Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние проблемы применения импульсного инфракрасного низкоинтенсивного лазерного излучения в офтальмологии (обзор литературы) 15
1.1. Медико-технические характеристики низкоинтенсивного лазерного излучения 15
1.2. Использование низкоинтенсивного лазерного излучения в клинической практике 17
1.3. Низкоинтенсивное лазерное излучение в офтальмологии 25
1.4. Причины неэффективности и осложнений при 34 использовании НИЛИ
1.5. Морфологические аспекты действия импульсного НИЛИ 38
Глава 2. Экспериментальное изучение общих особенностей реакций тканей при облучении импульсным инфракрасным НИЛИ 49
Глава 3. Биофотометрические исследования глаза человека при облучении импульсным инфракрасным НИЛИ с различными принципами формирования пучка излучения 94
3.1. Особенности распределения энергии импульсного ИК НИЛИ в глазном яблоке человека при использовании стандартных излучателей 95
3.2. Особенности распределения энергии импульсного ИК НИЛИ в глазном яблоке человека при использовании комбинированного лазерного излучателя 99
Глава 4. Экспериментальное изучение общих закономерностей реакции тканей глаза при облучении импульсным инфракрасным НИЛИ 116
Глава 5. Влияние импульсного инфракрасного НИЛИ на динамику хориоретинальной микроциркуляции по данным лазерной допплеровской флоуметрии
Глава 6. Клинико-функциональные результаты применения импульсного инфракрасного НИЛИ в лечении больных с патологией органа зрения 152
6.1. Клинико-функциональные результаты применения импульсного инфракрасного НИЛИ в лечении больных с «сухой» формой макулодистрофии 152
6.2. Клинико-функциональные результаты применения импульсного инфракрасного НИЛИ в лечении больных с воспалительными реакциями после удаления катаракты с имплантацией ИОЛ 182
Заключение
Выводы
- Медико-технические характеристики низкоинтенсивного лазерного излучения
- Использование низкоинтенсивного лазерного излучения в клинической практике
- Особенности распределения энергии импульсного ИК НИЛИ в глазном яблоке человека при использовании стандартных излучателей
- Клинико-функциональные результаты применения импульсного инфракрасного НИЛИ в лечении больных с «сухой» формой макулодистрофии
Введение к работе
В последние годы среди пациентов с заболеваниями органа зрения все больший удельный вес занимают больные нехирургического профиля. Так по данным Калужского филиала ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза» в 2005 году свыше 25% пациентов, обратившихся в филиал, нуждалось в консервативных методах лечения, причем наиболее распространены были нозологии, в этиопатогенезе которых существенную роль играют нарушения кровообращения. Рост относительного количества инвалидов по зрению среди таких больных (Либман Е.С., 2000) свидетельствует о том, что применяемые на сегодняшний день методы лечения этих заболеваний не всегда обладают достаточной эффективностью. Одним из возможных способов повышения функциональных исходов лечения может быть использование немедикаментозных методов терапии, таких как лазеротерапия.
За несколько десятилетий в литературе опубликовано более 15 тысяч работ, посвященных применению НИЛИ в эксперименте и клинике (Чудновский В.М., 2002). Имеются многочисленные сообщения о положительном эффекте инфракрасной лазеротерапии в пульмонологии (Гудухин А.А., 2000), ортопедии (Скобелкин O.K., 1997), гинекологии (Кожевников В.М., 1989), неврологии (Идрисова Л.Т., 2000), психиатрии (Картелишев А.В., 1996), стоматологии (Кузнецова Н.Ю., 2000), урологии (Корепанов В.И., 1995), при заболеваниях сердечно-сосудистой системы (Порозов Ю.Б., 1997), ЛОР-органов (Климова Л.А., 1989) и т.д. Однако, несмотря на то, что в клинике внутренних болезней существует большое число наблюдений о положительных результатах применения данного вида лазеротерапии у больных с различными сосудистыми и дистрофическими заболеваниями, в офтальмологии низкоинтенсивное импульсное лазерное излучение инфракрасного диапазона практически не используется.
Опыт применения лазерной энергии в офтальмологии начитывает более 30 лет (Семенов А.Д., 1974), но о применении импульсного инфракрасного НИЛИ для воздействия на орган зрения сообщается лишь в нескольких работах (Винькова Г.А., 1999, Фабрикантов О.Л., 1999-2001, Болынунов А.В. с соавт., 2001-2003, Прокофьева Г.Л., 2000-2004, Баларев А.Ю., 2006), причем облучение проводилось или при непрозрачных оптических средах, или через закрытые веки с минимальной экспозицией. Причина столь осторожного использования данного вида энергии заключается в возможности необратимого повреждения тканей глаза избыточными дозами импульсного НИЛИ, так как фоторецепторы сетчатки обладают наибольшей фоточувствительностью по сравнению с другими клетками организма (Прокофьева Г.Л., 1996, Cain< СР., 1999). В то же время определение оптимальных параметров облучения сдерживается как из-за недостатка морфологических данных о биоэффектах низкоинтенсивного инфракрасного лазерного излучения, так и из-за практически полного отсутствия биофотометрических исследований о распределении энергии в различных отделах глазного яблока при облучении расходящимся лучом НИЛИ (Евстигнеев А.Р., Порецкий Ю.А., 1989).
