4 курс / Дерматовенерология / Эффективная_лазерная_терапия_Том_1_Основы_лазерной_терапии_С_В_Москвин

ОСНОВЫ ЛАЗЕРНОЙ ТЕРАПИИ

доказано многочисленными исследователями [Чижевский А.Л., 1924]. Этим обусловлена также естественность и фундаментальность выбора электромагнитного излучения именно оптического диапазона в качестве лечебного фактора. Энергетическиепараметрылазеров, применяемыхсегоднявлазерной терапии, непревышаютуровнитаковыхдлясолнечногосветанаповерхности Земли, спектральный диапазон длин волн соответствует солнечному, степень поляризации естественного света составляет до 85%, как и у столь распространённых в медицине диодных лазеров [Тверской П.Н., 1962]. Другое специфическоесвойстволазеров– монохроматичность– такжевприродеявление отнюдьнеисключительное, хотяиневтакойстепенивыраженности. Можнос полной уверенностью утверждать, что лазерная терапия по самой своей сути есть не что иное, как технически более совершенная «искусственная» гелио-, светоили фототерапия.

Основное свойство лазерного света – монохроматичность, т. е. предельно узкая спектральная область (линия), определяет его качественно более высокую эффективность по сравнению с отфильтрованным светом лампы. Кроме того, задавать и контролировать энергию лазерного света, распределять её по поверхности и доставлять в нужное место без потерь намного проще, чем делать это в случае обычной лампы с фильтром. Лазеры оказались не только удобным, но и принципиально более эффективным инструментом лечебного воздействия, чемдругиесветовыеисточники, чтоипредопределилопоявление

иразвитие качественно нового направления светолечения – лазерной терапии

[Москвин С.В., 1997].

Взависимости от процессов, характеризующих виды взаимодействий лазерного излучения с биообъектом, выделяют три направления медико-биоло- гического применения лазеров:

– лазер в качестве инструмента для изучения биологических структур и процессов, лазернаядиагностика, основывающаясянаневозмущающем взаимодействии излучения с биообъектом;

– луч лазера для воздействия неповреждающего характера на фотофизическиеифотохимическиепроцессы, происходящиевживоморганизме,

управление биохимическими реакциями и лазерная терапия;

– применениелазеров, основанноенаэффектефоторазрушениябиоструктур, – для этих целей используют лазерные аппараты с высокой выходной мощностью излучения, что позволяет проводить коагуляцию или рассечение тканей [Приезжев А.В. и др., 1989].

ИзперечисленныхнаправленийименнолазернаятерапияполучилавСССР

ипозднее в России наибольшее развитие, хотя в других странах также проводились исследовательские и клинические работы (табл. 1.1).

ВРоссии (СССР) изучение механизмов БД НИЛИ началось в 1964 году, сразу после появления лазеров, в период с 1965-го по 1972 год проведены десяткинаучныхконференций и опубликованысотни исследований. В основном изучали вторичные механизмы, результаты действия НИЛИ на организм больных различными заболеваниями. Эти данные сразу были внедрены в

20

Часть I. Базовые вопросы лазерной терапии

практическуюмедицинувонкологии, хирургии, дерматологииистоматологии, а с 1974 года ЛТ входит в стандарт государственной медицинской помощи. За 50 лет опубликовано не менее 1000 книг (монографии, сборники, методические и клинические материалы), проведены десятки тысяч исследований.

НабиологическомфакультетеХарьковскогоуниверситетав1964 г. былаорганизованалабораториябиофизическойгенетики, однойизосновныхзадачкоторойсталоисследованиегенетическихразличийреакцийбиологическихобъектов на воздействие микроволнового и лазерного излучений [Шахбазов В.Г., Грабина В.А., 1996]. В Алма-Ате на биологическом факультете Казахского государственного университета в 1965 г. изучали влияние лазерного света на самые различные биологические процессы [Инюшин В.М., 1965, 1970; Инюшин В.М., Чекуров П.Р., 1975]. С 1965 г. в Институте проблем онкологии АН УССР по инициативе акад. Р.Е. Кавецкого [Гамалея Н.Ф., 1972; Гамалея Н.Ф.

