Obecnie w różnych dziedzinach medycyny powszechnie wykorzystuje się w leczeniu chorób promieniowanie elektromagnetyczne, które niesie ze sobą energię wzbudzając oscylacyjne i rotacyjne stany molekuł w tkankach, co oznacza wzrost jej temperatury. Zwykle  w medycynie wykorzystuje się promieniowanie elektromagnetyczne w bliskiej oraz średniej podczerwieni (700 - 3000 nm). Termiczne działanie skupionej, równoległej i o bardzo dużej gęstości mocy wiązki fali elektromagnetycznej wykorzystywane jest w chirurgii, dermatologii, okulistyce, reumatologii czy stomatologii, np. w procesie ablacji (rozpadu tkanek).

Wprowadzenie do medycyny nowej długości promieniowania elektromagnetycznego w zakresie widzialnym, na pograniczu barwy niebieskiej i fioletowej (405 - 435 nm), pozwala na zastosowanie terapii polegającej na zapobieganiu mikrokrwawień u ludzi cierpiących na hemofilię czy zażywających leki wpływające na proces krzepliwości krwi (antykoagulanty) jak np. aspiryna. W takim przypadku zachodzi potrzeba ograniczenia skutków drobnych skaleczeń, otarć czy wylewów pod skórą i do stawów (na przykład kolan lub łokci), które powstają czasami wskutek uderzenia (stłuczenia).

Terapia światłem widzialnym na pograniczu barwy niebieskiej i fioletowej (405 - 435 nm) polega na pobudzaniu cząsteczki hemoglobiny, która ma wymiary kilku nanometrów (od 2,5 do 4,5 nm), czyli naturalnej nanocząsteczki we krwi. Hemoglobina w tym zakresie długości światła ma największe zdolności absorpcyjne i pochłania wielokrotnie większe ilości energii promieniowania elektromagnetycznego w porównaniu do innych zakresów światła widzialnego. Pochłonięta energia promieniowania elektromagnetycznego przez cząstki hemoglobiny zamieniana jest na ciepło, które podgrzewa płynną tkankę krwi i doprowadza do procesu koagulacji.

Proces koagulacji tkanki krwi, który może następować pod wpływem temperatury, polega na niszczeniu struktury białek i całkowitej utraty aktywności biologicznej oraz powstaniu trwałych strzępków. W wyniku koagulacji płynnej tkanki, ze strzępków zniszczonej struktury białek powstaje struktura o funkcjach mechanicznych, która zamyka obszar krwawienia.

W firmie SKA - Polska z.o.o., w ramach projektu o nazwie "Ligh+ter" w 7 Programie Ramowym UE, zostało zaprojektowane urządzenie, które umożliwia prowadzenie terapii światłem widzialnym na pograniczu barwy niebieskiej i fioletowej. Bazuje ono na technologii LED (źródłem światła jest niebiesko - fioletowa dioda), zaś źródłem zasilania jest zestaw baterii, co sprawia, że urządzenie jest łatwe w użyciu.

W firmie powstało urządzenie, które realizuje koncepcję naświetlania tkanki krwi przez soczewkę, a w przygotowaniu jest wersja, w której promienie światła docierają do uszkodzonej tkanki z mikrokrwawieniami ze światłowodu.

Urządzenie charakteryzuje się niskim kosztem wytworzenia co sprawia, że może ono być dostępne dla zainteresowanych grup pacjentów. W UE znajduje się 40 tys. ludzi chorych na hemofilię oraz 20 mln ludzi zażywających leki, które  mają wpływ na krzepliwość krwi.

Określenie parametrów urządzenia, takich jak gęstość mocy czy czas naświetlania, wymagało przeprowadzenia analizy numerycznej procesu wymiany ciepła w uszkodzonej skórze pomiędzy promieniowaniem, a tkanką, która bazowała na Metodzie Elementów Skończonych. Analizy wskazywały, że proces wymiany ciepła zachodzi na powierzchniowych warstwach tkanki krwi, a proces koagulacji jest możliwy przy odpowiednich parametrach urządzenia.  

• Legal notice:
  

  Copyright (c) Pielaszek Research, all rights reserved.
  The above materials, including auxiliary resources, are subject to Publisher's copyright and the Author(s) intellectual rights. Without limiting Author(s) rights under respective Copyright Transfer Agreement, no part of the above documents may be reproduced without the express written permission of Pielaszek Research, the Publisher. Express permission from the Author(s) is required to use the above materials for academic purposes, such as lectures or scientific presentations.
  In every case, proper references including Author(s) name(s) and URL of this webpage: https://science24.com/paper/24921 must be provided.

1. Optyczne urządzenie do leczenia niewielkich zranień
2. Antybakteryjny cewnik moczowy