[go: up one dir, main page]

RU2382660C1 - Device and method of fluorescent diagnostics and photodynamic therapy of skin diseases - Google Patents

Device and method of fluorescent diagnostics and photodynamic therapy of skin diseases Download PDF

Info

Publication number
RU2382660C1
RU2382660C1 RU2008123558/14A RU2008123558A RU2382660C1 RU 2382660 C1 RU2382660 C1 RU 2382660C1 RU 2008123558/14 A RU2008123558/14 A RU 2008123558/14A RU 2008123558 A RU2008123558 A RU 2008123558A RU 2382660 C1 RU2382660 C1 RU 2382660C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
light
filters
fluorescence
photodynamic therapy
discharge lamp
Prior art date
Application number
RU2008123558/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008123558A (en
Inventor
Сергей Николаевич Ахтямов (RU)
Сергей Николаевич Ахтямов
Юрий Сергеевич Бутов (RU)
Юрий Сергеевич Бутов
Николай Николаевич Брысин (RU)
Николай Николаевич Брысин
Сергей Юрьевич Васильченко (RU)
Сергей Юрьевич Васильченко
Георгий Николаевич Ворожцов (RU)
Георгий Николаевич Ворожцов
Сергей Георгиевич Кузьмин (RU)
Сергей Георгиевич Кузьмин
Кирилл Геннадьевич Линьков (RU)
Кирилл Геннадьевич Линьков
Виктор Борисович Лощенов (RU)
Виктор Борисович Лощенов
Original Assignee
Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук (ИОФ им. А.М. Прохорова РАН)
Государственное унитарное предприятие г. Москвы "Международный научный и клинический центр "Интермедбиофизхим" (ГУП "МНКЦ "Интермедбиофизхим")
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 Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук (ИОФ им. А.М. Прохорова РАН), Государственное унитарное предприятие г. Москвы "Международный научный и клинический центр "Интермедбиофизхим" (ГУП "МНКЦ "Интермедбиофизхим") filed Critical Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук (ИОФ им. А.М. Прохорова РАН)
Priority to RU2008123558/14A priority Critical patent/RU2382660C1/en
Publication of RU2008123558A publication Critical patent/RU2008123558A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2382660C1 publication Critical patent/RU2382660C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: device includes power unit and control unit, source of radiation in form of gas-discharge lamp, spectrum-selective chamber for registration of fluorescent images. Gas-discharge lamp is made pulse and is placed in casing provided with light-filters. Light-filters are installed on gas-discharge lamp and have zero light-emission in that spectrum range, in which light-filters of spectrum-selective chamber let through, and light-filters of spectrum-selective chamber have zero light-emission in that spectrum range, in which light-filters of gas-discharge let through. Method of fluorescent diagnostics and photodynamic therapy is realised by means of device, with application of endogenic or induced photosensibilisers of porphyrin group, with application on regions which do not have intensive own fluorescence of applicator, containing 5-aminolevulinic acid for induction of photosensibilisers. Method includes irradiation of affected skin and end of irradiation if concentration of photosensibilisers of porphyrin group decreases lower than therapeutic values. Irradiation and diagnostics are carried out simultaneously by irradiation with pulse light radiation and continuous registration of fluorescent images by means of device.
EFFECT: application of claimed invention allows to increase efficiency of photodynamic therapy realisation and eliminate painful sensations during irradiation process.
2 cl, 8 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для диагностики и терапии заболеваний кожи.The invention relates to medical equipment, namely to devices for the diagnosis and treatment of skin diseases.

Известны приборы вышеуказанного типа, предназначенные для направления на участок кожи импульсного светового излучения высокой интенсивности в диапазоне длин волн от ультрафиолетового до среднего инфракрасного, содержащие корпус прибора (для размещения электрических и электронных устройств, для выработки необходимой энергии, для генерации светового излучения и для управления импульсным световым излучением) и модуль (излучательную головку), находящийся за пределами корпуса и содержащий источник света. Модуль предпочтительно снабжен одним или несколькими светофильтрами для отсечения нежелательной части диапазона длин волн.Known devices of the above type, designed to direct high-intensity pulsed light radiation into the skin area in the wavelength range from ultraviolet to medium infrared, containing the body of the device (to accommodate electrical and electronic devices, to generate the necessary energy, to generate light radiation and to control pulsed light radiation) and a module (radiation head) located outside the housing and containing a light source. The module is preferably provided with one or more filters to cut off an undesirable part of the wavelength range.

Так, существуют аппараты импульсной фототерапии Flash 1 Plus, Flash 1 Jumbo, выпускаемые компанией General Project S.r.l. (http://www.generalproject.com). Аппараты предназначены для кожных процедур, в частности для лечения акне, васкулярных патологий, фотоэпиляции, фотоомоложения. Аппараты включают корпус прибора, содержащий электрические и электронные компоненты для генерации и управления световым импульсом, и находящийся за пределами корпуса ручной модуль, в котором находится лампа для излучения импульсного светового потока высокой интенсивности и оптические светофильтры.So, there are flash phototherapy flash units Flash 1 Plus, Flash 1 Jumbo, manufactured by General Project S.r.l. (http://www.generalproject.com). The devices are intended for skin procedures, in particular for the treatment of acne, vascular pathologies, photoepilation, photorejuvenation. The apparatuses include an instrument housing containing electrical and electronic components for generating and controlling a light pulse, and a manual module located outside the housing, in which there is a lamp for emitting a high-intensity pulsed light flux and optical filters.

Недостатком данных устройств является отсутствие возможности проведения флюоресцентной диагностики с целью контроля за фототерапией в процессе облучения.The disadvantage of these devices is the inability to conduct fluorescence diagnostics in order to control phototherapy during irradiation.

