RU2333021C2 - Method and laser device for treatment of infections - Google Patents
Method and laser device for treatment of infections Download PDFInfo
- Publication number
- RU2333021C2 RU2333021C2 RU2005134569/14A RU2005134569A RU2333021C2 RU 2333021 C2 RU2333021 C2 RU 2333021C2 RU 2005134569/14 A RU2005134569/14 A RU 2005134569/14A RU 2005134569 A RU2005134569 A RU 2005134569A RU 2333021 C2 RU2333021 C2 RU 2333021C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microorganisms
- wavelength
- laser
- infection
- cavity
- Prior art date
Links
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 63
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 241000894007 species Species 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 12
- 201000008827 tuberculosis Diseases 0.000 description 12
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 11
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 9
- 231100000636 lethal dose Toxicity 0.000 description 8
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 7
- 230000002498 deadly effect Effects 0.000 description 7
- 206010060921 Abdominal abscess Diseases 0.000 description 6
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 201000004681 Psoriasis Diseases 0.000 description 5
- 206010047642 Vitiligo Diseases 0.000 description 5
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 5
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 5
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 5
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 4
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 4
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 4
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 4
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 4
- 208000025865 Ulcer Diseases 0.000 description 3
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 3
- 206010000269 abscess Diseases 0.000 description 3
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 3
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 3
- 231100000397 ulcer Toxicity 0.000 description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 3
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 2
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 2
- 208000033809 Suppuration Diseases 0.000 description 2
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 2
- 210000003445 biliary tract Anatomy 0.000 description 2
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 2
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 2
- 238000002839 fiber optic waveguide Methods 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 231100000518 lethal Toxicity 0.000 description 2
- 230000001665 lethal effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000915 pathological change Toxicity 0.000 description 2
- 230000036285 pathological change Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 2
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000304886 Bacilli Species 0.000 description 1
- 241000193738 Bacillus anthracis Species 0.000 description 1
- 206010008631 Cholera Diseases 0.000 description 1
- 206010011224 Cough Diseases 0.000 description 1
- 230000004543 DNA replication Effects 0.000 description 1
- 241000194032 Enterococcus faecalis Species 0.000 description 1
- 241000991587 Enterovirus C Species 0.000 description 1
- 241000589248 Legionella Species 0.000 description 1
- 208000007764 Legionnaires' Disease Diseases 0.000 description 1
- 241000187479 Mycobacterium tuberculosis Species 0.000 description 1
- 206010058046 Post procedural complication Diseases 0.000 description 1
- 208000035965 Postoperative Complications Diseases 0.000 description 1
- 206010036790 Productive cough Diseases 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 1
- 241000531795 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Paratyphi A Species 0.000 description 1
- 241000607768 Shigella Species 0.000 description 1
- 241000607762 Shigella flexneri Species 0.000 description 1
- 241000295644 Staphylococcaceae Species 0.000 description 1
- 241000191940 Staphylococcus Species 0.000 description 1
- 239000004904 UV filter Substances 0.000 description 1
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 238000012084 abdominal surgery Methods 0.000 description 1
- 229940065181 bacillus anthracis Drugs 0.000 description 1
- 230000036770 blood supply Effects 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 238000010878 colorectal surgery Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 231100000676 disease causative agent Toxicity 0.000 description 1
- 208000001848 dysentery Diseases 0.000 description 1
- 210000003027 ear inner Anatomy 0.000 description 1
- 210000002615 epidermis Anatomy 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N helium neon Chemical compound [He].[Ne] CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000006454 hepatitis Diseases 0.000 description 1
- 231100000283 hepatitis Toxicity 0.000 description 1
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 1
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 1
- 229960000318 kanamycin Drugs 0.000 description 1
- 229930027917 kanamycin Natural products 0.000 description 1
- SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N kanamycin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N 0.000 description 1
- 229930182823 kanamycin A Natural products 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 1
- 229940053973 novocaine Drugs 0.000 description 1
- MFDFERRIHVXMIY-UHFFFAOYSA-N procaine Chemical compound CCN(CC)CCOC(=O)C1=CC=C(N)C=C1 MFDFERRIHVXMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 1
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 1
- 241001515965 unidentified phage Species 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C1/00—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
- A61C1/0046—Dental lasers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N5/0601—Apparatus for use inside the body
- A61N5/0603—Apparatus for use inside the body for treatment of body cavities
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N5/067—Radiation therapy using light using laser light
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N2005/0658—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used
- A61N2005/0661—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used ultraviolet
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для лечения инфекций, в частности абсцессов, таких как кавернозный туберкулез, послеоперационные внутрибрюшные абсцессы и аналогичные состояния, а также ненормальных состояний тканей, таких как язвы, витилиго и псориаз.The present invention relates to a method and apparatus for treating infections, in particular abscesses, such as cavernous tuberculosis, postoperative intra-abdominal abscesses and similar conditions, as well as abnormal tissue conditions, such as ulcers, vitiligo and psoriasis.
Более точно, настоящее изобретение относится к системе, позволяющей одновременно осуществлять дренаж инфицированного пространства и проводить облучение очага инфекции ультрафиолетовым светом, генерированным лазером. Кроме того, настоящее изобретение относится к системе, позволяющей одновременно осуществлять дренаж внутриполостного пространства и проводить облучение очага инфекции ультрафиолетовым светом, генерированным лазером.More precisely, the present invention relates to a system that allows simultaneous drainage of the infected space and irradiation of the site of infection with ultraviolet light generated by a laser. In addition, the present invention relates to a system that allows for simultaneous drainage of the intracavitary space and irradiation of the site of infection with ultraviolet light generated by a laser.
Применение ультрафиолетового света является известной и проверенной методикой стерилизации жидкостей и обработки питьевой воды, предназначенной для потребления в быту. В этих целях используют коротковолновое, спектрально неизбирательное коротковолновое излучение с длиной волны от около 200 нм до около 350 нм. Наиболее эффективное разрушающее действие на микроорганизмы, обычно присутствующие в необработанной воде, оказывает ультрафиолетовое излучение в так называемом диапазоне УФ-С (200-270 нм). Стандартные методики описаны в патенте США 5900211, выданном на имя Dunn и др., патенте США 4983307, выданном на имя Nesathurai, и патенте США 5236595, выданном на имя Wang.The use of ultraviolet light is a well-known and proven method of sterilizing liquids and treating drinking water, intended for consumption in the home. For this purpose, short-wavelength, spectrally indiscriminate short-wavelength radiation with a wavelength of from about 200 nm to about 350 nm is used. The most effective destructive effect on microorganisms, usually present in untreated water, has ultraviolet radiation in the so-called UV-C range (200-270 nm). Standard techniques are described in US Pat. No. 5,900,211, issued to Dunn et al., US Pat. No. 4,983,307, issued to Nesathurai, and US Pat. No. 5,236,595, issued to Wang.
