СВЕТОФИЛЬТР ДЛЯ ОЧКОВ ЗАЩИТНЫХ ЛАЗЕРНЫХ Российский патент 2004 года по МПК G02B5/22 G02C7/10 

Изобретение относится к области медицины, использующей для лечения онкологических заболеваний фотодинамическую терапию (ФДТ), и, в частности, служит для защиты зрения лечащего персонала от воздействия отраженного и рассеянного излучения терапевтических лазеров [на парах золота с длиной волны 633 нм или диодных с длиной волны 670 нм и мощностью 0,5-2,5 Вт].

В настоящее время существуют защитные очки фирмы Edmund Scientific (Copyright Edmund Scientific Company, 1998, p. 207) со светофильтрами, поглощающими в области 633 и 670 нм, которые используются во время юстировки гелий-неоновых маломощных лазеров, а также диодных лазеров на длине волны 670 нм. Использование таких очков при проведении сеансов ФДТ затрудняет работу врача, т.к. они имеют нежелательное поглощение в весьма широкой области видимого спектра (фиг.1, 2), что приводит к искажению цветопередачи изображения операционного поля и потере важной для врача информации о состоянии больного, например изменение цвета лица, побледнение губ и т.д. Кроме того, эти светофильтры обеспечивают защиту от прямого пучка мощностью до 50 мВт, что делает невозможным их использование в прямом пучке терапевтических лазеров, где мощность может достигать 200-500 мВт.

Задачей настоящего изобретения было создание светофильтра с более узкой полосой поглощения в области излучения лазеров медицинского назначения (630 или 670 нм), чтобы сохранить в большем объеме цветопередачу для наблюдения за состоянием больного, а также обеспечить более высокую лазерную стойкость светофильтра при работе с лазерами большей мощности.

Для выполнения этой задачи предложены полимерные светофильтры, имеющие полосу поглощения в области 630 или 670 нм и представляющие собой твердый раствор красителя в полиметилметакрилате, причем в качестве красителя используют мезофенилзамещенный тетрабензопорфин цинка, 1-3 или тетра-3-дибутилсульфамоилфталоцианин ванадила на длину волны 630 или 670 нм соответственно. Кроме того, в состав светофильтра может быть введен в качестве пластификатора пропиленгликолькарбонат (ПГК) в количестве 11-13% от объема исходного метилметакрилата. Предлагаемые светофильтры выдерживают прямое излучение терапевтических лазеров с мощностью более 500 мВт.

Изобретение иллюстрируют следующие примеры.

ПРИМЕР 1
Изготовление светофильтра для защитных лазерных очков на длину волны 630 нм.

В круглодонную колбу объемом 1000 см³ заливают 160 см³ метилметакрилата (ММА), добавляют 160 мг динитрила 2,2'-азо-диизомасляной кислоты (АДН) и растворяют его при легком встряхивании. Колбу помещают в водяную баню и получают форполимер при температуре 65-70^oС в течение 40-50 мин. В готовый форполимер, охлажденный холодной проточной водой, вливают заранее приготовленный раствор 60 мг мезо-фенилзамещенного тетрабензопорфина цинка (А.С. 889675 С 09 В 47/06, 1981) в 20см³ ММА, далее в эту смесь добавляют 40-50мкл пиридина, затем форполимер обезгаживают, после чего его заливают в продутую инертным газом форму. Форма представляет собой два силикатных стекла с полиэтиленовой прокладкой между ними, сжатые по периметру струбцинами с соблюдением параллельности поверхности стекол. Полимеризацию проводят, погрузив форму целиком в водяную баню с термостатом при температуре 60-65^oС, в течение 48 часов до получения твердого материала. Проводят разборку формы, откручивая струбцины. Полученный полимерный материал подвергают отжигу в термостатируемом шкафу при температуре 110^oС в течение 4-6 часов, потом его прессуют между двумя стеклами с оптическим качеством поверхностей при обеспечении параллельности между ними и постепенном нагревании до 120-130^oС и давлении 50-70 кг/см², затем из этого материала нарезают механическим способом светофильтры для защитных очков.

Полученные светофильтры с оптической плотностью 2-2,4 обеспечивают защиту зрения персонала от рассеянного излучения мощностью 2-20 мВт диагностических гелий-неоновых лазеров при сохранении цветопередачи в отличие от прототипа почти во всем видимом диапазоне излучения (фиг.1).

