Аппараты для фототерапии и их характеристика

В идеальной ситуации должны быть известны длины волн (т.е. спектр действия), эффективные для терапии каждого дерматологического заболевания и должен иметься аппарат, способный доставить эти длины волн специфически на кожу очагов. Для некоторых заболеваний, таких как псориаз, предприняты большие усилия для осуществления этого идеала и целенаправленной терапии с применением таких аппаратов как эксимерные лазеры, оцениваются и клинически применяются также нелазерные устройства, известные как монохромные приборы эксимерного света, которые могут доставлять длины волн УФО, наиболее эффективные или близкие к наиболее эффективным для разрешения псориатических бляшек. К сожалению, для большинства дерматологических заболеваний такие данные остаются неизвестными. Однако появляется все больше усовершенствованных аппаратов для фототерапии, а также новых подходов к лечению, которые создают новые возможности для пациентов и врачей.

Кроме того, по мере проведения все большего числа исследований по применению аппаратов для фототерапии, углубляется понимание того, как наилучшим образом использовать уже имеющиеся технологии.

а) Базовые принципы работы аппарата для фототерапии и типы ламп. Аппараты для фототерапии генерируют свет путем конверсии электрической энергии в электромагнитную. Для модификации генерируемой световой энергии применяются фильтры и флуорофоры для получения нужной длины волны. Существуют несколько типов ламп, применяемых для генерирования терапевтического УФО. К ним относятся лампы накаливания, дуговые лампы и флуоресцентные лампы.

Лампы накаливания генерируют ультрафиолетовое излучение при прохождении электрического тока через тонкую вольфрамовую нить, которая, в свою очередь, генерирует тепло и свет. Поскольку много электрической энергии преобразуется в тепло, эти лампы являются относительно неэффективными источниками света и имеют сравнительно короткий срок службы. Если поместить вольфрамовую нить в герметически закрытую кварцевую оболочку, которая содержит галоген (бром или йод), можно заставить нить излучать более энергетические фотоны, не уменьшив при этом срок службы лампы. Такие кварцевые галогеновые лампы могут излучать длины волн видимого света, ультрафиолетового и инфракрасного диапазонов. В клинической дерматологии эти лампы применяются, в первую очередь, в таких ситуациях, как фототестирование и фотодинамическая терапия, требующая длин волн видимого света.

Дуговые или газоразрядные лампы были первыми эффективными искусственными источниками УФО. В дуговых лампах используется тот факт, что при возникновении высокого напряжения между двумя электродами в присутствии газа электроны атомов газа приходят в состояние возбуждения. Под дугой дуговой лампы понимается электрическая дуга, возникающая при ионизации газа (который при этом переходит в состояние плазмы) под воздействием тока высокого напряжения. Когда электроны газа возвращаются в исходное положение, испускается свет. Длины испускаемых волн (т.е. световой спектр) определяются типом заключенного в лампе газа. Спектр излучения дуговых ламп можно модифицировать, изменяя давление газа в лампе, поскольку при высоких давлениях световой спектр пиковых длин волн расширяется.

В дуговых лампах высокого давления обычно содержатся пары ртути или ксенон, в то время как в дуговых лампах низкого давления применяется флуоресцентный материал. Кроме изменения давления газа в целях модификации световой отдачи дуговых разрядных ламп, добавление галогенидов металлов расширяет спектр настолько, что он становиться почти непрерывным по всему УФ-диапазону. Например, при работе ртутных дуговых ламп высокого давления их эмиссионные пики (так называемые ртутные линии) наблюдаются при длинах волн 297, 297, 302, 313, 334 и 365 нм. Но если в пары ртути добавляют галогенид металла, световая отдача между этими пиками возрастает и спектр становится более непрерывным. Применение оптических фильтров может еще точнее модифицировать световую отдачу таких ламп, так что на выходе будут испускаться только волны желаемой длины. Преимуществом металлогалогенных ламп является их высокая световая отдача, что позволяет сократить время терапевтического воздействия. Однако они более дорогостоящие и более сложные в эксплуатации по сравнению с флуоресцентными лампами. Примером металлогалогенной лампы, применяющейся в настоящее время в клинической практике, является источник света УФА1.