Известно, что микроорганизмы в целом подразделяются на пять основных семейств, а именно: бактерии, вирусы, грибки, простейшие одноклеточные животные организмы (протозоа) и водоросли. Указанные пять семейств обладают различными свойствами, обитают в различных средах и по-разному реагируют на бактерицидные средства, такие как антибиотики. У бактерий, грибков, протозоа и водорослей обычно есть стенка клетки, цитоплазматическая мембрана и генетический материал, по существу, представляющий собой ДНК. Вирусы обладают некоторыми отличиями и обычно имеют наружную белковую оболочку, внутри которой заключен генетический материал, также представляющий собой ДНК. При облучении микроорганизмов жестким ультрафиолетовым светом происходит разрушение химических связей внутри структуры ДНК, в результате чего предотвращается репликация ДНК, необходимая для воспроизведения микроорганизмов. Если микроорганизм не способен к самовоспроизведению, по существу он уничтожен.It is known that microorganisms as a whole are divided into five main families, namely: bacteria, viruses, fungi, simple unicellular animal organisms (protozoa) and algae. These five families have different properties, live in different environments and respond differently to bactericidal agents such as antibiotics. Bacteria, fungi, protozoa, and algae usually have a cell wall, a cytoplasmic membrane, and genetic material essentially DNA. Viruses have some differences and usually have an outer protein shell, inside of which lies genetic material, which is also DNA. When microorganisms are irradiated with hard ultraviolet light, the chemical bonds inside the DNA structure are destroyed, as a result of which the DNA replication necessary for the reproduction of microorganisms is prevented. If the microorganism is not capable of self-reproduction, it is essentially destroyed.
Тем не менее, клетки различных микроорганизмов неодинаковы. Микроорганизмы обладают различной восприимчивостью к излучению в УФ-диапазоне в зависимости от длины волны. Доза ультрафиолета, необходимая для разрушения различных микроорганизмов, также разнится. Такая доза (или аккумулированная энергия) зависит от периода времени, в течение которого микроорганизм подвергался воздействию света, а также от мощности излучения. Чаще всего мощность излучения измеряют в ваттах (Вт), а время в секундах.However, the cells of various microorganisms are not the same. Microorganisms have a different susceptibility to radiation in the UV range depending on the wavelength. The dose of ultraviolet radiation necessary for the destruction of various microorganisms also varies. Such a dose (or accumulated energy) depends on the period of time during which the microorganism has been exposed to light, as well as on the radiation power. Most often, radiation power is measured in watts (W), and time in seconds.
Вышесказанное также относится к таким заболеваниям, как витилиго и псориаз даже, несмотря на то, что причиной их возникновения не являются микроорганизмы. На самом деле этиология обоих заболеваний является малопонятной, а их возбудители не выявлены.The above also applies to diseases such as vitiligo and psoriasis, even though microorganisms are not the cause of their occurrence. In fact, the etiology of both diseases is obscure, and their pathogens have not been identified.
Средняя концентрация летальной дозы для различных микроорганизмов (в мВт·сек/см2), измеренная при иррадиации источником неизбирательного ультрафиолетового света (ксеноновая лампа с УФ-фильтром, установленным по центру в положении 254 нм).TABLE 1
The average lethal dose concentration for various microorganisms (in mW · sec / cm 2 ), measured by irradiation with a non-selective ultraviolet light source (xenon lamp with a UV filter mounted in the center at 254 nm).
Как следует из Таблицы 1, летальная доза, измеренная in vitro, неодинакова для различных микроорганизмов.As follows from Table 1, the lethal dose, measured in vitro, is not the same for different microorganisms.
Помимо ультрафиолетового света для стерилизации жидкостей, таких как питьевая вода, в медицинской практике также применяют лазеры, генерирующие свет с узкой спектральной линией в диапазонах, отличающихся от УФ-диапазона. В данном случае важно разграничить применение в хирургических и иных целях лазеров, не излучающих ультрафиолетовый свет, и применение ультрафиолетового света для лечения инфекций, вызванных микроорганизмами. Например, некоторые методики терапии предусматривают применение гелиево-неоновых лазеров или лазеров на иттрий-алюминиевом гранате с неодимом в качестве локализованных источников тепла, за счет чего стимулируется кровоснабжение, и происходит нагрев или уничтожение выбранных тканей. Такие лазеры обычно излучают свет с длинами волна в инфракрасной или ближней инфракрасной части спектра. Любые присутствующие микроорганизмы буду поражены лазерным излучением лишь в том случае, если под действием тепла, генерированным лазером, температура таких микроорганизмов, достигнет или превысит примерно 40°С.Несмотря на то, что температуры такого уровня являются летальными для многих микроорганизмов, применение данных лазеров в качестве терапевтического средства для контроля микроорганизмов ограничено неприемлемым ущербом, который температура такого порядка несет для окружающих не пораженных инфекцией тканей.In addition to ultraviolet light, lasers that generate light with a narrow spectral line in ranges other than the UV range are also used in medicine to sterilize liquids, such as drinking water. In this case, it is important to distinguish between the use of lasers that do not emit ultraviolet light for surgical and other purposes, and the use of ultraviolet light for the treatment of infections caused by microorganisms. For example, some methods of therapy include the use of helium-neon lasers or yttrium-aluminum garnet lasers with neodymium as localized heat sources, due to which blood supply is stimulated, and selected tissues are heated or destroyed. Such lasers typically emit light with wavelengths in the infrared or near infrared part of the spectrum. Any microorganisms present will be affected by laser radiation only if, under the action of heat generated by the laser, the temperature of such microorganisms reaches or exceeds about 40 ° C. Despite the fact that temperatures of this level are lethal for many microorganisms, the use of these lasers in As a therapeutic agent for controlling microorganisms, it is limited by the unacceptable damage that temperature of this order does to surrounding tissues that are not affected by infection.