идр., 1988; Кавецкий Р.Е. и др., 1966, 1968, 1969] и с 1966 г. в Московском научно-исследовательском онкологическом институте им. П.А. Герцена [Девятков Н.Д., Беляев В.П., 1971] было развёрнуто масштабное изучение биологического и противоопухолевого действия лазерного света.

Одними из первых биостимулирующее свойство низкоинтенсивного (низкоэнергетического) лазерного света заметили дерматологи и хирурги при лечении длительно не заживающих ран и трофических язв [Зельцер М.Е. и др., 1967; Корытный Д.Л., 1969; Кошелев В.Н., 1973; Щур В.В., Макеева Н.С., 1972], некоторыхкожныхзаболеваний[БабаянцР.С. идр., 1972; РакчеевА.П., 1971], дляускорениярегенерациикостейпри переломах[КошелевВ.Н., 1973; Чекуров П.Р., 1970].

Сначала 70-х годов значительно расширяется сфера практического применения лазерной терапии. Свет гелий-неонового лазера (ГНЛ) начинают успешно использовать при заболеваниях опорно-двигательного аппарата воспалительного и дегенеративно-дистрофического характера [Богданович У.Я.

идр., 1978, 1979; Мазо Л.Я., Броэр Б.А., 1970; Чекуров П.Р. и др., 1970]; в

стоматологии [Александров М.Т., 1979; Ефанов О.И., Дзанагова Т.Ф., 1980; Корытный Д.Л., Зазулевская Л.Я., 1970; Корытный Д.Л., Жукова И.И., 1970; Прохончуков А.А., 1977; Прохончуков А.А., Жижина Н.А., 1986]; в пульмонологии– прихроническихнеспецифическихзаболеванияхлёгких[Бектурганова З.Р., 1972; Ермухамбетов Т.К., 1972]; в кардиологии – при гипертонической болезни [Воронина Н.Н. и др., 1970; Мазо Л.Я., 1970; Утемуратова У.Б., Соколова А.С., 1970], позднее ЛТ начинают применять для лечения больных ишемической болезнью сердца (ИБС) [Агов Б.С. и др., 1981; Кипшидзе Н.Н., 1993]. Был разработан и научно обоснован метод внутривенного лазерного освечивания крови (ВЛОК), который успешно применяется при многих заболеваниях как самостоятельно, так и в комплексе с другими видами лечения [Мешалкин Е.Н., Сергиевский В.С., 1981]. ЛТ стали активно задействовать при заболеваниях суставов [Акбердина Д.Л., Гордеева А.И., 1979; Белый К.П.

идр., 1977], в гастроэнтерологии [Поддубный Б.К. и др., 1983], акушерстве

игинекологии [Бородкин А.А., 1980; Ковач Л. и др., 1981; Серов В.Н. и др.,

21

ОСНОВЫ ЛАЗЕРНОЙ ТЕРАПИИ

1988]. После опубликования Л.А. Линником с соавт. в 1976–1978 гг. результатов своих исследований интерес к лазерной терапии стали проявлять офтальмологи [Можеренков В.П., Прокофьева Г.Л., 1988].

В середине 70-х годов ряд исследователей показывали, что НИЛИ, непосредственно воздействуя на нервную ткань, вызывает многочисленные ответные реакции, среди которых: модуляция возбудимости интактного двигательного нерва [Мынжанова Н.Ш., 1977], изменение частоты генерации потенциаловдействиянейрона[УзденскийА.Б., 1976], активациясинаптических процессов, увеличениескоростиэлементарныхреакцийисокращениевремени передачи возбуждения с пресинаптических структур на постсинаптические [Аджимолаев Т.А. и др., 1976(1)], деполяризация мембраны нейрона, учащение его импульсной активности и усиление биоэнергетических процессов [Аджимолаев Т.А. и др., 1976], ускорение роста молодых аксонов, процесса миелизации осевых цилиндров [Рахишев А.Р., 1976], ускорение регенерации периферического нерва, восстановление его функций и биоэлектрической активности денервированной скелетной мышцы [Досаев Т.М., 1977; СисабековК.Е., 1977; ТойгамбаеваА.З., 1977; ЦойВ.П., ЦойЮ.В., 1977]. Этиработы стали основой для методик воздействия на рефлекторные зоны и лазерной акупунктуры, а также использоваться в неврологии для лечения больных с дегенеративно-дистрофическими заболеваниями.

