СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СВЕТОТЕРАПИИ ПРИ ЛЕЧЕНИИ КОЖНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Российский патент 1997 года по МПК A61N5/06 

Изобретение относится к медицине, а именно к светотерапии для лечения больных с кожными заболеваниями.

Известны способы облучения кожного покрова с помощью газоразрядных ламп, работающих в непрерывном режиме горения [1, 2] При таком способе для получения необходимой дозы время облучения должно быть от одной до нескольких десятков минут. Установлено, что при одинаковых значениях дозы, но при разных значениях облученности и времени воздействия, закон Бунзена Роско нарушается, т. е. одни и те же дозы, но при различных сочетаниях облученности и времени облучения, создают различный лечебный эффект. При низких значениях облученности и больших значениях времени облучения достигается больший пигментирующий эффект, чем при больших значениях облученности и меньших значениях времени облучения. Кроме этого, при больших значениях облученности в меньшей степени проявляется концерогенный эффект [3, 4] Кроме этого, при больших значениях облученности излучение проникает в более глубокие слои кожи вплоть до дермального слоя. Реализация этих условий для повышения эффективности лечения с применением газоразрядных ламп, работающих в непрерывном режиме, наталкивается, с одной стороны, на практически непреодолимые технические трудности, выражающиеся в необходимости резкого увеличения числа ламп или их единичной мощности, а, с другой стороны, возможность возникновения пигментации, эритемы и даже ожога.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что облучение поверхности кожи осуществляется не непрерывно, а чередующимися импульсами излучения. Это достигается тем, что время облучения одного импульса уменьшается в соотношении:
t_u t_n(10^-2-10^-3), c
где t_n длительность облучения при постоянном режиме облучения, c;
t_u длительность импульса облучения, c;
а импульсная облученность увеличивается в соотношении:

где E_n облученность в режиме постоянного облучения, Вт/м²;
E_u импульсная облученность, Вт/м².

Для сохранения дозы облучения необходимо, чтобы соблюдалось равенство:
E_nt_n E_ut_uN,
где N число импульсов излучения.

В том случае, когда требуется обеспечить значение дозы на уровне дермального слоя, следует учитывать потери излучения при прохождении его через эпидермис вплоть до дермального слоя. Потери излучения можно скомпенсировать, если определить коэффициент пропускания кожного покрова с помощью τ уравнения закона Бугера (5)
τ=l^-bl,
где l длина лучей пучка в веществе, м;
b показатель ослабления, м^-1.

Если принять среднее значение показателя ослабления для кожного покрова 2,3•10³ м^-1, а толщину слоя 1 мм [6, 7] то согласно приведенному уравнению τ_c≈0,1.

Следовательно, для компенсации потерь излучения необходимо значение облученности на уровне кожного покрова увеличить в 10 раз, т.е.

E_u 10E_n(5 + 10) E_n(50 + 100)
С тем, чтобы исключить ожог при больших значениях облученности на кожном покрове, необходимо установить значение темповой паузы между импульсами излучения. Экспериментально установлено, чтобы не происходило накопления тепла при импульсном облучении и роста температуры, следует соблюдать неравенство:

В этом случае полное время облучения T определяется следующим выражением:
T N(t_u + t_т):c
Предлагаемый способ облучения может быть реализован, например, с помощью применения способа питания газоразрядных ламп чередующими импульсами тока за счет симметричного тиристорного регулятора, включенного в цепь лампы [8]
Клинические испытания предлагаемого способа облучения больных псориазом и нейродермитом показали его высокую эффективность.

Пример 1. Больной С. 1962 г.р. почтальон
Диагноз: распространенный псориаз, прогрессирующая стадия. Болен около 10 лет. Назначена импульсная фототерапия от аппарата "Импульс-1". Начальная доза 40 импульсов по 0,3 с каждый. Процедуры проводились 6 раз в неделю, облучались 2 поля (грудь-спина). Доза облучения увеличивалась каждые 3 дня на 40 импульсов. Максимальная доза 400 импульсов на 1 поле. Кроме импульсной фототерапии больной получал 2%-ную борную мазь. В результате лечения отмечалось исчезновение высыпаний после 19 процедур при отсутствии побочных явлений и пигментации кожи.

Пример 2. Больной Ш. 1951 г.р. водитель.

Диагноз: Распространенный псориаз, прогрессирующая стадия. Болен около 1 месяца, ранее не лечился. Получил курс импульсной фототерапии по вышеописанной методике (пример 1). После 16 процедур отмечалась клиническая ремиссия при отсутствии побочных осложнений.