Лечение деструктивных форм внутриполостных инфекций, таких как туберкулез и послеоперационные внутрибрюшные абсцессы является особо сложной терапевтической задачей. Патологические изменения, происходящие в структуре стенок полости и существенное количество гноя внутри полостей, препятствует эффективному введению антибиотиков. Кроме того, многие патогенные организмы, вызывающие внутриполостные инфекции, приобретают устойчивость к действию антибиотиков. Вышесказанное относится к лечению патологических изменений на поверхности тканей, таких как абсцессы, язвы, витилиго и псориаз.Treatment of destructive forms of intracavitary infections, such as tuberculosis and postoperative intraabdominal abscesses, is a particularly difficult therapeutic task. Pathological changes that occur in the structure of the walls of the cavity and a significant amount of pus inside the cavities prevents the effective administration of antibiotics. In addition, many pathogens that cause intracavitary infections become resistant to antibiotics. The above applies to the treatment of pathological changes on the surface of tissues, such as abscesses, ulcers, vitiligo and psoriasis.
Методики, применяемые в настоящее время для борьбы с внутриполостными инфекциями, не настолько эффективны, как это требуется. Обычно осуществляют двухступенчатую терапию. Во-первых, полость дренируют с целью удалить как можно больше содержимого, в том числе частиц клеток, пораженных инфекцией, и некоторое количество микроорганизмов, вызвавших инфекцию. Во-вторых, пациенту вводят антибиотик. Чтобы действие антибиотика (антибиотиков) было эффективным, необходимо в максимальной степени дренировать полость. Для этого в полость вслепую или в управляемом режиме подкожно вводят полый катетер. Вводом катетера обычно управляют при помощи ультразвукового зонда или эндоскопического волоконно-оптического устройства, встроенного в дренажный катетер. Тем не менее, дренаж затруднен текучестью жидкости и гноя, содержащего частицы клеток, удаляемых из полости, а также относительно малым размером катетера по сравнению с потенциальным объемом полости, которую требуется дренировать. Дополнительной проблемой является неизбежное присутствие микроорганизмов, как по всей полости, так и на катетере и вокруг него. Вследствие указанных проблем на практике редко удается дренировать полость в требуемой степени. Также важно отметить существование реальной опасности того, что некоторые микроорганизмы представляют собой так называемые супермикробы, являющиеся мутирующими штаммами обычных микроорганизмов, таких как стафилококки, устойчивыми к используемым в настоящее время антибиотикам.The techniques currently used to combat intracavitary infections are not as effective as required. Usually carry out two-stage therapy. Firstly, the cavity is drained in order to remove as many contents as possible, including particles of cells affected by the infection, and a certain number of microorganisms that caused the infection. Secondly, an antibiotic is administered to the patient. In order for the action of an antibiotic (antibiotics) to be effective, it is necessary to drain the cavity to the maximum extent. For this, a hollow catheter is inserted subcutaneously into the cavity blindly or in a controlled manner. Catheter insertion is usually controlled using an ultrasound probe or an endoscopic fiber optic device integrated into the drainage catheter. However, drainage is hindered by fluidity of pus and fluid containing cell particles removed from the cavity, and also by the relatively small size of the catheter compared to the potential volume of the cavity to be drained. An additional problem is the inevitable presence of microorganisms, both throughout the cavity and on the catheter and around it. Due to these problems, in practice it is rarely possible to drain the cavity to the required degree. It is also important to note the real danger that some microorganisms are the so-called supermicrobes, which are mutating strains of common microorganisms, such as staphylococci, resistant to the currently used antibiotics.
Заболевания, вызванные внутриполостными инфекциями, такие как деструктивные формы туберкулеза и послеоперационные внутрибрюшные абсцессы, вызывают все больше беспокойства по всему миру. В Северной Америке послеоперационные внутрибрюшные абсцессы являются крупнейшим послеоперационным осложнением при проведении широкого спектра инвазивных хирургических вмешательств. По оценкам количество пациентов, у которых развиваются послеоперационные внутрибрюшные абсцессы, составляет около 30% в случае колоректальной хирургии, около 15% в случае хирургии поджелудочной железы или желчных путей и около 2% в случае гинекологической хирургии. Только в Северной Америке число пациентов, подвергаемых внутрибрюшному хирургическому вмешательству, ежегодно исчисляется миллионами. Существует несколько причин таких инфекций, включая как переносимые воздушно-капельным путем микроорганизмы, так и спонтанные утечки или перфорации желчных путей или кишечного тракта. Иными словами, любая методика, рассчитанная на лечение таких инфекций, должна исходить из того факта, что причиной инфекции почти наверняка являются несколько штаммов микроорганизмов, а каждый штамм по-разному реагирует на любое воздействие.Diseases caused by intracavitary infections, such as destructive forms of tuberculosis and postoperative abdominal abscesses, are causing increasing concern around the world. In North America, postoperative intra-abdominal abscesses are the largest postoperative complication of a wide range of invasive surgeries. The estimated number of patients who develop postoperative abdominal abscesses is about 30% in the case of colorectal surgery, about 15% in the case of pancreatic or biliary tract surgery, and about 2% in the case of gynecological surgery. In North America alone, millions of patients undergo abdominal surgery every year. There are several causes of such infections, including both airborne microorganisms and spontaneous leaks or perforations of the biliary tract or intestinal tract. In other words, any technique designed to treat such infections should be based on the fact that several strains of microorganisms are almost certainly the cause of the infection, and each strain responds differently to any effect.