Немного позднее было обнаружено усиление терапевтического эффекта при одновременном воздействии на одну область постоянным магнитным полем и НИЛИ [Полонский А.К. и др., 1981], что послужило основанием для внедрения в клиническую практику одного из самых известных сочетанных методов физиотерапии – магнитолазерной терапии (МЛТ).

Тогда же появились первые публикации об успешном применении последовательного воздействия излучением ГНЛ и гелий-кадмиевого лазера (ГКЛ) [Богуш Н.А. и др., 1977, 1981; Крюк А.С. и др., 1986]. Экспериментальные и клинические работы по дальнейшему повышению эффективности ЛТ привели к внедрению в клиническую практику новых методов комбинированного воздействия НИЛИ с различной длиной волны.

Большой вклад в исследование механизмов взаимодействия НИЛИ с биообъектами и разработку методик лазерной терапии внесли: И.М. Байбеков (рис. 1.6), Н.А. Богуш, Г.Е. Брилль (рис. 1.7), Н.Ф. Гамалея (рис. 1.8), Л.И. Герасимова, О.И. Ефанов, Б.Н. Жуков, С.М. Зубкова (рис. 1.9), В.М. Инюшин, Т.Й. Кару (рис. 1.10), В.Н. Кошелев, А.С. Крюк, Л.Я. Мазо, А.А. Миненков (рис. 1.11), В.А. Мостовников, А.К Полонский (рис. 1.12), А.А. Прохончуков, А.П. Ракчеев, А.Р. Рахишев, В.В. Скупченко (рис. 1.13), П.Р. Чекуров, И.Я. Шахмейстер, В.В. Щур и многие другие исследователи.

С1981 годапонастоящеевремявМоскве(ИПЛИТРАН) подруководством проф. Т.Й. Кару проводятся фундаментальные исследования в области изучения первичных механизмов лазерной биомодуляции, результаты которых известны во всём мире.

22

Часть I. Базовые вопросы лазерной терапии

Рис. 1.6. Байбеков Искандер Мухамедович изучает морфологические особенности влияния НИЛИ на живые клетки и ткани

23

ОСНОВЫ ЛАЗЕРНОЙ ТЕРАПИИ

Понимание первичного механизма и закономерностей взаимодействия НИЛИ с акцепторами внутри клеток в следующей последовательности: поглощение энергии фотона – возникновение локального градиента температуры – высвобождение Ca2+ из внутриклеточных депо – стимулирование Ca2+- зависимыхпроцессовпозволилообъяснитьвсеизвестныевторичныеэффекты изакономерности, оптимизироватьпараметрыметодикипредельноповысить эффективность лазерной терапии [Москвин С.В., 2003, 2008, 2014].

Лазернаятерапияполучилановыймощныйтолчоквразвитиипослесозданияв1986 годуИнституталазернойхирургииРФ(позднеепереименованного

24

Часть I. Базовые вопросы лазерной терапии

в Государственный научный центр лазерной медицины ФМБА РФ), который основалидлительноевремявозглавлялчлен-корреспондентРАМН, профессор О.К. Скобелкин(рис. 1.14). Необходимо отметить уникальную прозорливость этого интереснейшего человека, который, будучи хирургом, много сделал для развития лазерной хирургии, но сразу понял перспективность терапевтических лазеров, и не только для хирургической практики. Буквально через месяц послеобразованияинститутамне, тогдаещёмолодомуспециалисту, поручили согласовать технические условия на лазеры для терапевтического аппарата, и общение с Олегом Ксенофонтовичем во многом предопределило мою дальнейшую работу в области биомедицины. Впоследствии, став сотрудником института(нынеФГБУ«Государственныйнаучныйцентрлазерноймедицины ФМБА РФ»), в самом названии которого подразумевается развитие всех направлений применения лазеров – для хирургии, фотодинамической терапии (ФДТ), физиотерапии и диагностики, – посейденьпринимаю непосредственное участие в разработке новых методик лазерной терапии.

