PL204588B1

PL204588B1 - Urządzenie fototerapeutyczne

Info

Publication number: PL204588B1
Application number: PL374004A
Authority: PL
Inventors: Lajos Kemeny; Attila Dobozy; Zsolt Bor; Bela Racz; Gabor Szabo; Ferenc Ignacz
Original assignee: Zsolt Bor; Attila Dobozy; Ferenc Ignacz; Lajos Kemeny; Bela Racz; Gabor Szabo
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2010-01-29
Also published as: US20060136019A1; JP2004537382A; SK872004A3; EP1420857A1; CZ2004177A3; US20060235492A1; DE60138656D1; SK287945B6; JP4245476B2; UA84257C2; WO2003013653A1; RU2290224C2; EP1420857B1; US7226470B2; HU224941B1; HU0103279D0; HUP0103279A2; US20040030368A1; US20060155349A1; AU2002214169B2

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie fototerapeutyczne do stosowania w leczeniu i profilaktyce powszechnie występujących chorób błony śluzowej jamy nosowej i zatok obocznych nosa, takich jak alergiczne zapalenie błony śluzowej nosa (katar sienny), naczynioruchowe zapalenie błony śluzowej nosa, niealergiczne eozynofilowe zapalenie błony śluzowej nosa, przewlekłe zapalenie zatok (zapalenie zatok przynosowych) lub polipy nosa, z użyciem promieniowania ultrafioletowego.

Zapalenie błony śluzowej nosa jest chorobą zapalną błony śluzowej jamy nosowej, dla której charakterystyczne jest swędzenie nosa, kichanie, wydzielina z nosa, uczucie zatkanego nosa, a czasami utrata węchu. Zapalenie błony śluzowej nosa często skojarzone jest z zapaleniem zatok przynosowych (zapalenie błony śluzowej nosa i zatok, przewlekłe zapalenie zatok). W wyniku częstych i utrzymujących się stanów zapalnych błony śluzowej, na błonie śluzowej powstają zmiany będące efektem nadmiernego jej rozrostu (hiperproliferacji), tak zwane polipy.

Jedną z charakterystycznych chorób jest alergiczne zapalenie błony śluzowej nosa (katar sienny).

Alergiczne zapalenie błony śluzowej nosa, czyli katar sienny, jest najczęstszą chorobą alergiczną, dotyczącą 10 - 20% populacji. Liczba pacjentów z alergicznym zapaleniem błony śluzowej nosa rosła bardzo szybko w ostatnich kilku latach, szczególnie w dobrze rozwiniętych krajach przemysłowych. Z powodu dużej liczby pacjentów, bezpośrednie i pośrednie koszty leczenia są ogromne.

Chociaż katar sienny nie jest bardzo ciężką chorobą, nieprzyjemne objawy tej choroby znacznie pogarszają jakość życia. Katarowi siennemu często towarzyszy alergiczne zapalenie spojówek, a czasem objawy ogólne. U niektórych pacjentów objawy utrzymuj ą się jedynie przez kilka miesię cy w roku (sezonowe zapalenie błony śluzowej nosa), podczas gdy u innych utrzymują się one przez cały rok (całoroczne zapalenie błony śluzowej nosa).

Za występowanie objawów odpowiedzialne jest indukowane alergenem swoiste wiązanie IgE na powierzchni komórek tucznych, a następnie, po ponownej ekspozycji na antygen, aktywacja komórek mających receptory dla IgE.

W wyniku tej aktywacji komórki tuczne uwalniają histaminę i uprzednio wytworzone w nich mediatory, a przy tym te komórki produkują nowe mediatory zapalne, przyciągając kolejne komórki zapalne do błony śluzowej (Howarth PH, Salagean M, Dokic D: Allergic rhinitis: not purely a histaminerelated disease. Allergy 55: 7-16, 2000).

Kwestii leczenia tej choroby jeszcze nie rozwiązano. W celu zablokowania działania mediatorów uwolnionych ze zwiększonej liczby komórek zapalnych w błonie śluzowej jamy nosowej, odpowiedzialnych za wywoływanie objawów klinicznych, stosuje się leki antyhistaminowe, miejscowo lub układowo; w celu zahamowania uwalniania mediatorów stosuje się kromoglikan sodowy, a dla zablokowania produkcji nowych mediatorów stosuje się kortykosteroidy, miejscowo lub układowo. W szczególnych przypadkach można zastosować leczenie odczulające. Chociaż ogólna patogeneza powstawania objawów klinicznych w tej chorobie jest już dobrze poznana, dostępne leki w niej stosowane często nie pozwalają na osiągnięcie całkowicie bezobjawowego stanu, zatem każda nowa metoda leczenia tej choroby ma duże znaczenie medyczne.

Kolejną charakterystyczną chorobą jest naczynioruchowe zapalenie błony śluzowej nosa.

Naczynioruchowe zapalenie błony śluzowej nosa jest chorobą zapalną błony śluzowej jamy nosowej o nieznanym pochodzeniu, którą mogą wywoływać różne nieswoiste czynniki. Objawy kliniczne są w dużym stopniu podobne do objawów alergicznego zapalenia błony śluzowej nosa, gdyż występować mogą uczucie trwałego zatkania nosa, swędzenie w nosie, kichanie, wyciek z nosa, a czasem utrata węchu. Za powstawanie objawów odpowiedzialne są mediatory pobudzające mastocyty, które uwalniane są z zakończeń nerwowych błony śluzowej po zadziałaniu czynników drażniących.

Kolejną charakterystyczną chorobą jest niealergiczne eozynofilowe zapalenie błony śluzowej nosa.

Dla choroby tej charakterystyczna jest obecność dużej ilości eozynofilów w wydzielinie z nosa oraz brak pochodzenia alergicznego. Ta choroba często skojarzona jest z powstawaniem polipów nosa, nadmiernego rozrostu błony śluzowej jamy nosowej. Objawy kliniczne tej choroby są takie same, jak w przypadku alergicznego zapalenia błony śluzowej nosa.

Kolejnymi chorobami są zapalenie błony śluzowej nosa i zatok oraz zapalenie zatok.