С другой стороны, несмотря на большое число сообщений о положительных эффектах НИЛИ в клинике внутренних болезней при многих заболеваниях и патологических состояниях, существует целый ряд работ, в которых указывается на отсутствие эффекта или даже на осложнения лазеротерапии (Полонский А.К., 1995, Загускин С. Л., 1998). Так неэффективность применения НИЛИ отмечается при сахарном диабете в 12-15%, при бронхиальной астме и астматическом статусе - в 10%, при облитерирующем эндартериите - в 22%, при ревматоидном артрите - в 18%, при ишемической болезни сердца - в 8%, при язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки - в 18% случаев (Толстых П.И., Иванян А.Н., 1995). Одной из основных причин такой ситуации является недостаток наших знаний о
механизмах действия НИЛИ. Несмотря на то, что различные типы ИК-лазеров очень широко распространены в медицине, не нашли должного внимания вопросы обоснования использования этого вида НИЛИ на базе фундаментальных исследований. «Имеется парадоксальный разрыв между большим клиническим опытом применения НИЛИ и знаниями о механизмах действия этих лазеров на различных уровнях структурно-функциональной организации живых систем» (Байбеков И.М., Назыров Ф.Г., 1996). К настоящему времени рядом авторов изучены особенности действия НИЛИ на клеточном и субклеточном уровне (Владимиров Ю.А., 1994, Бучарская А.Б., 1997, Клебанов Г.И., 1996-2003, Camevalli СМ., 2003), определены некоторые дозозависимые эффекты для культур клеток (Кару Т.Й., 1983-2001, Жаров В.П. с соавт., 1989). Однако при всей важности подобных исследований, их результаты не могут быть перенесены сразу на несколько ступенек иерархической лестницы на органный или, тем более, организменный уровень, поскольку не учитывают влияние кровеносной, лимфатической, нервной систем и межклеточных взаимодействий. Что касается работ, посвященных влиянию НИЛИ на тканевом или органном уровне, то имеются лишь единичные фундаментальные исследования, посвященные этой проблеме (Байбеков И.М., Козлов В.И., 1991-1996, Каплан М.А. 1993, Шевченко Л.Ф., 2000).
В подавляющем большинстве работ подбор параметров лазерного излучения и критериев оценки его эффективности осуществляется без четкого научного обоснования, что зачастую приводит к неверным выводам о действии лазерного излучения (Каплан М.А., 1997). Ряд авторов справедливо отмечает, что в значительном числе работ, посвященных использованию НИЛИ, часто отсутствуют правильно подобранные группы сравнения, что не позволяет достоверно определить зависимость «параметр излучения - эффект» (Власов В.В., 2000), а рекомендуемые параметры излучения различаются порой на два и более порядка (Москвин СВ., 2002). Это позволило части исследователей говорить о полном отсутствии какого-либо достоверного влияния НИЛИ на
живой организм (Bagis S. 2003, Irvine J., 2004). Особенно много неясностей при использовании импульсного ИК-лазерного воздействии, поскольку при импульсном режиме большое значение имеет частота импульсов (Байбеков И.М., 1996, Чудновский В.М., 2002, Al-Watban F.A., Zhang X.Y., 2004). Современные импульсные лазерные терапевтические аппараты способны работать в широчайшем диапазоне частот от 1 до 30 000 Гц, и решить проблему выбора частоты для воздействия на конкретный патологический процесс в нужном направлении методом проб и ошибок на основании клинических данных или лабораторных показателей не представляется возможным. К настоящему времени проведены единичные фундаментальные исследования по проблеме «частота - эффект» (Т.Й. Кару с соавт., 1989-2001, Mognato М., 2004, Khadra М., 2005), однако эти результаты были получены in vitro для отдельных клеток и клеточных культур и не могут быть экстраполированы для клинического использования. Единичные работы, рассматривающие частотнозависимые эффекты инфракрасного НИЛИ на тканево-органном уровне (Чейда А.А. с соавт., 2002), затрагивают лишь отдельные аспекты этой проблемы.
Таким образом, на сегодняшний день, в вопросе применения импульсного НИЛИ ближнего инфракрасного диапазона в офтальмолгии существует целый ряд нерешенных проблем: отсутствуют систематизированные данные о морфо-функциональных изменениях на тканево-органном уровне, не установлены четкие зависимости биологических эффектов НИЛИ от его параметров, отсутствуют данные об облученности внутриглазных структур при использовании расходящихся лазерных пучков. Все вышесказанное свидетельствует об актуальности выбранной темы, и определило цель нашей работы.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
Изучить особенности действия импульсного низкоинтенсивного лазерного излучения на биологические ткани и на основе экспериментально-клинических исследований обосновать его применение в офтальмологии.
