Введение к работе
Актуальность проблемы. В последние годы: живой интерес у исследователей и .клиницистов поязился к естественным и префор-мированным физическим факторам. Применение с лечебными и профилактическими целями факторов внешней среды не только достаточно эффективно, выгодно, экономически в отличие от фармакотерапии и практически безвредно, но и наиболее физиологично. Однако, довольно часто, накопление клинического опыта, создание новых приборов и технологий опережают процесс понимания основ- биологического' действия физических факторов на организм, что таит в себе либо угрозу нежелательных побочных-и отдаленных последствий, либо неполное использование резервов их действия.
К сожалению, опираясь на существующие методы исследования1, не всегда удается объяснить процессы, происходящие в живой природе. Признание огромной роли физических факторов и, прежде всего, электромагнитных излучений в жизни всего живого :ia Земле (Вернадский В. И., 1978; Чижевский А. Л., 1963; Холодов Ю. А., 1978; Казначеев В. П. с соавт., 1982; Красногор-:кая Н. В., 1984; Adey \V. R., 1981) стимулирует изучение меха-шзмов электромагнитных взаимодействий, выявление и изучение электромагнитного гомеостаза, развитие и совершенствование фи-іических методов диагностики и лечения.
Отсутствие теоретической концепции, которая могла бы с еди-шх позиций объяснить механизмы взаимодействия физических юлей на всех уровнях организации живых биосистем, привело к юявлению многочисленных гипотез и теорий, демонстрирующих inшь многогранность взглядов ученых и множество методических юдходов к исследованию этой непростой проблемы.
В Постановлении Совета Министров РФ от 14.10.1993 г. V 1058 «О развитии научно-производственной деятельности в об-іасти магнитологии и создании магнитотронов» указано на необходимость проведения «фундаментальных исследований по изучение воздействия магнитных полей на биологические объекты, кидкие и твердые материалы». Это же относится и к использованию низкоинтенсивного лазерного излучения. Материалы симпо-:иумов, конференций как в нашей стране, так и за рубежом по [линическому применению магнитного поля и лазерного излуче-
нйя подтверждают, что наиболее актуальной проблемой является: выяснение природы и механизмов биологического действия лазерного излучения и магнитного поля (Холодов 10. А., 1970; Гамалея Н. Ф., 1981; Скобелкин О. К., 1989; Демецкий А. М., 1991; Баньков В. И. с соавт., 1992; Marino А., 1987).
Несмотря на затруднения, связанные с объяснением механизмов действия магнитных (МП) и электромагнитных полей (ЭМП), при лечении ряда заболеваний и повреждений опорно-двигательного аппарата широко используются физические факторы (лазерное излучение, магнитные и электрические поля и др.). Однако, применение физических полей, в большинстве случаев, носит эмпирический характер с ориентацией на клинические эффекты и результаты без учета прямого контроля их воздействия на ткани.
Наряду с этим, по данным отечественных и зарубежных авторов, (Савельев В. С. с соавт., 1972; Веденский А. Н., 1986; Гряз-нухин Э. Г., 1989; Baker S., 1987) наблюдается неуклонный рост заболеваемости и травматизма опорно-двигательного аппарата, неудовлетворенность результатами лечения, что нередко приводит к тяжелым последствиям и выходу на инвалидность.
Современное развитие хирургии, внедрение в лечебную практику доступных, безопасных, щадящих и высокоэффективных методов лечения на основе использования физических факторов позволяет значительно сократить сроки лечения и реабилитации больных, а в некоторых случаях, избежать неоправданного повторного оперативного лечения.
Все вышеизложенное определяет актуальность проблемы, избранной для углубленного исследования и анализа.
Цель и задачи. Цель исследования — улучшение результатов лечения путем использования физических полей у больных с хроническими хирургическими заболеваниями нижних конечностей на основе изучения механизмов действия магнитных полей и низкоэнергетического лазерного излучения на ткани и научного обоснования, разработки и внедрения безопасных и эффективных методов и устройств диагностики и лечения.
