главная » Литература » Статьи » Низкоинтенсивная лазерная терапия

Низкоинтенсивная лазерная терапия

   Под ЛАЗЕРНОЙ ТЕРАПИЕЙ понимают область медицины, использующую лазерное излучение для воздействия неповреждающего характера на фотофизические и фотохимические процессы, происходящие в живом организме.

   Уникальные свойства лазерного излучения открыли широкие возможности его применения в различных областях медицины. Одной из таких областей является терапия. Лазерную терапию применяют в офтальмологии, пульмонологии, гинекологии, урологии, кардиологии, гастроэнтерологии, дерматологии и других областях медицины.

    В процессе освоения клинического применения низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ) было отмечено его биостимулирующее действие при лечении длительно незаживающих ран, язв, некоторых кожных заболеваний, ускорение регенерации костей при переломах и др. Это дало развитие новому направлению лазерной медицины – лазерной низкоинтенсивной терапии (НИЛТ).

    Современные лекарства стали не только более эффективными, но и более агрессивными. Даже в странах с развитой фарминдустрией проблема безопасности лекарственных средств выходит на одно из первых мест. По статистике смертность от побочных реакций на лекарства стоит в мире на  5 месте после сердечнососудистых, онкологических, бронхолегочных заболеваний и травматизма. Побочные эффекты от лекарств - четвёртая причина заболеваемости по всему миру. Также проявляется привыкание к лекарствам и аллергические реакции.

    Методы лечения лазерной терапии способны снизить потребность, а иногда и  полностью заменить медикаментозную терапию. 

    Многолетний опыт использования НИЛТ в медицинской практике свидетельствует о том, что она обладает существенными преимуществами перед общепринятым медикаментозным лечением, такими как:

  • отсутствие аллергических и токсических реакций;
  • расширение возможностей амбулаторной реабилитации и профилактики;
  • простота, безопасность и высокая мобильность технологий;
  • экологическая чистота и стерильность лазерного света;
  • снижение заболеваемости с минимальными затратами на профилактические мероприятия.

    Поэтому данное направление является перспективным, следует развивать методы лечения с помощью лазерной терапии.

    К группе низкоинтенсивных принято относить установки, создающие на облучаемом объекте спектральный световой поток, не превышающий величины естественной солнечной радиации, то есть не приводящие к необратимым изменениям в биологических тканях.

    На начальном этапе развития НИЛТ лидирующее положение по применению занимал He-Ne-лазер. На сегодняшний день уже широкое распространение получили  полупроводниковые лазеры, свето- и лазерные диоды, так как они обеспечивают необходимую эффективность лечения, а также установки на основе полупроводниковых структур малогабаритны, мобильны, обладают относительно низкой стоимостью.

     В лазерной терапии используют световые потоки низкой интенсивности - не более 100 мВт/см2.

     Низкоинтенсивное излучение оказывает заметное терапевтическое действие:

  • восстанавливает эластичность клеточных мембран, нормализует лимфо- и гемомикроциркуляцию;
  • повышает энергетический обмен;
  • оказывает противовоспалительное, анальгезирующее, антиаллергическое действие;
  • стимулирует восстановительные процессы;
  • нормализует общий иммунитет;
  • повышает резистентность организма. 

Действие НИЛИ

    Несмотря на значительное количество исследований по изучению терапевтического влияния лазерного излучения на организм человека, чёткого объяснения его механизмов на сегодня нет. Выделяют несколько гипотиз, описывающих типы действия, оказываемого низкоинтенсивным лазерным излучением на биоткань.

а)     Электромагнитное

     Известно, что в организации живой природы определяющую роль играют электромагнитные силы. Например, все процессы, происходящие в живой клетке: химические реакции, ионный обмен, протонный перенос в митохондриях и другие – и есть на самом деле проявления электромагнитных сил. Не являются исключением и физиология на уровне организма. Сокращение сердечной мышцы, кровоток, пищеварение, передача нервных импульсов и другое – всё это электромагнитные взаимодействия. Процессы, развивающиеся при поглощении энергии НИЛИ, имеют также электромагнитную природу – происходит трансформация энергии электромагнитного поля в биологические реакции на всех уровнях организации живого организма, регулирование которых, в свою очередь, осуществляется уже очень многими путями – в этом кроется причина необычайной многогранности эффектов, проявляющихся в результате такого воздействия.