Zapalenie zatok obocznych nosa często jest skojarzone z chorobami zapalnymi błony śluzowej jamy nosowej (zapalenie błony śluzowej nosa i zatok), lecz często choroba zapalna zatok obocznych nosa (zapalenie zatok) występuje samodzielnie. Choroba ta ma często pochodzenie alergiczne, jakPL 204 588 B1 kolwiek jej bezpośrednia przyczyna często pozostaje nieznana. Leczenie tej choroby jest nie do końca ustalone, ale zazwyczaj stosuje się takie samo leczenie, jak w przypadku zapalenia błony śluzowej nosa.

Promieniowanie ultrafioletowe stosowane jest od ponad 20 lat w leczeniu alergicznych i autoimmunologicznych chorób skóry. Promieniowanie ultrafioletowe hamuje indukowaną alergenem komórkową odpowiedź odpornościową i jest zdolne do wywołania tolerancji (Streilein JW, Bergstresser PR: Genetic basis of ultraviolet-B on contact hypersensitivity. Immunogenetics 27: 252-258, 1988).

Hamujący wpływ promieniowania ultrafioletowego na reakcję odpornościową opiera się na jego hamującym działaniu na prezentację antygenu oraz na indukcji apoptozy limfocytów T. Napromienienie promieniowaniem ultrafioletowym-B (280 nm - 320 nm) lub promieniowaniem ultrafioletowym-A (320 nm - 400 nm) skóry uprzednio fotouczulonej psoralenem, hamuje immunologiczne procesy w skórze. Istnieje pewna liczba urz ądzeń fototerapeutycznych do stosowania w leczeniu chorób skóry.

Obecnie dostępnych jest wiele źródeł promieniowania ultrafioletowego.

Te źródła promieniowania można pogrupować w oparciu o różne kryteria (zasada działania, generowana energia lub moc, praca w trybie impulsowym lub ciągłym, emisja promieniowania monochromatycznego lub polichromatycznego).

Źródła szerokopasmowego promieniowania ultrafioletowego stosowane były wcześniej w leczeniu z użyciem promieniowania ultrafioletowego (szerokopasmowe UVB, BB-UVB), natomiast w ostatnich latach powszechne zastosowanie znalazły bardziej wydajne źródła wąskopasmowego promieniowania ultrafioletowego wąskopasmowe, NB-UVB) (Degitz K, Messer G, Plewig G, Rocken M: Schmalspektrum-UVB 311 nm versus Breitspektrum-UVB. Neue Entwicklungen in der Phototherapie. Hautarzt 49: 795-806, 1998).

W oparciu o nasze wcześniejsze badania przeprowadzone na pacjentach z łuszczycą, ekscymerowy laser ksenonowo-chlorkowy o długości fali 308 nm jest bardziej skuteczny w leczeniu niż laser NB-UVB (Bónis B, Kemeny L, Dobozy A, Bor Zs, Szabó G, Ignάcz F: 308 nm UVB excimer laser for psoriasis. Lancet 35:1522, 1997; Kemeny L, Bónis B, Dobozy A, Bor Z, Szabo G, Ignacz F: 308-nm excimer laser therapy for psoriasis. Arch Dermatol. 137: 95-96, 2001).

W fototerapii osiągnięto znaczny postęp dzięki pojawieniu się układów optycznych dostarczających promieniowanie ultrafioletowe. Taki fototerapeutyczny układ dostarczający promieniowanie ultrafioletowe, wraz z optyką światłowodową, zastosowano w instrumencie Saalmann Cup, w którym skoncentrowane promieniowanie ultrafioletowe jest przewodzone kablem światłowodowym. Zatem nadaje się on do leczenia mniejszych zmian na skórze i błonach śluzowych (Taube KM, Fiedler H: Hochkonzentrierte UV Bestrahlung kleiner Hautbezirke mit einem neuen Punktstrahler. Grundlagen und klinische Ergebnisse. Deutsche Dermatologe, 10: 1453, 1992).

Ten układ nie nadaje się jednak do wprowadzania do mniejszych narządów jamistych z powodu dużych rozmiarów obszaru, który styka się ze skórą lub błonami śluzowymi. Nie można go wprowadzać do mniejszych narządów jamistych, takich jak jama nosowa, ze względu na grubość kabla światłowodowego. Za pomocą tego urządzenia można poddawać leczeniu jedynie te narządy, w których zarówno dystalny koniec kabla światłowodowego, jak i obszar, który ma być poddany leczeniu, znajdują się pod kontrolą wzroku (np. jama ustna). Nie nadaje się także do leczenia obszarów organizmu, których nie można kontrolować wzrokiem (błony śluzowe jamy nosowej i zatoki oboczne nosa, błony śluzowe przewodu pokarmowego lub układ moczowo-płciowy).

Istnieje wiele układów dostarczania promieniowania, przewodzących i emitujących promieniowanie ultrafioletowe ze źródeł promieniowania laserowego emitujących promieniowanie ultrafioletowe. Promieniowanie ekscymerowego lasera ksenonowo-chlorkowego o długości fali 308 nm, dostarczane kablem światłowodowym, jest odpowiednie do zabiegów w mniejszych jamach, np. do oczyszczania kanału korzenia przez ablację (Folwaczny M, Mehl A, Haffner C, Hickel R: Substance removal on teeth with and without calculus using 308 nm XeCl excimer laser radiation. An in vitro investigation. J Clin Periodontol 26: 306-12, 1999). Jest on odpowiedni do leczenia miażdżycy drogą zabiegu na ścianach naczyń krwionośnych (US 4686979), do polepszania zaopatrzenia mięśnia sercowego w tlen metodą przezsercowej rewaskularyzacji laserowej (US 5976124) lub do hamowania neowaskularyzacji w czasie angioplastyki przez niszczenie komórek mięśnia sercowego (US 5053033).

Ważną wspólną cechą charakterystyczną tych układów jest to, że promieniowanie ultrafioletowe o wysokiej energii z wyjścia z układu dostarczającego dociera jedynie do niewielkich obszarów, rzędu kilkuset mikrometrów, na których mechanizm działania polega na indukcji rozrywania wiązań chemicznych, co powoduje ablacyjne uszkodzenie tkanek. Dzięki użyciu szeregu małych kabli światłowo4

PL 204 588 B1 dowych stało się możliwe leczenie większych zmian skórnych (US nr 6071302; WO 9607451, Asawanonda P, Anderson RR, Chang Y, Taylor CR: 308-nm excimer laser for the treatment of psoriasis: a dose-response study. Arch Dermatol 136: 619-24, 2000).