В ГНЦ ЛМ проводились и проводятся масштабные исследования, в том числе механизмов взаимодействия НИЛИ с живыми тканями, научные конференции и курсы повышения квалификации для врачей, разрабатываются новые методики лазерной терапии. За годы существования института было издано множество методических рекомендаций для врачей, как научной, так и информационно-методической литературы.

Первый аппарат для лазерной терапии получил разрешение на серийное производство и применение в клинической практике МЗ СССР в 1974 г., с тех пор их зарегистрировано более сотни, а десятки методик клинического при-

25

ОСНОВЫ ЛАЗЕРНОЙ ТЕРАПИИ

менения НИЛИ и новых медицинских технологий утверждены официально Минздравом СССР и России.

Вкороткой истории лазерной терапии можно выделить несколько ключевых этапов, оказавших наиболее существенное влияние на дальнейшее развитие метода:

− появление методик, сочетающих местное и системное воздействие; − разработка световодного инструмента, позволяющего проводить внут-

риполостное воздействие; − внедрение методики внутривенного лазерного освечивания крови;

− обоснование сочетанных и комбинированных методик; − создание новых лазерных источников света (импульсных лазерных ди-

одов с длиной волны 635 нм), специально предназначенных для высокоэффективной лазерной терапии.

Во многом развитию методологии лазерной терапии способствовало внедрение диодных лазеров (лазерных диодов), работающих в широком спектре длинволнивразличныхрежимах. Очевиднытакжедругиеихпреимущества: малые габариты (несколько миллиметров) и вес (несколько граммов), низкие питающие напряжения (3–5 вольт), возможность эффективной доставки световой энергии в любое место с заданным пространственным распределением

ипрямой (изменением тока накачки) модуляции света по любому заданному закону, относительная простота метрологического контроля всех параметров, в первую очередь, мощности излучения.

Анализ литературы показывает, что лазерную терапию эффективно применяют врачи самых разных специальностей, и что особенно примечательно, в тех областях медицины, которые являются часто запретными для других методов физиотерапии: онкология, психиатрия, педиатрия, эндокринология, фтизиатрияидр. Этосвидетельствуетобуспешномразвитиилазернойтерапии каксамостоятельногонаправления. НапомнимтакжеоПриказеМЗРФ №162 от 19.05.1992, который регламентирует применение лазерной медицинской техникиспециалистамиразныхспециальностей, нетолькофизиотерапевтами.

ВРоссии по сей день активно разрабатываются и широко используются высокоэффективныеметодикиЛТ: местно, напроекцию внутренних органов, лазерная акупунктура, рефлекторные, внутриполостные, чрескожное (НЛОК)

ивнутривенное лазерное освечивание крови (ВЛОК) и др. Активно развиваются сочетанные и комбинированные методики: магнитолазерная терапия, лазерофорез, лазерно-вакуумный массаж и др. Разработаны принципы сочетания ЛТ с приёмом лекарственных средств, успешно решается проблема антибиотикорезистентности, аллергизации и др. Особый интерес представляют режимы многочастотной модуляции НИЛИ: «биосинхронизация» с биоритмами организма пациента, ЛАЗМИК® и др.

Впрактическом здравоохранении России в настоящее время функционируют тысячи лазерных аппаратов, из них приблизительно поровну в профессиональной медицине (клиниках) и у пациентов дома для самостоятельного

26

Часть I. Базовые вопросы лазерной терапии

применения. Естьещёоднаособенностьроссийскогорынкалазернойтерапевтическойаппаратуры. Вовсёммиреиспользуютстандартныелазеры, которые разработаны для других целей и не всегда эффективны в медицине, но только вРоссииразрабатываютсяипроизводятсяспециальные, предназначенныедля терапевтического применения лазерные диоды. Например, уникальные, не имеющиеаналоговвмире, красныеимпульсныелазеры(длинаволны635 нм, импульсная мощность 5–40 Вт, длительность импульса 100 нс, максимальная частота 10 000 Гц), разработанные специально для эффективной лазерной терапии [Москвин С.В. и др., 2007]. Такие лазерные диоды не производит ни одна компания в мире, кроме «Матрикс» (Россия, Москва).

