Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ локального индукционного нагрева биологических тканей

Классы МПК:A61F7/12 устройства для согревания или охлаждения внутренних полостей тела 
A61N2/10 действующими внутри тела, например с инъектируемыми или имплантируемыми элементами
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский технологический институт пищевой промышленности" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-06-04
публикация патента:

Изобретение относится к медицине, биологии. Способ осуществляет индукционный нагрев биологических тканей в переменном магнитном поле высокой частоты. Для этого внутри нагреваемого объекта размещают тканезамещающий аппликатор. Аппликатор изготовлен из полимерного материала с добавлением электропроводных ферромагнитных частиц размером 200-1000 мкм. Масса долей частиц в аппликаторе 20-60%. Способ позволяет проводить точно локализованную, контролируемую гипертермию. 1 ил.

Рисунки к патенту РФ 2497489

способ локального индукционного нагрева биологических тканей, патент № 2497489

Изобретение относится к области биотехнологий и медицины, а именно представляет собой способ локального бесконтактного разогрева заранее выбранных участков внутри объектов органического происхождения.

В настоящее время локальная гипертермия рассматривается как один из перспективных способов повышения эффективности лучевой и комбинированной терапии онкологических больных.

Наиболее широкое практическое применение в лучевой терапии нашел метод локальной сверхвысокочастотной (СВЧ) гипертермии. Известно устройство для гипертермии, содержащее СВЧ-генератор и соединенную с ним антенну, излучающую электромагнитные волны в заданную область тела пациента [1].

К основным недостаткам устройств для СВЧ-нагрева, относятся низкая проникающая способность излучения и возможность перегрева тканей с высоким электрическим сопротивлением (хрящи гортани, сухожилия, фасции, кости). Как результат, невозможно точно локализовать тепло в опухолях внутренних органов.

Известен метод локальной высокочастотной (ВЧ) или ультравысокочастотной (УВЧ) гипертермии (емкостный способ) [2, 3].

Основным недостатком данного метода гипертермии является перегрев подкожной жировой клетчатки, затрудняющий избирательный нагрев внутренних органов и тканей до гипертермических температур [4].

Известен метод проведения интраоперационной лучевой терапии, при котором для точного позиционирования источника излучения на место удаленной опухоли устанавливается индивидуальный тканезамещающий аппликатор, изготавливаемый из самополимеризующегося материала [5]. Данный метод является прототипом для предлагаемого способа нагрева.

Равномерный нагрев аппликатора мог бы существенно повысить эффективность локальной лучевой терапии. В данном случае нагреву будут подвергаться лишь ткани, непосредственно прилегающие к аппликатору, то есть, находившиеся в непосредственном контакте с удаленной опухолью. Однако бесконтактный нагрев аппликатора практически невозможен из-за очень низкой поглощательной способности материала, из которого он изготовлен, в широком диапазоне используемых в медицине электромагнитных волн.

Сутью предлагаемого нами изобретения является бесконтактный индукционный нагрев размещаемого внутри биологического объекта тканезамещающего аппликатора за счет внедрения на стадии его изготовления проводящих ферромагнитных частиц в полимерный материал. В патентной литературе аналогов предложенного способа индукционного нагрева композитных материалов на основе смеси полимера с ферромагнитными частицами не обнаружено.

Нагрев полимерного тканезамещающего аппликатора осуществляется за счет поглощения энергии переменного магнитного поля частотой 50-150 кГц. Электромагнитное поле выбранного частотного диапазона слабо поглощается биологическими тканями, поэтому их нежелательный разогрев пренебрежимо мал. Нагреву подвергается лишь аппликатор и ткани, непосредственно прилегающие к нему, чем обеспечивается высокая локализация гипертермии.

Для практического исследования возможности индукционного нагрева аппликатора был проведен ряд экспериментов с лабораторным индуктором на основе инверторного источника тока высокой частоты.

В качестве материала для аппликатора была выбрана силиконовая слепочная масса Speedex putty, состоящая из основы и активатора и широко используемая в стоматологической практике. Перед изготовлением аппликаторов модификации, путем добавления мелкодисперсных ферромагнитных частиц и тщательного перемешивания, подвергалась только силиконовая основа.

В качестве ферромагнитных наполнителей использовались стальные шарики диаметром 200-1000 мкм. Массовая доля ферромагнитных наполнителей варьировалась в диапазоне 20-60%.