Układy fototerapeutyczne połączone z endoskopami są stosowane w fotodynamicznym leczeniu guzów nowotworowych (rak pęcherza lub rak oskrzeli), jednak w tych instrumentach nie stosuje się promieniowania ultrafioletowego i mają one specjalne końcówki dystalne do leczenia guzów nowotworowych (US nr 4313431; US nr 4612938; US nr 4676231; US nr 4998930; US nr 5146917).

Obecnie układy fototerapeutyczne dostarczające promieniowanie ultrafioletowe składają się z uchwytu o kształcie przystosowanym do danego zadania i albo nie nadają się, albo są mało przydatne do zabiegów w małych jamach ciała, takich jak jama nosowa, pod kontrolą wzroku.

Celem wynalazku było opracowanie urządzenia fototerapeutycznego emitującego promieniowanie ultrafioletowe do zabiegów jamy nosowej i zatok obocznych nosa oraz skonstruowanie specjalnego źródła promieniowania ultrafioletowego.

Ze względu na właściwości promieniowania laserowego jedynie światło laserów dostarczających promieniowanie ultrafioletowe może być wprowadzone z dobrą skutecznością w cienkie kable światłowodowe, mające w większości przypadków średnicę rzędu dziesiątych części milimetra, jednak te urządzenia laserowe są drogie. Z tego względu potrzebne jest emitujące promieniowanie ultrafioletowe urządzenie, które emitowałoby promieniowanie o małej mocy, umożliwiając wprowadzenie energii świetlnej niezbędnej do konkretnego zastosowania fototerapeutycznego nawet do kabli światłowodowych o małej średnicy (rzędu dziesiątych części milimetra).

Pożądane jest, aby to źródło promieniowania było względnie tanie w produkcji w porównaniu z laserowymi źródłami promieniowania. Jednym z potencjalnych źródeł promieniowania jest lampa wypełniona gazem pod dużym ciśnieniem, z krótkim łukiem.

Jakkolwiek promieniowanie ultrafioletowe stosowano w leczeniu chorób skóry o podłożu hiperproliferacyjnym i zapalnym od wielu lat, promieniowania ultrafioletowego nie stosowano w leczeniu powszechnie występujących chorób błony śluzowej jamy nosowej o podłożu immunologicznym. Neuman i Finkelstein stosowali fototerapię wąskopasmowym czerwonym światłem o niskiej energii w leczeniu błony śluzowej jamy nosowej i stwierdzili, że była ona skuteczna w leczeniu całorocznego zapalenia błony śluzowej nosa i polipowatości jamy nosowej (Neuman I, Finkelstein Y Narrow-band red light phototherapy in perennial allergic rhinitis and nasal polyposis. Ann Allergy Asthma Immunol 78: 399-406, 1997).

Dane doświadczalne będące podstawą niniejszego wynalazku wykazują, że pojedyncze i/lub wielokrotne napromienienie błony śluzowej jamy nosowej oraz zatok przynosowych promieniami ultrafioletowymi o różnej długości fali (UVB lub UVA, lub UVB i UVA, lub UVA w skojarzeniu z fotochemioterapią psoralenem) hamuje objawy kliniczne zapalenia błony śluzowej nosa, zapalenia zatok oraz zapalenia błony śluzowej nosa i zatok o różnej etiologii oraz prowadzi do regresji polipów nosa. Skonstruowane urządzenie okazało się skuteczne także w profilaktyce tych chorób, gdy fototerapię promieniowaniem ultrafioletowym zastosowano przed pojawieniem się objawów klinicznych.

Przykładowo z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr US 5925034 jest znane urządzenie wykorzystujące promieniowanie ultrafioletowe. Urządzenie to jednak nie ma zastosowania w terapii polegającej na dostarczaniu promieniowania UV do jam cia ł a, ale sł u ż y do mierzenia stężenia psoralenu w tkance.

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie fototerapeutyczne przeznaczone do stosowania w leczeniu i profilaktyce chorób zapalnych nosa, zatok obocznych nosa, jamy ustnej, gardła, przełyku, żołądka, jelita cienkiego i grubego, odbytnicy, ucha, tchawicy, układu moczowo-płciowego, macicy i spojówek, zawierające źródło promieniowania ultrafioletowego, sprzęgacz optyczny, dołączony układ dostarczania promieniowania i połączoną z nim jednostkę kontaktową do napromieniania UV, charakteryzujące się tym, że źródło promieniowania stanowi elektryczna lampa wyładowcza, a urządzenie jest zaopatrzone w sprzęgacz optyczny, przy czym jednostka zasilania energią elektryczną jest połączona z elektrodami w lampie kwarcowej wypełnionej gazem albo mieszaniną gazów emitującą wiązkę promieniowania ultrafioletowego w zakresie 280 - 400 nm, korzystnie ksenonem albo mieszaniną ksenonu, argonu i par rtęci, wyposażonej we wklęsłe zwierciadło odbijające część wytworzonej wiązki promieniowania ultrafioletowego oraz kondensor ogniskujący całą wiązkę promieniowania ultrafioletowego, przy czym lampa kwarcowa, wklęsłe zwierciadło, kondensor i wylot są zamontowane w obudowie, a filtr optyczny i układ dostarczania promieniowania są umieszczone za tym źródłem promieniowania patrząc w kierunku przepływu wiązki, oraz urządzenie ma jednostkę kontaktową do napromiePL 204 588 B1 niania UV zawierającą uchwyt i tubę optyczną, zbieżną końcówkę i źródło promieniowania skanującego, przy czym soczewka powiększająca i zwierciadło albo lustro dichroiczne są zamontowane na jednym końcu tuby optycznej, a głowica jest zamontowana na jej drugim końcu, który ma okienko wyjściowe do wyprowadzania wiązki promieniowania ultrafioletowego, promieniowania naprowadzającego i promieniowania skanującego jednocześnie, przy czym jednostka kontaktowa do napromieniania UV zawiera uchwyt w kształcie pióra, przy czym jednostka ta jest wyposażona w głowicę do leczenia płaskiej powierzchni, głowicę do leczenia cylindryczno-symetrycznego albo głowicę do leczenia punktowego, przy czym jednostka kontaktowa do napromieniania UV zawiera giętki endoskop zawierający przewód optyczny dla promieniowania skanującego i przewód optyczny, przy czym giętki endoskop jest zakończony płasko-równoległą tarczką albo soczewką, jego drugi koniec zaś jest połączony z jednostką przetwarzania obrazu przewodem optycznym.