Для реализации цели исследования поставлены следующие задачи:
-
Изучить физические явления в физико-химических системах, объясняющие взаимодействие открытых систем с физическими факторами внешней среды (структурирование однородных гомогенных систем, стационарность, электромагнитный энергетический обмен и др.).
-
В стендовых опытах исследовать влияние внешнего электромагнитного и магнитного полей на физико-химические и биологические жидкости с помощью концентрационно-кинетического потенциала (КСИ-потенциала) — нового энергетического параметра,
-
Изучить энергетические процессы в тканях по динамике КСИ-потенциала в ходе физиологического эксперимента и их вза-шосвязь с биохимическими параметрами. Определить роль дифференциального (разностного) показателя биохимических пара-петров в физиологических исследованиях.
-
В условиях эксперимента и клиники изучить некоторые ме-санизмы действия энергии гелий-неонового лазера (?*=633 нм) и тостоянного магнитного поля на биологические ткани. Исследовать Зиофизические особенности адаптационных реакций кожи при воз-іействіш физических факторов.
-
Исследовать в эксперименте и клинике электрофизиологиче-:кие параметры состояния тканей и органов и разработать автоматизированную систему анализа функционального состояния.
-
Изучить диагностические и лечебные возможности энергии .іагнитного поля и низкоэнергетического лазерного излучения [Х=633 нм) у больных с заболеваниями и повреждениями нижніх конечностей.
-
Разработать новые медико-технические устройства и методи-си для диагностики и лечения хирургических заболеваний и травм шжних конечностей с использованием энергии магнитного поля и шзконнтснсивного лазерного излучения.
Научная новизна. Впервые комплексно в стендовых опытах и з эксперименте на животных исследованы механизмы- действия физических полей на ткани и выявлены закономерности их нзби->ательного взаимодействия со структурными (энергия химических :вязей).
Исследованы и установлены концентрационно-ионные соотно-иения в тканях при заболеваниях и повреждениях нижних конеч-юстей, а также изменения электрофизиологическнх и электрокн-іетических параметров. На новом метрологическом уровне (сверхслабые энергетические взаимодействия) прослежена в динамике іффективность воздействия магнитного поля и лазерного излуче-шя на трофически измененные ткани, функциональные системы и ірганизм в целом. Выявлены новые закономерности воздействия іазерного излучения и магнитного поля на функциональные системы организма. В эксперименте установлены уровни поврежда-ощего действия электромагнитного излучения (длина волны, ікспозиция и т. д.) на кровь, а также опережающая информация іначений КСИ-потенциала по отношению к биохимическим параметрам.
Разработаны и внедрены оригинальные методики, на основе созданных двух магнитных устройств (МДМ-2 — А. с. № 35820; VinM-2 —А. с. № 36837), которые разрешены МЗ СССР к ис-юльзованию в медицине.
Предложена оригинальная автоматизированная система много-
функдаднадьной диагностики, позволяющая, в-, реальном масштабе кремени качественно, и количественно с выдачей прогностических параметров (А. с. № 1771738) динамически, оценивать состояние организма и деятельность его функциональных систем (Патент РФ № 2006205 и полож. Рещение Роспатента на заявку №5027259).
Обоснована, разработана и внедрена комплексная методика лечения обширных ангиотрофических язв нижних конечностей, с исполы-отанием лазерного излучения (А. с. № 145Q83.1).
Обоснованы и разработаны: а) неинвазивный способ выявления перфорангных вен нижних конечностей с помощью тепловидения; б) способ диагностики сосудистых нарушений у больных с облптерирующими заболеваниями нижних конечностей путем воз^ действия постоянного магнитного поля и термографии; в) способ лечения ангиотрофических язв лазерным излучением с последующим наложением цинк-желатиновой повязки; г) способ; лечения лимфатических отеков конечностей в посттравматическом периоде; д) способ лечения дегенеративно-дистрофических процессов конечностей с применением магнита МПМ-2; е) способ объективной оценки лазерного воздействия на ткани в реальном масштабе времени.