Достижение поставленной цели определено последовательным решением следующих задач:
Определить безопасные диапазоны параметров импульсного ИК НИЛИ при облучении биологических тканей на основании морфологических исследований.
Изучить методами световой микроскопии общие закономерности реакций тканей экспериментальных животных при действии импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм.
Изучить методами биофотометрии распределение лазерной энергии в глазах человека при облучении расходящимся пучком НИЛИ с длиной волны 890 нм.
Теоретически обосновать и изготовить опытную модель излучателя ИК НИЛИ для безопасного и эффективного применения в офтальмологии.
Изучить морфологическими методами особенности действие импульсного инфракрасного НИЛИ на ткани глаза экспериментальных животных.
На основании морфологических исследований определить безопасные параметры импульсного ИК-НИЛИ при облучении глаз экспериментальных животных.
Изучить методами лазерной допплеровской флоуметрии влияние импульсного инфракрасного НИЛИ на динамику хориоретинальной микроциркуляции и определить рекомендуемый диапазон параметров для применения в офтальмологии.
8. Оценить клиническую эффективность применения импульсного инфракрасного НИЛИ с рекомендованными параметрами в лечении больных с патологией органа зрения. 9. Определить оптимальный диапазон параметров импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм для применения в офтальмологии
НАУЧНАЯ НОВИЗНА
В работе впервые показано, что изменения, вызываемые импульсным НИЛИ при облучении органов и тканей, носят частотозависимый характер и оптимальные диапазоны частот различны для разных органов.
Впервые выявлен эффект содружественного действия импульсного НИЛИ, который проявлявлялся аналогичными изменениями, как в облученном, так и в парном необлученном органе (легкие, почки, глаза).
Впервые разработаны принципы формирования пучка импульсного низкоинтенсивного лазерного излучения, обеспечивающие безопасное и эффективное использование в офтальмологии, создан и испытан опытный образец излучателя, соответствующий этим требованиям.
Впервые доказано, что основным проявлением действия импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм при облучении глаз является реакция полнокровия в сосудистой оболочке.
Впервые в отечественной офтальмологии для объективного контроля эффективности лазеротерапии применена оценка динамики хориоретинальной микроциркуляции методом трансконъюнктивальной лазерной допплеровской флоуметрии.
Впервые определены в эксперименте и подтверждены клинической апробацией оптимальные параметры импульсного НИЛИ с длиной волны 890 нм для проведения лазеротерапии в офтальмологии.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ
Анализ совокупности полученных данных обеспечил понимание параметрических зависимостей действия импульсного инфракрасного НИЛИ в тканях, дал возможность сформировать требования к лазерному терапевтическому излучателю для офтальмологии и изготовить его опытную модель, создав тем самым предпосылки к серийному производству специализированных офтальмологических излучателей НИЛИ. Научно обоснованный выбор параметров импульсного НИЛИ заложил основы эффективного и безопасного применения данного вида лазерного излучения в офтальмологии при использовании в лечении больных с «сухой» формой сенильной макулодистрофии и с воспалительными реакциями раннего послеоперационного периода, обеспечил повышение зрительных функций, сокращение сроков реабилитации и уменьшение количества поздних осложнений.
Результаты работы были представлены в виде выступлений на научно-практических конференциях и съездах офтальмологов и физиологов, в виде изобретений, публикаций в отечественной и зарубежной литературе. Материалы диссертации включены в тематику лекций и практических занятий курсов усовершенствования врачей Калужского медико-технического лазерного центра и Калужского филиала ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза», используются при подготовке врачей-интернов и врачей-ординаторов Калужского филиала ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза».
Учреждения внедрения: филиалы ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза»,
Калужский медико-технический лазерный центр, совместное
офтальмологическое предприятие «Эликсир-Калуга» (Сербия).
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ
Импульсное инфракрасное низкоинтенсивное лазерное излучение вызывает однотипные морфо-функциональные изменения в облученных органах и тканях, выраженность которых зависит от частоты следования импульсов и экспозиции лазерного излучения. В парных необлученных органах проявляется содружественный эффект ИК НИЛИ.
Импульсное низкоинтенсивное лазерное излучение с длиной волны 890 нм при облучении глаза в эксперименте вызывает реакцию полнокровия в сосудистой оболочке глаза, степень выраженности которой зависит от частоты следования импульсов.
Разработанный опытный образец излучателя импульсного НИЛИ, обеспечивает безопасное использование данного вида лазерной энергии в офтальмологии.
Метод трансконъюнктивальной лазерной допплеровской флоуметрии является объективным, безопасным и высокоинформативным способом изучения хориоретинальной микроциркуляции при оценке эффективности проводимого лечения.