Наиболее близким к предложенному устройству (прототипом) является система для проведения и мониторинга фотодинамической терапии и фотодинамической диагностики (WO 9922814 А1, 14.05.1999). Система содержит: (а) по крайней мере, один источник излучения, который может быть реализован, например, в виде кольцеобразной газоразрядной лампы, для освещения, возбуждения флюоресценции и активации фотодинамического процесса в биоткани или органе; (б) осветительный канал для передачи излучения для освещения и возбуждения флюоресценции от источника к биоткани или органу; (в) терапевтический канал для передачи излучения для активации фотодинамического процесса от источника к биоткани или органу; (г) собирающий канал для сбора излучения от биоткани или органа; (д) устройство для анализа излучения, собранного от биоткани или органа, оптически связанное с собирающим каналом. Устройство для анализа излучения включает камеру для регистрации изображения биоткани или органа в видимом свете, камеру для регистрации флюоресцентного изображения биоткани или органа и спектрометр для регистрации, по крайней мере, части спектра, отраженного от биоткани или органа излучения; (е) по крайней мере, один монитор для одновременной демонстрации изображения биоткани или органа в видимом свете, флюоресцентного изображения биоткани или органа и спектра отраженного от биоткани или органа излучения. Также система содержит систему светофильтров осветительного и терапевтического каналов (светопропускание, например, 400-750 нм и 1200-2000 нм), спектрально-селективную систему в виде светофильтров, блокирующую световое излучение, вне диапазона флюоресценции фотосенсибилизаторов, оптически связанную с камерой для регистрации флюоресценых изображений (например, монохроматическая CCD-камера). С целью выбора нужного диапазона излучения от источника в устройстве предусматривается возможность перемещения светофильтров с помощью специального механизма, управляемого компьютером.Closest to the proposed device (prototype) is a system for conducting and monitoring photodynamic therapy and photodynamic diagnostics (WO 9922814 A1, 05/14/1999). The system contains: (a) at least one radiation source, which can be implemented, for example, in the form of an annular gas-discharge lamp, for lighting, exciting fluorescence and activating the photodynamic process in a biological tissue or organ; (b) an illumination channel for transmitting radiation to illuminate and excite fluorescence from a source to a biological tissue or organ; (c) a therapeutic channel for transmitting radiation to activate the photodynamic process from a source to a biological tissue or organ; (d) a collecting channel for collecting radiation from a biological tissue or organ; (e) a device for analyzing radiation collected from a biological tissue or organ, optically coupled to a collecting channel. A device for analyzing radiation includes a camera for recording an image of a biological tissue or organ in visible light, a camera for recording a fluorescence image of a biological tissue or organ, and a spectrometer for recording at least a portion of the spectrum reflected from the biological tissue or radiation organ; (e) at least one monitor for simultaneously displaying an image of a biological tissue or organ in visible light, a fluorescence image of a biological tissue or organ, and a spectrum of radiation reflected from the biological tissue or organ. The system also contains a system of optical filters of the illumination and therapeutic channels (light transmission, for example, 400-750 nm and 1200-2000 nm), a spectrally selective system in the form of optical filters that block light radiation, outside the fluorescence range of photosensitizers, optically coupled to a camera for recording fluorescence images (e.g. monochromatic CCD camera). In order to select the desired range of radiation from the source, the device provides for the possibility of moving the filters using a special computer-controlled mechanism.

Недостатком данного устройства является недостаточно высокая эффективность фотодинамической терапии, наличие болевого эффекта в процессе облучения, а также технологическая сложность, связанная с наличием специальных каналов (осветительный, терапевтический и собирающий) для передачи излучения.The disadvantage of this device is the insufficiently high efficiency of photodynamic therapy, the presence of a pain effect during irradiation, as well as the technological complexity associated with the presence of special channels (lighting, therapeutic and collecting) for transmitting radiation.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции устройства, повышение эффективности фотодинамической терапии и сведение к минимуму болевого эффекта процедуры.The objective of the invention is to simplify the design of the device, increase the effectiveness of photodynamic therapy and minimize the pain effect of the procedure.

Поставленная задача решается тем, что предложено устройство для флюоресцентной диагностики и фотодинамической терапии заболеваний кожи, включающее блок питания и управления, источник излучения в виде газоразрядной лампы, спектрально-селективную камеру для регистрации флюоресцентных изображений, в котором газоразрядная лампа выполнена импульсной и помещена в кожух, снабженный светофильтрами, при этом светофильтры, установленные на газоразрядной лампе, имеют нулевое светопропускание в том диапазоне спектра, в котором пропускают светофильтры спектрально-селективной камеры, а светофильтры спектрально-селективной камеры имеют нулевое светопропускание в том диапазоне спектра, в котором пропускают светофильтры газоразрядной лампы.The problem is solved by the fact that the proposed device for fluorescence diagnosis and photodynamic therapy of skin diseases, including a power supply and control unit, a radiation source in the form of a discharge lamp, a spectrally selective camera for recording fluorescence images, in which the discharge lamp is made pulsed and placed in a casing, equipped with light filters, while the filters mounted on a discharge lamp have zero light transmission in the spectral range in which light is transmitted the filters of the spectrally selective chamber, and the filters of the spectrally selective chamber have zero light transmission in the spectral range in which the filters of the discharge lamp are passed.

