способ биоуправляемой фотодинамической терапии ( варианты ).

область техники

настоящее изобретение относится к области медицины, в частности к способам реабилитации онкологических больных после проведенного хирургического лечения, в восстановительном периоде после химиотерапии, лучевой терапии, а также для терапии на ранней стадии заболеваний.

предшествующий уровень техники

тяжесть состояния больного обусловлена в основном депрессией иммунитета и интоксикацией.

известны методы лазерной фото динамической деструкции опухолей, использующие для введения в опухолевую ткань специальные красители фотосенсибилизаторы фотогем или фотосенс, которые увеличивают поглощение и тепловое разрушение опухоли при меньших мощностях порядка 1 вт (см. странадко E.ф., скобелкин о.к. и др. пятилетний опыт клинического применения фотодинамической терапии. // фотодинамическая терапия злокачественных новообразований. материалы 2-го всероссийского симпозиума с межд. участием. M., 1997, с. 7-19 и ромоданов A.п., савенко а.г. и др. способ лечения злокачественных опухолей головного мозга, авт. св. ссср JN° 1259532, от 18.05.83г.).

однако известные способы фотодинамической терапии злокачественных опухолей не учитывают колебания теплоемкости и теплопроводности ткани в связи с ритмами кровенаполнения ткани.

это снижает избирательность и локальность деструкции раковых клеток относительно нормальных.

известен способ избирательной деструкции раковых клеток, включающий нагрев ткани опухоли в диапазоне 42-45° с в моменты выдоха и диастолы сердца пациента в течение времени, определяемого видами опухоли, ее размерами и локализацией (см.загускин с.л. и др., способ избирательной деструкции раковых клеток. пат.рф Jч°2106159,oт 27.09.96г.).

недостатками данного способа являются трудоемкость и сложность, связанные с введением в ткань ферромагнитных частиц, недостаточная локальность нагрева.

по технической сущности наиболее близким к предложенному является способ избирательной деструкции раковых клеток, включающий нагрев ткани опухоли в диапазоне 42-45 ⁰ C в моменты выдоха и диастолы сердца пациента в течение времени, определяемого видами опухоли, ее размерами и локализацией, причем нагрев ткани производят с помощью лазерного облучения с длиной волны (l,264±0,01)мкм и частотой следования импульсов (22,5±l)кгц при плотности мощности излучения 0,5-2 вт/см ² (см. пат. N°2147847, от 06.05.1999 г.).

недостатками известного способа является то, что при нем используется только эффект воздействия лазером для деструкции опухолей без использования введения в опухолевую ткань фотосенсибилизаторов (фс).

это снижает избирательность и эффективность воздействия лазера.

кроме того, из-за отсутствия в способе использования фотосенсибилизаторов снижается диагностика опухолей с глубокой

локализацией. данный способ не эффективен при реабилитационном лечении раковых заболеваний, так как удлиняет процесс реабилитации и в основном может применяться лишь при деструкции раковых клеток.

раскрытие изобретения

в основу изобретения поставлена задача повышение эффективности биоуправляемой фотодинамической терапии (реабилитационной избирательной хронофототерапии) путем увеличения точности диагностики опухолей с глубокой локализацией, ускорения сроков реабилитации и увеличения избирательности лазерного воздействия, а также исключение некротических осложнений.

эта задача решается тем, что в способе биоуправляемой фотодинамической терапии, для первого варианта изобретения, предварительно проводят диагностику локализации опухолей и метастазов, включая ранние стадии их развития, используя комплекс аппаратно-программный «Coзвeздиe», далее вводят фотосенсибилизатор хлорин еб, осуществляют лазерное воздействие на опухоль в моменты выдоха и диастолы сердца, с длиной волны 660 ±20нм, с частотой следования импульсов 22,5±2 кгц, с длительностью импульсов 70±30 не и плотностью мощности 0,1-0,5 вт/см ² .

кроме того, время лазерного воздействия составляет от 30 секунд до 5 минут, при этом осуществляют контроль за удержанием температуры нагрева опухоли в пределах 42-45°C.

для второго варианта изобретения поставленная задача решается тем, что в способе биоуправляемой фотодинамической терапии после операции и/или химиотерапии и/или лучевой терапии вводят фотосенсибилизатор хлорин еб, осуществляют лазерное воздействие на опухоль в моменты выдоха и диастолы сердца, с длиной волны

660±20 нм, с частотой следования импульсов 22,5±2 кгц, с длительностью импульсов 70±30 не и плотностью мощности 0,1-0,5 вт/см ² , при этом осуществляют контроль за удержанием температуры нагрева опухоли. кроме того, время лазерного воздействия на одну 5 зону составляет от 30 секунд до 5 минут, а контроль за удержанием температуры нагрева опухоли осуществляют в пределах 42-45°C.