Korzystnie, sprzęgacz optyczny zawiera lustro dichroiczne i układ soczewek, który oprócz wiązki promieniowania ultrafioletowego kieruje promieniowanie ze źródła promieniowania naprowadzającego do układu dostarczania promieniowania i ewentualnie stanowi układ obserwacji odbitego promieniowania przy użyciu układu optycznego do obserwacji.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia główne elementy urządzenia fototerapeutycznego i ich rozmieszczenie, fig. 2 przedstawia źródło promieniowania ultrafioletowego i sprzęgacz optyczny, fig. 3 przedstawia postać jednostki kontaktowej do napromieniania promieniowaniem ultrafioletowym, w której układ dostarczania promieniowania jest wprowadzony do korpusu jednostki kontaktowej do napromieniania promieniowaniem ultrafioletowym, fig. 4 przedstawia postać jednostki kontaktowej do napromieniania promieniowaniem ultrafioletowym, w której korpus jednostki kontaktowej do napromieniania promieniowaniem ultrafioletowym nie zawiera układu dostarczania promieniowania. Promieniowanie ultrafioletowe jest kierowane przez lustro dichroiczne, natomiast promieniowanie skanujące jest kierowane z użyciem wklęsłego zwierciadła z otworem w środku na powierzchnię, która ma być leczona, fig. 5 przedstawia postać jednostki kontaktowej do napromieniania promieniowaniem ultrafioletowym, która jest zakończona powierzchnią odbijającą promieniowanie i nadaje się do leczenia płaskiej powierzchni, fig. 6 przedstawia postać jednostki kontaktowej do napromieniania promieniowaniem ultrafioletowym, która jest zakończona powierzchnią odbijającą, odpowiednią do zabiegów cylindryczno-symetrycznych, fig. 7 przedstawia postać jednostki kontaktowej do napromieniania promieniowaniem ultrafioletowym, odpowiednią do zabiegów punktowych, fig. 8 przedstawia urządzenie fototerapeutyczne do stosowania w zabiegach z uż yciem gię tkiego endoskopu, fig. 9 przedstawia dział anie fotochemioterapii promieniami ultrafioletowymi zmniejszające kliniczne wskaźniki zatkania nosa, świądu nosa, wycieku z nosa oraz świądu podniebienia u pacjentów z alergicznym zapaleniem błony śluzowej nosa.

Urządzenie fototerapeutyczne według wynalazku nadaje się do leczenia i profilaktyki powszechnie występujących chorób błony śluzowej jamy nosowej oraz zatok obocznych nosa, takich jak alergiczne zapalenie błony śluzowej nosa (katar sienny), naczynioruchowe zapalenie błony śluzowej nosa, niealergiczne eozynofilowe zapalenie błony śluzowej nosa, przewlekłe zapalenie zatok (stan zapalny w zatokach obocznych nosa) lub polipy nosa, z użyciem promieniowania ultrafioletowego.

Na fig. 1 przedstawiono schemat urządzenia fototerapeutycznego nadającego się do leczenia błony śluzowej nosa.

Fig. 1 przedstawia źródło 1 promieniowania, np. lampę wypełnioną gazem, wychodzącą wiązkę 2 promieniowania ultrafioletowego i sprzęgacz optyczny 3, w którym jest ogniskowana wiązka promieniowania ultrafioletowego przezeń przechodząca. Wiązka promieniowania wchodzi do układu 4 dostarczania promieniowania, a następnie przechodzi do jednostki kontaktowej 5 do napromieniania promieniowaniem ultrafioletowym. Jednostka kontaktowa jest wprowadzana do nozdrza 6 pacjenta. Promieniowanie jest kierowane z jednostki kontaktowej na błonę śluzową nosa.

Zastosowano źródło promieniowania ultrafioletowego według wynalazku i przedstawiono je na fig. 2.

Fig. 2 przedstawia jednostkę 7 zasilania energią elektryczną i przewody 8 łączące ją z elektrodami 11. Elektrody 11 znajdują się we wnętrzu lampy kwarcowej 12 wypełnionej gazem. Wiązka 2 promieniowania ultrafioletowego generowana we wnętrzu przechodzi do kondensora 15, częściowo odbita przez wklęsłe zwierciadło 9, a częściowo bezpośrednio. Zogniskowana wiązka 2 promieniowania ultrafioletowego przechodzi z obudowy 10 przez wylot 14 do filtra optycznego 13, a następnie do układu 4 dostarczania promieniowania.

PL 204 588 B1

Z fig. 2 wynika, że prąd elektryczny, płynąc z jednostki 7 zasilania energią przez przewody 8 i elektrody 11, generuje wyładowanie w lampie kwarcowej 12 wypełnionej gazem albo mieszaniną gazów, składającą się z np. ksenonu, argonu i par rtęci, która to lampa emituje promieniowanie częściowo w zakresie ultrafioletu. Objętość wyładowania zmienia się w zakresie od kilku do kilkudziesięciu mm³. Ta objętość wyładowania emitująca wiązkę promieniowania składającą się częściowo z promieniowania ultrafioletowego jest umieszczona w ognisku wklęsłego zwierciadła 9, tak więc część wiązki promieniowania emitowana przez wyładowanie przechodzi do zwierciadła 9, a następnie odbita równoległa wiązka wchodzi do kondensora 15. Druga część wiązki 2 promieniowania zawierająca promieniowanie ultrafioletowe przechodzi bezpośrednio do kondensora 15. Kondensor 15 ogniskuje promienie świetlne dochodzące do niego. Promienie zogniskowanego światła wychodzą z obudowy 10 przez wylot 14 na filtr optyczny 13. Filtr optyczny 13 dokonuje filtrowania widmowego wyemitowanego promieniowania. W zależności od wyboru filtra optycznego 13 przez filtr przechodzą promienie ultrafioletu A i/lub ultrafioletu B, które wchodzą następnie do układu dostarczania promieniowania.