На Фиг.1 представлено схематичное изображение предложенного устройства, в котором:Figure 1 presents a schematic representation of the proposed device, in which:

1 - блок питания и управления, в котором размещаются электрические и электронные устройства для выработки необходимой энергии для генерации импульсного светового излучения и для управления этим излучением;1 - power supply and control unit, which houses electrical and electronic devices for generating the necessary energy to generate pulsed light radiation and to control this radiation;

2 - излучательная головка;2 - a radiating head;

3 - кабель, соединяющий блок питания и управления и излучательную головку, служащий для передачи электрической энергии от блока питания к газоразрядной лампе и для синхронизации работы импульсной лампы и камеры;3 - a cable connecting the power supply and control unit and the radiation head, which serves to transfer electric energy from the power supply to the discharge lamp and to synchronize the operation of the flash lamp and camera;

4 - камера для регистрации флюоресцентных изображений;4 - camera for recording fluorescence images;

5 - система отображения видеоинформации.5 - video information display system.

На Фиг.2 показано схематичное изображение излучательной головки, в которой:Figure 2 shows a schematic illustration of a radiating head, in which:

6 - кольцеобазная газоразрядная лампа для генерации импульсного излучения;6 - annular gas discharge lamp for generating pulsed radiation;

7 - кожух для фокусировки излучения, содержащий кольцеобазную газоразрядную лампу;7 - a casing for focusing radiation, containing an annular gas discharge lamp;

8 - спектрально-селективная система камеры;8 - spectrally selective camera system;

9 - спектрально-селективная система газоразрядной лампы.9 is a spectrally selective gas discharge lamp system.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Кольцеобразная импульсная лампа (6), расположенная в фокусирующем излучение кожухе (7), осуществляет облучение участка кожи. Управление энергией светового импульса и питание лампы осуществляется блоком питания и управления (1) с помощью кабеля (3). Работа газоразрядной импульсной лампы и регистрирующей флюоресцентные изображения камеры (4) синхронизуется таким образом, что фиксация изображения осуществляется в момент подачи светового импульса. Т.е. световой импульс служит как собственно для инициации фотохимических и фотобиологических процессов в облучаемом участке ткани, что обуславливает терапевтический эффект процедуры, так и одновременно для возбуждения флюоресценции флюорофоров, что позволяет производить диагностику и контроль за фотодинамической терапией. Полученное флюоресцентное изображение отображается на мониторе (5). Светофильтры, установленные на газоразрядной лампе и камере, выполнены таким образом, что светофильтры камеры (8) имеют нулевое светопропускание в том диапазоне спектра, в котором пропускают светофильтры газоразрядной лампы (9), и наоборот, пропускают свет в том диапазоне спектра, в котором светофильтры газоразрядной лампы имеют нулевое светопропускание, причем диапазон светопропускания камеры располагается в области больших длин волн, относительно диапазона светопропускания газоразрядной лампы. Указанная система светофильтров обеспечивает возможность использования излучения импульсной лампы для возбуждения флюоресценции, регистрируемого камерой.The proposed device operates as follows. An annular flash lamp (6) located in the radiation focusing casing (7) irradiates a skin area. Energy management of the light pulse and lamp power is carried out by the power and control unit (1) using a cable (3). The operation of a gas discharge flash lamp and a camera (4) registering fluorescence images is synchronized in such a way that the image is fixed at the moment of applying a light pulse. Those. The light pulse serves both to initiate photochemical and photobiological processes in the irradiated tissue area, which determines the therapeutic effect of the procedure, and at the same time to excite fluorescence fluorophores, which allows the diagnosis and control of photodynamic therapy. The resulting fluorescence image is displayed on the monitor (5). The filters installed on the gas discharge lamp and the chamber are made in such a way that the filters of the chamber (8) have zero light transmission in the spectral range in which the filters of the gas discharge lamp (9) pass, and vice versa, they transmit light in the spectral range in which the filters gas discharge lamps have zero light transmission, and the light transmission range of the chamber is located in the region of large wavelengths, relative to the light transmission range of the gas discharge lamp. The specified system of light filters provides the ability to use the radiation of a flash lamp to excite fluorescence recorded by the camera.

Изобретение относится к медицине, а именно к способам диагностики и терапии заболеваний кожи.The invention relates to medicine, namely to methods for diagnosing and treating skin diseases.

Методика, предполагающая применение интенсивного импульсного света для активации фотохимических и фотобиологических процессов, широко применяется в клинической и эстетической дерматологии для лечения заболеваний кожи: терапии угревой сыпи, псориаза, удаления пигментных пятен и т.д.The technique, which involves the use of intense pulsed light to activate photochemical and photobiological processes, is widely used in clinical and aesthetic dermatology for the treatment of skin diseases: acne therapy, psoriasis, age spots removal, etc.

Известен способ фотодинамической терапии угревой сыпи с использованием импульсного источника излучения с местным применением 5-аминолевулиновой кислоты или без него (J.Rojanamatin, P.Choawawanich. Treatment of Inflammatory Facial Acne Vulgaris with Intense Pulsed Light and Short Contact of Topical 5-Aminolevulinic Acid: A Pilot Study // Dermatol Surg. 2006. 32. pp.991-997). При реализации способа изготавливалась водомасляная эмульсия, содержащая 5-аминолевулиновую кислоту в концентрации 20%. Полученная эмульсия наносилась на кожу одной из щек пациента, длительность аппликации составляла 30 минут, вторая щека облучалась без аппликации 5-аминолевулиновой кислоты. Затем проводилось облучение пораженных участков кожи с использованием импульсного источника света, изготовленного Quantum SR, ESC Medical Systems Ltd., Yokneam, Israel. Облучение проводилось в режиме двойного импульса (первый импульс 2,4-3,6 мсек, второй - 4-6 мсек, задержка 20-40 мсек) на длинах волн 560-590 нм, полная плотность энергии составляла 25-30 Дж/см2. Исследование показало, что оба способа - с применением и без применения 5-аминолевулиновой кислоты - обеспечивают эффективную терапию угревой сыпи. Однако аппликация 5-аминолевулиновой кислоты позволяет существенно увеличить эффективность терапии.A known method of photodynamic therapy of acne using a pulsed radiation source with topical application of 5-aminolevulinic acid or without it (J. Rojanamatin, P. Choawawanich. Treatment of Inflammatory Facial Acne Vulgaris with Intense Pulsed Light and Short Contact of Topical 5-Aminolevulinic Acid: A Pilot Study // Dermatol Surg. 2006. 32. pp. 991-997). When implementing the method, a water-oil emulsion was prepared containing 5-aminolevulinic acid in a concentration of 20%. The resulting emulsion was applied to the skin of one of the patient's cheeks, the duration of application was 30 minutes, the second cheek was irradiated without the application of 5-aminolevulinic acid. Then, the affected areas of the skin were irradiated using a pulsed light source manufactured by Quantum SR, ESC Medical Systems Ltd., Yokneam, Israel. The irradiation was carried out in a double pulse mode (the first pulse 2.4-3.6 ms, the second 4-6 ms, a delay of 20-40 ms) at wavelengths 560-590 nm, the total energy density was 25-30 J / cm 2 . The study showed that both methods - with and without the use of 5-aminolevulinic acid - provide effective treatment for acne. However, the application of 5-aminolevulinic acid can significantly increase the effectiveness of therapy.

