Контроль эффективности низкоинтенсивной лазерной терапии

В современной медицине, особенно в России и в ряде других Восточных стран, широко применяются разнообразные физиотерапевтические методы лечения и профилактики заболеваний, предусматривающие использование различных природных или искусственно созданных физических лечебных факторов и воздействий механической, тепловой или электромагнитной природы. В последние 15-20 лет особое место среди них занимает низкоинтенсивное лазерное излучение (НИЛИ), благодаря таким специфическим свойствам как монохроматичность и высокая спектральная плотность мощности излучения, когерентность, которая приводит к малой расходимости луча света, возможность простой фокусировки (расфокусировкии) и транспортировки излучения оптическими линзами и зеркалами, возможность передачи энергии по оптическим волокнам (световодам), прозрачность для НИЛИ верхних слоев кожи и слизистых оболочек органов человека и животных и т.д. Такие свойства электромагнитного излучения оптического диапазона после изобретения лазеров (а позднее и светодиодов, особенно сверхлюминесцентных, с близкими техническими характеристиками) не могли остаться незамеченными, и в период 1980-2000гг. интенсивное развитие в российской медицине в целом (и в физиотерапии в частности) стала получать помимо лазерной хирургии низкоинтенсивная лазерная терапия (НИЛТ).

 

Не последнюю роль в ее развитии сыграл и тот факт, что лазерный терапевтический аппарат с точки зрения инженерной конструкции достаточно примитивен, легко воспроизводится инженером-электронщиком средней квалификации, а с появлением полупроводниковых лазеров он стал еще и полностью малогабаритным и дешевым, так что любой практикующий врач может сегодня себе позволить купить такой аппарат в собственность и хранить дома. Для многих российских врачей и физиотерапевтов в период кризиса 1990-х годов НИЛТ стала дополнительным инструментом интенсивной частной практики и дополнительным источником заработка, что еще более привлекало и привлекает и сегодня внимание к ней врачей.

 

Между тем, в серьезной медицинской литературе, особенно в развитых странах Европы, США, Японии, да и в отечественной научной периодике, биофизические механизмы действия и реальный клинический эффект НИЛТ до сих пор являются предметом спора. На сегодняшний день можно уверенно говорить по крайней мере о существующих 4-5 механизмах НИЛТ: тепловом (нагрев тканей), фотодинамическом (активация синглетного кислорода), фотохимическом (прямая фотодеструкция органических молекул), эффекте плацебо и т.п. Однако полностью вопрос остается пока открытым. Лечебный эффект далеко не всегда воспроизводится и может быть гарантирован. Иногда в медицинских публикациях, особенно европейских, можно встретить сообщения об отсутствии лечебного эффекта после НИЛТ, а также сообщения о негативном воздействии НИЛИ на организм пациента. Одной из причин столь противоречивого отношения к НИЛТ, на наш взгляд, является недостаточное применение объективных методов непосредственной оценки воздействия НИЛИ во время сеанса НИЛТ как на локальном и системном уровне (система микроциркуляции крови, клеточный метаболизм и кислородный статус клеток и тканей пациента т.д.), так и на организменном уровне (контроль основных параметров гомеостаза, суточных биоритмов и т.д.). Подавляющее большинство работ, доказывающих эффект НИЛТ, выполнено либо на клеточных структурах в "тепличных" условиях лаборатории, либо представляют собой данные клинического наблюдения врача по схеме: Было -> провели курс НИЛТ -> Стало, мало что проясняющей в смысле механизмов действия НИЛИ, да и вообще имеющей мало научного смысла без методики двойного слепого контроля (в противном случае легко желаемое выдается за действительное) и больших групп наблюдений (от 100 испытуемых в каждой группе и больше).