Разработанные параметры позволяют эффективно и безопасно использовать импульсное инфракрасное НИЛИ для лечения ряда глазных заболеваний.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ
Материалы диссертации доложены и обсуждены на Научно-практической конференции «Комплексное применение лазеров в офтальмологии, новые технологии (низкоэнергетическое излучение), оборудование» (Калуга, 18-19 ноября 1999 г.), на заседаниях Калужского областного общества офтальмологов (Калуга, сентябрь 2000 г., апрель 2006 г.), на Юбилейной Всероссийской
научно-практической конференции «Актуальные вопросы офтальмологии» (ВНИИ глазных болезней им. Гельмгольца, Москва, 5-7 декабря 2000 г.), на Научно-практической конференции Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения РАМН «Патогенетически обоснованные технологии профилактики, лечения и реабилитации в офтальмохирургии» (Иркутск, 21-22 декабря 2000 г.), на Клинической конференции № 9 ГУ МНТК «Микрохирургия глаза» (Москва, 23 февраля 2001г.), на II Евро-Азиатской конференции по офтальмохирургии (Екатеринбург, 25-28 апреля 2001 г.), на Научно-практической конференции «Новые лазерные технологии в офтальмологии» (Калуга, 2002 г.), на международной конференции Европейского общества ретинальных специалистов Euroretina (Гамбург 2003 г.), на III международной конференции «Электромагнитные излучения в биологии» (Калуга, 2005 г.), на международной конференции Европейского общества ретинальных специалистов Euroretina (Барселона, 2005 г.), на XL научных чтениях памяти К.Э. Циолковского «Научное творчество К.Э. Циолковского и современное развитие его идей» (Калуга, 2005 г.), на IV Евро-Азиатской конференции по офтальмохирургии (Екатеринбург, 2006), на Всероссийской научно-практической конференции «Современные методы диагностики в офтальмологии. Анатомо-физиологические основы патологии органа зрения» (Москва, 2006 г.), на II Всероссийской конференции с международным участием «Микроциркуляция в клинической практике» (Москва, 2006 г.), на Научно-практической конференции «Применение полупроводниковых лазеров в медицине» (С-Петербург, 2006 г.), на Конгрессе офтальмологов Сербии и Черногории с международным участием (Врнчка-Баня, 26-30 апреля 2006 г.), на Всероссийской научно-практической конференции по офтальмологии «Федоровские чтения» (Москва, 2007 г.).
Диссертация апробирована на совместной общеклинической научной конференции клинического радиологического сектора ГУ-МРНЦ РАМН и ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза» (02 июля 2007 г., протокол № 7).
ПУБЛИКАЦИИ
По теме диссертации опубликовано 43 работы в российской и 6 в зарубежной печати, из них 8 в ведущих рецензируемых ВАК МОиН РФ научных журналах и изданиях.
По материалам работы получено 5 патентов Российской Федерации.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ
Диссертация изложена на 265 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 5-ти глав собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 44 рисунками, содержит 28 таблиц. Указатель литературы включает 287 источников, из них 215 отечественных и 72 зарубежных.
В экспериментальные исследования были включены 658 экспериментальных животных. Клинические исследования базировались на анализе клинико-функциональных результатов лечения 318 пациентов с заболеваниями глаз. Все больные проходили лечение в Калужском филиале ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза» (Россия) и в офтальмологической ординации «Elixir-Kaluga» (Сербия) в 1999-2006 гг.
Работа выполнена в ГУ-Медицинский радиологический научный центр РАМН и в Калужском филиале ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза» имени академика С.Н. Федорова.
Медико-технические характеристики низкоинтенсивного лазерного излучения
Низкоинтенсивное лазерное излучение используется в медицине более тридцати лет.. За это время в литературе опубликовано свыше 15 тысяч работ, посвященных применению этого вида энергии в эксперименте и клинике [204]. В настоящее время под низкоинтесивной.лазерной терапией принято понимать такое воздействие, когда поглощенная участком ткани световая энергия не повышает ее температуру более чем на 1С. В лазеротерапии применяются световые потоки низкой интенсивности, не более 100 мВт/см", что сопоставимо с интенсивностью излучения Солнца на поверхности Земли в ясный день. Для стимуляции метаболизма тканей и функции органов наиболее часто используемые уровни энергетической облученности находятся в пределах 10 мВт/см2, а дозы - до 1,0 Дж/см2, поэтому такой вид лазерного воздействия называют низкоинтенсивным лазерным излучением, а в англоязычной литературе Low Level Laser Therapy [99,165].