Существенным недостатком указанного выше способа фотодинамической терапии угревой сыпи с использованием импульсного источника света является отсутствие контроля концентрации экзогенных или эндогенных фотодинамических агентов в коже во время процедуры и, как следствие, отсутствие возможности варьирования используемой световой дозы.A significant drawback of the above method of photodynamic therapy of acne using a pulsed light source is the lack of control of the concentration of exogenous or endogenous photodynamic agents in the skin during the procedure and, as a consequence, the inability to vary the used light dose.

Наиболее близким к предложенному способу (прототипом) является способ флюоресцентной диагностики и фотодинамической терапии угревой сыпи, описанный в Патенте РФ №2265463 А61N 5/067 (2005). Способ предлагает следующее. Проводят диагностику с помощью измерения спектров флюоресценции пораженных участков. Участки, обладающие интенсивной собственной флюоресценцией, облучают светом с длиной волны 630+/-10 нм и плотностью энергии 10-4500 Дж/см2, на участки, не обладающие собственной флюоресценцией, накладывают аппликатор, содержащий 2-20% раствор 5-аминолевулиновой кислоты, и после выдержки и удаления аппликатора облучают светом с длиной волны 630+/-10 нм и плотностью энергии 10-4500 Дж/см2. Ход процесса облучения контролируют путем фиксирования спектров флюоресценции на пораженных участках кожи до облучения, после применения аппликатора, содержащего 5-аминолевулиновую кислоту, после проведения облучения, причем облучение прекращают при уменьшении концентрации порфиринов ниже терапевтических значений.Closest to the proposed method (prototype) is the method of fluorescence diagnosis and photodynamic therapy of acne, described in RF Patent No. 2265463 A61N 5/067 (2005). The method offers the following. Diagnosis is by measuring the fluorescence spectra of the affected areas. Areas with intrinsic fluorescence are irradiated with light with a wavelength of 630 +/- 10 nm and an energy density of 10-4500 J / cm 2 , an applicator containing 2-20% solution of 5-aminolevulinic acid is applied to areas that do not have intrinsic fluorescence , and after exposure and removal of the applicator is irradiated with light with a wavelength of 630 +/- 10 nm and an energy density of 10-4500 J / cm 2 . The progress of the irradiation process is monitored by recording the fluorescence spectra on the affected areas of the skin before irradiation, after applying an applicator containing 5-aminolevulinic acid, after irradiation, and irradiation is stopped when the concentration of porphyrins is lower than therapeutic values.

Однако в указанном способе оценка накопления и терапия реализуются как отдельные процедуры и с помощью различных устройств, причем выбор времени для измерения спектров флюоресценции или получения флюоресцентных изображений с целью контроля за фотодинамической терапией осуществляется врачом, т.е. субъективен. Также к недостаткам метода можно отнести недостаточно высокую эффективность фотодинамической терапии заболеваний кожи и высокую болезненность фотодинамической терапии с 5-аминолевулиновой кислотой при использовании непрерывного излучения.However, in the indicated method, accumulation assessment and therapy are implemented as separate procedures and using various devices, and the choice of time for measuring fluorescence spectra or obtaining fluorescence images in order to control photodynamic therapy is carried out by a doctor, i.e. subjective. The disadvantages of the method include the insufficiently high efficiency of the photodynamic therapy of skin diseases and the high morbidity of photodynamic therapy with 5-aminolevulinic acid when using continuous radiation.

В настоящем изобретении решаются задачи повышения эффективности фотодинамической терапии заболеваний кожи и уменьшения болевого эффекта процедуры облучения.The present invention solves the problem of increasing the effectiveness of the photodynamic therapy of skin diseases and reducing the pain effect of the irradiation procedure.

Указанные задачи решаются тем, что предложен способ флюоресцентной диагностики и фотодинамической терапии заболеваний кожи с использованием эндогенных или индуцированных фотосенсибилизаторов группы порфиринов с применением на участках не обладающих интенсивной собственной флюоресценцией аппликатора, содержащего 5-аминолевулиновую кислоту для индуцирования фотосенсибилизаторов, включающий облучение пораженного участка кожи и прекращение облучения при уменьшении концентрации фотосенсибилизаторов группы порфиринов ниже терапевтических значений, в котором облучение и диагностику осуществляют одновременно путем облучения импульсным световым излучением и непрерывной регистрации флюоресцентных изображений с помощью устройства по п.1.These problems are solved by the fact that a method for fluorescence diagnosis and photodynamic therapy of skin diseases using endogenous or induced photosensitizers of the porphyrin group using an applicator containing 5-aminolevulinic acid to induce photosensitizers, including irradiating the affected area of the skin and irradiation with a decrease in the concentration of photosensitizers of the porphyrin group below the therapist values in which irradiation and diagnostics are carried out simultaneously by irradiation with pulsed light radiation and continuous registration of fluorescence images using the device according to claim 1.

