Устройство для создания и фотоактивации аэрозоля

Устройство для создания и фотоактивации аэрозоля

Реферат

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для ингаляции, и может быть использовано для лечения нарушения обмена веществ, повышения иммунитета, лечения сердечно-сосудистой системы, дерматологических, инфекционных, паразитарных, опухолевых, неспецифических воспалительных и аллергических заболеваний.

Известно устройство для лечения вирусного папилломатоза верхних дыхательных путей (RU 2194548), с помощью которого проводят ингаляцию лекарственного препарата с фотосенсибилизатором с последующим облучением лазером, обеспечивающим атравматичность дальнейшей процедуры удаления папиллом и меньшую вероятность рецидивов. К недостаткам известного технического решения можно отнести то, что ингаляция фотосенсибилизатором преследует вспомогательную роль: ослабление доброкачественных новообразований перед их кардинальным хирургическим удалением, кроме того, в нем не предусмотрена активация лекарственного препарата облучением лазером во время ингаляции.

Наиболее близким к заявленному является ингаляционное устройство (RU 2111025), включающее средства для создания аэрозоля, трубопровод для подачи аэрозоля с зеркальной колбой, в которой соосно с потоком аэрозоля направляется лазерный луч в сторону мундштука. Проводится одновременное воздействие на бронхи лекарственным средством и лазерным излучением. В известном техническом решении аэрозоль играет роль своеобразного световода. При этом эффективность этого световода весьма мала и проблематична. Воздействие на слизистую оболочку производится одновременно не фотоактивируемым лекарственным средством и лазерным излучением, а не последовательно - излучением на фотоактивируемое средство и затем активированным средством на слизистую оболочку, как в предлагаемом решении.

Задачей настоящего изобретения является создание пригодного для терапевтического применения устройства, позволяющего дистанционно и избирательно воздействовать аэрозолем на очаг опухолевого, инфекционного, паразитарного, дерматологического, иммунологического или аллергического заболевания, на источник нарушения обмена веществ или работы сердечно-сосудистой системы.

Не все очаги заболеваний, например опухоли внутренних органов, могут быть подвергнуты прямому лечению методом фотодинамической терапии (ФДТ) из-за распространенности процесса или недоступности для лазерного воздействия (например, метастазы в лимфатические узлы брюшной полости). Кроме того, многие пациенты по различным причинам не могут быть подвергнуты классическим методам лечения - лучевому или хирургическому. Таким пациентам обычно врачи рекомендуют только симптоматическое лечение.

Поставленная задача решается тем, что устройство для ингаляции содержит камеру для распыления аэрозоля из фармакологического раствора со средством создания и распыления аэрозоля, соединенный с ней ингаляционный мундштук и световой излучатель. Указанная камера соединена с указанным мундштуком через трубку, имеющую участок, прозрачный для светового излучения, при этом устройство содержит, по меньшей мере, один световой излучатель, размещенный вне трубки напротив указанного прозрачного участка, в качестве фармакологического раствора использован раствор фотосенсибилизатора, имеющий, по меньшей мере, одну спектральную полосу поглощения, совпадающую со спектром излучения светового излучателя.

Предпочтительно чтобы, по меньшей мере, один оптический излучатель представлял собой светодиод, а в качестве раствора фотосенсибилизатора был бы использован лекарственный препарат «Радахлорин».

По меньшей мере, один оптический излучатель может быть выполнен с возможностью частотной модуляции излучения и снабжен датчиком частоты дыхания.

Средство создания и распыления аэрозоля может быть выполнено на основе ультразвукового излучателя.

Пример конкретного выполнения изобретения иллюстрируется чертежом, где показана конструкция заявленного устройства.

Устройство содержит камеру для распыления аэрозоля 1 и средство создания и распыления аэрозоля, выполненное на основе ультразвукового излучателя и включающее открытую емкость 2 с фармакологическим раствором 4, размещенную на средстве фрагментации 3 (пластина пьезоэлемента) указанного раствора, соединенном с источником питания 5. Указанные емкость 2 и средство 3 размещены внутри камеры 1.

Камера для распыления 1 сообщена с трубкой 7, имеющей участок 8, прозрачный для оптического излучения. Оптический излучатель 9 размещен вне трубки (например, коаксиально участку 8, т.е. с кольцевым охватом) напротив указанного прозрачного участка 8. Излучатель 9 (или несколько излучателей) может быть выполнен в виде светодиода и с возможностью частотной модуляции излучения, а также иметь датчик частоты дыхания. Другой конец трубки 7 соединен (сообщен) с мундштуком 10.