Из патента РФ 2141859, выданного в 1998 г. на имя Аполлонова и др., известно применение генерированного лазером ультрафиолетового света для лечения туберкулеза. При помощи соответствующего волоконно-оптического катетера генерированный лазером ультрафиолетовый свет используют для облучения и разрушения находящихся в каверне легких микроорганизмов, вызвавших туберкулезную инфекцию. При осуществлении способа деструктивную каверну легких прокалывают или дренируют, удаляют из каверны гнойное содержимое и затем подвергают внутреннюю поверхность каверны облучению генерированным лазерным источником ультрафиолетовым светом. При этом с целью обеспечить иррадиацию со средней плотностью энергии от 10 до 15 мВт·сек/см2 легкие в течение 10-12 минут подвергают расфокусированному пульсирующему облучению твердотельным лазером с длиной волны от около 220 нм до около 290 нм и плотностью энергии 200 мВт·сек/см2, при этом частоту следования импульсов регулируют в зависимости от степени разрушений в легких. Сеанс лечения завершают одноразовым введением в каверну 1,0 единицы стрептомицина или канамицина. Курс лечения состоит из 10-12 сеансов иррадиации каверны лазером.From the patent of the Russian Federation 2141859, issued in 1998 to Apollonov et al., It is known to use laser-generated ultraviolet light for the treatment of tuberculosis. Using an appropriate fiber-optic catheter, the laser-generated ultraviolet light is used to irradiate and destroy the microorganisms in the cavity that caused the tuberculosis infection. When implementing the method, the destructive cavity of the lungs is punctured or drained, purulent contents are removed from the cavity, and then the inner surface of the cavity is irradiated with ultraviolet light generated by a laser source. Moreover, in order to ensure irradiation with an average energy density of 10 to 15 mW · sec / cm 2, the lungs are subjected to defocused pulsating irradiation with a solid-state laser with a wavelength from about 220 nm to about 290 nm and an energy density of 200 mW for 10-12 minutes sec / cm 2 , while the pulse repetition rate is regulated depending on the degree of destruction in the lungs. The treatment session is completed by a single injection of 1.0 unit of streptomycin or kanamycin into the cavity. The course of treatment consists of 10-12 sessions of laser irradiation of the cavity.
Тем не менее, способ и устройство, описанные в патенте Аполлонова и др., имеют ряд недостатков, а именно:However, the method and device described in the patent of Apollonov et al. Have several disadvantages, namely:
(1) необходимость повторного прокалывания каверны, что увеличивает степень травмы, испытываемой пациентом.(1) the need to re-pierce the cavity, which increases the degree of trauma experienced by the patient.
(2) при каждом повторном прокалывании до осуществления процедуры необходимы повторные радиологические исследования, что увеличивает дозу рентгеновского облучения, которой подвергают пациента.(2) with each repeated puncture before the procedure, repeated radiological studies are necessary, which increases the dose of x-ray exposure to which the patient is subjected.
(3) каждый сеанс лечения завершают однократным введением в каверну полной суточной дозы противотуберкулезного лекарственного средства, растворенного в 2-3 мл 0,5% раствора новокаина. Введение полной суточной дозы противотуберкулезного лекарственного средства в виде однократной дозы не позволяет поддерживать концентрацию бактерицидов внутри каверны в течение 24 часов на постоянном уровне. Кроме того, с учетом количества противотуберкулезного лекарственного средства введение такой дозы часто вызывает раздражение тканей слизистой оболочки бронхов, дренирующих каверну, и приводит к ослабляющему кашлю и отхаркиванию с мокротой значительного количества противотуберкулезного лекарственного средства, введенного в каверну, снижению его концентрации и ослаблению его бактерицидного действия.(3) each treatment session is completed by a single introduction into the cavity of a full daily dose of an anti-TB drug dissolved in 2-3 ml of a 0.5% novocaine solution. The introduction of a full daily dose of an anti-TB drug in the form of a single dose does not allow maintaining the concentration of bactericides inside the cavity for 24 hours at a constant level. In addition, given the amount of the anti-TB drug, the administration of such a dose often causes irritation of the tissues of the bronchial mucous membrane draining the cavity, and leads to a weakening cough and expectoration of a significant amount of the anti-TB drug introduced into the cavity, reducing its concentration and weakening its bactericidal effect .
(4) для иррадиации каверны в патенте Аполлонова и др. используют излучение существующего лазера в УФ-С спектральном диапазоне (266 нм, четвертая гармоническая прямая лазера на иттрий-алюминиевом гранате с неодимом). Несмотря на то, что при этом обеспечивается бактерицидное водействие на патогенные организмы, вызывающие туберкулез, очевидно, что такая длина волны не является оптимальной с точки зрения уничтожения большинства микроорганизмов, вызывающих туберкулез. Указанная взаимосвязь графически представлена на чертеже. Как следует из чертежа, наиболее эффективной для уничтожения туберкулезных бактерий является волна длиной около 250 нм, а ультрафиолетовый свет с некоторыми длинами волн вообще не эффективен для лечения туберкулеза. В тоже время к свету с длинами волн, эффективными при лечении туберкулеза, более восприимчивы другие бактерии. Применение ультрафиолетового света с длиной волны, не являющейся наиболее эффективной с учетом специфики каждого штамма микроорганизма или класса штаммов, приводит к увеличению облучения, более высокой плотности энергии иррадиации и увеличению риска побочных эффектов.(4) to irradiate a cavity in the patent of Apollonov et al., They use radiation from an existing laser in the UV-C spectral range (266 nm, fourth harmonic line of a yttrium-aluminum garnet laser with neodymium). Despite the fact that this provides bactericidal action on pathogenic organisms that cause tuberculosis, it is obvious that this wavelength is not optimal from the point of view of the destruction of most microorganisms that cause tuberculosis. The specified relationship is graphically represented in the drawing. As follows from the drawing, the wavelength of about 250 nm is the most effective for killing tuberculosis bacteria, and ultraviolet light with some wavelengths is generally not effective for treating tuberculosis. At the same time, other bacteria are more susceptible to light with wavelengths effective in treating tuberculosis. The use of ultraviolet light with a wavelength that is not the most effective, taking into account the specifics of each strain of the microorganism or class of strains, leads to an increase in exposure, a higher radiation energy density and an increased risk of side effects.
Обычно пациенты, которым требуется антибактериальное лечение, уже находятся под воздействием сильного стресса, а их иммунная система часто ослаблена после обширного инвазивного хирургического вмешательства, либо они страдают от серьезной инфекции, такой как туберкулез или внутрибрюшной абсцесс.Typically, patients who require antibacterial treatment are already under severe stress, and their immune system is often weakened after extensive invasive surgery, or they suffer from a serious infection such as tuberculosis or an abdominal abscess.
Таким образом, крайне желательно, чтобы при проведении любой лечебной процедуры, связанной с такими инфекциями, пациент как можно в меньшей степени подвергался дополнительному стрессу. Следовательно, первоочередной задачей является избежать повторного внутриполостного хирургического проникновения.Thus, it is highly desirable that when carrying out any treatment procedure associated with such infections, the patient is subjected to as little stress as possible. Therefore, the primary task is to avoid repeated intracavitary surgical penetration.