ПРИМЕР 2
Изготовление светофильтра для защитных лазерных очков на длину волны 630 нм повышенной лазерной стойкости.

В круглодонной колбе объемом 1000 см³ приготавливают 160 см³ смеси ММА с ПГК (к 146 см³ ММА приливают 14 см³ ПГК) и 160 мг АДН. Отливают 20 см³ смеси и растворяют в ней 60 мг красителя мезо-фенилзамещенного тетрабензопорфина цинка, и далее проводят процесс по примеру 1.

Изготовленные светофильтры также пропускают видимое излучение (фиг.1), при этом обладают повышенной лазерной стойкостью, предохраняя зрение персонала как от рассеянного, так и от отраженного лазерного излучения, и могут быть использованы при юстировке лазеров или аппаратуры с их использованием, причем оптическая плотность светофильтров рассчитывается исходя из мощности лазерного излучения, при этом верхний предел мощности составляет 500 мВт, что значительно превышает подобный показатель у светофильтров фирмы Edmund Scientific.

ПРИМЕР 3
Изготовление светофильтра для защитных лазерных очков на длину волны 670 нм.

В круглодонную колбу объемом 1000 см³ наливают 160 см³ ММА, в нем растворяют 160 мг АДН при легком встряхивании, затем полностью растворяют 15 мг тетра-3-дибутилсульфамоилфталоцианина ванадила, полученного аналогично тетра-3-дибутилсульфамоилфталоцианину меди (Е.А. Лукьянец, С.А. Михаленко, Л. И. Соловьева, Е.В. Черных, ЖОХ, 1982, т.52, в.1, с.90-101) сульфохлорированием незамещенного фталоцианина ванадила хлорсульфоновой кислотой с последующим амидированием, далее приготавливают форполимер и проводят полимеризацию, а также отжиг и прессование с последующим изготовлением светофильтров по примеру 1.

Эти светофильтры имеют значительно большую область пропускания (фиг.2) в диапазоне до 610 нм, что обеспечивает более полную цветопередачу по сравнению со светофильтрами фирмы Edmund Scientific.

ПРИМЕР 4
Изготовление светофильтра для защитных лазерных очков на длину волны 670 нм повышенной лазерной стойкости.

Приготавливают 160 см³ смеси ММА с ПГК по примеру 2, в нее добавляют 160 мг АДН, растворяют при легком встряхивании, затем полностью растворяют 15 мг тетра-3-дибутилсульфамоилфталоцианина ванадила, далее проводят процесс полимеризации и изготовления светофильтров по примеру 3.

Эти светофильтры имеют аналогичные примеру 3 спектральные характеристики (фиг. 2) и обладают, как и изготовленные по технологии примера 2, такой же повышенной лазерной прочностью.

Таким образом, предлагаемые светофильтры позволяют сохранить в большем объеме цветопередачу для наблюдения за состоянием больного, кроме того, эти светофильтры обладают более высокой лазерной стойкостью, сохраняя свои оптические характеристики при работе с лазерами мощностью до 500 мВт.

Светофильтр представляет собой твердый раствор красителя в полиметилметакрилате. Для излучения с длиной волны 630 нм используют раствор мезофенилзамещенного тетрабензопорфина цинка с добавкой 2,5-3•10^-3 пиридина. Для излучения с длиной волны 670 нм - раствор тетра-3-дибутилсульфамоилфталоцианина ванадила. Светофильтр может дополнительно содержать пропиленкарбонат в количестве 11-13 об.% от исходного метилметакрилата. Технический результат - создание светофильтра с узкой полосой поглощения в области излучения лазеров медицинского назначения, что обеспечивает сохранение цветопередачи для состоянием больного, а также обеспечивает более высокую лазерную стойкость светофильтра при работе с лазерами большей мощности. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Светофильтр для очков защитных лазерных, представляющий собой твердый раствор красителя в полиметилметакрилате, причем для излучения с длиной волны 630 нм используют раствор мезо-фенилзамещенного тетрабензопорфина цинка с добавкой 2,5-3·10^-3 пиридина или для излучения с длиной волны 670 нм - раствор тетра-3-дибутилсульфамоилфталоцианина ванадила.2. Светофильтр по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит пропиленкарбонат в количестве 11-13 об.% от исходного метилметакрилата.