 

Исторически возникнув как продолжение традиционных методик светолечения в физиотерапии, имеющих тысячелетнюю историю и восходящих своими корнями к учениям Гиппократа, Галена и Авиценны (солнечные ванны), НИЛТ на рубеже XX-XXI веков попыталась вобрать в себя и яркие признаки современности: терминологию квантовой физики (часто НИЛТ именуется квантовой терапией, т.к. свет есть не только электромагнитная волна, но и поток квантов энергии), понятийный аппарат радиационной биологии (понятие дозы облучения, суммарной дозы, лучевой нагрузки), модные веяния Восточной философии и Восточной медицинско-философской доктрины (лазерная акупунктура, лазерная коррекция по БАТ) и т.д. Однако, на наш взгляд, в НИЛТ все это происходит неумело, сумбурно, и только вносит путаницу в вопросы механизмов действия и методик ее практического применения. Чего стоят только одни споры по вопросам дозировок в НИЛТ! Рекомендуемые значения плотности мощности и энергетической экспозиции ("дозы") в разных руководствах по НИЛТ отличаются в сотни и более раз (соответственно от 0,5 до 200 мВт/см2 и от 0,1 до 120 Дж/см2)". Да и самой дозой называются в публикациях самые разные физико-технические параметры: от поверхностной плотности мощности (Вт/см2) до объемной плотности энергии (Дж/см3).

 

Для справки: Дозой в современной физике, технике, радиобиологии, медицине (за исключением фармакологии) и медицинской физике (если использовать это понятие грамотно) называется энергия любого вида излучения, приходящаяся на единицу массы облучаемого вещества (Дж/кг). Все остальные параметры, упоминаемые врачами в качестве сленга как "доза", имеют другие наименования, другую физическую размерность и другой физический смысл. А путаница в терминологии часто порождает и путаницу в вопросах механизмов действия НИЛТ. Если врач говорит о механизмах НИЛТ, реализующихся через усиление микроциркуляции, снятие болевого синдрома, нормализации гомеостаза и т.п., то он говорит о вторичных эффектах, ответной реакции организма на действие НИЛИ, но никак не о механизмах самого действия, вызывающего эти реакции. Физические механизмы действия (за исключением "механизма" плацебо) лежат глубже и скрыты, если таковые существуют вовсе, в фотофизике и фотохимии процессов взаимодействия излучения и вещества. Согласно первому закону фотохимии (закону Гротгуса-Дрейпера), например, только поглощенный свет вызывает фотохимическую реакцию. Т.е. первичным процессом в НИЛТ является поглощение кванта света веществом. Каким конкретно или каким набором веществ, куда дальше расходуется эта энергия (на нагрев, на диссоциацию молекул, на возбуждение синглетного кислорода и т.п.) и как эта цепочка фотофизических и фотохимических процессов приводит к интегральному лечебному эффекту и ответным реакциям организма - это и есть вопросы механизмов действия. И только разработка специализированных приборов и устройств для контроля указанных эффектов, контроля реакций организма и дозиметрии в НИЛТ, а также медико-биологические научные исследования с использованием этих приборов и новые методики сочетанных медико-физических исследований в конечном итоге и могут позволить определить и наличие самого факта эффекта в НИЛТ, и механизмы его инициации, и наиболее оптимальные параметры для его достижения. Т.е. исследование разнообразныхфизико-технических аспектов НИЛТ также, по нашему мнению, очень интересно, актуально и помогает ответить на ряд важных вопросов, стоящих на пути обоснованного клинического применения данной разновидности технологий физиотерапии в медицине.


 

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

 

Рогаткин Д., Дунаев А. Стимуляция микроциркуляции крови при низкоинтенсивной лазерной терапии. Часть 2. Результаты и обсуждение // Врач, №8, 2015, с. 16-23

 

Рогаткин Д., Дунаев А. Стимуляция микроциркуляции крови при низкоинтенсивной лазерной терапии. Часть 1. История вопроса и методы исследований // Врач, №7, 2015, с. 18-23

 

Шалобаев Е.В., Дунаев А.В., Козырева О.Д. Сканирующая лазеротерапия с применением биологических обратных связей и мехатронные аспекты проектирования медицинских установок // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, №1 (303), 2014 - с.101-108

 

Rogatkin D.A., Dunaev A.V. Is there a stimulation of blood microcirculation at low level laser irradiation?, Proc. SPIE 9129, Biophotonics: Photonic Solutions for Better Health Care IV, J. Popp, V. V. Tuchin, D. L. Matthews, F. S. Pavone and P. Garside, Eds., pp. 912922-912922-9, SPIE, Brussels, Belgium (May 8, 2014)

 

Rogatkin D.A., Dunaev A.V. Stimulation of Blood Microcirculation at Low Level Laser Therapy: Monitoring Tools and Preliminary Data // Journal of Medical Research and Development. - Jan. 2014, Vol. 3 Iss. 1, PP. 100-106 (Pub. Date: 2014- 01-20).