сущность изобретения заключается в том, что выполнение вышеописанных операций позволяет определить предрасположенность к онкозаболеваниям, локализацию и распространенность поражения, а

10 также повысить эффективность фотодинамической терапии при использовании режима биоуправления лазерным воздействием для оптимизации плотности мощности лазерного воздействия, идентификации границ опухоли и повышения клеточного иммунитета, а также осуществить возможность избирательного воздействия на опухоли

15 глубоких локализаций.

лучший вариант осуществления изобретения предварительную диагностику опухолей и метастазов в органах осуществляют с помощью комплекса аппаратно-программного «Coзвeздиe» (см.регистрационное удостоверение N° фс

20 662a2004/0562-04 от 27.09.2004г., а также выписку из протокола JSTs 1 комитета по новой медицинской технике минздрава и соцразвития рф от 09.04.2004г.), что позволяет выявить нарушения по функциям и системам организма и по ним определить предрасположенность к онкозаболеваниям, а также определить локализацию и распространен-

25 ность поражения. далее при диагностике опухолей и метастазов, включая ранние стадии их развития, внутривенно (или иным способом) вводятся небольшие количества фотосенсибилизатора хлорина еб. при облучении светом строго определенной длины волны (той же

что и в лечебном процессе), накопившийся в опухоли фотосенсибилизатор начинает флуоресцировать, что позволяет регистрировать расположенные на коже или близко к ней скопления пораженных клеток. с помощью видеоустройства излучение флуоресценции отображается на экране телевизора или монитора. этим методом обнаруживаются опухоли размером менее 1 мм на поверхности кожи. опухоли таких размеров невозможно определить никаким другим методом. спектрометр по излучению флуоресценции позволяет оценить количество фс в конкретном месте (диаметром порядка 600 мкм) и, сле- довательно, опухолевых клеток. наблюдая динамику накопления фс, врач определяет необходимое время и мощность облучения, требуемое для реабилитации.

фс, применяемые в методе фотодинамической терапии (фдт), обладают следующими свойствами:

преимущественно накапливаются в опухоли или в воспаленных участках, практически не токсичны, быстро удаляются из организма ,

под действием света выделяют синглетный (возбужденный) кислород, полученную от света энергию преобразуют в свет более длинных волн (флуоресценция).

в методе фотодинамической терапии фс используются в двух важнейших процессах - в процессе диагностики, в лечебном или реабилитационном процессах.

препараты на базе хлорина еб проявляют фотодинамический эффект при взаимодействии со светом с длиной волны 660-665 нм. это излучение проникает в ткани на глубину 20 мм (по нашим данным существенно глубже), что позволяет применять их для опухолей более глубоких локализаций. хлорины полностью выводятся из орга-

низма в течение нескольких дней, имеют больший коэффициент накопления в опухоли (1 :10-20) и практически не обладают фототоксичностью.

на теле больного устанавливают датчики пульса (например, в виде прищепки на палец, фотодиод напротив светодиода) и дыхания (например, на область диафрагмы в виде пояса, при растяжении которого меняется сопротивление, или в виде терморезистора возле носа). сигналы с датчиков включают лазерный нагрев опухоли только в благоприятные моменты выдоха и диастолы сердца. нагрев обеспечива- ется максимальным образованием сингл етного кислорода при выбранной частоте следования импульсов (22,5±2) кгц, с длительностью 70±30 не и максимальным поглощением при выбранной длине волны (660±20) нм синглетным кислородом фотонов лазерного излучения при плотности мощности 0,1 - 0,5 вт/см ² . воздействие только во вре- мя диастолы сердца во время фазы выдоха, когда уменьшается кровенаполнение ткани и, следовательно, уменьшаются теплоемкость и теплопроводность, увеличивает локальность нагрева и уменьшает его инерционность. это облегчает удержание температуры нагрева в пределах коридора 42-45°C, в котором гибнут избирательно только рако- вые клетки. контроль за температурным диапазоном осуществляют путём компьютерного автоматического управления мощностью и длительностью сеанса лазерного облучения с использованием ультразвукового измерения температуры облучаемой ткани.

лазерное воздействие указанных параметров контролировали методами ультразвуковой и дифференциальной термометрии для контроля состояния иммунитета на больных с опухолями. сеансы осуществлялись при управлении лазером с помощью компьютера, в который вводятся сигналы датчиков пульса и дыхания, учитывается

инерционность воздействия с помощью разработанной программы на основании проведенных расчетов колебания теплоемкости и теплопроводности и экспериментов с контактным ультразвуковым и свч-термометрами . диапазон средней плотности мощности излучения определяется в зависимости от глубины нахождения опухоли.