 б)    Информационное действие

Существует информационный тип взаимодействия живого организма с внешней средой, в ходе которого происходит процесс синхронизации внутренних ритмов живого организма с ритмами внешней среды. Электромагнитные поля являются энергетическими носителями информации, поэтому необходимо рассматривать именно информационную часть этих полей при взаимодействии с живым веществом.

 в)    Фотобиологическое действие

       В классической фотобиологии, рассматривающей специфическое действие света – фотохимические реакции, фотосинтез и др., изучаются процессы взаимодействия пары акцептор-фотон, обеспечивающей фотобиологический эффект, заключающийся в фотофизическом и фотохимическом действии, оказываемом лазерным излучением. Эта классическая теория носит название теории фототермолиза. Для каждого фотоиндуцированного процесса необходимо найти свой акцептор (поглотитель, хромофор) фотонов света с заданной энергией или, иначе, излучение с определенной длиной волны. При этом важны два фактора:

  • общее количество поглощаемой энергии, точное число квантов света, поглощаемых в единицу времени (оптическая плотность энергии); это характеризует возможное число реакций, совершаемых в единицу времени (скорость фотопроцесса);
  • величина энергии поглощаемого кванта света (длина волны, цвет), опре­деляющая энергетику самой фотореакции (устанавливает, какая реакция возможна).

Терапевтический эффект

Наличие терапевтического эффекта и степени его выраженности зависит от:

  • правильного подбора параметров излучения;
  • правильного подбора режима работы лазера;
  • правильного подбора места приложения воздействия.

       Сегодня для многих заболеваний установлены чёткие параметры, касающиеся проведения лазерных процедур, которые способны дать максимальный лечебный эффект. Они называются «терапевтическим коридором».

Механизм активации под действием НИЛИ

    Схему взаимодействия НИЛИ с биотканью можно представить следующим образом:

1)    воздействие НИЛИ на биоткань;

2)    физические процессы, которые при этом присутствуют:

  • отражение;
  • рассеяние;
  • поглощение света.

3)    инициация внешнего фотоэффекта, внутреннего фотоэффетка, электролитической диссоциации ионов;

4)    возникновение фотопроводимости, фото ЭДС, фотодиэлектричекий эффект;

5)    активация физико-химических процессов:

  • образование электронных возбужденных состояний;
  • изменение энергетической активности клеточных мембран;
  • образование продуктов фотолиза;
  • изменение pH среды.

6)    возникновение биологической реакции:

  • активация аппарата клетки, окислительно-восстановительных процессов;
  • снижение длительности фаз воспаления;
  • уменьшение отёков и напряжения тканей;
  • повышение поглощения кислорода;
  • повышение скорости кровтока;
  • активация транспортировки веществ через сосудистые стенки;
  • рост активности клеток.

7)    вызов фотобиологического эффекта. 

Биологические эффекты делятся на три категории:

  1. первичные: характеризуют непосредственные изменения в тканях;
  2. вторичные: комплекс адаптационных и компенсационных реакций, возникающих в результате первичных эффектов в тканях, органах и живом организме в целом и направленных на его восстановление, сосудистые реакции, стимуляцию биопроцессов или их угнетение;
  3. эффекты последствия: возможные образования токсичных продуктов тканевого обмена.

Основные параметры лазерных терапевтических процедур

        I. Длина волны

Фотофизическое и фотохимическое действие может оказываться излучением с длиной волны, которая поглощается данной биотканью.

Фотофизическое действие обуславливается нагреванием объекта до различной степени и распространением света в биоткани.