Флуоресцентные лампы чаще всего применяются в качестве источников терапевтического УФ-света. В этих лампах используется свойство веществ, известных химикам как кристаллофосфоры (особый тип хромофоров, называемый также люминофорами), поглощать, а затем вновь испускать свет. Вновь испускаемый свет обладает меньшей энергией (и следовательно большей длиной волны), чем первоначально поглощаемый свет. Исходя из этого принципа, излучение УФС-диапазона (с пиковой длиной волны 254 нм), которое генерируется ртутной лампой низкого давления, может трансформироваться в необходимые для терапии световые волны УФБ и УФА-диапазонов. Итоговая светоотдача флуоресцентной лампы определяется специфическим люминофором лампы. Важным этапом в прогрессе фотодерматологии стала разработка модифицированной флуоресцентной лампы, излучающей световые волны, главным образом, в диапазоне 311 нм. Другими примерами флуоресцентных ламп являются световые источники широкополосного УФБ, а также УФА, применяемого для ПУВА-терапии.

Поскольку для лечения различных заболеваний применяются различные формы фототерапии, с практической точки зрения важно классифицировать аппараты фототерапии в зависимости от генерируемой ими длины волны. В США и большинстве других стран имеются аппараты, излучающие широкополосный УФБ (ШП-УФБ), узкополосный УФБ (УП-УФБ) с длиной волны 311 нм, УФА (для псораленовой фотохимиотерапии) и УФА1 (340-400 нм). Кроме различий в световом спектре, аппараты для фототерапии подразделяются в зависимости от площади поверхности, на которую они воздействуют (вся поверхность тела, локализованные участки или только кожа в очагах). Такие аппараты имеют различную конструкцию, начиная от круглых цилиндров до складных блоков, которые раскладываются для сеанса терапии, а затем вновь складываются, если ими не пользуются. Разработаны также аппараты для терапии ограниченных участков (например, ладоней и подошв), которые отличаются значительно меньшими размерами. И наконец, целевая терапия использует приборы, которые доставляют терапевтическое ультрафиолетовое излучение только на очаговую кожу, и размер которых варьирует от небольших ручных аппаратов до приборов с небольшим ручным манипулятором, соединенным с более крупным, генерирующим УФО компонентом.

б) Широкополосный УФБ и узкополосный УФБ. Первоначально применявшиеся для терапии псориаза, искусственные источники широкополосного УФБ (ШП-УФБ) используются в терапевтических целях с начала двадцатого века. Так на протяжении многих десятилетий основным направлением в лечении псориаза было применение УФБ в комбинации с местными аппликациями препаратов угольного дегтя (метод, впервые разработанный Вильямом Гекерманом). С разработкой и внедрением в практику узкополосного УФБ, некоторые дерматологи посчитали ШП-УФБ устаревшим методом. Однако ШП-УФБ все еще широко применяется в США для лечения целого ряда заболеваний, в том числе псориаза и атопического дерматита, узловатого пруриго и уремического зуда. Кроме того, некоторые пациенты, не переносящие УП-УФБ, реагируют на ШП-УФБ.

В наиболее широко применяющихся для получения ШП-УФБ аппаратах используются флуоресцентные лампы. Эти аппараты генерируют УФО в широком спектральном диапазоне. Примерно две трети световой отдачи генерируется в диапазоне УФБ, а остальная часть преимущественно в диапазоне УФА. Однако поскольку длины волн в УФБ диапазоне обладают значительно большей энергией, чем длины волн УФА, последние мало способствуют терапевтической эффективности, если пациент не принимает фотосенсибилизирующее лекарство. Аппараты для ШП-УФБ и УП-УФБ сконструированы специально с ограничением излучения в диапазоне < 290 нм (т.е., в диапазоне УФС).