при фотодинамическом воздействии существенно изменяется иммунная реакция организма, что и используется во время реабилитации онкологических больных. с учетом необходимой поправки на разницу времени прихода сигнала к датчику пульса и к области локализации опухоли лазерное воздействие производится только в моменты выдоха и диастолы сердца. плотность мощности 100 -500 мвт/см ² в зависимости от глубины расположения опухоли. несущая частота 22,5 кгц, длительность импуль- сов 100нс, время воздействия на одну зону от 30 сек. до 5 мин.

для повышения клеточного иммунитета до, во время и после проведения курса фдт применялась разработанная ранее методика с использованием биоуправляемой магнитолазерной терапии с воздействием в фазы увеличения кровенаполнения в периоды вдоха и систо- лы сердца на тимус, селезенку и надвено транскутально на кровь. состояние клеточного и гуморального иммунитета оценивали как прямыми общепринятыми методами, так и путем косвенной оценки клеточного иммунитета с помощью дифференциальной термометрии. пример 1. больная, к., 43 лет. диагноз: рак яичников, 4 стадия. асцит. плеврит. проведена диагностика с использованием аппаратно- программного комплекса «Coзвeздиe». выявлено множество нарушений по системе репродуктивных органов гормональной сферы, признаки нарушения функций печени и желчевыводящих путей. были

даны рекомендации реабилитационного характера. больной проведен лапароцентез - эвакуировано 6 литров асцитической жидкости. проведены две плевральные пункции, эвакуировано 1100 мл жидкости. проведено цитологическое исследование, после чего проведены два курса полихимиотерапии в связи с невозможностью хирургического вмешательства. при ультразвуковом исследовании обнаружено объёмное образование правого яичника размерами 66,5 см ³ . через 10 дней от начала реабилитационного лечения по разработанному способу с использованием фс и лазерного воздействия, коррегированного биохронотерапией, повторное ультразвуковое исследование показало уменьшение объемного образования до 27,6 см ³ . только после этого больная к. была успешно прооперирована. в дальнейшем было проведено повторное реабилитационное лечение согласно заявляемому способу и в настоящий момент бывшая больная к. полностью здорова. пример 2. больной д., 73 лет. поступил с впервые выявленной аенокарциномой простаты. при ультразвуковом исследовании обнаружено 2 узла в предстательной железе, в левой доле 5,1x6,1 мм, в правой- 5,9x6,6 мм. пса при поступлении было 15,9. результаты микроскопического исследования после биопсии: инфильтративный рост аденокарциномы 5 баллов по глиcoнy(3+2). в течение 2-х недель больному проведен курс реабилитационной избирательной хроно- фототерапии, согласно изобретению, после чего через 10 дней проведено повторное ультразвуковое исследование, которое обнаружило неоднородный узел гиперплазии с нечетким контуром размерами 1,8x1,6 мм. контрольное пCA-иccлeдoвaниe-1,5.

пример 3. больной M, 13 лет. диагноз : глиосаркома головного мозга.

метастазы в спинной мозг. оперирован в 2004 г.. поступил на реабилитационное лечение с жалобами на головокружение, неустойчивость походки, подташнивание. объективно бледность кожных покровов, выраженные неврологические знаки. после проведения двухнедельного курса реабилитационного лечения согласно изобретению состояние больного улучшилось, исчезли симптомы интоксикации. рентгенологическая картина стабильная, неврологические знаки сохраняются.

представлены наиболее показательные случаи применения реабилитационной избирательной хронофототерапии, выбранные из значительного количества примеров лечения больных с различной онкопатологией.

таким образом в предложенном способе решается поставленная техническая задача. в клинических испытаниях при различных заболеваниях доказана эффективность метода избирательной хронофототерапии: в отсутствии негативных побочных реакций за счет расширения терапевтического диапазона параметров интенсивности, в стабильности лечебного эффекта за счет образования тканевой памяти и использования биологического таймера вместо физического, в ускорении лечебного эффекта за счет учета характера местной патологии за счет адекватного соотношения глубин амплитудной модуляции по пульсу, дыханию и тремору, в отсутствии адаптации к уровню физиотерапевтического воз- действия за счет неравномерности дыхания и пульса пациента.

применение методики хронофототерапии позволило существенно расширить показания для проведения фдт.

применение фдт в режиме биоуправления и в сочетании с хро- нофототерапией для повышения клеточного иммунитета позволяет добиться лучших результатов при реабилитации онкологических больных. при онкологических заболеваниях замедляется рост опухолей и развитие метастазов, нормализуются иммунологические и гемо динамические показатели.

промышленная применимость

изложенные преимущества предложенных технических решений обеспечивают возможность широкого использования в области медицины, в частности при реабилитации онкологических больных после проведенного хирургического лечения, в восстановительном периоде после химиотерапии, лучевой терапии, а также для терапии на ранней стадии заболеваний.