Способ реализуется следующим образом. С помощью предложенного устройства проводится процедура флюоресцентной диагностики посредством регистрации аутофлюоресцентного изображения участка кожи в красном диапазоне спектра при подаче однократного светового импульса в диапазоне длин волн от ультрафиолетового до красного с целью возбуждения флюоресценции. По интенсивности аутофлюоресценции на полученном изображении оценивают концентрацию эндогенных порфиринов в различных участках кожи, подлежащих терапии. На участки, не обладающие интенсивной собственной флюоресценцией, т.е. имеющие низкую концентрацию эндогенных порфиринов, накладывают аппликатор, содержащий 2-20% раствор 5-аминолевулиновой кислоты. После выдержки и удаления аппликатора с помощью предложенного устройства осуществляют повторную регистрацию флюоресцентного изображения участка кожи с использованием указанных выше режимов с целью оценки накопления АЛК-индуцированного протопорфирина IX. В случае достаточного накопления с помощью предложенного устройства облучают светом в диапазоне длин волн от ультрафиолетового до красного, плотность энергии облучающего света 10-4500 Дж/см2. Ход процесса облучения контролируют с помощью предложенного устройства путем регистрации флюоресцентных изображений пораженных участков, фиксируемых непосредственно во время подачи светового импульса на кожу. При этом облучение прекращают при уменьшении концентрации порфиринов ниже терапевтических значений.The method is implemented as follows. Using the proposed device, a fluorescence diagnostic procedure is carried out by recording an autofluorescence image of a skin area in the red spectrum when a single light pulse is applied in the wavelength range from ultraviolet to red in order to excite fluorescence. The intensity of autofluorescence in the resulting image assesses the concentration of endogenous porphyrins in various areas of the skin to be treated. In areas that do not have intense intrinsic fluorescence, i.e. having a low concentration of endogenous porphyrins, apply an applicator containing a 2-20% solution of 5-aminolevulinic acid. After exposure and removal of the applicator using the proposed device, re-register the fluorescence image of the skin using the above modes in order to assess the accumulation of ALA-induced protoporphyrin IX. In case of sufficient accumulation using the proposed device is irradiated with light in the wavelength range from ultraviolet to red, the energy density of the irradiating light is 10-4500 J / cm 2 . The progress of the irradiation process is controlled using the proposed device by registering fluorescence images of the affected areas, recorded directly during the application of a light pulse to the skin. In this case, irradiation is stopped when the concentration of porphyrins decreases below therapeutic values.

Предлагаемый способ иллюстрируется нижеприведенными примерами.The proposed method is illustrated by the following examples.

Пример 1.Example 1

Пациент Л., 53 года, с диагнозом актинический кератоз, локализация - щека.Patient L., 53 years old, diagnosed with actinic keratosis, localization - cheek.

Проведена регистрация аутофлюоресцентного изображения патологического участка, в результате чего было установлено, что концентрация собственных порфиринов низка и необходимо применение 5-аминолевулиновой кислоты. Использовался 10% раствор 5-аминолевулиновой кислоты, длительность аппликации составляла 2 часа. После снятия аппликации осуществлялась повторная регистрация флюоресцентного изображения кожи с целью оценки накопления АЛК-индуцированного протопорфирина IX. Было отмечено достаточное для проведения терапии накопление АЛК-индуцированного протопорфирина IX. Затем проводилось облучение с использованием устройства для флюоресцентной диагностики и фотодинамической терапии заболеваний кожи. Плотность энергии в одном световом импульсе составляла 5 Дж/см2. Регистрация флюоресцентного изображения облучаемого участка осуществлялась при каждом импульсе. После реализации 15 импульсов (суммарная плотность энергии 75 Дж/см2) было отмечено, что интенсивность флюоресценции свидетельствует о том, что концентрация АЛК-индуцированного протопорфирина IX опустилась ниже терапевтического значения и облучение было прекращено. Через 24 часа была осуществлена повторная процедура по идентичной схеме. Пациент не испытывал болевых ощущений в процессе фотодинамической терапии.An autofluorescence image of the pathological site was recorded, as a result of which it was found that the concentration of intrinsic porphyrins is low and the use of 5-aminolevulinic acid is necessary. A 10% solution of 5-aminolevulinic acid was used, the duration of application was 2 hours. After the application was removed, a fluorescence image of the skin was re-recorded in order to assess the accumulation of ALA-induced protoporphyrin IX. Sufficient accumulation of ALA-induced protoporphyrin IX was sufficient for therapy. Then irradiation was carried out using a device for fluorescence diagnosis and photodynamic therapy of skin diseases. The energy density in one light pulse was 5 J / cm 2 . The fluorescence image of the irradiated area was recorded at each pulse. After the implementation of 15 pulses (total energy density of 75 J / cm 2 ), it was noted that the fluorescence intensity indicates that the concentration of ALA-induced protoporphyrin IX dropped below the therapeutic value and radiation was stopped. After 24 hours, a second procedure was carried out in an identical manner. The patient did not experience pain during photodynamic therapy.