Современные медицинские лазеры охватывают очень широкий диапазон длин волн, но для низкоинтенсивной лазеротерапии основной интерес представляет участок спектра, включающий красный и ближний инфракрасный диапазоны (длина волны излучения - 630-1000- нм). Поскольку «окно прозрачности» биологической ткани для света находится в ближней инфракрасной области спектра, наибольшее распространение для воздействия на внутренние органы получили полупроводниковые As-Ga лазеры с длиной волны 890 нм, излучение которых в 2-4 раза глубже проникает в ткани, чем красный свет гелий-неоновых излучателей [56]. Если спектр излучения сосредоточен в очень узком интервале длин волн (менее 3 нм), то принято считать излучение монохроматичным и в его технических данных указывается конкретная длина волны, соответствующая максимуму спектральной линии. Длина волны излучения определяется материалом рабочего вещества, но может изменяться в небольших пределах, например, от температуры. При использовании НИЛИ кроме длины волны излучения, большую роль в биологических эффектах играют и другие технические параметры лазерных терапевтических аппаратов. Очень важной характеристикой является мощность лазера. К лазерам для медицины нужно подходить с точки зрения оказываемого ими воздействия на биологический объект. В литературе по лазерной терапии предлагается непрерывное низкоинтенсивное лазерное излучение условно подразделять на «мягкое» - до 4 мВт/см , «среднее» - от 4 до 30 мВт/см и «жесткое» - более 30 мВт/см , однако открытым остается вопрос в отношении энергетической классификации терапевтических импульсных лазеров, который необходимо рассматривать комплексно с позиции биологического действия лазерного излучения, учитывая не только среднюю выходную мощность, но и уровень импульсной мощности, длительность импульса и время воздействия лазерного излучения [135].
По характеру излучаемой энергии различают непрерывные и импульсные лазеры. Чтобы при дальнейшем изложении не возникало неясностей, необходимо разграничить импульсное и модулированное непрерывное излучение. Импульсные лазеры обладают большой мощностью в импульсе, достигающей для некоторых типов 100 Вт и более, но длительность импульса чрезвычайно мала, а средняя мощность за период невелика. Условно импульсным можно считать такое излучение, длительность импульса которого не превышает 1 мкс при скважности не менее 100 [146].
Для осуществления лечебного процесса важной является такая характеристика лазера, как угловая расходимость луча. Большая расходимость луча полупроводниковых лазеров (от 10 до 20 градусов в плоскости, параллельной p-n-переходу и до 40 градусов в плоскости, перпендикулярной р-n-переходу), ограничивает его применение других областях, кроме лазерной терапии. Полупроводниковые лазеры занимают особое место в силу своих конструктивных особенностей и физических принципов работы. Высокий КПД (50-95%), малые значения потребляемого тока (десятки мА) и рабочего напряжения, наработка на отказ свыше 1000 часов способствовали их самому широкому распространению. Одних только лазерных терапевтических аппаратов «Узор» (производства Калужского медико-технического лазерного центра и Калужского радиолампового завода) в различных модификациях, работающих в импульсном режиме на длине волны 890 нм, было выпущено более 30 тысяч. Поскольку подавляющее большинство находящихся в эксплуатации и представленных на рынке медицинского оборудования аппаратов для лазеротерапии работают в импульсном режиме на длине волны 890 нм именно такое излучение представляет наибольший интерес [59].
Использование низкоинтенсивного лазерного излучения в клинической практике
В начале 70-х годов в медицинской литературе появились первые сообщения о применении низкоинтенсивного лазерного излучения для воздействия на патологические процессы в эксперименте и клинике [60, 75, 157]. Эти и последующие работы показали, что в основе терапевтического действия НИЛИ лежит противовоспалительное, аналгезирующее, иммуномодулирующее действие, способность активизировать микроциркуляцию и процессы регенерации. Появление на рынке медицинской аппаратуры полупроводниковых лазеров инфракрасного диапазона дало новый толчок в развитии лазеротерапии. Большое число терапевтических лазерных аппаратов, их доступность, простота в эксплуатации и сравнительная легкость выполнения методик лазеротерапии сделали последнюю общедоступной на любом уровне оказания медицинской помощи [146, 202]. Трудно назвать заболевание, в лечении которого не было бы апробировано лазерное воздействие. Количество нозологических форм и вариантов патологии, в лечении которых зафиксирована эффективность низкоинтенсивного лазерного излучения исчисляется сотнями, а перечень заболеваний при которых целебный эффект НИЛИ не вызывает сомнений, будет достаточно представительным, однако при определении параметров лазерного излучения, используемого для лечения больных, нет единого мнения [28, 29].
