Способ лазерной деструкции меланомы слизистой рта у собак
Владельцы патента RU 2329074:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки" (ФГОУ ВПО ВГАУ им. К.Д. Глинки) (RU)
Изобретение относится к ветеринарии. Способ предусматривает инъецирование в меланому резонансного фотопоглотителя в виде водной суспензии золотых наночастиц, состоящих из кремниевого ядра диаметром 100-150 нм, окруженного оболочкой золота толщиной 10-20 нм, с концентрацией 1010-1011 частиц/мл. Далее меланому облучают в течение 1 минуты лазерным пучком с длиной волны 800-1150 нм при плотности оптической мощности 1-3 Вт/см2. Изобретение позволяет лечить меланомы слизистой рта у собак способом лазерной деструкции тканей опухоли. Способ может быть использован в ветеринарии. 1 табл.
Изобретение относится к ветеринарии и может быть использовано при лечении меланомы слизистой рта у собак.
Известен способ лечения меланом кожи путем облучения лазерным излучением с длиной волны 1,06 мкм при плотности энергии 200-500 Дж/см2 (описание SU 1454484, 30.01.1989).
В известном способе при эффективном поглощении лазерного излучения клетками и соответствующем их нагреве происходит процесс коагуляции.
Однако распространение излучения сопровождается сильным рассеянием лазерного пучка в объеме ткани. В результате плотность мощности коллимированного пучка падает на несколько порядков, а глубина разрушения раковых клеток ограничивается величиной нескольких миллиметров.
Известен способ лечения новообразований путем воздействия на них лазерным излучением, при котором в организм пациента перед облучением внутривенно вводят фотосенсибилизаторы (В.В.Соколов и др. "Фотодинамическая терапия злокачественных опухолей основных локализаций с препаратами фотогем и фотосенс". Вопросы онкологии, №2, т.41, 1995, с.134).
В известном способе молекулы красителя фотосенсибилизатора под воздействием оптического (лазерного) излучения переходят в возбужденное электронное состояние и при столкновении с молекулами кислорода переводят их в возбужденное синглетное состояние. В этом химически активном состоянии происходят эффективное взаимодействие молекул кислорода с плазматическими мембранами раковых клеток и разрушение последних в момент облучения лазерным излучением.
Однако известный способ позволяет разрушить меланому на глубине не более 1 мм и, следовательно, может быть применим только на ранних стадиях развития опухолевого процесса - при небольших размерах новообразования. Обусловлено это тем, что используемые фотодинамические сенсибилизаторы типа фотосенс и т.п. имеют максимум спектрального поглощения в красной области спектра (630 нм), а излучение с данной длиной волны не может глубоко проникнуть в биоткань из-за сильного рассеяния, достигающего на данной длине волны величин 10-20 см-1.
Наличие фотосенсибилизатора в здоровых тканях негативно отражается на организме пациента вследствие его токсичности, поэтому в течение периода физиологического вывода красителя требуется соблюдение строгого темнового режима.
Задача изобретения - разработка эффективного способа лазерной деструкции меланом слизистой рта у собак.
Технический результат от использования изобретения - повышение эффективности разрушения меланомы с глубиной поражения более 1 миллиметра при минимальном негативном воздействии на клетки здоровых тканей.
Технический результат достигается тем, что в способе лазерной деструкции меланомы слизистой рта у собак, включающем введение резонансного фотопоглотителя и облучение лазерным излучением с длиной волны, соответствующей максимуму поглощения, в качестве фотопоглотителя используют водную суспензию золотых наночастиц, состоящих из кремниевого ядра диаметром 100-150 нм, окруженного оболочкой золота толщиной 10-20 нм, с концентрацией 1010-1011 частиц/мл, которую инъецируют в меланому, а облучение проводят лазерным пучком с длиной волны 800-1150 нм при плотности оптической мощности 1-3 Вт/см2 в течение одной минуты.
Сущность способа заключается в том, что используемый фотопоглотитель в виде водной суспензии золотых наночастиц позволяет полностью исключить токсическое воздействие на здоровые ткани. Используемые золотые наночастицы выбранных размеров имеют максимум плазмонно-резонансного поглощения в оптическом диапазоне 800-1150 нм. При выбранных эмпирических параметрах и режимах облучения (диапазон длины волны, плотности оптической мощности лазерного излучения и время экспозиции) возникает комбинированное оптимальное физико-химическое воздействие, при котором достигается максимальный деструкционный эффект по всему объему опухоли.
При этом выбор нижнего значения диапазона длины волны лазерного излучения (800 нм) обеспечивает максимальную глубину проникновения за счет уменьшения влияния рассеяния в биоткани. Выбор верхней границы значений диапазона длин волн (1150 нм) обусловлен особенностями спектра поглощения воды.
Осуществляют способ лазерной деструкции меланомы следующим образом.
Больному животному в объем меланомы слизистой рта инъецируют водную суспензию наночастиц и далее ее облучают лазерным пучком с длиной волны в диапазоне 800-1150 нм при плотности оптической мощности 1-3 Вт/см2 в течение одной минуты. Дозу вводимого фотопоглотителя, плотность оптической мощности, длину волны и время облучения выбирают дифференцированно, исходя из размеров опухоли меланомы, состояния больного животного и т.п.
Способ апробирован при лечении 15 собак с меланомами слизистой рта. В таблице приведены обобщенные данные проведенных экспериментов по лазерной деструкции опухолей (меланом) - инъецируемые дозы фотопоглотителей, режимы облучения и итоговые результаты воздействия.
| Таблица | ||||||
| Размер опухоли (объем/глубина) | Доза фотопоглотителя мл, | Длина волны, нм | Плотность оптической мощности, Вт/см2 | Время облучения, мин | Глубина воздействия, мм | Результат)* |
| 0,5 см3/5 мм | 0,5 | 800 | 1 | 1 | 5 | некроз |
| 1,0 см3/10 мм | 1,0 | 960 | 2 | 1 | 10 | некроз |
| 1,5 см3/15 мм | 1,5 | 1150 | 3 | 1 | 15 | некроз |
| )* - патологические морфологические изменения |
Способ лазерной деструкции меланомы слизистой рта у собак, включающей введение резонансного фотопоглотителя и облучение лазерным излучением с длиной волны, соответствующей максимуму поглощения, отличающийся тем, что в качестве фотопоглотителя используют водную суспензию золотых наночастиц, состоящих из кремниевого ядра диаметром 100-150 нм, окруженного оболочкой золота толщиной 10-20 нм, с концентрацией 1010-1011 частиц/мл, которую инъецируют в меланому, а облучение проводят лазерным пучком с длиной волны 800-1150 нм при плотности оптической мощности 1-3 Вт/см2 в течение 1 мин.
