Technika PDT - PDD Daniel Kanafa 110523

Zjawisko fotodynamiczne polega na wzbudzeniu za pomocą promieniowania świetlnego efektu świecenia komórek. Może to być świecenie własne komórek - tzw. autofluorescencja, zależna od obecności w tkance endogennych chromoforów lub też świecenie tkanek, w których znajduje się uprzednio podany egzogenny barwik. Barwik taki - tzw. fotouczulacz w wybiórczy sposób gromadzi się w komórkach nowotworowych, pozostając w nich dłużej niż w komórkach prawidłowych, co pozwala na uwidocznienie rozprzestrzenienia nowotworu w tkankach organizmu. Aby wzbudzić fluorescencję należy zastosować światło o długości fali odpowiadającej pasmu pochłaniania fotouczulacza (lub endogennego chromoforu) Takie światło można uzyskać za pomocą laserów, które wytwarzają promieniowanie świetlne o ściśle określonej długości fali (1,2). Zastosowanie zjawiska fluorescencji fotouczulaczy w diagnostyce nowotworów określane jest skrótem PDD (photodynamic diagnosis).

Reakcje fotochemiczne wzbudzenia i dezaktywacji fotouczulacza prowadzą do powstania aktywnych rodników nadtlenkowych i hydroksylowych bądź do wytworzenia wzbudzonego tlenu w stanie singletowym. Wszystkie te produkty są bardzo aktywnymi utleniaczami, inicjującymi reakcje prowadzące do destrukcji tkanki. Procesy utleniania rozpoczynają się od błon komórkowych, w których dochodzi do utleniania cholesterolu i nienasyconych kwasów tłuszczowych, siarczków oraz aminokwasów aromatycznych i tryptofanu. Końcowym efektem reakcji fotodynamicznego utleniania jest zniszczenie białek, kwasów nukleinowych oraz lipidowych struktur błon komórkowych w tkance nowotworowej, a co za tym idzie śmierć tej tkanki (1,2). Niszczenie tkanki nowotworowej za pośrednictwem reakcji fotodynamicznego utleniania nosi nazwę terapii fotodynamicznej - PDT (photodynamic therapy).

Podstawowym ograniczeniem możliwości terapeutycznych dotychczas stosowanych w onkologii metod leczenia, takich jak radioterapia czy chemioterapia, jest niemożność ich wybiórczego działania na tkankę nowotworową z oszczędzeniem prawidłowych komórek organizmu. Konsekwencją tego są liczne, nieraz ciężkie powikłania leczenia onkologicznego, wywołane uszkodzeniem zdrowych tkanek przez promieniowanie jonizujące bądź toksyczne działanie leków. Perspektywa, jaką stwarza metoda terapii fotodynamicznej jest w świetle powyższego bardzo zachęcająca, daje ona bowiem możliwość wybiórczego niszczenia komórek nowotworowych z pełną ochroną zdrowych komórek organizmu.

Jest to metoda w pełni bezpieczna, lecz jak dotąd jest to jedyna niewątpliwa jej przewaga nad stosowanymi dotychczas w praktyce onkologicznej metodami. Głównym ograniczeniem stosowania PDT jest bowiem wąski zakres jej działania związany z niewielką, nie przekraczającą 10 mm penetracją światła w głąb napromienianej tkanki.

ODDZIAŁYWANIE PROMIENIOWANIA LASEROWEGO NA TKANKĘ BIOLOGICZNĄ

Oddziaływanie promieniowania laserowego z tkanką biologiczną zależy od długości fali tego promieniowania, rodzaju tkanki, a także od rodzaju promieniowania (ciągłe, impulsowe) i wartości jego parametrów, takich jak gęstość mocy i energii, wartość mocy (średniej mocy) i energii, czas ekspozycji (długość impulsu, częstotliwość jego powtarzania). Możliwe oddziaływanie z tkanką zilustrowano na ryc. 1. Około 5% padającego promieniowania ulega odbiciu Fresnela (tzw. czyste odbicie) od po-wierzchni tkanki z uwagi na różnicę wartości współczynników załamania tkanki i otaczającego ją ośrodka. Pozostała część jest transmitowana do tkanki i doświadcza procesu wielokrotnego rozpraszania i absorpcji.