Степень травмы, связанной с повторным внутриполостным проникновением, такова, что для контроля так называемых супермикробов, требуется применение антибиотиков в количествах, которые не способен перенести ослабленный пациент. Вышесказанное также относится к ненормальным состояниям поверхностей тканей, таким как язвы и абсцессы.The degree of trauma associated with repeated intracavitary penetration is such that for the control of the so-called supermicrobes, the use of antibiotics is required in amounts that the weakened patient is not able to tolerate. The above also applies to abnormal conditions of tissue surfaces, such as ulcers and abscesses.
Авторы настоящего изобретения исходили из установленного факта, согласно которому летальная доза, необходимая для определенного микроорганизма, зависит от длины волны излучаемого ультрафиолетового света. Путем подбора длины волны ультрафиолетового света для определенного микроорганизма или класса микроорганизмов оптимизируют летальную дозу, повышают эффективность иррадиации и сводят к минимуму риск повреждения окружающих тканей за счет сведения к минимуму облучения ультрафиолетовым светом, которому подвергают пациента.The authors of the present invention proceeded from the established fact that the lethal dose required for a particular microorganism depends on the wavelength of the emitted ultraviolet light. By selecting the wavelength of ultraviolet light for a particular microorganism or class of microorganisms, they optimize the lethal dose, increase the efficiency of irradiation, and minimize the risk of damage to surrounding tissues by minimizing the exposure to ultraviolet light to which the patient is exposed.
Как показано в приведенной выше Таблице 1, летальные дозы ультрафиолетового света неодинаковы для различных штаммов микроорганизмов. Данное утверждение справедливо в отношении витилиго и псориаза даже, несмотря на недоказанность участия микроорганизмов в их возникновении. При измерениях, сведенных в Таблице 1, применялась спектрально неизбирательная ультрафиолетовая иррадиация. В Таблицах 2 и 3 приведены результаты воздействия (in vitro) на различные микроорганизмы генерированным узкополосным лазером ультрафиолетовым светом, согласованным по спектру с наиболее эффективным бактерицидным действием (определенным путем измерения кривых для различных бактерий аналогично фиг.1). Средние летальные дозы для различных штаммов бактерий, облученных светом узкополосного лазера, существенно ниже по сравнению с дозами, приведенными в Таблице 1.As shown in Table 1 above, lethal doses of ultraviolet light are not the same for different strains of microorganisms. This statement is true for vitiligo and psoriasis even despite the unproven participation of microorganisms in their occurrence. In the measurements summarized in Table 1, spectrally non-selective ultraviolet radiation was used. Tables 2 and 3 show the results of in vitro exposure to various microorganisms by the ultraviolet light generated by a narrow-band laser, which is consistent in spectrum with the most effective bactericidal action (determined by measuring curves for various bacteria similarly to FIG. 1). The average lethal doses for various strains of bacteria irradiated with narrow-band laser light are significantly lower compared to the doses shown in Table 1.
Таким образом, в первом широком варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ лечения внутриполостных инфекций или ненормальных состояний поверхностей тканей, в ходе осуществления которого:Thus, in a first broad embodiment of the present invention, there is provided a method for treating intracavitary infections or abnormal conditions of tissue surfaces, during which:
(а) выбирают длину волны ультрафиолетового света, на которой летальная доза в микроватт-секундах/см2 сведена до минимума,(a) choosing a wavelength of ultraviolet light at which the lethal dose in microwatt seconds / cm 2 is minimized,
(b) при необходимости дренируют очаг инфекции с целью удаления частиц, содержащихся в нем,(b) if necessary, drain the site of infection in order to remove the particles contained therein,
(c) облучают очаг инфекции пульсирующим ультрафиолетовым светом, генерированным лазером, с длиной волны, близкой длине волны, выбранной на стадии (а), и(c) irradiating the infection site with pulsed ultraviolet light generated by a laser with a wavelength close to the wavelength selected in step (a), and
(d) при необходимости повторно осуществляют стадии (b) и (с) до тех пор, пока не будет в желаемой степени получен благоприятный терапевтический эффект.(d) if necessary, steps (b) and (c) are repeated until a favorable therapeutic effect is obtained to the desired degree.
Во втором широком варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ лечения внутриполостных инфекций или ненормальных состояний поверхностей тканей, в ходе осуществления которого:In a second broad embodiment of the present invention, there is provided a method of treating intracavitary infections or abnormal conditions of tissue surfaces, during the implementation of which:
(a) определяют спектр микроорганизмов, присутствующих в популяции микроорганизмов в полости или ткани, являющейся источником инфекции,(a) determine the spectrum of microorganisms present in the population of microorganisms in the cavity or tissue that is the source of infection,
(b) ранжируют, по меньшей мере, основные инфицирующие микроорганизмы в популяции, присутствующей в полости, исходя из их относительных количеств,(b) ranking at least the main infectious microorganisms in a population present in the cavity based on their relative amounts,
(c) выбирают длину волны ультрафиолетового света, на которой летальная доза в микроватт-секундах/см2 сведена до минимума по меньшей мере для наивысшего по ранжиру микроорганизма, определенного на стадии (b),(c) a wavelength of ultraviolet light is selected at which the lethal dose in microwatt seconds / cm 2 is minimized for at least the highest microorganism in the ranking determined in step (b),
(d) при необходимости дренируют очаг инфекции с целью удаления частиц, содержащихся в ней,(d) if necessary, drain the site of infection in order to remove the particles contained therein,
(e) облучают очаг инфекции пульсирующим ультрафиолетовым светом, генерированным лазером, с длиной волны, близкой длине волны, выбранной на стадии (с), и(e) irradiating the infection site with pulsed ultraviolet light generated by a laser with a wavelength close to the wavelength selected in step (c), and
(f) при необходимости повторно осуществляют стадии (d) и (е) до тех пор, пока не будет в желаемой степени получен благоприятный терапевтический эффект.(f) optionally, steps (d) and (e) are repeated until a favorable therapeutic effect is obtained to the desired degree.