 

Дунаев А.В. Физико-технические основы низкоинтенсивной лазерной терапии. - ISBN 978-3-8484-1368-3. - LAP, 2012. - 296 c.

 

Дунаев А.В., Жеребцов Е.А. Применение методов неинвазивной спектрофотометрии для исследования системы микроциркуляции крови при низкоинтенсивной лазерной терапии // Биотехносфера, №6, 2009. - С.40-44

 

Дунаев А.В., Рогаткин Д.А. К вопросу о возможности использования методов неинвазивной спектрофотометрии для контроля эффективности низкоинтенсивной лазерной терапии // Известия ОрелГТУ, №3/275 (561), 2009. - С.110-115

 

Шалобаев Е.В., Леонтьева Н.В., Монахов Ю.С., Ефименко А.В., Подмастерьев К.В., Дунаев А.В. Применение биологических обратных связей и средств томографии в лазерных сканирующих физиотерапевтических установках // Технологии живых систем, №4, 2009. - С.66-72

 

Dunaev A.V. Method and Device Used for Testing of the Absorbed Dose of Radiation During Low Level Laser Therapy // Proc. SPIE, vol. 6440, 64400T (2007)

 

Корндорф С.Ф., Подмастерьев К.В., Дунаев А.В. Метод контроля поглощенной внутренними тканями дозы с учетом поглощаемой в эпидермисе мощности излучения при низкоинтенсивной лазерной терапии // Лазерная медицина, Т.7, № 2, 2003. – С.7-11

 

 Дунаев А.В. Метод контроля поглощаемой в эпидермисе мощности излучения при низкоинтенсивной лазерной терапии // Автореферат дисс. на соискание уч. степ. к.т.н. – Орел: ОрелГТУ, 2002. – 16 с

 

ПРОЧИЕ СТАТЬИ

 

Дунаев А.В., Иножарская О.В. Исследование особенностей применения метода лазерной доплеровской флоуметрии при низкоинтенсивной лазерной терапии // Материалы международной научно-технической интернет-конференции ИСиТ- 2011.-Орел:Госуниверситет-УНПК, 2011

 

Дунаев А.В., Жеребцов Е.А., Рогаткин Д.А., Литвинова К.С., Щербаков М.И. Динамика изменений параметров микроциркуляции крови и температуры биоткани при низкоинтенсивной лазерной терапии //Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии.-ВлГУ,2010.-С.67-70

 

Дунаев А.В., Жеребцов Е.А., Егорова А.И. Особенности использования канала лазерной доплеровской флоуметрии в аппарате лазерной терапии // Информационные системы и технологии, №4, 2010. - С.100-105

 

ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ

 

Рогаткин Д.А., Дунаев А.В. Стимуляция микроциркуляции крови при НИЛТ: иллюзии и данные инструментального контроля // Лазерная медицина. - 2011 -Т. 15, вып. 2, Материалы научно-практической конференции с международным участием "Инновационные технологии в лазерной медицине" (8-9 июня 2011 г., Москва) - С.112

 

Dunaev A., Zherebtsov E., Rogatkin D., Litvinova K. The investigations of changes of blood microcirculation and temperature during low level laser therapy // Abstracts of Laser Helsinki 2010 Congress (Helsinki, Finland, 20-23 August 2010). - Photodiagnosis and Photodynamic Therapy - PHOTODIAGNOSIS PHOTODYN THER 01/2010; 7. – P. S35

 

Дунаев А.В. Разработка метода и средства контроля реакции системы микроциркуляции крови для низкоинтенсивной лазерной терапии // Каталог лучших разработок Зворыкинского проекта в 2009 году Второго всероссийского молодёжного инновационного конвента (СПб)

 

Dunaev A.V., Gasparyan L.V. Application of biological feedback systems and other methods of examinations for control of effects of light therapy // Abstract book 13th International Congress of European Medical Laser Association «Laser Helsinki 2008» (Finland, Helsinki, 23-24.08.2008). - Photodiagnosis and Photodynamic Therapy, vol., 5 August, 2008. p. S41