Наиболее эффективной для разрешения очагов псориаза является длина волны примерно 313 нм. Световые волны длиной менее 300 нм, наоборот, наиболее эффективно вызывают эритему и немеланомный рак кожи. Исходя из этих данных, были созданы световые источники узкополосного УФБ (УП-УФБ). Эти источники излучают световые волны только в диапазоне между 308 и 313 нм, и они в значительной мере заменили в фототерапии источники широкополосного УФБ. Хотя изначально источники УП-УФБ применялись для лечения псориаза, сейчас они используются также в терапии ряда других воспалительных заболеваний.

Первоначальная стартовая доза широкополосного и узкополосного УФБ определяется одним из двух способов. Первым способом определяют минимальную эритемную дозу (МЭД), воздействуя на 6 участков кожи размером 1 см2 на внутренней поверхности предплечья или нижней части спины постепенно возрастающими дозами УФ-облучения из того же аппарата, который будет применяться для фототерапии. Через 24 часа осматривают облученные участки кожи, при этом МЭД определяется как минимальная доза УФ, которая приводит к образованию однородной эритемы на всей площади участка, и фототерапию начинают с дозировки, составляющей 50% или 70% от этой дозы. Альтернативно, первоначальную дозу фототерапии определяют эмпирически на основании фототипа кожи по Фитцпатрику.

Последующие сеансы фототерапии проводят 2-5 раз в неделю, каждый сеанс повышая дозу, пока у пациента не разовьется эритемная реакция. Как только эритема появилась, в зависимости от её тяжести, либо уменьшают дозу, либо приостанавливают лечение. Максимальная доза УП-УФБ составляет 2 000-5 000 мДж/см2 в зависимости от фотореактивного типа кожи. Если пациент пропускает сеансы, необходимо модифицировать дозы во избежание ожогов.

Аппараты для фототерапии и их характеристика
Аппараты для фототерапии и их характеристика

в) ПУВА. Фотохимиотерапия «псорален плюс УФА» (известная под акронимом ПУВА) включает в себя комбинацию из перорального приема или местной аппликации псораленов и воздействия УФО в диапазоне УФА. Хотя псоралены в комбинации с воздействием солнечного света применялись тысячи лет для терапии витилиго, современная форма этой терапии была описана только в 1947 году и первоначально предназначалась для терапии витилиго, а затем для терапии псориаза.

В схеме фотохимиотерапии применяются три формы псоралена: 8-метоксипсорален (8-МОР), 5-метоксипсорален (5-МОР) и 4,5’,8 - триметилпсорален (ТМР). В США применяется только 8-метоксипсорален. Имеется две лекарственных формы перорального 8-МОР, микронизированная форма, которая обычно назначается в дозе 0,6 мг/кг за 120 минут до воздействия УФА, или жидкая форма, которая назначается в дозе 0,4-0,6 мг/кг за 90 минут до воздействия УФА. Жидкая форма абсорбируется быстрее и дает более высокие и более воспроизводимые сывороточные концентрации, и поэтому чаще применяется в составе схем ПУВА-терапии.

В качестве источников облучения для ПУВА терапии чаще всего применяются флуоресцентные лампы с максимальной эмиссией 352 нм, близкой к максимуму абсорбции для псораленов. Для системной ПУВА-терапии УФА-облучение обычно начинают со стартовой дозы, составляющей 50-70% от минимальной фототоксической дозы (МФД), или в зависимости от фототипа кожи по Фицпатрику. Для определения МФД пациент принимает внутрь псорален в дозе, которая будет назначаться для фотохимиотерапии, а затем 6 участков кожи размером 1 см2 облучаются УФА с постепенным повышением дозы облучения. МФД оценивают через 72 часа после воздействия УФА и определяют как минимальную дозу УФВ, необходимую для появления равномерной эритемы на всей площади участка. В США чаще начинают терапию, исходя из определения фототипа кожи по Фицпатрику. Сеансы терапии обычно проводят 2-4 раза в неделю, избегая последовательных дней. Дозу УФА повышают на каждом сеансе. Эту дозу модифицируют, если развивается реакция эритемы или пропускается сеанс терапии.