Лазерная терапия активно применяется во всех направлениях медицины: акушерство и гинекология, гастроэнтерология, кардиология, дерматология и косметология, неврология, онкология, оториноларингология, педиатрия, пульмонология, стоматология, травматология и ортопедия (заболевания кос- тно-мышечной системы), урология и андрология, фтизиатрия и др.

Есть ещё нерешённые проблемы и задачи, в основном касающиеся повышения эффективности метода [Москвин С.В., 2014], но творческий подход, упорствовпоискеответовнавсёновыевопросыпозволятрасширитьгоризонтынашихзнанийипополнитьстраницыисторииразвитиямедицинывцелом. В подтверждение этого можно привести слова академика РАМН В.П. Казначеева: «Эвристика практического применения всегда опережала познание механизмов и давала науке уникальный феноменологический материал для размышлений и исследований. Так было всегда. Любые новые технические, химические, биологическиеидругиевоздействиявлекутзасобойдолгийпуть успехов, надежд и огорчений» [Чередниченко Ю.Н. и др., 1995].

Теперь немного о лазерах, особенностях этих источников света и истории их появления.

Само слово (LASER) – аббревиатура, составленная из начальных букв ан-

глийской фразы: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, что в переводе означает «усиление света в результате вынужденного излучения». (Примеч. Возможно, неправильная терминология, о которой мы говорили в начале этой главы, связана с прямым переводом последнего слова как «радиация»?) Название формулирует сам принцип работы лазера. Если в обычном веществесветпоглощаетсяилирассеивается, товрабочемтелелазераонусиливается за счёт поступления энергии извне, но не только. Отличие лазера от лампы освещения заключается в том, что «вынужденное» излучение фотонов инициируется самими же фотонами, т. е. они «размножаются», за счёт чего происходит усиление света. При этом каждый вновь созданный фотон похож на «родивший» его как две капли воды. Этим обстоятельством и обусловлены уникальные свойства лазерного света: когерентность, поляризованность, монохроматичность.

Немногообисториипоявлениясамихлазеров– основевсехлазерныхмедицинских аппаратов. В 1916 г. А. Эйнштейн в своих фундаментальных работах

27

ОСНОВЫ ЛАЗЕРНОЙ ТЕРАПИИ

«Испускание и поглощение излучения по квантовой теории» и «К квантовой теорииизлучения» рассмотрелпроцессыспонтанногопоглощенияииспускания излучения, а также заложил теоретические основы квантовой электроники. Более детально и последовательно квантовую теорию развил английский физик-теоретик П. Дирак. Советский учёный В.А. Фабрикант в 1939 г. указал навозможностьстимулированногоусилениясветаисформулировалнеобходимыедляэтогоусловия, ав1951 г. ссотрудникамиподалзаявкунаизобретение способа усиления излучения при помощи вынужденного испускания.

В 1952 г. одновременно Н.Г. Басов, А.М. Прохоров в СССР, Ч. Таунс, Дж. Тордон, Х. Цайгер в США и Дж. Вебер в Канаде независимо друг от друга предложили способ практической реализации генерации и усиления сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний (СВЧ), и в этом же году были созданы первые квантовые усилители и генераторы в СВЧ-диапазоне (мазеры). Н.Г. Басов, А.М. Прохоров и Ч. Таунс (рис. 1.15) в 1964 г. получили за свою работу Нобелевскую премию в области физики. И только в 2000 г. нашсоотечественникЖ.И. Алферов(рис. 1.16) получилНобелевскуюпремию за фундаментальные исследования в области полупроводников, благодаря которым в начале 60-х гг. прошлого века были созданы инжекционные полупроводниковые (диодные) лазеры – основа практически всех современных лазерных терапевтических аппаратов.

Рис. 1.15. Создатели первого когерентного источника электромагнитных волн – мазера. Слева направо: Н.Г. Басов, А.М. Прохоров и Ч. Таунс

В рамках антироссийской истерии, присутствующей в наше время в некоторых странах мира, отдельные бездарности, терзаемые комплексом неполноценности, ничего не понимающие в лазерной терапии, мало того что не признают приоритета России в появлении, становлении и развитии метода [Chung H. et al., 2012], но и старательно игнорируют даже тот факт, что именно российские учёные создали сами лазеры [Ohshiro T., 2015]. Пропаганда

28

Часть I. Базовые вопросы лазерной терапии

29