Promieniowanie ultrafioletowe jest kierowane przez sprzęgacz optyczny 3 do układu 4 dostarczania promieniowanie połączonego z jednostką kontaktową 5 do napromieniania promieniowaniem ultrafioletowym, która służy do leczenia.

Układ 4 dostarczania promieniowania może stanowić dowolny przewód optyczny lub gałąź optyczna odpowiednia do kierowania promieniowania ultrafioletowego. Przewód optyczny może być zbudowany z wielu znanych materiałów, takich jak szkło kwarcowe lub rurki kapilarne wypełnione cieczą przewodzącą promieniowanie ultrafioletowe, przy czym wewnętrzne powierzchnie rurek są pokryte materiałem odbijającym ultrafiolet. Średnica przewodu może wynosić od 1 μm do 10 mm. Jeżeli jest to konieczne, układ 4 dostarczania promieniowania może również dokonywać filtrowania widmowego.

Leczenie błony śluzowej jamy nosowej i zatok obocznych nosa można prowadzić używając jednostek kontaktowych 5 o różnym kształcie, napromieniowujących promieniowaniem ultrafioletowym. Jednostka jest umieszczana i pozycjonowana w nozdrzu. Jednostkę kontaktową 5 napromieniowującą promieniowaniem ultrafioletowym najlepiej przystosowaną do leczenia można wybrać z wielu jednostek kontaktowych wykonanych zgodnie z wynalazkiem.

Jedną z korzystnych postaci jednostki kontaktowej 5 do napromieniania promieniowaniem ultrafioletowym przedstawiono na fig. 3. W tej postaci układ 4 dostarczania promieniowania wchodzi w uchwyt 20, przechodzi przez tubę optyczną 22 i kończy się w zbieżnej końcówce 24, z której nieco wystaje. Głowica 25 jednostki kontaktowej 5 do napromieniania promieniowaniem ultrafioletowym jest połączona z tubą optyczną 22 łącznikiem 23. Źródło 27 promieniowania skanującego, które może być zasilane albo przez wewnętrzną, albo zewnętrzną jednostkę zasilania energią, jest wbudowane w uchwyt 20. Zwierciadło 28 rzuca promieniowanie skanujące na powierzchnię, która ma być oświetlona. Promieniowanie ultrafioletowe, promieniowanie skanujące i, w razie potrzeby, promieniowanie naprowadzające, przechodzi przez okienko wyjściowe 26 na powierzchnię, która ma być leczona. Do wizualnego kontrolowania powierzchni leczonej promieniowaniem ultrafioletowym służy soczewka powiększająca 21 zamontowana na jednostce kontaktowej do napromieniania promieniowaniem ultrafioletowym.

Fig. 4 przedstawia postać jednostki kontaktowej do napromieniania UV, w której wiązka 2 promieniowania ultrafioletowego przechodzi z układu 4 dostarczania promieniowania do soczewki 29 uchwytu 20, a następnie, odbita od lustra dichroicznego 16 tuby optycznej 22, przez okienko wyjściowe 26 głowicy 25 dochodzi do powierzchni, która ma być leczona. Źródło 27 promieniowania skanującego jest zamontowane w uchwycie 20. Promieniowanie skanujące przechodzi przez lustro dichroiczne 16 i odbite przez wklęsłe zwierciadło 30 z otworem oświetla powierzchnię, która ma być leczona.

Można również stosować jednostki kontaktowe 5 do napromieniania UV, w przypadku których powierzchnia leczona promieniowaniem ultrafioletowym może być kontrolowana przy użyciu zewnętrznego promieniowania skanującego.

Fig. 5 przedstawia inną jednostkę kontaktową do napromieniania UV, w której układ 4 dostarczania promieniowania jest włożony w uchwyt 31 w kształcie pióra. Wiązka 2 promieniowania ultrafioletowego jest rzutowana przez sprzęgacz optyczny 3 na układ 4 dostarczania promieniowania i dochodzi ona do głowicy 32 do leczenia płaskiej powierzchni. Głowica 32 do leczenia płaskiej powierzchni jest połączona z uchwytem 31 w kształcie pióra za pośrednictwem łącznika 23. Wiązka 2

PL 204 588 B1 promieniowania ultrafioletowego, po odbiciu się od powierzchni kwarcowego pryzmatu albo płaskiego zwierciadła, dochodzi do powierzchni, która ma być leczona.

Fig. 6 przedstawia jednostkę kontaktową 5 do napromieniania UV dostosowaną do cylindryczno-symetrycznego leczenia jamy nosowej. W tej postaci układ 4 dostarczania promieniowania jest włożony w uchwyt 31 w kształcie pióra. Wiązka 2 promieniowania ultrafioletowego jest kierowana do głowicy 33 do leczenia cylindryczno-symetrycznego w jednostce kontaktowej 5 do napromieniania UV i, odbita od stożkowej lub sferycznej powierzchni odbijającej, dochodzi ona promieniowo do powierzchni, która ma być leczona. Głowica 33 do leczenia cylindryczno-symetrycznego jest połączona z uchwytem 31 w kształcie pióra za pośrednictwem łącznika 23. Za pomocą tego urządzenia może być leczona w sposób cylindryczno-symetryczny jama nosowa.

Jednostka przedstawiona na fig. 7 jest dostosowana do punktowego leczenia błony śluzowej nosa. Układ 4 dostarczania promieniowania jest włożony w uchwyt 31 w kształcie pióra. Wiązka 2 promieniowania ultrafioletowego dochodzi do powierzchni, która ma być leczona, przez głowicę 35 do leczenia punktowego, ukształtowaną albo jako płasko-równoległa tarcza, albo jako soczewka 36 wykonana z kwarcu lub tworzywa sztucznego przezroczystego dla promieniowania ultrafioletowego.