Так широкое распространение получило лечение больных с различными заболеваниями уха, горла и носа воздействием инфракрасного НИЛИ как самостоятельно, так и в комплексе с традиционными методами. Лазеротерапия в оториноларингологии активно использовалась для лечения хронического тонзиллита, который условно может рассматриваться как модель хронического воспаления любой локализации [114, 127]. Авторы рекомендовали следующие параметры излучения: длина волны 890 нм, частота 80 Гц, импульсная мощность 5-7 Вт и экспозиция 1-2 минуты. Воздействие лазерного излучения с длиной волны 890 нм сразу после тонзиллэктомии ускоряло эпителизацию ран и способствовало снижению частоты осложнений [196]. При лечении хронического аденоидита в группе детей часто болеющих острыми респираторными заболеваниями инфракрасным НИЛИ при частоте 80-150 Гц отмечалось значительное улучшение общего состояния [112]. Для лазеротерапии острых фарингитов рекомендовалось излучение с длиной волны 890 нм при мощности 5 Вт, частоте 600 Гц и экспозиции 4 минуты [114]. Те же авторы наблюдали исчезновение головных болей, нормализацию рентгенологической картины у больных с острыми синуситами уже после 1-2 процедур ИК-лазеротерапии. Облучение проводилось транскутанно на область проекции придаточных пазух с частотой 150 Гц, мощностью 7 Вт с экспозицией 4 минуты. В то же время в ряде работ для достижения положительного результата рекомендовалось использовать иные параметры излучения. Так одни авторы при острых синуситах и ларингитах применяли частоту 80 Гц с экспозицией 10-12 минут [147, 160], другие при лечении больных хроническим гайморитом транскутанным воздействием ИК-лазером на проекцию верхнечелюстных пазух ограничились двухминутной экспозицией [33], третьи при заболеваниях придаточных пазух рекомендовали транскутанное воздействие частотой 15-300 Гц с экспозицией 8-10 минут [154]. Хорошая эффективность лазерной терапии отмечалась при терапии вазомоторного ринита, хотя рекомендуемые параметры излучения значительно разнились. Так в некоторых работах предпочтение отдавалось облучению с частотой 1500 Гц в течение 3-5 минут с каждой стороны носа [147], в других предлагалось чрескожное воздействие с частотой 30-80 Гц и экспозицией 30-60 секунд [104]. В лечении больных с отитом ИК НИЛИ также показало свою эффективность, но единодушия в параметрах не наблюдалось и в этом случае. Так положительные результаты (по субъективным ощущениям) были достигнуты у 83-90% больных с отитом при применении инфракрасного НИЛИ мощностью 5-7 Вт, частотой 80 Гц, с экспозицией 5 минут [80]. Ряд авторов отдавали предпочтение облучению с частотой 1500 Гц, мощностью 7 Вт, экспозицией 3-4 минуты, при котором отмечали положительный эффект после 2-3-й процедуры без применения других методов физиотерапии и антибиотиков [114].
Результаты применения импульсного НИЛИ в пульмонологии при лечении воспалительных заболеваний легких, позволили сделать вывод, что методика лазеротерапии с использованием длины волны 890 нм позволяла добиваться наиболее высоких результатов лечения при отсутствии осложнений или побочных эффектов, приводила к значительному сокращению сроков стационарного лечения и могла считаться самостоятельным неинвазивным альтернативным методом в случаях резистентности к лекарственной терапии [52, 81,183].
В большом количестве исследований сообщалось об успешном применении лазеротерапии для лечения язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Сообщается что у 93% больных достигнуто полное рубцевание язвы, а эффективность лечения язвы по признакам клинического выздоровления составила 91%. Воздействие на проекцию язвенных дефектов в эпигастральной области осуществлялось ИК-лазером импульсной мощностью 4-7 Вт, с экспозицией 10 минут, частотой от 80 до 1000 Гц в зависимости от выраженности болевого синдрома [140]. Другие авторы также приводят данные о полном рубцевании язвы в 98%, используя НИЛИ с длиной волны 890 нм частотой 80 и 150 Гц [123]. Ряд исследователей отмечали рубцевание язвенного дефекта у 88% больных при воздействии НИЛИ с частотой 60-80 Гц и экспозиции 6-8 минут [9].
При сравнительном исследовании клинической эффективности НИЛИ гелий-неонового и полупроводникового ИК-лазера в комплексном лечении больных хроническим гепатитом отмечалась более быстрая нормализация биохимических и иммунологических показателей при использовании ИК НИЛИ. В частности, под воздействием лазерного излучения исчезал дисбаланс иммуно-регуляторных субпопуляций Т-лимфоцитов, повышалась функциональная активность нейтрофилов, снижалось количество циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови. Авторы связывали более эффективное лечебное действие импульсного излучения ближнего инфракрасного диапазона с большей глубиной проникновения энергии, а также с биорезонансным действием импульсного излучения [124].