-
Внедрение лазерных и магнитных технологий в лечебный процесс с учетом механизма действия физических полей на ткани — качественно новый подход в оказании помощи больным с заболеваниями и повреждениями нижних конечностей.
-
Интегральная оценка энергетических процессов в тканях и организме, основанная на регистрации концентрационно-кинетиче-скнх потенциалов, позволяет дополнить информацию о состоянии человека и с позиции целостного организма определить эффективность воздействия лазерного излучения и магнитного поля. Динамическая потенциалометрия дает возможность индивидуализировать процесс.лечения, прогнозировать осложнения и исходы реабилитации.
-
Применение постоянного магнитного поля у больных с хирургическими заболеваниями нижних конечностей оказывает положительное влияние на течение воспалительного процесса, уменьшает боли, улучшает микроциркуляцию тканей и ускоряет их регенерацию, что позволяет сократить сроки лечения.
-
Энергия низкоинтенсивного лазерного излучения (Я,— = 032,8 нм) стимулирует энергетические процессы в тканях, способствуя восстановлению поврежденных структур, что свидетельств
іует о целесообразности включе-ния лазеротерапии в гсомплскел-ієбно-реабилитациошшх мероприятий больным с заболеваниями і повреждениями опорно-двигательного аппарата.
С теоретических, экспериментальных и клинических позиций хоказана необходимость широкого использования физических методов лечения (лазерное излучение, ПМП и др.) в хируріической ірактике для восстановления функциональных структур орга-гизма.
Результаты работы о механизмах воздействия магнитного по-ія и лазерного излучения на ткани и эффективности нспользоза-шя в комплексном лечении способствовали более широкому их ірименению в хирургии, травматологии, магнитологии, лазерной неднцине.
Впервые создана автоматизированная система полиоргашюй рункцноналыюй диагностики на новой метрологической основе, юзволяющая получать информацию о деятельности фупкциопаль-іьіх систем организма в реальном масштабе времени и прогнози->овать его состояние. Доказана рациональность применения динамической потенциалометрии в процессе лечения, прогнозирования )сложнений и функциональных исходов реабилитации.
Доказано повреждающее действие на компоненты крови (эри-роцигы) ЭМ излучения гелий-неонового лазера с длиной волны >33 нм.
Интенсивная комплексная терапия с использованием физиче-:кнх факторов при облитерирующих заболеваниях артерий нижніх конечностей приводит к улучшению или полной клинической юмпенсации в 87% случаев при спастической стадии и заживле-шю венозных трофических язв у 92% больных.
Разработка методики комплексной консервативной терапии об-иирных трофических язв нижних конечностей в амбулаторных хловиях позволила избежать лечения этого контингента больных і стационарах и обеспечила высокую экономическую и социаль-іуго эффективность лечения. Сроки лечения этого контингента іольньїх при использовании лазеро-компрессионного метода сократись в 3—4 раза (А. с. № 1450831).
Выработанный индивидуальный алгоритм лечения лазерным ізлучением и магнитным полем трофических расстройств конеч-юстей является важным вкладом в реабилитацию больных и по-традавших с заболеваниями и повреждениями нижних конеч-юстей.
Практическая ценность заключается также в том, что резуль-атом работы явилось создание новых магнитных устройств для
5'
'Медицины (новые-медицинские изделия, разрешенные МЗ СССР к серийному выпуску) и автоматизированной системы полиорганной функциональной диагностики.
- АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ Л.