В третьем широком варианте осуществления настоящего изобретения предложено устройство для лечения очага инфекции, выбранной из группы, включающей внутриполостную инфекцию и ненормальное состояние поверхностей тканей, в целом имеющее:In a third broad embodiment of the present invention, there is provided a device for treating a foci of infection selected from the group including intracavitary infection and an abnormal condition of tissue surfaces, generally having:
(А) катетер, вводимый в очаг инфекции и удаляемый из него,(A) a catheter inserted into and removed from the site of infection,
(B) лазерное устройство, генерирующее, по меньшей мере, один источник пульсирующего ультрафиолетового света с известной интенсивностью и длиной волны в диапазоне от около 200 нм до около 700 нм, и(B) a laser device generating at least one pulsating ultraviolet light source with a known intensity and wavelength in the range from about 200 nm to about 700 nm, and
(C) дренажную систему, служащую для удаления частиц жидкости из очага инфекции,(C) a drainage system serving to remove fluid particles from the site of infection,
в котором:wherein:
(i) катетер имеет, по меньшей мере, один волоконно-оптический волновод, доставляющий ультрафиолетовый свет, генерированный лазерным устройством, к очагу внутри полости, а(i) the catheter has at least one fiber optic waveguide delivering ultraviolet light generated by the laser device to the focus inside the cavity, and
(ii) лазерное устройство выбирают из группы, включающей лазерное устройство, генерирующее луч ультрафиолетового света с одной заданной длиной волны и интенсивностью, и лазерное устройство, генерирующее множество лучей ультрафиолетового света, каждый из которых имеет известную длину волны и интенсивность.(ii) the laser device is selected from the group comprising a laser device generating a UV light beam with one predetermined wavelength and intensity, and a laser device generating a plurality of ultraviolet light beams, each of which has a known wavelength and intensity.
Предпочтительно, по меньшей мере, одно волоконно-оптическое устройство, доставляющее луч ультрафиолетового света, представляет собой устройство одноразового использования.Preferably, the at least one fiber optic device delivering the ultraviolet light beam is a disposable device.
Предпочтительно, лазерное устройство представляет собой комбинационный твердотельный лазер с перестраиваемой частотой. Лазерное устройство также может представлять собой комбинационный твердотельный лазер с перестраиваемой частотой и накачкой светодиодами.Preferably, the laser device is a tunable solid-state Raman laser. The laser device can also be a combination solid-state laser with a tunable frequency and pumped by LEDs.
Предпочтительно, катетер имеет, по меньшей мере, волоконно-оптический волновод, соединяемый с лазером и позволяющий освещать полость, и отдельную прокачиваемую дренажную систему.Preferably, the catheter has at least a fiber optic waveguide that connects to the laser and allows you to illuminate the cavity, and a separate pumped drainage system.
Предпочтительно, катетер дополнительно имеет вторую волоконно-оптическую систему, позволяющую осматривать внутренность полости.Preferably, the catheter additionally has a second fiber optic system that allows you to inspect the inside of the cavity.
В качестве альтернативы катетер также имеет ультразвуковую систему зондирования.Alternatively, the catheter also has an ultrasound sensing system.
Предпочтительно, катетер также имеет дренажную систему, служащую для удаления частиц жидкости из очага инфекции.Preferably, the catheter also has a drainage system for removing particles of fluid from the site of infection.
Авторы настоящего изобретения исходили из того, что вопреки общеизвестности того факта, что ультрафиолетовый свет широкого спектра является летальным для разнообразных известных микроорганизмов, включая вирусы, обладающие исключительной устойчивостью к антибиотикам, до настоящего времени отсутствовало полное понимание того, что существует "наилучшая" частота для каждого микроорганизма, на которой ультрафиолетовый свет оказывает наиболее смертоносное воздействие на такой микроорганизм. Данное утверждение также справедливо в отношении витилиго и псориаза даже, несмотря на то, что возбудители обоих болезней до сих пор не выявлены. Благодаря этому для достижения желаемой степени благоприятного терапевтического эффекта возможно использовать наименьшую дозу в микроваттах/см. Однако при этом также возникает проблема, заключающаяся в том, что лазерные устройства, генерируют лазерный луч лишь с очень узким диапазоном длин волн, т.е. лазерный луч является преимущественно монохроматическим. Из этого следует, что при использовании лазерного устройства даже с перестраиваемой до определенной степени частотой на длину волны, соответствующую или по меньшей мере близкую требуемой, наиболее смертоносной длине волны, такое устройство генерирует луч лишь с одной длиной волны, являющейся наиболее смертоносной лишь для одного микроорганизма (или группы близкородственных микроорганизмов).The authors of the present invention proceeded from the fact that contrary to the well-known fact that wide-spectrum ultraviolet light is lethal for a variety of known microorganisms, including viruses that are exceptionally resistant to antibiotics, so far there has been no full understanding that there is a “best” frequency for each a microorganism in which ultraviolet light has the most deadly effect on such a microorganism. This statement is also true for vitiligo and psoriasis even despite the fact that the causative agents of both diseases have not yet been identified. Due to this, to achieve the desired degree of favorable therapeutic effect, it is possible to use the smallest dose in microwatts / cm. However, this also raises the problem that laser devices generate a laser beam with only a very narrow wavelength range, i.e. the laser beam is predominantly monochromatic. From this it follows that when using a laser device even with a frequency that can be tuned to a certain extent at a wavelength corresponding to or at least close to the required, most deadly wavelength, such a device generates a beam with only one wavelength, which is the most deadly for only one microorganism (or groups of closely related microorganisms).
Тем не менее, как указывалось выше, в типичном случае обширного инвазивного хирургического вмешательства в брюшную полость причиной инфекций являются несколько микроорганизмов. Обычно в популяцию микроорганизмов, присутствующих в полости, входит целый спектр микроорганизмов, а причиной инфекции является вся популяция в целом. Для борьбы с таким широким спектром микроорганизмов потребовалось бы множество лазерных устройств.However, as mentioned above, in a typical case of extensive invasive surgical intervention in the abdominal cavity, several microorganisms cause infections. Usually a whole spectrum of microorganisms enters the population of microorganisms present in the cavity, and the whole population as a whole causes the infection. To combat such a wide range of microorganisms, many laser devices would be required.