Inną jednostkę dostosowaną do punktowego leczenia błony śluzowej przedstawiono na fig. 8. Wiązka 2 promieniowania ultrafioletowego wychodząca ze źródła 1 promieniowania ultrafioletowego jest ogniskowana w sprzęgaczu optycznym 3, poprzedzonym układem 4 dostarczania promieniowania wbudowanym w giętki endoskop 37 i dochodzącym do jednostki kontaktowej 5 do napromieniania UV. Przewód optyczny 42 dla promieniowania skanującego i przewód optyczny 38 są również zamontowane w endoskopie. Źródło 27 promieniowania skanującego dostarcza promieniowanie widzialne. Soczewka 41 dla promieniowania skanującego kieruje promieniowanie do przewodu optycznego 42 dla promieniowania skanującego. Koniec endoskopu stykający się z błoną śluzową jest przykryty płasko-równoległą tarczką albo soczewką 36. Powierzchnia leczona promieniowaniem ultrafioletowym może być wizualnie kontrolowana przez jednostkę 39 przetwarzania obrazu z giętkiego endoskopu 37.

Układ 4 dostarczania promieniowania wbudowany w giętki endoskop 37 może być obracany wokół swojej osi za pomocą jednostki 40 ustawiania położenia tak, że można zmieniać kierunek wiązki 2 promieniowania ultrafioletowego wychodzącej ze skośnego dystalnego końca układu 4 dostarczania promieniowania. Rozwiązanie to umożliwia również leczenie innych narządów pustych, takich jak krtań, przewód pokarmowy i układ moczowo-płciowy.

Zamiast głowicy 33 do leczenia cylindryczno-symetrycznego i płasko-równoległej tarczki lub soczewki 36 do leczenia punktowego w jednostce kontaktowej 5 do napromieniania UV, można korzystnie stosować postać z układem optycznym z PAL (panoramiczną soczewką pierścieniową, ang. panoramic annularlens), przezroczystą dla promieniowania ultrafioletowego. Urządzenie optyczne z PAL jest również dostosowane do optycznego przetwarzania obrazu, zatem umożliwia ono jednocześnie obserwację powierzchni, która ma być leczona oraz leczenie cylindryczno-symetryczne i punktowe.

Zastosowanie urządzenia fototerapeutycznego według wynalazku jest następujące.

Urządzenie fototerapeutyczne według wynalazku jest stosowane do leczenia i zapobiegania chorobom organizmu, w tym korzystnie do leczenia częstych zapalnych chorób błony śluzowej jamy nosowej oraz zatok obocznych nosa, takich jak alergiczne zapalenie błony śluzowej nosa (katar sienny), naczynioruchowe zapalenie błony śluzowej nosa, niealergiczne eozynofilowe zapalenie błony śluzowej nosa, przewlekłe zapalenie zatok (stan zapalny w zatokach obocznych nosa) lub do leczenia polipów nosa (częstej hiperproliferacyjnej zmiany występującej w zapalnych schorzeniach błony śluzowej jamy nosowej), za pomocą promieniowania ultrafioletowego.

Powyższe zastosowania opierają się na wynikach naszych badań, które pokazują, że promieniowanie ultrafioletowe zmniejsza liczbę i aktywność komórek zapalnych (komórek tucznych, eozynofilów, limfocytów) odpowiedzialnych za uwalnianie i produkcję mediatorów w błonie śluzowej, a przez to zmniejsza objawy kliniczne chorób o podłożu alergicznym i hiperproliferacyjnym. Powyższe działanie promieniowania ultrafioletowego jest częściowo wynikiem indukcji apoptozy.

Przed rozpoczęciem fototerapii promieniowaniem ultrafioletowym nosa i zatok obocznych nosa przeprowadza się pomiar progu świetlnego na skórze pacjenta, uprzednio nie eksponowanej na światło słoneczne, za pomocą źródła promieniowania stosowanego następnie w fototerapii.

Następnie wybiera się uchwyt fototerapeutyczny najbardziej odpowiedni do stosowania w leczeniu błon śluzowych jamy nosowej i zatok obocznych nosa, której dystalny koniec, stykający się z błoną śluzową, która będzie poddawana leczeniu, jest wprowadzany do nosa. Wybór najodpowied8

PL 204 588 B1 niejszego uchwytu zależy od położenia obszaru, który będzie poddawany leczeniu, oraz od anatomii nosa i zatok obocznych nosa danego pacjenta.

Pierwsza efektywna dawka stosowana do leczenia błony śluzowej jamy nosowej za pomocą promieniowania ultrafioletowego wynosi 20 - 1000 mJ/cm², w zależności od stosowanego źródła promieniowania. Leczenie za pomocą promieniowania ultrafioletowego powtarza się raz lub kilka razy w tygodniu, stosując tę samą dawkę lub zwiększając dawki, w zależności od tolerancji pacjenta i poprawy objawów klinicznych.

Powyższe sposoby leczenia oparte są na szybkim i znacznym hamowaniu przez promieniowanie ultrafioletowe objawów klinicznych, takich jak uczucie zatkanego nosa, swędzenie nosa, wyciek z nosa, kichanie i swędzenie podniebienia u pacjentów z alergicznym zapaleniem błony śluzowej nosa.

W profilaktyce sezonowego alergicznego zapalenia b ł ony ś luzowej nosa fototerapię promieniowaniem ultrafioletowym rozpoczyna się przed pojawieniem się objawów klinicznych. W tym przypadku leczenie oparte jest także na minimalnej dawce rumieniowej (MED) dla danego pacjenta, podawanej raz do kilku razy w tygodniu.

Aby zwiększyć efektywność fototerapii promieniami ultrafioletowymi, przed fototerapią podaje się substancje fotouczulające (np. psoraleny), i wówczas jest to tak zwana fotochemioterapia. Fotouczulające psoraleny (5-metoksypsoralen, 8-metoksypsoralen lub trimetoksypsoralen) stosowane są w stężeniu 0,0005 - 0,5% w kremach lub roztworach. Gdy substancja fotouczulająca (np. psoralen) i promieniowanie ultrafioletowe stosowane są razem w leczeniu, przed rozpoczęciem leczenia mierzy się minimalną dawkę fototoksyczną (MPD) na skórze pacjenta nie eksponowanej uprzednio na promienie słoneczne, przy czym jest to najmniejsza dawka promieniowania ultrafioletowego, która powoduje powstawanie rumienia na skórze po 72 godzinach. Leczenie błony śluzowej jamy nosowej rozpoczyna się, w zależności od nasilenia objawów danego pacjenta, od dawki 0,1 x MPD do 5,0 x MPD, którą następnie zwiększa się w zależności od tolerancji pacjenta i powtarza raz lub wiele razy na tydzień.