Взаимосвязь между параметрами биодозы (N число импульсов излучения со временем следования T_и) и параметрами облучательной установки "Импульс-01", позволяющая определить их соответствие соотношениям формулы изобретения.

1. Параметры установки:
Источник излучения трубчатая ксеноновая лампа с длиной светящей части трубки l_э 48 см;
Номинальная мощность лампы P_лн 5000 Вт;
Мощность лампы в дежурном режиме P_д 400 Вт;
Номинальное напряжение на лампе U_лн 110 В;
Напряжение сети переменного тока U_с 220 В;
Угол включения тока в каждый полупериод напряжения сети для формирования пиковой мощности ψ 140^o;
Темновая пауза между импульсами излучения t_T 4 T_и.

2. Расчетные соотношения:
время непрерывной работы установки при облучении пациента для обеспечения биодозы
t_n N(T_и + t_T) N(T_и + 4T_и) 5 NT_и
длительность импульса излучения

рабочее напряжение на лампе

средняя мощность лампы за полупериод напряжения сети

пиковая мощность лампы в импульсе излучения при длительности в угловом измерении 180^o ψ

мощность лампы при непрерывном режиме работы

световые отдачи лампы (пропорциональные КПД излучению) при различных режимах работы
соответственно
4. Формулы адаптации:
соотношение для первого условия

соотношение для второго условия

соотношение для третьего условия
E_и E_н (50-100) или

где F_u, F_n, F_g потоки излучения, соответствующие мощности лампы в различных режимах работы.

Третье условие удовлетворяется автоматически, так как зависит только от правильно выбранных фиксированных параметров облучательной установки.

Биодозу при импульсной фототерапии определяют традиционным способом и находят необходимое число импульсов излучения при выбранной длительности T_и. 2 Перевод одних параметров в другие осуществляется с помощью соотношений:
1. Определяют 1-е соотношение формулы изобретения

2. Определяют 2-е соотношение

3. Определяют 3-е соотношение.

Это соотношение определяется фиксированными параметрами облучательной установки и не зависит от параметров биодозы.

где P_u пиковая мощность лампы, равная 9500 Вт;
P_n мощность лампы в непрерывном режиме работы, равная 422 Вт;
P_g мощность лампы в дежурном режиме, равная 400 Вт;
η_и; η_п; η_д световые отдачи лампы, пропорциональные КПД излучению лампы в различных режимах работы, равные соответственно 32; 6; 5,8.

Следовательно:
.

Врачом установлены параметры биодозы для двух пациентов: N 40, 30 число импульсов при длительности T_и 0,2; 0,3, соответственно. Тогда для первого пациента


для второго пациента


Таким образом для всех трех пациентов, выбранные параметры биодозы попадают под действие соотношений формулы изобретения. Третье соотношение выполняется автоматически, так как оно зависит только от фиксированных параметров облучательной установки.

Использованная литература
1. Патент США N 1544891, кл. A 61 N 5/06, 1979.

2. Патент ФРГ N 3140258, кл. A 61 N 5/06, 1983.

3. Ultraviolet irradiation devices for non-therapeutic USE, 1986.

4. Ультрафиолетовое излучение. Всемирная организация здравоохранения. Женева: Медицина, 1984.

5. Машков В.В. Основы светотехники. Государственное энергетическое издательство. М. Л. 1957.

6. Левитин И.Б. Применение инфракрасной техники в народном хозяйстве. Л. Энергоиздат, 1981.

7. Бецкий О.В. Кислов В.В. Волны и клетки. М. Знание, 1990.

8. Вассерман А.Л. Ксеноновые трубчатые лампы и их применение. М. Энергоатомиздат, 1989.

Использование: в медицине для проведения светолечения. Сущность изобретения: при проведении светолечения в импульсном режиме определяют параметры светотерапии. Вначале определяют биодозу при непрерывном облучении в течение времени t_n, затем определяют время импульса из соотношения t_u = (10^-2-10^-3), время темновой паузы . При этом соотношение между облученностями при непрерывном облучении E_n и импульсном E_u равно E_u = E_n(50-100). Изобретение позволяет использовать оптическое излучение и проникновение лучей до формы чередующимися импульсами излучения.

Способ определения параметров светотерапии при лечении кожных заболеваний, включающий облучение в оптическом диапазоне 200 700 нм и определение биодозы при непрерывном облучении в течение времени t_n, отличающийся тем, что при светолечении в импульсном режиме время импульса t_u определяют из соотношения t_u / t_n (10^- 2 10^- 3), длительность темновой паузы при соотношении между облученностями при непрерывном облучении E_n и импульсном E_u и равном E_u E_n (50 100) и сохранении биодозы непрерывного и импульсного облучения.