В последнее время появился альтернативный лазерный источник, решающий указанные проблемы. Это так называемый комбинационный твердотельный лазер с накачкой светодиодами. Он относится к компактным твердотельным устройствам, работающим с высокой частотой следования импульсов и способным генерировать лучи с несколькими частотами путем последовательного введения различных комбинационных материалов в пульсирующий лазерный луч. Такие устройства также надежно работают с высокой частотой следования импульсов порядка 0,2 кГц. Таким образом, появилось лазерное устройство с реально перестраиваемой частотой, которое можно настроить таким образом, чтобы оно являлось наиболее смертоносным для нескольких микроорганизмов, вызывающих внутриполостную инфекцию, возникающую после обширного инвазивного хирургического вмешательства либо по иным причинам, например, инфекцию внутреннего уха. Лазерные устройства такого типа изготавливает канадская компания Passat Ltd., (Торонто, провинция Онтарио). Стандартное устройство способно генерировать до девяти лучей с различными, настраиваемыми длинами волн в диапазоне от около 200 нм до около 1200 нм. Такие устройства имеют небольшие размеры, отличаются компактностью, не используют при работе опасные газы и хорошо адаптированы к эксплуатации в медицинских учреждениях.Recently, an alternative laser source has appeared that solves these problems. This is the so-called Raman pumped solid-state laser. It relates to compact solid-state devices operating with a high pulse repetition rate and capable of generating beams with several frequencies by sequentially introducing various combination materials into a pulsed laser beam. Such devices also operate reliably with a high pulse repetition rate of the order of 0.2 kHz. Thus, a laser device with a really tunable frequency has appeared, which can be tuned so that it is the most deadly for several microorganisms that cause intracavitary infection that occurs after extensive invasive surgery or for other reasons, for example, an infection of the inner ear. Laser devices of this type are manufactured by the Canadian company Passat Ltd., (Toronto, Ontario). A standard device is capable of generating up to nine beams with different, adjustable wavelengths in the range from about 200 nm to about 1200 nm. Such devices are small, compact, do not use hazardous gases during operation, and are well adapted for use in medical institutions.
На первой стадии осуществления способа, предложенного в настоящем изобретении, оценивают очаг инфекции с целью определить длину волны, на которой требуемая эффективная доза будет сведена к минимуму. Поскольку большинство инфекций предполагает присутствие микроорганизмов, на первой стадии обычно необходимо оценить микроорганизмы с целью установить состав популяции и ранжировать микроорганизмы пропорционально их количеству в популяции. Затем определяют наиболее смертоносную длину волны для каждого из микроорганизмов, например, при помощи испытаний, которые проводят на образцах микроорганизмов, взятых из имеющихся коллекций. После этого создают банк данных, в котором для каждого микроорганизма указана наиболее предпочтительная частота иррадиации. Так, например, было установлено, что для микроорганизмов, вызывающих туберкулез, наиболее смертоносными являются длины волн в диапазоне от около 248 нм до около 337 нм, при этом более длинные волны являются гораздо менее эффективными. В то же время при определении наиболее смертоносной длины волны также желательно определить наиболее эффективную частоту следования лазерных импульсов.In the first stage of the method proposed in the present invention, the focus of infection is evaluated in order to determine the wavelength at which the required effective dose will be minimized. Since most infections involve the presence of microorganisms, in the first stage it is usually necessary to evaluate microorganisms in order to establish the composition of the population and to rank the microorganisms in proportion to their number in the population. Then determine the most deadly wavelength for each of the microorganisms, for example, using tests that are carried out on samples of microorganisms taken from existing collections. After that, create a data bank in which for each microorganism the most preferred frequency of irradiation is indicated. So, for example, it was found that for the microorganisms that cause tuberculosis, the most deadly are wavelengths in the range from about 248 nm to about 337 nm, while longer waves are much less effective. At the same time, when determining the most deadly wavelength, it is also desirable to determine the most effective laser pulse repetition rate.
На следующей стадии используют лазерное устройство, генерирующее излучение с длиной волны, желательной для одного вида микроорганизмов, занимающих наивысшее по ранжиру место в популяции либо для трех или четырех видов, занимающих наивысшие по ранжиру места.At the next stage, a laser device is used that generates radiation with a wavelength desired for one type of microorganism, which occupies the highest ranking position in the population, or for three or four species, which occupy the highest ranking places.
Очаг инфекции затем повергают иррадиации с целью воздействия на пораженный очаг внутри полости требуемой дозой облучения в микроваттах/см2. Затем пациента наблюдают в течение соответствующего периода времени с целью определить, необходима ли повторная иррадиация полости.The focus of infection is then irradiated to expose the affected focus within the cavity with the required radiation dose in microwatts / cm 2 . The patient is then observed for an appropriate period of time in order to determine if repeated irradiation of the cavity is necessary.
Иррадиация с выбранной длиной волны или длинами волн может также сопровождаться обычной терапией с использованием антибиотиков.Irradiation with a selected wavelength or wavelengths may also be accompanied by conventional antibiotic therapy.
В рамках объема настоящего изобретения также предусмотрено, что для сведения к минимуму стресса, испытываемого пациентом, используют единый многоканальный катетер, имеющий, по меньшей мере, как волоконную оптику, необходимую для работы лазера, так и каналы, необходимые для эффективного осуществления дренажа и промывания полости. Для эффективного лечения, по меньшей мере, некоторых внутриполостных инфекций желательно, чтобы медицинский персонал имел возможность непосредственного визуального контроля пространства полости при помощи волоконно-оптических устройств, излучающих свет видимого диапазона, либо косвенного контроля при помощи ультразвукового зонда. Известны катетеры такого типа. Типичные катетеры, совместимые с лазером и имеющие дренажные каналы и т.п., описаны среди прочего в патенте США 5437660, выданном на имя Johnson и др., патенте США 5593404, выданном на имя Costello и др., и патенте США 5957404, выданном на имя Doiron и др.It is also within the scope of the present invention that, to minimize the stress experienced by the patient, a single multi-channel catheter is used having at least both the fiber optics necessary for laser operation and the channels necessary for efficient drainage and rinsing of the cavity . For the effective treatment of at least some intracavitary infections, it is desirable for medical personnel to be able to directly visually monitor the cavity space using fiber optic devices emitting visible light, or indirect monitoring using an ultrasound probe. Catheters of this type are known. Typical laser-compatible catheters having drainage channels and the like are described, inter alia, in US Pat. No. 5,437,660 to Johnson et al., US Pat. No. 5,593,404 to Costello et al. And US 5,557,404 to addressed to Doiron et al.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005134569/14A RU2333021C2 (en) | 2002-08-09 | 2003-08-07 | Method and laser device for treatment of infections |