Фотохимическое действие связано с перемещением электрона на различных орбитах в атомах поглощающего свет вещества, его потерей или наоборот присоединением. На молекулярном уровне это выражается в виде фотоионизации вещества, его фотоокислении или фотовосстановлении; фотодиссоциации молекул, их перестройке-фотоизомеризации, либо в непосредственном разрушении вещества-фотолизе. 

В различных спектральных диапазонах излучение обладает специфическим действием на объекты.

УФ излучение преимущественно поглощается молекулами нуклеиновых кислот, белков и липидов. Наиболее сильно оно воздействует на азотистые основания нуклеиновых кислот, поэтому они в большей степени подвергаются фотохимическим превращениям, нередко приводящим к мутации и гибели клеток.

Свет видимой области преимущественно поглощается хромофорными группами в белковых молекулах и отчасти кислородом.

В ближней ИК области поглощается молекулами белка и кислорода, в дальней ИК - воды, углекислоты и кислородом.

Излучение видимой области, особенно красного диапазона, а также излучение ИК диапазона имеют меньше всего негативных последствий воздействия на организм, поэтому именно лазерные источники с этими длинами волн используются в лазерной терапии.

 Видимое излучение

Излучение данной области спектра обладает большей энергией, чем кванты ИК излучения. Наряду с тепловым эффектом видимое излучение способно влиять на биохимические процессы, вызывая фотохимический эффект.

Такое излучение приводит атомы в возбужденное состояние, повышая способность веществ вступать в химические реакции.

Красный свет: активизирует регенерацию поврежденных тканей, улучшает функциональное состояние мышечной ткани, активно воздействует на психоэмоциональный статус человека. Применяют для лечения:

  • лечения бронхо-легочной системы;
  • патологий сетчатки глаза;
  • косоглазия;
  • близорукости и др.

Зеленый свет: оказывает регулирующее и нормализующее действие, уравновешивает процессы возбуждения и торможения, замедляет течение химических реакций.

Зеленый свет оказывает неоднозначное влияние на свёртывающую систему крови: свёртываемость понижается при процедурах, длящихся 10-15 минут и повышается при увеличении времени облучения 20-30 минут.

Применяют для лечения:

  • сердечнососудистых заболеваний;
  • глаукомы;
  • при болезнях сетчатки и зрительного нерва;
  • близорукости;
  •  для снятия спазма мускулатуры;
  •  при лечении нервной системы.

Синий свет: затормаживает нервно-психическую деятельность, снижает возбудимость различных нервных окончаний, обладает обезболивающим действием.

Применяют для лечения:

  • гипертонической болезни;
  • заболевания уха, горла, носа;
  • гепатите;
  • при заболеваниях роговицы и начинающейся катаракте.

Излучение ИК области спектра

В терапии применяют коротковолновое ИК излучение с длинами волн 0.76-1.5 мкм. Излучение таких длин волн слабо поглощается поверхностными слоями кожи и проникает в тело человека наиболее глубоко. Около 30% такого ИК излучения способно достичь подкожного жирового слоя и более глубоко расположенных тканей.

Длинноволновое ИК излучение более активно поглощается разными слоями кожи и проникает вглубь хуже.

Кванты ИК излучения вызывают преимущественно тепловой эффект. Под действие тепла ускоряются биофизические процессы, повышается обмен веществ, снижается болевая чувствительность, а также оказывается противовоспалительное действие.

Применяют для лечения:

  • негнойные воспалительные заболевания внутренних органов в подострой и хронической фазах;
  • обморожения;
  • заболевания периферической нервной системы;
  • заболевания и травмы суставов и мышечно-связочного аппарата;
  • длительно незаживающие раны и язвы.

Глубина проникновения излучения по спектральному диапазону

       II. Время процедуры

При исследованиях выявлен следующий факт: в начале при воздействии лазерного излучения осуществляется запуск и наращивание интенсивности терапевтических процессов (фаза адаптации), затем замедление терапевтического эффекта (фаза снижения физиологических реакций), а затем могут наступить деструктивные процессы (фаза угнетения физиологических реакций). Например, цепочка реакций при облучении ИК-излучением: чувство тепла – жжение - ожог. Именно поэтому важен момент продолжительности процедуры. Данная характеристика определяется экспериментально, может варьироваться от десятка секунд до десятка минут.