Ryc. 1. Możliwe rodzaje oddziaływań promieniowania laserowego z tkanką biologiczną.

Tkanka jest – w przeciwieństwie do innych ciął stałych - ośrodkiem silnie niejednorodnym i w jej przypadku największy udział, w procesie osłabienia padającego na nią światła, ma na ogół zjawisko rozpraszania światła. Zaabsorbowane światło przekształcone zostaje w ciepło, które podnosi temperaturę tkanki. Stopień rozpraszania światła zależy od długości fali promieniowania laserowego (najsilniej rozpraszane są długości fal najbardziej zbliżone co do wartości do odległości międzycząsteczkowych w naświetlanym ośrodku, ponadto rozpraszanie następuje również na niejednorodnościach) oraz własności optycznych tkanki.

Na przykład długości fali 193, 248 i 308 nm (ultrafiolet), generowane przez lasery ekscimerowe ArK, KrF i XeCl oraz długości 2.94 i 10.6 mm promieniowania laserów Er:YAG i CO2 są silnie absorbowane w tkance naczyniowej. Głębokość penetracji (tzn. głębokość przy której wartość intensywności światła zredukowana zostaje o czynnik e-1) tych długości fal wynosi w przybliżeniu 1-20 mm. Ryc. 2. Mechanizmy fizyczne osłabiające wiązkę laserową wewnątrz tkanki biologicznej: a).absorpcja, b).absorpcja i rozpraszanie, c).rozpraszanie.

Mechanizmy Odziaływania Oddziaływanie promieniowania z naświetlaną tkanką może być : - fotochemiczne - P/S=mW/cm2 , - termiczne - P/S=W/cm2 , - fotoablacyjne - P/S=MW/cm2 , - elektromechaniczne - 100 MW/cm2 .

Mechanizmy oddziaływania promieniowania laserowego z tkanką biologiczną.

ODDZIAŁYWANIE W PROCESIE TERAPII FOTODYNAMICZNEJ Wnikanie promieniowania o różnych długościach fal w: a). oko, 1 - na drodze do siatkówki, 2-absorpcja w siatkówce, b). zęby, c). skórę

Schemat ideowy metody PDT.

Diagnostyka opiera się na zjawisku gromadzenia w tkance nowotworowej barwnika, który fluoryzuje pod wpływem padającego promieniowania. Metoda terapii pozwala na wybiorcze niszczenie tkanek nowotworowych, chroniąc jednocześnie tkanki zdrowe. Jest niskoinwazyjna i charakteryzuje się niewielkimi skutkami ubocznymi. Stosowana jest do leczenia nowotworów skóry, dróg moczowo-płciowych, centralnego układu nerwowego, płuc, piersi, gardła, przełyku, głowy, szyi, jelit, żołądka. Najbardziej skuteczna, podobnie jak inne metody, jest przy leczeniu wczesnych faz rozwoju nowotworów.

Technika prowadzenia PDT składa się z następujących etapów: - wprowadzenie dożylnie do organizmu fotosensybilizatorów w ilości 2-10mg/kg wagi ciała, - po osiągnięciu optymalnej różnicy stężeń barwnika w tkankach nowotworowych i zdrowych po czasie 24-72 godziny po iniekcji (w zależności od barwnika i tkanki), następuje naświetlanie nowotworu światłem dopasowanym do pasm absorpcji barwnika. Najczęściej stosuje się przestrajalny laser barwnikowy pompowany azotowym, a sumaryczna dawka energii wynosi 40-300 J/cm2 w kilku ekspozycjach, - etap reakcji fotochemicznych i destrukcji tkanek biologicznych, - leczenie pooparzeniowe blizn. Końcowy, cytotoksyczny efekt zależy głownie od własności fototosensybilizujacych barwnika, jego zdolności do retencji w tkankach nowotworowych, ilości doprowadzonego światła i stopnia utlenowania tkanek.