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA2,395,584 | 2002-08-09 | ||
| CA002395584A CA2395584A1 (en) | 2002-08-09 | 2002-08-09 | A method and a laser device for treatment of endo-cavital infections |
| RU2002123655/14A RU2257923C2 (en) | 2002-08-09 | 2002-09-05 | Method of and laser device for curing intracavitary infections |
| RU2002123655 | 2002-09-05 | ||
| CACA03/00351 | 2003-03-13 | ||
| RU2005134569/14A RU2333021C2 (en) | 2002-08-09 | 2003-08-07 | Method and laser device for treatment of infections |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005134569A RU2005134569A (en) | 2006-08-27 |
| RU2333021C2 true RU2333021C2 (en) | 2008-09-10 |
Family
ID=31501570
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002123655/14A RU2257923C2 (en) | 2002-08-09 | 2002-09-05 | Method of and laser device for curing intracavitary infections |
| RU2005134569/14A RU2333021C2 (en) | 2002-08-09 | 2003-08-07 | Method and laser device for treatment of infections |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002123655/14A RU2257923C2 (en) | 2002-08-09 | 2002-09-05 | Method of and laser device for curing intracavitary infections |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | ATE485869T1 (en) |
| AU (1) | AU2003209888A1 (en) |
| CA (1) | CA2395584A1 (en) |
| DE (1) | DE60334733D1 (en) |
| RU (2) | RU2257923C2 (en) |
| WO (1) | WO2004014487A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8574490B2 (en) | 2009-03-31 | 2013-11-05 | Bactriblue, Ltd. | Methods and apparatus for reducing count of infectious agents in intravenous access systems |
| WO2012176071A2 (en) | 2011-05-13 | 2012-12-27 | Bactriblue, Ltd. | Methods and apparatus for reducing count of infectious agents in intravenous access systems |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5437660A (en) * | 1991-12-30 | 1995-08-01 | Trimedyne, Inc. | Tissue ablation and a lateral-lasing fiber optic device therefor |
| RU2043127C1 (en) * | 1992-04-09 | 1995-09-10 | Оренбургский Государственный Медицинский Институт | Method for selecting the mode of magnetic and laser treatment in cases of purulent inflammation diseases |
| RU2141859C1 (en) * | 1998-09-22 | 1999-11-27 | Фонд поддержки ученых "Научная перспектива" | Method and device for treating destructive forms of lung tuberculosis by applying endocavitary irradiation with ultraviolet radiation |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL90318A (en) * | 1988-05-19 | 1994-05-30 | Refractive Laser Res & Dev | Apparatus for performing surgery utilizing laser energy |
| ATE147647T1 (en) * | 1989-11-20 | 1997-02-15 | Hamamatsu Photonics Kk | DEVICE EQUIPPED WITH A LASER RADIATION GENERATOR FOR THE DIAGNOSIS AND TREATMENT OF CANCER |
| US5228852A (en) * | 1992-03-31 | 1993-07-20 | American Dental Laser, Inc. | Handpiece assembly for a dental laser |
| CA2102884A1 (en) * | 1993-03-04 | 1994-09-05 | James J. Wynne | Dental procedures and apparatus using ultraviolet radiation |
| US5800165A (en) * | 1995-03-28 | 1998-09-01 | Loma Linda University Medical Center | Dental instrument and method of bleaching teeth using a laser |
| DE29508077U1 (en) * | 1995-05-16 | 1995-08-10 | Wilden Lutz Dr Med | Oral care device |
| US5642997A (en) * | 1996-02-01 | 1997-07-01 | Gregg, Ii; Robert H. | Laser excisional new attachment procedure |
| JP3662068B2 (en) * | 1996-03-21 | 2005-06-22 | 飯村 惠次 | Photocatalyst device and cleaning device using photocatalyst |
| US6200309B1 (en) * | 1997-02-13 | 2001-03-13 | Mcdonnell Douglas Corporation | Photodynamic therapy system and method using a phased array raman laser amplifier |
-
2002
- 2002-08-09 CA CA002395584A patent/CA2395584A1/en not_active Abandoned
- 2002-09-05 RU RU2002123655/14A patent/RU2257923C2/en not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-03-13 AU AU2003209888A patent/AU2003209888A1/en not_active Abandoned
- 2003-03-13 WO PCT/CA2003/000351 patent/WO2004014487A1/en not_active Ceased
- 2003-08-07 AT AT03783868T patent/ATE485869T1/en not_active IP Right Cessation
- 2003-08-07 DE DE60334733T patent/DE60334733D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-08-07 RU RU2005134569/14A patent/RU2333021C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5437660A (en) * | 1991-12-30 | 1995-08-01 | Trimedyne, Inc. | Tissue ablation and a lateral-lasing fiber optic device therefor |
| RU2043127C1 (en) * | 1992-04-09 | 1995-09-10 | Оренбургский Государственный Медицинский Институт | Method for selecting the mode of magnetic and laser treatment in cases of purulent inflammation diseases |
| RU2141859C1 (en) * | 1998-09-22 | 1999-11-27 | Фонд поддержки ученых "Научная перспектива" | Method and device for treating destructive forms of lung tuberculosis by applying endocavitary irradiation with ultraviolet radiation |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ДОБКИН В.Г. и др. Использование различных типов лазеров в комплексном лечении больных туберкулезом органов дыхания. Проблемы туберкулеза. - 1996, №6, с 54-57. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2257923C2 (en) | 2005-08-10 |
| RU2005134569A (en) | 2006-08-27 |
| CA2395584A1 (en) | 2004-02-09 |
| AU2003209888A1 (en) | 2004-02-25 |
| WO2004014487A1 (en) | 2004-02-19 |
| DE60334733D1 (en) | 2010-12-09 |
| ATE485869T1 (en) | 2010-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7409954B2 (en) | Method for treatment of infections with ultraviolet laser light | |
| US11607558B2 (en) | Apparatus, method, and system for selectively effecting and/or killing bacteria | |
| US7306620B2 (en) | Prevention and treatment of skin and nail infections using germicidal light | |
| RU2333021C2 (en) | Method and laser device for treatment of infections | |
| RU2364371C1 (en) | Integrated treatment of hydatid disease of liver by carbon dioxide laser and penetrant gel photoditasine | |
| RU2798306C1 (en) | Nozzle-compressor on the uv irradiator for directing the flow of ionized air from the body of the uv irradiator into the wound or cavity through the drainage system | |
| US11813369B2 (en) | Ultraviolet and laser (red radiation, green radiation) radiation therapy | |
| US20230310882A1 (en) | Increased effectiveness of uv pathogen eradication | |
| US20250128090A1 (en) | Uv pathogen eradication | |
| RU2073535C1 (en) | Method to treat chronic osteomyelitis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20101019 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150808 |