'' Результаты исследований-и основные положения работы доложены и одобрены в Отделении физиологии АН СССР; на секции «Прикладных проблем» ЛНЦ АН СССР; на секции «Физические факторы в медицине»; на Пленумах Проблемной комиссии МЗ СССР «Магнитобиология и магнитотерапия в медицине» 1986— 1991 гг.; на' Всесоюзных конференциях «ТеМП-85»,' «ТеМП-88, «ТеМП-91»; на V Всесоюзной конференции «Оптика лазеров» (Ленинград, 1987); на Всесоюзной конференции с международным участием, «Применение медицинской техники в хирургии» (Иркутск, 1985); на Республиканской конференции «Тепловидение в клинической ангиологии» (Новороссийск, 1986); на Всесоюзной конференции «Актуальные вопросы диагностики и лечения больных окклюзионными поражениями артерий нижних конечностей» (Рязань, 1987); на 21 Пленуме Всесоюзного научного общества хирургов (Краснодар, 1988); на Международной .конференции «Лазеры и медицина» (Ташкент, 1989); на Всесоюзной конференции «Актуальные проблемы ангиологии» (Ростов-на-Дону, 1989); на 1' Советско-Болгарском симпозиуме «Магнитобиология и магнитотерапия»-(София, 1989); на Всероссийской конференции «Закономерности адаптации различных систем организма спортсменов к-физическим нагрузкам, искусственным и естественным-адапто-генным факторам» (Ленинград, 1988); на Международном семинаре «Методология использования биотропных и силовых свойств магнитных полей в практике здравоохранения» (Ташкент, 1989); на Всесоюзной конференции с международным участием «Механизм действия магнитных и электромагнитных полей на биологические системы различных уровней организации» (Ростов-на-Дону, 1989); на Президиуме ЛП Союза НИО СССР, 1990; на 19 Всесоюзной конференции по основным проблемам бионики и биокибернетики «БИМК-90» (Ленинград, 1990); на Всесоюзной конференции «Актуальные проблемы применения магнитных и электромагнитных полей в медицине» (Ленинград, 1990); на Всесоюзном симпозиуме с международным участием «Магнитобиология и магнитотерапия в медицине» (Адлер, 1991); на Международном конгрессе по патофизиологии (Москва, 1991); на 1 Всероссийской конференции «Актуальные вопросы лазерной медицины» (Москва, 1991); на Международной конференции «Ноосфера. Взгляд в 21 век» (Ленинград, 1991); на 1 Всероссийской конференции «Биомеханика на защите жизни и здоровья человека» (Нижний Нов-
город, І992); на Международной конференции «МагнитобибЛбгйгі и магнитотерапия в медицине» (Узбекистан, 1992); на 1 Всемирном конгрессе по электричеству и магнетизму в биологии и медицине (Флорида, 1992); на 3 Международном симпозиуме по антенам и электромагнитной теории (Китай, 1993); на Международной конференции «Современные достижения спортивной науки> (Санкт-Петербург, 1994).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 35 научных работ, сделано 25 научных сообщений на международных, всесоюзных и всероссийских конференциях, пленумах научных советов по хирургии, лазеро-магнитологии. Разработаны и внедрены я практику 7 изобретений.
Внедрение в практику. Материалы исследований и основные положения работы используются в научных исследованиях и в учебном процессе в ВМедА им. С. М. Кирова и в С.-Петербургской медицинской академии последипломного образования.
Диагностические и лечебные лазерные и магнитные технологии внедрены в клиническую практику клиник НИИ скорой помощи имени И. И. Джанелидзе, в МСЧ № 157 концерна «Ленинец», з клиническом Центре передовых медицинских технологий г. С.-Петербурга, в региональном центре «Лазерная медицина», в межрайонном сосудистом центре при поликлинике № 102 Приморского района, на кафедре Военно-полевой терапии ВМедА им. С. М. Кирова.
Структура и объем работы. Диссертация представлена на 269 страницах машинописи, содержит 19 таблиц и 50 рисунков, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, собственных теоретических и экспериментальных исследований, обсуждения полученных результатов, заключения, выводов и практических рекомендаций. Указатель литературы включает 296 отечественных и 93 иностранных источника. Исследование выполнено по плану научно-исследовательских работ С.-Петербургского научно-исследовательского института скорой помощи имени проф. И. И. Джанелидзе по теме 007. Номер государственной регистрации 01870 003129.