ZASTOSOWANIA Kliniczne próby zastosowania metody fotodynamicznej w diagnostyce i leczeniu nowotworów poprzedzone były ponad dwudziestoletnim okresem badań podstawowych i przedklinicznych. Ogromny postęp nowoczesnej fizyki w zakresie budowy i doskonalenia systemów laserowych, a także osiągnięcia chemii w dziedzinie syntezy nowych fotouczulaczy (o zróżnicowanej strukturze i właściwościach pozwalających na odmienne działanie na różne linie komórkowe) doprowadziły do stworzenia realnych podstaw zastosowania metody fotodynamicznej w klinice onkologicznej.

Istotne w praktyce leczniczej jest, jak podać odpowiednią dawkę promieniowania laserowego do wszystkich komórek zmian nowotworowych, które mają niejednokrotnie różny kształt, rozmiary i lokalizację. Skuteczności leczniczej terapii fotodynamicznej można się spodziewać w przypadkach powierzchownie położonych guzów (nie naciekających w głąb powyżej 1 cm), lecz takie stanowią niewielki margines różnych nowotworów i ich stopni zaawansowania spotykanych w praktyce onkologicznej.

Chęć dotarcia do różnego rodzaju nowotworów różnie zlokalizowanych spowodowała, że naświetlanie zaczęto stosować zarówno na powierzchnię skóry, a także środoperacyjnie na powierzchnię jam ciała (otrzewna, opłucna) oraz endoskopowo - wprowadzając źródło promieniowania laserowego do światła narządów mających jamę (a więc do pochwy, oskrzeli, przełyku, żołądka czy pęcherza moczowego). Najważniejszymi czynnikami mającymi znaczenie dla skuteczności napromieniania są wymiary zmian nowotworowych i ich odległość od naświetlanej powierzchni. W przypadkach guzów o większych rozmiarach zaczęto więc stosować próby naświetlania śródmiąższowego, wprowadzając włókna optyczne do tkanki guza. Taki śródtkankowy walcowaty aplikator obejmuje swym działaniem fotodynamicznym koncentryczne pole o średnicy 6-10 mm. Aby podać odpowiednią dawkę promieniowania laserowego na guz można łączyć ze sobą różne sposoby napromieniania: na powierzchnię guza (z zewnątrz czy endoskopowo) oraz śródtkankowe (przez szereg równoległych włókien optycznych wkłutych w tkankę guza).

Dotychczasowe próby kliniczne zastosowania metody fotodynamicznej u chorych na nowotwory ginekologiczne podążały głównie w trzech kierunkach: - leczenie wznów miejscowych (w pochwie i na sromie) pierwotnych nowotworów kobiecych narządów płciowych oraz zlokalizowanych tamże ognisk przerzutowych nowotworów innych narządów - wykrywanie i leczenie zmian przednowotworowych i nowotworów wczesnoinwazyjnych sromu i szyjki macicy - leczenie śródotrzewnowych wysiewów raka jajnika napromienianiem śródoperacyjnym

Pierwsze próby stosowania PDT w ginekologii onkologicznej dotyczyły leczenia wznów miejscowych nowotworów ginekologicznych po przebytym leczeniu konwencjonalnym oraz przerzutów innych nowotworów zlokalizowanych w narządzie rodnym (4-10). Jako fotouczulacza używano pochodnych hematoporfiryny HpD lub DHE podawanych dożylnie w dawce od 2,3 do 5 mg/kg. W zależności od lokalizacji zmian nowotworowych stosowano powierzchowne (skóra sromu i krocza), endoskopowe (ściany pochwy) czy też śródmiąższowe naświetlanie promieniami lasera w dawce 150-500 J/cm2. Drugim kierunkiem badań klinicznych w zakresie zastosowania metody fotodynamicznej w ginekologii onkologicznej jest wykrywanie i leczenie zmian przedrakowych oraz raka szyjki macicy i sromu.