Для пользователя подобными лазерными приборами создаются  специальные таблицы с рассчитанными в них экспозициями, а также схемами, указаниями точки приложения.

    III. Режим воздействия

Выделяют непрерывный  и модулированный режимы воздействия. Часто модулированный режим воздействия на организм нередко оказывается эффективнее непрерывного, особенно при совпадении частот модуляции с биоритмами процессов в тканях органов.

Методики воздействия

Различают воздействие:

  • локальное (точечное);
  • зонное.

Способы доставки излучения при лазерной терапии:

  1. Чрескожное воздействие лазерного излучения: доставка лазерного излучения осуществляется через кожу к соответствующей области;
  2. Подведение лазерного излучения к патологическому очагу через эндоскопическую аппаратуру;
  3. Воздействие лазерного излучения на точки акупунктуры: особый раздел терапии – лазерная рефлексотерапия;
  4. Внутривенное лазерное облучение крови (ВЛОК) – с помощью световода, вводимого в вену;
  5. Воздействие на глаза.

Эффективность лазерной терапии  в первую очередь зависит от выбора методов воздействия и (или) их сочетания, а также от того, насколько технически правильно эти методы реализованы. Важно понимать, что различные методы лазерной терапии не заменяют, а существенно дополняют друг друга, т. к. обеспечивают не только включение нескольких механизмов регулирования и поддержания гомеостаза, но и различных путей их реализации.

Методики терапии

  • контактная;
  • неконтактная.  

Лазерное излучение может быть передано на объект как дистантно (неконтактно), так и контактно в случае плотного прилегания излучателя к поверхности.

При чрескожном воздействии излучение по-разному отражается от поверхности кожи человека. Например, при неконтактном воздействии на кожу излучением He-Ne лазера (633 нм) примерно 50% отражается в пространство от её поверхности (прямое отражение) и 20-30% отражается различными слоями (непрямое) (рис. 1 (3)).

Рисунок 1 - Контактная (1), контактно-зеркальная (2) и дистантная (3) методики лазерной терапии

     При контактном же воздействии глубина проникновения света увеличивается в 10 раз (для 633 нм) (рис.1 (1)). Таким образом, при плотном контакте излучателя с кожей лазерное излучение способно в большей мере достичь всех дермальных, додермальных, нервных и сосудистых сплетений и структур, а также мышечных слоёв. При контактной методике в пространство отражается только часть лазерного излучения, идущая из глубины ткани. В результате такая методика позволяет воздействовать на большее количество подповерхностных и глубоко лежащих структур одновременно, количество излучения энергетически достаточно для их активации.

     Уменьшение величины лазерного излучения, отраженного от подповерхностных структур кожи может быть достигнуто также при использовании специальных отражателей или зеркал. Такая методика воздействия называется контактно-зеркальная (рис. 1 (2)).

      Ещё более увеличить глубину проникновения излучения можно путём незначительного сдавливания ткани, что приводит к её уплощению и увеличению оптической однородности, уменьшая светорассеяние, вытесняя кровь или жидкость.

Общие противопоказания к светолечению:

  1. прогрессирующие злокачественные и доброкачественные новообразования;
  2. болезни крови;
  3. кровотечения или склонность к ним;
  4. активная стадия туберкулеза легких;
  5. инфекционные заболевания в острой и подострой стадиях;
  6. сердечнососудистая, печёночная и почечная недостаточность.

 

[Материалы: Буйлин В.А., Ларюшин А.И., Никитина М.В. Свето-лазерная терапия. Руководство для врачей; Беликов А.В., Скрипник А.В. Лазерные биомедицинские технологии, часть 1; Москвин С.В. Основы лазерной терапии].