Fotochemioterapia szybko i skutecznie hamuje objawy kliniczne, takie jak uczucie zatkanego nosa, swędzenie nosa, wyciek z nosa, kichanie i swędzenie podniebienia u pacjentów z katarem siennym. Na fig. 9 przedstawiono wskaźniki nasilenia objawów klinicznych u pacjentów z katarem siennym przed fotochemioterapia i po trwającej 3 tygodnie fotochemioterapii promieniami ultrafioletowymi, stosowanej dwa razy w tygodniu w takich samych dawkach. Wszystkie objawy kliniczne i zgłaszane przez pacjentów dolegliwości w znacznym stopniu zmniejszyły się po leczeniu. Obserwowano podobną znaczną poprawę objawów klinicznych naczynioruchowego zapalenia błony śluzowej nosa, niealergicznego eozynofilowego zapalenia błony śluzowej nosa, przewlekłego zapalenia zatok oraz rozmiarów polipów nosa.

Podobnie jak w przypadku fototerapii promieniami ultrafioletowymi, fotochemioterapia jest także odpowiednia do stosowania w profilaktyce objawów klinicznych u pacjentów z sezonowym zapaleniem błony śluzowej nosa, gdy leczenie rozpoczyna się przed pojawieniem się objawów. W profilaktyce fotochemioterapię rozpoczyna się, w zależ ności od nasilenia objawów alergii, od dawki między 0,1 x MPD - 2 x MPD, którą podaje się raz lub kilka razy w tygodniu, w zależności od tolerancji pacjenta.

Urządzenie fototerapeutyczne według wynalazku jest odpowiednie do leczenia i zapobiegania chorobom zapalnym o podłożu alergicznym lub autoimmunologicznym innych narządów (narządów przewodu pokarmowego układu oraz moczowo-płciowego, spojówek).

Potencjalne działania uboczne

Podobnie do miejscowo podawanych kortykosteroidów, stosowanych w leczeniu tej choroby, promieniowanie ultrafioletowe, w związku ze swoim działaniem immunosupresyjnym, może ułatwiać rozwój zakażeń wirusowych i bakteryjnych na leczonych obszarach. Jednakże prawdopodobieństwo takiego zdarzenia jest niższe, niż dla obecnie stosowanych miejscowo preparatów immunosupresyjnych, ponieważ promieniowanie ultrafioletowe ma bezpośrednie działanie przeciwdrobnoustrojowe (Folwaczny M, Liesenhoff T, Lehn N, Horch HH: Bactericidal action of 308 nm excimer-laser radiation: an in vitro investigation. J Endodontics, 24: 781-785, 1998), a ponadto promieniowanie ultrafioletowe nasila bezpośrednią aktywność przeciwdrobnoustrojową komórek nabłonkowych (Csató M, Kenderessy SzA, Dobozy A: Enhancement of Candida albicans killing activity of separated human epidermal cells by ultraviolet radiation. Br J Dermatol 116: 469-475, 1987).

Dobrze wiadomo, że powtarzalne napromienianie promieniowaniem ultrafioletowym w dużych dawkach jest potencjalnie rakotwórcze. Działanie rakotwórcze promieniowania ultrafioletowego jest

PL 204 588 B1 związane ze skumulowaną dawką promieniowania ultrafioletowego otrzymaną przez lata. Ponieważ działanie rakotwórcze promieniowania ultrafioletowego zależy od jego skumulowanej dawki, a dawki napromienienia stosowane w fototerapii fotochemioterapii błony śluzowej jamy nosowej są o wiele niższe w porównaniu z dawkami prowadzącymi do zwiększonego ryzyka powstania raka, wzrost ryzyka karcynogenezy dla obecnych schematów terapeutycznych jest bardzo niewielki.

Zalety urządzenia fototerapeutycznego i jego stosowania są następujące.

Leczenie farmakologiczne częstych chorób błony śluzowej jamy nosowej i zatok obocznych nosa, takich jak alergiczne zapalenie błony śluzowej nosa (katar sienny), naczynioruchowe zapalenie błony śluzowej nosa, niealergiczne eozynofilowe zapalenie błony śluzowej nosa, przewlekłe zapalenie zatok lub polipy nosa kosztuje miliardy dolarów na całym świecie. Pomimo dostępnych możliwości terapeutycznych zdolność do wykonywania pracy zawodowej pacjentów z tymi chorobami jest często w znacznym stopniu upoś ledzona. Urzą dzenie fototerapeutyczne i jego zastosowanie szybko i skutecznie zmniejszają nasilenie objawów klinicznych u takich pacjentów, a zatem bezpośrednie i pośrednie koszty związane z leczeniem tych chorób w znacznym stopniu spadają. Ponadto źródło promieniowania ultrafioletowego według wynalazku może być stosowane w leczeniu każdej choroby, o której wiadomo, ż e odpowiada na leczenie promieniami ultrafioletowymi.

Zastosowanie urządzenia fototerapeutycznego według wynalazku zilustrowano w poniższych przykładach.

1. Ciężkie objawy u pacjenta chorującego na katar sienny wywołany bożybytem, nie uległy zadowalającej poprawie po zastosowaniu leków antyhistaminowych i kortykosteroidów podanych miejscowo w kroplach donosowych. Przy badaniu objawy (uczucie zatkania nosa, swędzenie nosa, wyciek z nosa, częste kichanie i swędzenie podniebienia) były bardzo nasilone, zatem zdecydowano o rozpoczęciu fotochemioterapii. Minimalną dawkę fototoksyczną zmierzono na przedramieniu pacjenta nie eksponowanego na promienie słoneczne. Źródła 1 promieniowania ultrafioletowego przedstawionego na fig. 2 użyto do napromieniania w ten sposób, że dwie wiązki promieniowania ultrafioletowego o długościach fal 310 - 350 nm skierowano do układu 4 dostarczania promieniowania (przewód optyczny) po użyciu filtrów optycznych. MPD wynosiło 500 mJ/cm² i leczenie błony śluzowej nosa rozpoczęto dawką 2,0 x MPD (=1000 mJ/cm²) używając jednostki kontaktowej 5 do napromieniania UV przedstawionej na fig. 3. Fotochemioterapię wykonywano po zastosowaniu kropli do nosa z 8-metoksypsoralenem. Głowicę 25 jednostki kontaktowej 5 do napromieniania UV przedstawioną na fig. 3 wprowadzono do jamy nosowej i błonę śluzową napromieniono dawką 1000 mJ/cm². Gęstość mocy promieniowania ultrafioletowego wynosiła 43,2 mW/cm² na okienku wyjściowym 26 jednostki kontaktowej do napromieniania UV. Leczenie kontrolowano wizualnie, z użyciem okularów chroniących przed UV, wykorzystując widoczną wiązkę promieniowania ze źródła 27 promieniowania skanującego.