Metoda fotodynamiczna (PDT) w okulistyce Od połowy lat 90. w piśmiennictwie coraz częściej pojawiają się doniesienia o skuteczności metody w niszczeniu patologicznych naczyń podsiatkówkowych (CNV) w zwyrodnieniu starczym plamki żółtej (AMD) czy krótkowzroczności. Klinika Chorób Oczu AM w Warszawie, jako jedna z niewielu w Polsce, zajmuje się tym zagadnieniem. Do leczenia kwalifikujemy głównie pacjentów, u których poddołkowa postać klasyczna AMD zajmuje powyżej 50% całkowitego obszaru zmian oraz z obecnością CNV w wysokiej krótkowzroczności. Przed terapią oraz na wizytach kontrolnych pacjenci mają wykonywane badania: pełne badanie okulistyczne z barwnym zdjęciem dna oka, OCT, komputerowy test czułości siatkówki na kontrast (Lagon SCM Test), angiografię fluoresceinową uzupełnianą czasami angiografią indocjaninową.

Postać wysiękowa AMD Klasyczna postać CNV w AMD - fazy wczesne

Rola PDT polega na niszczeniu patologicznych naczyń podsiatkówkowych (CNV) przy użyciu podanego dożylnie związku fotouczulającego i promieniowania laserowego o niskiej mocy, które aktywuje związek skumulowany w patologicznych naczyniach. Przez wiele lat w takich przypadkach stosowano fotokoagulację laserową, ale tylko około 13- 26% pacjentów z CNV reagowało na leczenie, z czego około 50% leczonych miało nawrót przecieku. Z teoretycznego punktu widzenia jest duża przewaga PDT nad laserem konwencjonalnym. Ten ostatni działa termicznie, powodując obliterację nowotwórstwa podsiatkówkowego i zniszczenie leżącej powyżej sensorycznej siatkówki, podczas gdy metoda fotodynamiczna jest bardziej selektywna - dokładnie lokalizuje barwnik w obrębie CNV. Ponadto dawki promieniowania potrzebnego w leczeniu są dużo niższe niż wymagane do fotokoagulacji laserowej.

Obecnie na świecie dużym zainteresowaniem cieszy się kwas 5-aminolewulinowy (ALA), naturalny prekursor protoporfiryny. Klinika Chorób Oczu AM w Warszawie jako jedyna w Polsce wykorzystuje metodę fotodynamiczną do leczenia niektórych schorzeń przedniego odcinka. Metodę fotodynamiczną z fotouczulaczem ALA stosujemy jako terapię uzupełniającą między innymi u pacjentów z przewlekłym wirusowym zapaleniem rogówki i owrzodzeniami troficznymi rogówki.

W leczeniu jako barwnik fotouczulający wykorzystywana jest maść o nazwie Fotoacid. Mały wałeczek maści umieszczany jest w worku spojówkowym chorego oka, które następnie zasłaniane jest opatrunkiem na 2 godziny. Po tym czasie barwnik zostaje aktywowany światłem lasera He-Ne. Seanse lecznicze powtarzane są po 7-14 dniach w zależności od stopnia gojenia się ubytków. Klinicznie bezpośrednio po leczeniu w większości przypadków występuje znaczne zadrażnienie spojówek i brzegów powiek oraz delikatny obrzęk rogówki w miejscu zmian. Objawy te ustepują po około 24 godzinach. Stopniowy proces gojenia obserwowany jest po 2-3 sesjach leczniczych w przypadku drobnych ubytków i 5-6 w przypadku rozległych owrzodzeń.

Wygląd rogówki: przed leczeniem w 7. dobie w 14. dobie

Urządzenia Lasery do terapii nowotworów metodą fotodynamiczną (PDT), Model CTL-1901

Dwa różne małogabarytowe lasery półprzewodnikowe o długości fali dostosowanej do dostępnych fotosensybilizatorów absorpcyjnych. Jeden z laserów wyposażony w światłowód cieczowy o średnicy 2mm przeznaczony jest głównie do zabiegów powierzchniowych. Drugi wyposażony jest w kwarcowy światłowód o średnicy 0.6mm może być łatwo stosowany do zabiegów endoskopowych.