Результаты лабораторных исследований для образцов с наполнителем из стальных шариков диаметром 1000 мкм и массовыми долями 20% (1), 40% (2) и 60% (3), нагреваемых при мощности, потребляемой установкой от сети, равной 40 Вт, при температуре окружающей среды 25°С представлены на рисунке в виде графика зависимости температуры аппликатора (Т) от времени нагрева (t).

Данный способ нагрева может использоваться также и в биотехнологических приложениях, например, для осуществления локального отбора проб с целью исследования свойств замороженных биологических образцов при их длительном хранении без полного размораживания и разрушения.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Девятков Н.Д., Гельвич Э.А., Мазохин В.Н. Комплект аппаратуры для электромагнитной гипертермии злокачественных новообразований // Мед. радиология. - 1987, N 1. - С.73-76.

2. Лопатин В.Ф., Деденков А.Н., Ключ В.Е. Способ и устройство для гипертермического лечения опухолей. Патент 1132389 от 01.09.84.

3. Лопатин В.Ф., Цыб А.Ф. Устройство для локальной УВЧ-гипертермии. Патент RU 2372116 С2, опубл. 10.11.2009.

4. Штемлер В. М., Колесников С. В. Особенности взаимодействия электромагнитных полей с биообъектами. //В кн.: «Физиология человека и животных». - М.: Медицина, 1978, 22, С.9-67.

5. Васильченко И.Л., Виноградов В.М., Пастушенко Д.А. Применение интраоперационной контактной лучевой терапии при комбинированном лечении местнораспространенного рака гортани. // Вопросы онкологии, 2011, том 57, № 2, 232-235 с.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ локального индукционного нагрева биологических тканей в переменном магнитном поле высокой частоты, отличающийся тем, что внутри нагреваемого объекта размещается тканезамещающий аппликатор, изготовленный из полимерного материала, модифицированного путем добавления электропроводных ферромагнитных частиц размером 200-1000 мкм, с массовой долей 20-60%.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2497489

patent-2497489.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс A61F7/12 устройства для согревания или охлаждения внутренних полостей тела 

Патенты РФ в классе A61F7/12:
способ реабилитации больных ранним ревматоидным артритом -  патент 2500379 (10.12.2013)
способ перемешивания и аблационная катетерная система с баллоном -  патент 2487685 (20.07.2013)
устройство для нагрева потока жидкости посредством электрического нагрева металлической трубки -  патент 2437637 (27.12.2011)
способ лечения миелопатии -  патент 2401092 (10.10.2010)
устройство для локальной увч-гипертермии -  патент 2372116 (10.11.2009)
устройство для локального теплового воздействия на ткани человека -  патент 2361548 (20.07.2009)
способ остановки акушерского кровотечения путем проведения внутриматочной гипертермии -  патент 2353334 (27.04.2009)
термоэлектрическое полупроводниковое устройство для локальной гипотермии полостных органов -  патент 2343883 (20.01.2009)
тепловая труба с интенсификацией отвода газа -  патент 2343882 (20.01.2009)
устройство внутриполостной физиотерапии -  патент 2342170 (27.12.2008)

Класс A61N2/10 действующими внутри тела, например с инъектируемыми или имплантируемыми элементами

Патенты РФ в классе A61N2/10:
способ восстановления функций кишечной трубки при синдроме короткой кишки -  патент 2525530 (20.08.2014)
трехкомпонентный комплекс для клеточной терапии в офтальмологии -  патент 2495650 (20.10.2013)
способ лечения атрофии зрительного нерва различной этиологии -  патент 2494712 (10.10.2013)
способ хирургического лечения прогрессирующей и осложненной миопии -  патент 2494711 (10.10.2013)
способ лечения "сухой" формы возрастной макулярной дегенерации -  патент 2485922 (27.06.2013)
имплантируемое устройство для электростимуляции слухового нерва -  патент 2484801 (20.06.2013)
способ лечения "сухой" формы возрастной макулярной дегенерации -  патент 2471458 (10.01.2013)
способ формирования магнитного межкишечного анастомоза -  патент 2410039 (27.01.2011)
способ термохимиотерапии опухолей в эксперименте -  патент 2348436 (10.03.2009)
устройство внутриполостной физиотерапии -  патент 2342170 (27.12.2008)

Наверх