Результат фотодинамической терапии представлен на Фиг.3, где показаны изображения патологического участка в видимом свете, полученные до лечения (А) и через 5 дней после фотодинамической терапии (Б). Отмечена полная регрессия. На Фиг.4 представлены флюоресцентные изображения патологического участка, полученные с помощью предложенного устройства. Изображения получены до аппликации 5-аминолевулиновой кислоты (А) - из рисунка видно, что концентрация собственных порфиринов недостаточна для проведения фотодинамической терапии, через 2 часа после аппликации (Б) отмечено терапевтическое накопление АЛК-индуцированного протопорфирина IX, после проведения терапии (В) - изображение получено во время 15-го импульса, как видно из представленного рисунка, концентрация АЛК-индуцированного протопорфирина IX опустилась ниже терапевтического значения, вследствие чего облучение было прекращено.The result of photodynamic therapy is presented in Figure 3, which shows the images of the pathological area in visible light obtained before treatment (A) and 5 days after photodynamic therapy (B). Complete regression was noted. Figure 4 presents the fluorescence images of the pathological area obtained using the proposed device. Images were obtained prior to the application of 5-aminolevulinic acid (A) - the figure shows that the concentration of intrinsic porphyrins is insufficient for photodynamic therapy, 2 hours after application (B), therapeutic accumulation of ALA-induced protoporphyrin IX is noted, after therapy (C) - the image was obtained during the 15th pulse, as can be seen from the presented figure, the concentration of ALA-induced protoporphyrin IX dropped below the therapeutic value, as a result of which the radiation was stopped.

Пример 2.Example 2

Пациент Ф., 21 год, с диагнозом угревая сыпь, локализация - лицо.Patient F., 21 years old, diagnosed with acne, localization - face.

Проведена регистрация аутофлюоресцентного изображения патологического участка, в результате чего было установлено, что концентрация собственных порфиринов низка и необходимо применение 5-аминолевулиновой кислоты. Использовался 10% раствор 5-аминолевулиновой кислоты, длительность аппликации составляла 2 часа. После снятия аппликации осуществлялась повторная регистрация флюоресцентного изображения кожи с целью оценки накопления АЛК-индуцированного протопорфирина IX. Было отмечено достаточное для проведения терапии накопление АЛК-индуцированного протопорфирина IX. Затем проводилось облучение с использованием устройства для флюоресцентной диагностики и фотодинамической терапии заболеваний кожи. Плотность энергии в одном световом импульсе составляла 5 Дж/см2. Регистрация флюоресцентного изображения облучаемого участка осуществлялась при каждом импульсе. После реализации 20 импульсов (суммарная плотность энергии 100 Дж/см2) было отмечено, что интенсивность флюоресценции свидетельствует о том, что концентрация АЛК-индуцированного протопорфирина IX опустилась ниже терапевтического значения и облучение было прекращено. Было осуществлено еще 6 процедур с интервалом между процедурами 72 часа по идентичной схеме. Пациент не испытывал болевых ощущений в процессе фотодинамической терапии.An autofluorescence image of the pathological site was recorded, as a result of which it was found that the concentration of intrinsic porphyrins is low and the use of 5-aminolevulinic acid is necessary. A 10% solution of 5-aminolevulinic acid was used, the duration of application was 2 hours. After removal of the application, a fluorescence image of the skin was re-recorded in order to assess the accumulation of ALA-induced protoporphyrin IX. Sufficient accumulation of ALA-induced protoporphyrin IX was sufficient for therapy. Then irradiation was carried out using a device for fluorescence diagnosis and photodynamic therapy of skin diseases. The energy density in one light pulse was 5 J / cm 2 . The fluorescence image of the irradiated area was recorded at each pulse. After the implementation of 20 pulses (total energy density of 100 J / cm 2 ), it was noted that the fluorescence intensity indicates that the concentration of ALA-induced protoporphyrin IX dropped below the therapeutic value and radiation was stopped. Another 6 procedures were carried out with an interval between procedures of 72 hours according to an identical scheme. The patient did not experience pain during photodynamic therapy.

Результат фотодинамической терапии представлен на Фиг.5, где показано состояние кожи пациента до лечения (А) и через 15 дней после фотодинамической терапии (Б). Видно значительное снижение количества и плотности высыпаний. На Фиг.6 представлены флюоресцентные изображения патологического участка, полученные с помощью предложенного устройства. Изображения получены до аппликации 5-аминолевулиновой кислоты (А) - из рисунка видно, что концентрация собственных порфиринов недостаточна для проведения фотодинамической терапии, через 2 часа после аппликации (Б) отмечено терапевтическое накопление АЛК-индуцированного протопорфирина IX, после проведения терапии (В) изображение получено во время 20-го импульса, как видно из представленного рисунка, концентрация АЛК-индуцированного протопорфирина IX опустилась ниже терапевтического значения, вследствие чего облучение было прекращено.The result of photodynamic therapy is presented in Figure 5, which shows the patient’s skin condition before treatment (A) and 15 days after photodynamic therapy (B). A significant decrease in the number and density of rashes is seen. Figure 6 presents the fluorescence images of the pathological area obtained using the proposed device. Images were obtained before the application of 5-aminolevulinic acid (A) - the figure shows that the concentration of intrinsic porphyrins is insufficient for photodynamic therapy, 2 hours after application (B), therapeutic accumulation of ALA-induced protoporphyrin IX is noted, after the treatment (C) image obtained during the 20th pulse, as can be seen from the figure, the concentration of ALA-induced protoporphyrin IX dropped below the therapeutic value, as a result of which the irradiation was stopped.

Пример 3.Example 3

Пациент Р., 19 лет, с диагнозом угревая сыпь, локализация - лицо.Patient R., 19 years old, diagnosed with acne, localization - face.