Особенности распределения энергии импульсного ИК НИЛИ в глазном яблоке человека при использовании стандартных излучателей
Для определения плотности мощности лазерного излучения в любой точке глазного яблока нами был разработан метод и создана установка для проведения фотометрии («Способ определения плотности мощности лазерного облучения в заднем полюсе глаза при транспупиллярном облучении расходящимся пучком» Фабрикантов О.Л., Белый Ю.А., Терещенко А.В., Евстигнеев А.Р., Молоткова И.А. Патент РФ на изобретение №2266086, приоритет от 19.04.2004 по заявке 2004111642. Зарегистрирован 20.12.2005.). Установка состояла из фотодиода марки КФДМ, на корпусе которого были закреплены специальные лапки для его фиксации в исследуемой зоне глазного яблока (рис. 3-1). Выводы фотодиода соединялись с цифровым измерителем силы тока типа В7-27А. Предварительно были сняты характеристики фотодиода, произведена его калибровка и построен график зависимости мощности лазерного излучения от силы тока протекающего через фотодиод для различных длин волн (рис. 3-2). При освещении фотоприемной площадки диода импульсным лазером через него начинал протекать электрический ток, величина которого регестрировалась измерителем силы тока. Далее, пользуясь графиком зависимости мощности лазерного излучения от силы тока протекающего через фотодиод, вычислялась импульсная плотность мощности лазерного излучения для длины волны 890 нм по следующей формуле: k-A P= f-S-x где: P - импульсная плотность мощности лазерного излучения к - коэффициент перевода силы тока в мощность для длины волны 890 нм (0,35 А/Вт) А - сила тока, протекающего через фотодиод f - частота следования импульсов излучения S - площадь фотоприемной площадки фотодиода (4 мм ) т - длительность лазерного импульса по уровню 0,5
Первая серия экспериментальных исследований были выполнены на 6 факичных кадаверных глазах человека. Все глаза обследовались с применением инструментальных методов. Длина глаза измерялась ультразвуковым биометром «Humphrey 820» (Канада). Клиническая рефракция определялись на автокераторефрактометре «Topcon KJR. 7100Р» (Япония). Диаметр зрачка измерялся кератометром КМ-1 (Россия). Длина передне-задней оси глаз была в пределах 22,90-25,17 мм (в среднем 23,93±0,72 мм), сфероэквивалент клинической рефракции варьировал от +0,25 до - 4,5 дптр (в среднем - 1,92 ± 1,42 дптр), диаметр зрачка на четырех глазах составлял 3-3,5 мм, на двух глазах - 5-6 мм. Мидриаз достигался введением в переднюю камеру 0,2 мл 1% раствора мезатона. Оптические среды всех глаз были прозрачными.
Ход эксперимента. Под контролем налобного бинокулярного офтальмоскопа методом склерокомпрессии определялась проекция макулы на склеру заднего полюса энуклеированного глаза. Далее под операционным микроскопом трепаном диаметром 2,5 мм производилась трепанация склеры над макулярной зоной, сосудистая оболочка и сетчатка в области трепанационного отверстия иссекались ножницами Ваннас, в образовавшееся сквозное отверстие вставлялся фотодиод типа КФДМ и производилась его фиксация к склере узловыми швами таким образом, что фотоприемная площадка диода располагалась в макулярной зоне в плоскости сетчатки. Правильность положения фотоприемной площадки диода внутри глаза контролировалась офтальмоскопически.
Глазное яблоко с фиксированным в нем фотодиодом устанавливалось на подставку. Перед роговицей на различном расстоянии от нее по оптической оси располагался излучатель лазерного терапевтического аппарата «Нега» (производства Калужского радиолампового завода), посредством которого производилось облучение глазного яблока (рис. 3-3). Измерения проводились при удалении излучателя от роговицы на 5 мм, 10 мм, 20 мм, 30 мм, 40 мм, 50 мм, 60 мм, 80 мм, 200 мм, 300 мм и следующих параметрах лазерного излучения: длина волны 890 нм, частота следования импульсов, 1000 Гц, импульсная мощность 5,61 Вт, длительность импульса 100 нс, угол расхождения пучка лазерного излучения по уровню 0,5 до 35 (Протокол калибровки лазерного терапевтического аппарата «Нега» зав. № И.37984 от 30.09.2003 ОАО «Восход»-КРЛЗ). Облучение глазного яблока лазером осуществлялось по оптической оси через роговицу и зрачок в направлении заднего полюса как показано на схеме (рис. 3-4). Во время проведения измерений лазерный излучатель отклонялся по вертикали и горизонтали от оптической оси на несколько градусов, при этом в качестве зафиксированного результата брались максимальные значения измеренной величины тока фотодиода. Каждое измерение повторялось пятикратно с последующим вычислением средней величины.
Клинико-функциональные результаты применения импульсного инфракрасного НИЛИ в лечении больных с «сухой» формой макулодистрофии
Для изучения клинической эффективности применения импульсного ИК НИЛИ с рекомендованными параметрами при лечении заболеваний заднего отрезка глаза нами наблюдалось 150 пациентов, находившихся на лечении в Калужском филиале ФГУ МНТК «Микрохирургия глаза» (Россия) и в специализированной офтальмологической ординации «Эликсир» (Сербия и Черногория) в 2003-2006 гг. по поводу «сухой» формы макулодистрофии. «Сухая» форма макулодистрофии была выбрана нами как пример офтальмопатологии, в этиопатогенезе которой существенную роль играет нарушение микроциркуляции. В основную группу вошли 120 пациентов (мужчин - 52, женщин - 68) в возрасте от 56 до 79 лет (средний возраст 71,4 года), получавших лазеротерапию импульсным ИК НИЛИ с рекомендованными параметрами. Группу сравнения составили 30 пациентов (мужчин - 11, женщин - 19) в возрасте от 62 до 75 лет (средний возраст 70,2 года), которым проводилась лазеротерапия непрерывным излучением красного диапазона.