В качестве фармакологического раствора 4 использован раствор фотосенсибилизатора (например, известный лекарственный препарат «Радахлорин»), имеющего, по меньшей мере, одну спектральную полосу поглощения, совпадающую со спектром излучения оптического излучателя 9.

Работа устройства реализуется следующим образом.

За счет холодного вскипания раствора фотосенсибилизатора под действием ультразвука в камере 1 создается облако аэрозоля (взвешенных капель размером 1-5 мкм). При вдохе пациента поток аэрозоля 6 проходит через трубку 7 и на прозрачном участке 8 подвергается облучению оптическим излучателем 9.

Под действием излучения за счет спектрального согласования спектров излучения оптического излучателя и поглощения фотосенсибилизатора возникает возбуждение последнего, например его электронных уровней, и сопровождается частичным сохранением возбуждения в метастабильных состояниях, окислением фотосенсибилизатора кислородом воздуха, появлением активных перекисных кислородосодержащих соединений фотосенсибилизатора с последующей передачей их окислительного потенциала молекулам кислорода и биомолекулам человеческого организма. При этом поток фотоактивированного аэрозоля за счет естественного вдоха достигает бронхов, бронхиол, осаживается на стенках, адсорбируясь преимущественно в эндотелии, при этом происходит обработка поверхности, преимущественно фотодинамической окислительной природы. Это вызывает гибель бактериальной флоры, химическую модификацию поверхностных слоев эпителия с активацией местного и системного иммунитета. Частично определенная доля излучения также проникает по светопроводящему каналу, образованному аэрозолем, и также активирует последний непосредственно в бронхиальных отделах легких.

Установлено, что применение устройства в комплексном лечении эндобронхиальной патологии и туберкулеза оказывает долговременный положительный лечебный эффект посредством подавления процессов развития легочного фиброза. Применение заявленного устройства позволяет достичь 20-60% экономии средств за счет сокращения пребывания больных в стационаре, уменьшения количества антибактериальных препаратов и уменьшения количества среднегодовых обострений таких заболеваний, как хронический бронхит, гнойный эндобронхит и бронхиальная астма инфекционно-аллергического генеза.

Для облучения аэрозоля кроме светодиодов могут быть использованы лампы накаливания, люминесцентные, газоразрядные, металлогалоидные, индукционные лампы и лазеры.

Пример.

Использование устройства при туберкулезе. Был использован ультразвуковой ингалятор типа «Муссон» или «Ореол» с регулируемой скоростью распыления частиц размером порядка 5 мкм. Объем навески с лекарством контролировался и составлял 2 см³. В качестве фотосенсибилизатора использовали композицию «Радахлорин» в виде 0,2%-ного водного раствора. Трубка между камерой и мундштуком была выполнена из полистирола. Вокруг нее использовался кольцевой облучатель, выполненный на базе 5-ти сверхъярких светодиодов с длиной волны 660 нм и суммарной мощностью до 200 мВт. Время облучения 3-10 минут. Световая доза одной процедуры облучения составила 40-120 Дж.

Долговременным результатом лечения явилось торможение процессов развития легочного фиброза, что выявлено в течение 3-летнего наблюдения по сравнению с контрольной группой пациентов и что выражалось в отсутствии снижения основных показателей функции внешнего дыхания.

1. Устройство для создания и фотоактивации аэрозоля, содержащее камеру для распыления аэрозоля из фармакологического раствора со средством создания и распыления аэрозоля, соединенный с ней ингаляционный мундштук и, по меньшей мере, один оптический излучатель, отличающееся тем, что указанная камера соединена с указанным мундштуком через трубку, имеющую участок, прозрачный для оптического излучения, при этом используемый, по меньшей мере, один оптический излучатель размещен вне указанной трубки напротив указанного прозрачного участка, в качестве фармакологического раствора использован раствор фотосенсибилизатора, имеющего, по меньшей мере, одну спектральную полосу поглощения, совпадающую со спектром излучения оптического излучателя.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что используемый, по меньшей мере, один оптический излучатель представляет собой светодиод.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве раствора фотосенсибилизатора использован лекарственный препарат «Радахлорин».

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что использованный, по меньшей мере, один оптический излучатель выполнен с возможностью частотной модуляции оптического излучения и может быть снабжен датчиком частоты дыхания человека.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что используемое средство создания и распыления аэрозоля выполнено на основе ультразвукового излучателя.