Jednostka kontaktowa 5 do napromieniania promieniowaniem UV była umieszczana na błonie śluzowej w sumie w ośmiu położeniach w każdym nozdrzu. Leczenie każdego nozdrza trwało około 3 minuty i nie powodowało żadnych dolegliwości u pacjenta. Taką fotochemioterapię powtarzano raz na tydzień. Objawy, jakie odczuwał ten pacjent, uległy znacznej poprawie już po drugiej sesji leczenia, a już po 3. sesji leczenia pacjent stał się całkowicie bezobjawowy. Leczenie przerwano po 4. sesji fotochemioterapii, a objawy pacjenta nie nawróciły.

2. U pacjenta z przewlekłym zapaleniem błony śluzowej nosa i zatok o nieznanej etiologii stosowano wcześniej różne leki (leki antyhistaminowe, kortykosteroidy, antybiotyki), które okazały się nieskuteczne w zwalczaniu objawów choroby. Z tego powodu wskazana była fototerapia. Do leczenia użyto źródła 1 promieniowania ultrafioletowego przedstawionego na fig. 2. Najpierw na przedramieniu pacjenta nie wystawionym na działanie światła słonecznego ustalono minimalną dawkę rumienia (MED), a następnie rozpoczęto leczenie błony śluzowej nosa dawką 140 mJ/cm². Płasko-równoległą soczewkę 36 o średnicy 4 mm jednostki kontaktowej 5 do napromieniania UV przedstawionej na fig. 3 doprowadzono do styku z zaatakowaną chorobą błoną śluzową i napromieniano tę powierzchnię celem leczenia. Leczenie kontrolowano wizualnie, z użyciem okularów chroniących przed UV, wykorzystując promieniowanie widzialne ze źródła 27 promieniowania skanującego. Zastosowano ręczny aparat, umieszczając go w sumie w 8 położeniach w każdym nozdrzu w celu napromienienia całej zmienionej chorobowo błony śluzowej. Tę fototerapię powtarzano kilka razy w tygodniu. Po 6. sesji leczenia uzyskano znaczne zmniejszenie objawów pacjenta, a po 10. sesji leczenia pacjent stał się całkowicie bezobjawowy. Miesiąc po zakończeniu terapii pacjent wciąż był bezobjawowy.

Claims

1. Urządzenie fototerapeutyczne przeznaczone do stosowania w leczeniu i profilaktyce chorób zapalnych nosa, zatok obocznych nosa, jamy ustnej, gardła, przełyku, żołądka, jelita cienkiego i grubego, odbytnicy, ucha, tchawicy, układu moczowo-płciowego, macicy i spojówek, zawierające źródło promieniowania ultrafioletowego, sprzęgacz optyczny, dołączony układ dostarczania promieniowania i połączoną z nim jednostkę kontaktową do napromieniania UV, znamienne tym, że źródło (1) promieniowania stanowi elektryczna lampa wyładowcza, a urządzenie jest zaopatrzone w sprzęgacz optyczny (3), przy czym jednostka (7) zasilania energią elektryczną jest połączona z elektrodami (11) w lampie kwarcowej (12) wypełnionej gazem albo mieszaniną gazów emitującą wiązkę (2) promieniowania ultrafioletowego w zakresie 280 - 400 nm, korzystnie ksenonem albo mieszaniną ksenonu, argonu i par rtęci, wyposażonej we wklęsłe zwierciadło (9) odbijające część wytworzonej wiązki (2) promieniowania ultrafioletowego oraz kondensor (15) ogniskujący całą wiązkę (2) promieniowania ultrafioletowego, przy czym lampa kwarcowa (12), wklęsłe zwierciadło (9), kondensor (15) i wylot (14) są zamontowane w obudowie (10), a filtr optyczny (13) i układ dostarczania promieniowania są umieszczone za tym źródłem promieniowania patrząc w kierunku przepływu wiązki (2), oraz urządzenie ma jednostkę kontaktową (5) do napromieniania UV zawierającą uchwyt (20) i tubę optyczną (22), zbieżną końcówkę (24) i źródło (27) promieniowania skanującego, przy czym soczewka powiększająca (21) i zwierciadło (28) albo lustro dichroiczne (16) są zamontowane na jednym końcu tuby optycznej (22), a głowica (25) jest zamontowana na jej drugim końcu, który ma okienko wyjściowe (26) do wyprowadzania wiązki promieniowania ultrafioletowego, promieniowania naprowadzającego i promieniowania skanującego jednocześnie, przy czym jednostka kontaktowa (5) do napromieniania UV zawiera uchwyt (31) w kształcie pióra, przy czym jednostka ta jest wyposażona w głowicę (32) do leczenia płaskiej powierzchni, głowicę (33) do leczenia cylindryczno-symetrycznego albo głowicę (35) do leczenia punktowego, przy czym jednostka kontaktowa (5) do napromieniania UV zawiera giętki endoskop (37) zawierający przewód optyczny (42) dla promieniowania skanującego i przewód optyczny (38), przy czym giętki endoskop (37) jest zakończony płasko-równoległą tarczką albo soczewką (36), jego drugi koniec zaś jest połączony z jednostką (39) przetwarzania obrazu przewodem optycznym (38).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że sprzęgacz optyczny (3) zawiera lustro dichroiczne (16) i układ soczewek (17), który oprócz wiązki (2) promieniowania ultrafioletowego kieruje promieniowanie ze źródła (18) promieniowania naprowadzającego do układu (4) dostarczania promieniowania i ewentualnie stanowi układ obserwacji odbitego promieniowania przy użyciu układu optycznego (19) do obserwacji.