Проведена регистрация аутофлюоресцентного изображения патологического участка, в результате чего было установлено, что концентрация собственных порфиринов достаточна для проведения фотодинамической терапии. Далее проводилось облучение с использованием устройства для флюоресцентной диагностики и фотодинамической терапии заболеваний кожи. Плотность энергии в одном световом импульсе составляла 6 Дж/см2. Регистрация флюоресцентного изображения облучаемого участка осуществлялась при каждом импульсе. После реализации 18 импульсов (суммарная плотность энергии 108 Дж/см2) было отмечено, что интенсивность флюоресценции свидетельствует о том, что концентрация собственных порфиринов опустилась ниже терапевтического значения и облучение было прекращено. Было осуществлено еще 7 процедур с интервалом между процедурами 48 часов по идентичной схеме. Пациент не испытывал болевых ощущений в процессе фотодинамической терапии.An autofluorescence image of the pathological site was recorded, as a result of which it was found that the concentration of intrinsic porphyrins is sufficient for photodynamic therapy. Next, irradiation was carried out using a device for fluorescence diagnosis and photodynamic therapy of skin diseases. The energy density in one light pulse was 6 J / cm 2 . The fluorescence image of the irradiated area was recorded at each pulse. After the implementation of 18 pulses (total energy density of 108 J / cm 2 ), it was noted that the fluorescence intensity indicates that the concentration of intrinsic porphyrins dropped below the therapeutic value and radiation was stopped. Another 7 procedures were carried out with an interval between procedures of 48 hours in an identical manner. The patient did not experience pain during photodynamic therapy.

Результат фотодинамической терапии представлен на Фиг.7, где показано состояние кожи пациента до лечения (А) и через 20 дней после фотодинамической терапии (Б). Видно значительное снижение количества и плотности высыпаний. На Фиг.8 представлены флюоресцентные изображения патологического участка, полученные с помощью предложенного устройства. Изображения получены до облучения (А) - из рисунка видно, что концентрация собственных порфиринов достаточна для проведения фотодинамической терапии, после проведения терапии (Б) изображение получено во время 18-го импульса, как видно из представленного рисунка, концентрация собственных порфиринов опустилась ниже терапевтического значения, вследствие чего облучение было прекращено.The result of photodynamic therapy is presented in Fig.7, which shows the patient’s skin condition before treatment (A) and 20 days after photodynamic therapy (B). A significant decrease in the number and density of rashes is seen. On Fig presents fluorescence images of the pathological area obtained using the proposed device. Images were obtained before irradiation (A) - the figure shows that the concentration of intrinsic porphyrins is sufficient for photodynamic therapy; after therapy (B), the image was obtained during the 18th pulse, as can be seen from the presented figure, the concentration of intrinsic porphyrins dropped below the therapeutic value as a result of which the exposure was discontinued.

Таким образом, предлагаемое устройство для флюоресцентной диагностики и фотодинамической терапии заболеваний кожи и способ его применения обеспечивают эффективное осуществление фотодинамической терапии и характеризуются отсутствием болевых ощущений в процессе облучения.Thus, the proposed device for fluorescence diagnostics and photodynamic therapy of skin diseases and the method of its application provide effective photodynamic therapy and are characterized by the absence of pain during irradiation.

Claims (2)

1. Устройство для флюоресцентной диагностики и фотодинамической терапии заболеваний кожи, включающее блок питания и управления, источник излучения в виде газоразрядной лампы, спектрально-селективную камеру для регистрации флюоресцентных изображений, отличающееся тем, что газоразрядная лампа выполнена импульсной и помещена в кожух, снабженный светофильтрами, при этом светофильтры, установленные на газоразрядной лампе, имеют нулевое светопропускание в том диапазоне спектра, в котором пропускают светофильтры спектрально-селективной камеры, а светофильтры спектрально-селективной камеры имеют нулевое светопропускание в том диапазоне спектра, в котором пропускают светофильтры газоразрядной лампы.1. A device for fluorescence diagnostics and photodynamic therapy of skin diseases, including a power supply and control unit, a radiation source in the form of a gas discharge lamp, a spectrally selective camera for recording fluorescence images, characterized in that the gas discharge lamp is pulsed and placed in a casing equipped with light filters, in this case, the filters mounted on the discharge lamp have zero light transmission in the spectral range in which the filters pass spectrally selective to measures and filters spectrally-selective light transmission chamber have a zero in the spectral range in which the color filters passed the discharge lamp. 2. Способ флюоресцентной диагностики и фотодинамической терапии заболеваний кожи с использованием эндогенных или индуцированных фотосенсибилизаторов группы порфиринов, с применением на участках, не обладающих интенсивной собственной флюоресценцией аппликатора, содержащего 5-аминолевулиновую кислоту для индуцирования фотосенсибилизаторов, включающий облучение пораженного участка кожи и прекращение облучения при уменьшении концентрации фотосенсибилизаторов группы порфиринов ниже терапевтических значений, отличающийся тем, что облучение и диагностику осуществляют одновременно путем облучения импульсным световым излучением и непрерывной регистрации флюоресцентных изображений с помощью устройства по п.1. 2. A method for the fluorescence diagnosis and photodynamic therapy of skin diseases using endogenous or induced photosensitizers of the porphyrin group, using, in areas that do not have intense intrinsic fluorescence, an applicator containing 5-aminolevulinic acid to induce photosensitizers, including irradiating the affected area of the skin and stopping irradiation with a decrease in exposure the concentration of photosensitizers of the group of porphyrins below therapeutic values, characterized in that about and treatment and diagnosis are carried out simultaneously by irradiating the pulsed light and the continuous recording fluorescent images using the device of claim 1.
RU2008123558/14A 2008-06-17 2008-06-17 Device and method of fluorescent diagnostics and photodynamic therapy of skin diseases RU2382660C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008123558/14A RU2382660C1 (en) 2008-06-17 2008-06-17 Device and method of fluorescent diagnostics and photodynamic therapy of skin diseases