Laser terapeutyczny, diodowy, Model CTL-1106 Jest to laser dwufunkcyjny. Pierwsze jego zastosowanie to leczenie rozległych ran pooperacyjnych, obniżanie poziomu bólu i zmniejszanie obrzęków. Także leczenie ran i oparzeń po radioterapii jest bardzo efektywne tym laserem. Drugie przeznaczenie tego lasera, to terapia powierzchniowych zmian nowotworowych metoda PDT. Małe gabaryty lasera, prosta budowa i użytkowanie, to jego duże walory użytkowe.

BioStimul - fotodynamiczne urządzenie - o szerokim zastosowaniu leczniczym, do użytku domowego. Fotodynamiczna zasada działania polega na przyjmowaniu, odkładaniu i oddawaniu przez światło (w tym urządzeniu czerwonych diod LED) elektronów specjalnych, określanych jako pigmenty struktur molekularnych, elektromagnetycznie przekazywanej energii. W medycynie wykrystalizowały się jako terapeutycznie skuteczne dwie grupy widmowo wrażliwych zakresów światła: Ultrafioletowe, widzialne światło niebieskie (350 - 450 nm) Widzialne czerwone - bliskie podczerwieni (600 - 830 nm)

Łuszczyca, alergie, egzemy, Trądzik i inne choroby skóry Wypadanie i porost włosów Grzybice skórne Zmarszczki Cellulitis Rany, odleżyny Oparzenia Pajączki Blizny Rozstępy skóry Świąd krocza, wysypki skórne, świąd Odmłodzenie skóry Opuchlizny kończyn dolnych Zmęczenie i ból nóg Zerwanie, zapalenie ścięgien Problemy z menstruacją Bóle gardła, migdałki Bóle zębów Krwawienie z nosa Brak apetytu

Zapalenie ucha, bóle uszu Brak apetytu Zapalenie piersi, brodawki piersi Reumatyzm, artretyzm, Zwyrodnienia stawów i kręgosłupa Bóle kręgosłupa i narządów ruchu Choroba Parkinsona Cukrzyca Migrena Silne bóle głowy Niepłodność Nocne moczenie Zapalenie nerwu trójdzielnego Prostata Przeziębienia Depresja, strach Klimakterium Nadciśnienie Niskie ciśnienie Astma

Żylaki, zapalenie żył Dna Hemoroidy Podniesienie odporności Półpasiec Zapalenie piersi, brodawki piersi Zaparcia Złamania kości, uszkodzenie tkanek Lampę BioStimul wykorzystujemy w dwojaki sposób: - Działając bezpośrednio na chore miejsce, lub nad chorym organem - Działając na punkty akupunkturowe (wg załączonej instrukcji).

Producent lampy BioStimul - Firma BIOTHERAPY - Czechy. Dane techniczne - zakup: Typ światła Długość fali Stopień polaryzacji Natężenie światła Powierzchnia naświetlania Wyłącznik czasowy Waga lampy zasilanie moc Zasilacz GWARANCJA spolaryzowane 626 nm +/- 18 95% 50 mV 30 x 50 mm 5 minut 150 gram 230 V - 50 Hz 4 W 230V/9V 320 mA 2 lata

Rysunek kompletu Cena lampy 840 PLN + 15,50 koszt wysyłki. Kompletna lampa w oryginalnej walizce

BEMER SLT - Special Light Therapy Urządzenie do magnetostymulacji i światłoterapii BEMER 3000 SLT (Special-Light-Therapy) jest urządzeniem medyczno-terapeutycznym mającym zastosowanie w profilaktyce, leczeniu i rehabilitacji, wykorzystując niskie (elektromagnetyczne) i wysokie (światło) częstotliwości. BEMER SLT jest nowym systemem, działającym na bazie synergicznego działania fotobiologicznego i szerokopasmowej elektromagnetycznej stymulacji BEMER 3000. Cechą szczególną jest tu jednolita modulacja obu sygnałów stymulacyjnych zgodna ze specjalnym impulsem BEMER.