Доставка псораленов посредством принятия ванны популярна в некоторых странах, поскольку обеспечивает равномерное распределение лекарства по поверхности кожи, ассоциируется с очень низкими уровнями псоралена в плазме и быстрой элиминацией свободных псораленов с кожи. При этой форме доставки псоралена устраняются побочные эффекты со стороны желудочно-кишечного тракта и возможное вредное фототоксическое воздействие на глаза, которое ассоциируется с пероральной формой псоралена. Воспроизводимость уровней псоралена в коже высокая, а фоточувствительность длится не более двух часов. Этот вид терапии состоит в приеме 15-минутной ванны с погружением всего тела в раствор 8-МОР с концентрацией 1 г препарата на литр воды, имеющей температуру тела. Для ПУВА-терапии с приемом ванны применяются также 5-МОР и триметилпсорален. Облучение начинают сразу же после приема ванны, поскольку фоточувствительность быстро исчезает. Облучение в случае ПУВА-терапии с приемом ванны начинают с 30% от МФД. Сеансы обычно проводят два раза в неделю. Инструкции относительно приема ванны, локальных погружений и других местных форм ПУВА опубликованы Британской группой фотодерматологов.

Анализ экономической эффективности данных, собранных в четырех центрах в Шотландии выявил, что ПУВА-терапия с приемом ванн и ПУВА-терапия с другими топическими формами фотосенсибилизации неизменно оказывалась дороже, чем системная ПУВА-терапия. Это связано преимущественно с большими затратами времени на уход за пациентом, хотя стоимость местных препаратов также обычно выше, чем препаратов для перорального приема.

Недавно был разработан крем для ПУВА-терапии, который можно использовать как в случае локализованного, так и более обширного поражения. Облучение УФА проводится через 30 минут после нанесения этого содержащего псорален крема.

Аппараты для фототерапии и их характеристика
Аппараты для фототерапии и их характеристика

г) Профилактика и лечение ожогов. Самыми распространенными краткосрочными побочными эффектами фототерапии являются реакции по типу солнечного ожога. Пик ожогов после УФБ обычно наблюдается через 12-24 часа, а ожогов вследствие ПУВА-терапии через 24-48 и даже 72 часа, причем пик развития тяжелых реакций приходится на более позднее время, чем легких реакций. Тяжелые ожоги на большой площади поверхности тела вызывают, помимо боли, системную токсичность с лихорадкой и недомоганием. Тяжелые ожоги ПУВА-терапии, значительно поражающие дерму, могут привести к отторжению эпидермиса и являются показанием для госпитализации в ожоговое отделение больницы. Чтобы избежать обострения незаметно развивающегося ожога вследствие ПУВА, не рекомендуется проводить сеансы ПУВА-терапии в последовательные дни. В таблице ниже представлена корректировка доз УФБ или УФА в случае ожоговой реакции в ходе фототерапии. Ожог, о котором пациент сообщил при последующем визите, даже если ожог больше не виден, подлежит такой же терапии, как все еще видимая ожоговая реакция.

Ожоги на ограниченных участках тела, например на лице или молочных железах, перед началом или частично в ходе последующих сеансов можно контролировать местным применением соответствующих солнцезащитных препаратов, особенно если эти участки не поражены заболеванием, по поводу которого проводится терапия. Однако следует позаботиться о постоянной защите этих участков, чтобы избежать неожиданного полного охвата терапией ранее защищенной кожи.

Многократно облученная УФ кожа становится толерантной к последующим воздействиям, позволяя и фактически требуя постоянного увеличения дозировок для достижения оптимального терапевтического эффекта. Однако эта толерантность легко утрачивается, если воздействие прекращается, что требует понижения дозы уже через 1 неделю, чтобы избежать ожогов.