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008123558/14A RU2382660C1 (en) 2008-06-17 2008-06-17 Device and method of fluorescent diagnostics and photodynamic therapy of skin diseases

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008123558A RU2008123558A (en) 2009-12-27
RU2382660C1 true RU2382660C1 (en) 2010-02-27

Family

ID=41642245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008123558/14A RU2382660C1 (en) 2008-06-17 2008-06-17 Device and method of fluorescent diagnostics and photodynamic therapy of skin diseases

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2382660C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495628C1 (en) * 2012-04-18 2013-10-20 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Московской области "Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского" (ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского) Method of selecting tactics of treating actinic keratosis
RU2576823C1 (en) * 2015-03-10 2016-03-10 государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for photodynamic therapy of central lung cancer and control of efficiency thereof
RU2615870C2 (en) * 2011-12-19 2017-04-11 ФотоКьюэр АСА Emitter

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999022814A1 (en) * 1997-10-30 1999-05-14 Esc Medical Systems Ltd. System and method for endoscopically applying and monitoring photodynamic therapy and photodynamic diagnosis
US6212425B1 (en) * 1995-09-26 2001-04-03 Karl Storz Gmbh & Co., Kg Apparatus for photodynamic diagnosis
RU2169922C1 (en) * 1999-02-12 2001-06-27 Трушин Алексей Иванович Method and device for diagnosing proliferation areas
RU2176475C1 (en) * 2000-05-25 2001-12-10 Закрытое акционерное общество "БИОСПЕК" - "BIOSPEC" JSC Matrix-type photodiode device for setting fluorescence diagnosis and carrying out phototherapy of pathological areas
RU2258452C2 (en) * 2003-09-03 2005-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК") Method and device for diagnostics and photodynamic therapy of eye disease
RU2265463C2 (en) * 2003-09-03 2005-12-10 Ворожцов Георгий Николаевич METHOD FOR DIAGNOSTICS AND PHOTODYNAMIC THERAPY OF acne vulgaris

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6212425B1 (en) * 1995-09-26 2001-04-03 Karl Storz Gmbh & Co., Kg Apparatus for photodynamic diagnosis
WO1999022814A1 (en) * 1997-10-30 1999-05-14 Esc Medical Systems Ltd. System and method for endoscopically applying and monitoring photodynamic therapy and photodynamic diagnosis
RU2169922C1 (en) * 1999-02-12 2001-06-27 Трушин Алексей Иванович Method and device for diagnosing proliferation areas
RU2176475C1 (en) * 2000-05-25 2001-12-10 Закрытое акционерное общество "БИОСПЕК" - "BIOSPEC" JSC Matrix-type photodiode device for setting fluorescence diagnosis and carrying out phototherapy of pathological areas
RU2258452C2 (en) * 2003-09-03 2005-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК") Method and device for diagnostics and photodynamic therapy of eye disease
RU2265463C2 (en) * 2003-09-03 2005-12-10 Ворожцов Георгий Николаевич METHOD FOR DIAGNOSTICS AND PHOTODYNAMIC THERAPY OF acne vulgaris

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615870C2 (en) * 2011-12-19 2017-04-11 ФотоКьюэр АСА Emitter
RU2495628C1 (en) * 2012-04-18 2013-10-20 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Московской области "Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского" (ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского) Method of selecting tactics of treating actinic keratosis
RU2576823C1 (en) * 2015-03-10 2016-03-10 государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for photodynamic therapy of central lung cancer and control of efficiency thereof

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008123558A (en) 2009-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2640203C (en) Low intensity light therapy for treatment of retinal, macular, and visual pathway disorders
US5707401A (en) Apparatus for an efficient photodynamic treatment
US5971918A (en) Device for the photodynamic endoscopic diagnosis of tumor tissue
US20090018621A1 (en) Medical and/or Cosmetic Radiation Device
KR101138717B1 (en) Apparatus And Method For Photo-diagnosis And Phototherapy Of Skin Disease
US20050143793A1 (en) Phototherapy for psoriasis and other skin disordes
Merigo et al. Efficacy of LLLT in swelling and pain control after the extraction of lower impacted third molars
NO331280B1 (en) Photodynamic stimulation device
RU2382660C1 (en) Device and method of fluorescent diagnostics and photodynamic therapy of skin diseases
JP3172118U (en) Exposure apparatus for treatment of living body
WO2017137350A1 (en) Wavelength tuneable led light source
CN105816155A (en) Skin wound diagnosis and treatment integrated probe and implementing method thereof
Kruijt et al. A dedicated applicator for light delivery and monitoring of PDT of intra-anal intraepithelial neoplasia
RU2196623C2 (en) Method for treating malignant tumors
EP1030719A1 (en) System and method for endoscopically applying and monitoring photodynamic therapy and photodynamic diagnosis
KR20100013650A (en) A light treatment apparatus for rope type
Navarrete-de Gálvez et al. Analysis and evaluation of the operational characteristics of a new photodynamic therapy device
RU2596869C1 (en) Device for fluorescent diagnosis and monitoring of photodynamic therapy
RU2576823C1 (en) Method for photodynamic therapy of central lung cancer and control of efficiency thereof
RU2736909C1 (en) Method for photodynamic diagnostics and therapy of central lung cancer and device for implementation thereof
RU2184578C1 (en) Photodynamic method for treating tumors
JPH0414973B2 (en)
RU2801893C2 (en) Device for photodynamic therapy of residual brain tumors with fluorescent control of photosensitizer photodecolorization
RU2777486C1 (en) Device for photodynamic therapy with the possibility of simultaneous spectral-fluorescent control of photobleaching of a photosensitizer
RU2252796C1 (en) Method for therapy and control for the process of treating scars as a result of acne vulgaris

Legal Events

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

Effective date: 20150618