Zastosowanie BEMERa SLT: Łuszczyca Inne schorzenia skórne - (trądzik pospolity, trądzik różowaty, egzemy, opryszczka) leczenie ran (rany otwarte, wrzody, odleżyny i otarcia, oparzenia, przyspieszenie leczenia, hamowanie zapalenia, zmniejszenie bliznowacenia) naciągnięcia, skręcenia problemy stawowe, zapalenie i zwyrodnienia stawów i kręgosłupa / Arthritis (zapalenia torebki/narzadu, zapalenia kaletki maziowej, zapalenia stawów) bóle przewlekłe (nerwu trójdzielnego, śródstopia, kanału nadgarstka) mięśniowe terapie punktu Triggera / Trigger Punkt Therapien akupunktura złamania kości, (szybsze) leczenie już leczonych przypadków zaburzenia przemiany materii (aktywacja enzymów, immunizacje, przeciwzakrzepowo, zwiększanie wymiany gazowej, poprawa płynności krwi problemy naczyniowe (aktywizacja unaczynienia)

Przewidziany do stosowania w: W medycynie klasycznej: Dermatologia Reumatologia Szpitale, sanatoria, gabinety lekarskie Fizykoterapia W gabinetach odnowy biologicznej W gabinetach kosmetycznych W Fitness klubach W klubach sportowych W domu - terapia i profilaktyka

Dane techniczne: Światło: Natężenie światłoterapii, regulowane, w 10 stopniowej skali ( wewnętrznie 256 Poziomów) 40mW na każdą diodę świetlną - ( 3500 mCd przy 20mA) Światło monochromatyczne 660 nm - widmowa szerokość pasma 20 nm Przeważająca długość fali 660 nm 165 diod świetlnych na jedną płaszczyznę świetlną Modulacja światła zgodnie z cyfrowo przystosowanym wzorem sygnału BEMER. ( 512 Samples/Puls) Przeciętna moc elektryczna na jedną płaszczyznę świetlną 6,4 Wat. Moc chwilowa przy maksymalnej wartości sygnału BEMER 40 Wat Czas terapii jest regulowany, w odstępach 3 minutowych, od 3 do 35 minut.

Pole elektromagnetyczne: 2 cewki elektromagnetyczne (aplikatory) na płaszczyznę maks. 100 µTesli na płaszczyznę regulowane w 10 poziomach ( wewnętrznie 256 poziomów ) Modulacja pola elektromagnetycznego zgodnie z cyfrowo przystosowanym wzorem sygnału BEMER. ( 512 Samples/Puls) Zasilanie energetyczne: Maksymalny pobór mocy: 20,5 Wat (Światło i magnetoterapia jednocześnie) 18 Volt / 1,15 A avr ( average ) Netzversorgung über ein externes Steckernetzgerät Type EGSTON N2 EF MW 18 V / 1.33 A 24 Watt - EUROGERÄT 100 –240V BEMER 3000 SLT odpowiada wytycznym unii europejskiej na temat produktów medycznych 93/42 EWG, CE 0125.

Literatura : "Fotodynamiczna metoda rozpoznawania i leczenia nowotworów" pod redakcją A. Graczyk (współautorzy m.in. Z. Mierczyk, M. Kwaśny), D.W. Bellona, Warszawa 1999. http://www.redee.pl/lasery_09.html http://www.polmax.net/str1b.html http://www.esculap.pl/main/pub.html?pub=691 http://www.esculap.pl/main/pub.html?pub=905 http://beta.lasersecura.pl/html/terapia/fotodynamiczna.php http://www.pulsmedycyny.com.pl/arch/1730 http://www.unicorn.org.pl/terapie/laser.htm http://www.bioter.home.pl/biostimul/index.htm

STOP