Больные были обследованы с применением следующих методик: офтальмометрии, рефрактометрии, визометрии, тонометрии, ультразвукового А- и В-сканирования, квантитативной компьютерной периметрии, оптической когеррентной томографии, биомикроскопии переднего отрезка глаза, прямой и обратной офтальмоскопии. Электрофизиологические методы исследования включали определение порогов электрической чувствительности сетчатки и электрической лабильности зрительного нерва и электроретинографию. Кровоток в глазничной артерии определялся методом ультразвуковой допплерографии. Дополнительно определялась пространственная контрастная чувствительность методом визоконтрастометрии. Исследования проводились перед началом лечения, по окончании курса лазеротерапии, через 3 и 6 месяцев. Офтальмометрию и рефрактометрию проводили на автоофтальморефрактометрах фирмы «Canon», «Topcon», «Tomey» (Япония). Остроту зрения определяли с помощью фороптера фирмы «Topcon» (Япония).
Тонометрию проводили тонометром А.Н. Маклакова грузом 10,0 г по общепринятой методике.
Ультразвуковое офтальмосканирование А- и В- методами проводили на аппаратах фирмы «Humphrey» (Канада) «Alcon» (США). Определяли биометрические параметры глазного яблока, состояние стекловидного тела и оболочек глаза.
Оптическая когеррентная томография центральной области сетчатки выполнялась на приборе OCT Stratus модель 3000 фирмы Zeiss (Германия). Анализ проводили с использованием протоколов «Ретинальная карта» и «Ретинальная толщина и объем».
Биомикроскопическое исследование переднего отрезка глаза проводилось при помощи щелевых ламп ЩЛ-2Б, ЩЛ-ЗГ (Россия) и «Zeiss» (Германия).
Офтальмоскопическое исследование глазного дна осуществлялось с использованием прямого электрического офтальмоскопа и налобного бинокулярного офтальмоскопа фирмы «Heine» (Германия).
Анализ поля зрения проводился методом статической квантитативной периметрии на автоматизированном периметре «Humphrey Field Analyser» (Канада), модель 620, с использованием стандартной пороговой программы 30
2. Анализ центрального поля зрения (в пределах 30 от точки фиксации) представлен в трех форматах: - тоновый формат, где каждой градации фона соответствует определенная чувствительность сетчатки, шкала соответствий которых приведена в нижней части распечатки; - формат, содержащий количественную характеристику световой чувствительности в каждой исследуемой точке в дБ, включая фовеальную светочувствительность. В каждом квадранте приводится суммарная чувствительность в дБ; - формат, содержащий информацию только об отклонениях чувствительности от ожидаемого порога, если они превышают 4 дБ. Контроль объективности обследования осуществлялся с помощью автоматической регистрации количества «ложноположительных ошибок» (положительный ответ при отсутствии светового стимула), «ложноотрицательных ошибок» (отрицательный ответ в точке, светочувствительность которой уже подтверждена) и «ошибок фиксации» (положительный ответ при педъявлении светового стимула в зоне предварительно локализованного слепого пятна). Достоверным считалось исследование, при котором количество ошибок в каждой категории не превышало 30%.
Исследование линейной скорости кровотока в глазничной артерии осуществлялось методом транскраниальной допплерографии на приборе DVM 4200 фирмы Hadeco (Япония) в положении больного лежа на спине датчиком с частотой 5 МГц с использованием надбровного гемодинамического теста по методике С.Н. Федорова - Г.Д. Михайловой (1986). Ультразвуковой зонд устанавливался в медиальный угол глазницы и направлялся вверх и несколько кнутри. После появления четкого сигнала «артериального тона» производилось определение систолической скорости кровотока, диастолической скорости кровотока, средней скорости кровотока и вычислялись коэффициент резистентности и пульсационный индекс. Затем большим пальцем свободной руки выполнялось умеренное сдавление кожи в области внутренних двух третей надбровной дуги, пережимая, таким образом, кровоток в надблоковой и надглазничной артериях, и вновь фиксировали параметры кровотока.
Электрофизиологические исследования проводились с использованием прибора КНС 01-88 (Россия). О сохранности функции внутренних слоев сетчатки судили по порогу возникновения электрофосфена, используя генератор прямоугольных электрических импульсов, а о состоянии зрительного нерва - по критической частоте слияния мельканий фосфена, вызванного частотным раздражением электрического тока интенсивностью, превышающей порог в 3 раза. За норму принимали порог 50-70 мкА, лябильность 35-45 Гц.