УФА1. Благодаря большей длине волн, фототерапия с применением УФА1 (340-400 нм) способна проникать в кожу глубже, чем УФБ, или УФА2 — так называется диапазон УФА с более короткими волнами (320-340 нм). Первое сообщение об аппарате, способном излучать волны диапазона УФА1, появилось в 1981 году. Но интерес к терапевтическим свойствам УФА1 усилился только в 1992 году, когда была продемонстрирована терапевтическая польза УФА1 при лечении атопического дерматита. Первоначально, одним из препятствий к широкому применению первых аппаратов, излучавших УФА1, было интенсивное тепло, которое эти аппараты генерировали. Современные устройства для фототерапии с применением УФА1 включают специальную систему фильтрации и охлаждения, которая отсеивает практически все волны длиной более 530 нм, что фактически устранило прежнюю проблему. Хотя в США источники этого света не относятся к широкодоступным, они полезны в терапии различных дерматологических заболеваний, при которых другие формы фототерапии неэффективны.

Сеансы УФА1 назначаются 3-5 раз в неделю. Проведено несколько исследований в целях установить оптимальную дозу УФА1 для каждого сеанса терапии. Применялись три режима дозировок: (1) низкая доза (10-30 Дж/см2), (2) средняя доза (40-70 Дж/см2) и (3) высокая доза (130 Дж/см2). Несмотря на проведение сравнительных исследований, к настоящему моменту отсутствует консенсус по поводу лучшей дозы. Как правило, терапию начинали с дозы 20-30 Дж/см2 и повышали до полной дозы в течение 3-5 сеансов. Риск ожогов при этом гораздо ниже, чем при УФБ или ПУВА-терапии.

Аппараты для фототерапии и их характеристика

д) Целевая фототерапия. В отличие от ранее описанных аппаратов для фототерапии, которые воздействуют как на очаговую, так и на непораженную кожу, целевая фототерапия доставляет УФО только на кожу в очагах заболевания. Целевую фототерапию называют также фокусной терапией, концентрированной терапией и микрофототерапией. Имеется несколько аппаратов для целевой фототерапии, в том числе монохромные (с одной длиной волны) и полихромные системы. Целевая фототерапия имеет ряд преимуществ. Аппараты целевой терапии щадят здоровую кожу, обеспечивая таким образом доставку более высоких энергетических потоков на очаги поражения и уменьшая риск острых и хронических побочных эффектов для здоровой кожи. Целевую терапию можно применять на устойчивые к терапии очаги, а также в сложных анатомических участках (волосистая часть кожи головы, подбородок и ногти). Ручной аппарат целевой фототерапии удобнее при лечении маленьких детей, которых пугает большая терапевтическая кабина. Ограничивают применение целевой фототерапии стоимость аппаратов, а также её непрактичность для пациентов, у которых поражено более 10%-20% площади поверхности тела. При этом утрачивается также профилактическое воздействие фототерапии на непораженную, но с риском поражения в будущем кожу.

К аппаратам целевой фототерапии относятся эксимерные лазеры и нелазерные устройства, известные как приборы монохромного эксимерного света (МЭС). Оба типа аппаратов применялись для целевой терапии специфических очагов при таких заболеваниях, как псориаз и витилиго. Хотя оба вида аппаратов генерируют монохромное УФО (чаще всего с длиной волны 308 нм), они отличаются по нескольким аспектам. Лазеры типично доставляют УФО на меньшую площадь, но способны излучать большее количество световой энергии за более короткий период времени. Аппараты МЭС, напротив, доставляют монохромное излучение на более обширную площадь, но с меньшей плотностью энергетического потока. Имеются также несколько приборов, доставляющих в целевые зоны полихромное облучение УФА или УФБ (ШП- или УП-УФБ). В этих аппаратах обычно применяются оптоволоконные системы в сочетании с генерирующими УФО источниками. Размеры участков облучения такими приборами составляют 1-3 см. Кроме того они имеют много программ доставки световой энергии и автоматическую калибровку, которая позволяет проводить терапию с предварительно заданными дозами. Эти аппараты меньше по размерам, менее дорогие и имеют меньше проблем в эксплуатации, чем лазеры. Протоколы для целевой фототерапии различаются в зависимости от типа применяемого аппарата.

- Рекомендуем далее ознакомиться со статьей "Безопасность, осложнения и побочные эффекты фототерапии"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 20.9.2019

Ваши замечания и вопросы: