СПОСОБ ЛАЗЕРНОЙ КОРРЕКЦИИ БОЛЕВОГО СИНДРОМА Российский патент 2009 года по МПК A61N5/67 A61K31/7076 A61P29/00 

Изобретение относится к медицине, в частности к способу лазерной коррекции болевого синдрома при тяжелых формах псориаза.

Особенностью излучения СО₂ лазера, имеющего длину волны излучения 10,6 мкм, является его сильное поглощение биологическими тканями, что обусловлено поглощением содержащихся в них молекул воды. На длине волны 10,6 мкм коэффициент поглощения воды μ_а=856,7 см^-1. Характерная глубина проникновения излучения СО₂ лазера в воду L=1/μ_а, на которой интенсивность излучения уменьшается в 2,73 раза, составляет ˜12 мкм. С сильным поглощением и малым рассеянием излучения СО₂ лазера в биологических тканях связано его использование в первую очередь в хирургии в качестве «светового скальпеля».

Обоснованное использование лазерного излучения для снижения (купирования) болевых ощущений стало возможным после того, как было установлено, что периферические нервы и нейроны чувствительны к воздействию света. В 1971 году появилось сообщение об изменении активности изолированных клеток абдоминального ганглия Aplysia при воздействии на них излучения аргонового лазера (Folk R.J. Laser stimulation of nerve cell Aplysia // Science. 1971. V.I 71. P.907-908).

При сравнении ответов нейрона на действие излучения ближнего и среднего ИК диапазонов было установлено, что пороговая плотность мощности излучения, вызывающего реакцию нейрона, уменьшается на семь порядков величины, от 0,45 до 2×10^-8 Вт/см², при переходе от спектральной области 0,8-3 мкм к длине волны излучения CO₂ лазера (10,6 мкм). Этот факт свидетельствовал о существовании механизма высокой спектральной избирательности мембраны нейрона (Павленко и др., Терморецепторная функция рецептора растяжения речного рака // Физиологический журнал СССР им. И.М. Сеченова. LXI. 1975. №6. С.925-932).

Действие низкоинтенсивного ИК излучения на нейроны теплокровных животных исследовалось с помощью метода локальной фиксации потенциала (patch - clamp метода), изучалось влияние ИК излучения спектральной области 1-56 мкм на медленные натриевые каналы культивируемых диссоциированных нейронов спинальных ганглиев крысы (Плахова В.Б. и др. Возможные механизмы действия инфракрасного излучения на мембрану сенсорного нейрона // Сенсорные системы. 2003. Т.17. N 1. С.24-31).

Использованная методика позволяла получать количественные данные об ответе мембраны нейрона на действие излучения путем измерения предельной пороговой потенциалочувствительности активационной воротной системы медленных натриевых каналов. Результаты проведенных исследований свидетельствовали о том, что ИК излучение уменьшает величину предельной пороговой потенциалочувствительности активационного воротного устройства медленных натриевых каналов (Na_v1.8). Эффект действия излучения устранялся оуабаином, специфическим блокатором Na,K-АТФазы, что подтверждало ее участие в «рецепции» ИК излучения. Na,K-АТФаза является структурой мембраны нейрона, выполняющей функции ионного насоса и трансдуктора сигнала, регулирующего активационную воротную систему медленных натриевых каналов, ответственных за кодирование болевого сигнала (Крылов Б.В. и др. Морфин уменьшает чувствительность к потенциалу медленных натриевых каналов // Российский Физиол. журнал, им. И.М. Сеченова. 1999. Т.85, №2. С.225-236).

Облучение нервной клетки излучением СО₂ лазера приводит к целому ряду последовательных физических и физиологических процессов. Первичным среди них является поглощение излучения молекулами АТФ, обусловленное наличием у них колебательной полосы поглощения в средней инфракрасной (ИК) области спектра. Энергия выделяется в ферментативной реакции гидролиза АТФ

АТФ+Н₂О→АДФ+Н₂O+РО₃.

Фермент реакции - Na,K^-АТФаза - трансмембранный белок, выполняющий «насосную» функцию и, что особенно важно в нашем рассмотрении, трансдукторную функцию. Ее включение обусловлено реакцией гидролиза «активных» молекул АТФ, обладающих после воздействия ИК излучения некоторым избытком энергии - энергией активации (E_a). В условиях, при которых энергия активации определяется энергий только поступательного движения молекул, константа скорости гидролиза определяется выражением (В.Н. Кондратьев, 1974)

k=АТ^1/2exp(-Е_а/RT),

в котором А - предэкспоненциальный множитель, Т - температура, R - универсальная газовая постоянная.

Поглощая излучение молекула АТФ приобретает дополнительную энергию и переходит в возбужденное колебательное состояние. Скорость гидролиза возбужденных молекул возрастает. Это связано с тем, что при наличии у молекул внутренней (колебательной и вращательной) энергии, превышающей энергию их поступательного движения, зависимость константы скорости от температуры становится более сильной

k=ATⁿexp(-E_a/RT), n>1.

Трансдукторная функция Na,K-АТФазы в рассматриваемом случае заключается в усилении падающего на мембрану нервной клетки сигнала, создаваемого низкоинтенсивным излучением ИК диапазона. Помимо этого Na,K-АТФаза как трансдуктор осуществляет передачу сигнала далее к мембранным ионным каналам, регулируя их возбудимость. Действие излучения, увеличивающее скорость гидролиза АТФ и, как следствие, увеличивающее энергию, сообщаемую Na,K-АТФазе в единицу времени, сопровождается снижением возбудимости именно медленных натриевых каналов, ответственных за кодирование болевого сигнала (Крылов Б.В. и др. Морфин уменьшает чувствительность к потенциалу медленных натриевых каналов // Российский Физиол. журнал, им. И.М. Сеченова. 1999. Т.85, №2. С.225-236).

За ближайший прототип принят способ лазерной коррекции болевого синдрома по патенту RU №2296596, включающий локальное облучение кожи в области поражения низкоинтенсивным высоконаправленным инфракрасным излучением СО₂ лазера на длине волны 10,6 мкм в импульсно-периодическом режиме. Однако способ-прототип не позволяет корректировать болевой синдром, в частности, при псориатическом артрите и ряде других синдромов, сопровождающихся нарушениями клеточного процесса окислительного фосфорилирования.

Заявляемый способ лечения больных с тяжелыми формами псориаза, включающий облучение кожи в области поражения низкоинтенсивным высоконаправленным инфракрасным излучением СО₂ лазера на длине волны 10,6 мкм в импульсно-периодическом режиме, реализуют при облучении от 5 до 10 мин ежедневно, перемещая пучок излучения лазера по коже в области поражения с остановками 1-2 с, с параметрами: расходимость излучения 10^-2 рад, длительность импульсов излучения 0,5-10 мс и длительность пауз между ними 10-100 мс, плотность мощности 0,015-1 Вт/см², а перед облучением на кожу наносят АТФ, выполняя курс из 10-15 сеансов. Содержание АТФ в мази - от 0,09% до 30% в зависимости от тяжести поражения.

Указанная совокупность существенных признаков заявляемого способа обеспечивает получение технического результата - возможности немедикаментозной, неинвазивной коррекции болевого синдрома при тяжелых формах псориаза, сравнимой по силе воздействия с действием «больших» анальгетиков. Предлагаемый способ не нарушает физиологический статус и целостность организма и не оказывает негативных побочных эффектов (привыкания, потребности в постепенном увеличения дозы, реакций со стороны вегетативной нервной системы и высших эмоциональных центров), проявляющихся при постоянном использовании «больших» анальгетиков. Болевой синдром устраняется значительно быстрее, чем при использовании классических средств фармакологии.

Указанный технический результат определяется не известным ранее применением лазерного облучения с оригинальными параметрами, экзогенным введением АТФ через кожу в области поражения (с помощью электрофореза или при чрескожном введении АТФ-содержащих мазей). Авторами описан механизм взаимодействия излучения СО₂ лазера с мембраной нервной клетки и дано объяснение достигаемого эффекта.

Пример

Лечение с помощью ИК лазера проводили больным с тяжелыми формами псориаза в возрасте от 21 до 65 лет. Продолжительность заболевания колебалась в среднем от 3 до 20 лет. Провоцирующими факторами развития болезни были: нервные стрессы, простудные заболевания, обострение хронического гастрита, заболевания гепатобилиарной системы, прием алкоголя. Сезонный псориаз выявлен у 72% больных, внесезонный у 28%. Семейный характер псориаза установлен у 19,2% всех больных. Подавляющее большинство больных были мужчины (75%), а лица наиболее трудоспособного возраста составили 83%. Поражение кожи у всех обследованных пациентов имело распространенный характер в виде крупных бляшек или диффузных очагов, нередко с парциальной эритродермией. У 85% больных заболевание находилось в прогрессирующей стадии, а у 15% - в стационарной. У 40% наблюдаемых больных отмечались явления астенизации, жалобы на зуд кожи в области очагов поражения. У всех больных псориазом процесс на коже характеризовался резистентностью к традиционным методам терапии (витамины, седативные и гипосенсибилизирующие средства, УФО). Цитостатики, стероидные и иммунотропные препараты ранее принимали с временным эффектом 67% больных, фотохимиотерапию - 15%. У 23% больных отсутствовали ремиссии в течение 3 лет. Длительность рецидивов более 12 месяцев констатирована у 47% больных.

Облучение с помощью лазера проводили по типу местного воздействия на участки поражения, болевые точки. Все эти участки были первоначально подвергнуты чрескожному введению молекул АТФ с помощью ионофореза или благодаря использованию АТФ-содержащих мазей. Содержание АТФ в мази - от 0,09% до 30% в зависимости от тяжести поражения патологической зоны. Начальная экспозиция варьировалась от 5 мин до 10 мин в зависимости от исходного состояния больного, активности процесса (при большей выраженности воспалительного процесса начальная экспозиция была меньше). Суммарное облучение за одну процедуру зависело от количества и размеров очагов поражения. Общее время сеанса физиотерапии стандартно для процедур такого рода. Курс лечения составлял 10-15 дней. Физиотерапевтическую процедуру проводили каждый день.

При выполнении способа происходит улучшение общего состояния на 2-3 день после начала лечения. Прежде всего, исчезали чувство разбитости, недомогания, уменьшалась интенсивность зуда, особенно при экссудативных формах псориаза, отмечался общий эмоциональный подъем. К 4-5 процедуре прекращалось появление свежих папул, отмечалось уменьшение инфильтрации, шелушенья, интенсивности окраски псориатических высыпаний, исчезали признаки воспаления над областью суставов, уменьшались артралгии. К 10 дню лазеротерапии отмечался выраженный регресс псориатических элементов, исчезали артралгии. У больных с псориатическим артритом (с воспалительной и дегенеративно-дистрофической рентгенологической картиной поражения суставов) к 15 сеансу отмечалось восстановление объема движений в пораженном суставе.

Сокращены сроки пребывания больных в стационаре в среднем на 7-10 дней. Клиническое улучшение отмечено у 58%, клиническое выздоровление у 43% больных. Осложнений и побочных эффектов от проводимой терапии не наблюдалось. Переносимость лечения была хорошей. Терапия практически не имеет возрастных ограничений. Целесообразно применять ее у больных, которым другие методы лечения противопоказаны или не давали эффекта.

Проводилось исследование действия импульсного низкоинтенсивного CO₂ лазера у больных с псориатическим артритом и трофическими язвами нижних конечностей. Под наблюдением находилось 15 больных с псориатическим артритом дистальных и проксимальных межфаланговых суставов кистей и стоп, а также локтевых и коленных суставов. Подавляющее большинство составили женщины. Давность заболевания варьировала от 6 месяцев до 10 лет. Исходно всем больным проводилось лабораторное обследование для исключения заболевания с высокой воспалительной и иммунной активностью поражения суставов, клинический осмотр с оценкой боли по визуально-аналоговой шкале (ВАШ) в миллиметрах в покое и при нагрузке, рентгенография пораженных суставов осуществлялась только при первичном визите. Больных с трофическими язвами голеней было трое, женщины старше 60 лет, с давностью заболевания от 10 до 3 лет. Все пациентки страдали варикозной болезнью. Облучение лазером осуществляли по типу местного воздействия на участки поражения, болевые точки. Длительность облучения одного поля составляла от 1 до 4 минут, суммарное время облучения за одну процедуру не превышало 15 минут. Лазерную терапию проводили ежедневно. Среднее число процедур на курс лечения - 12-15. Результаты: до начала лечения клиническая симптоматика при псориатическом артрите характеризовалась болью в суставах, утренней скованностью, увеличением окружности суставов, ограничением активных движений в суставе. Боль в покое по шкале ВАШ составила - 38,2 мм, при движении - 59,0 мм, при пальпации - 41,3 мм. После проведения первых 4-5 процедур все больные отмечали значительное уменьшение болевого синдрома, которое было достаточно выраженным в первые 2 -3 часа после сеанса, но постепенно нарастало к началу следующего сеанса, хотя, в целом, интенсивность болей была ниже своего исходного уровня, отмечалось уменьшение чувства скованности, отека суставов. По шкале ВАШ боль в покое составила 28,2 мм, при движении - 44 мм, при пальпации 36,3 мм.

Клиническое улучшение после курса лазеротерапии было достигнуто у всех больных. Заметный репаративный и анальгетический эффект отмечен у пациентов с трофическими язвами, что позволило в течение курса уменьшить в 3-4 раза площадь язвенных дефектов, добиться формирования хороших грануляций, уменьшить отек пораженной конечности.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для коррекции болевого синдрома, сопровождающего тяжелые формы псориаза. Для этого облучают кожу в области поражения или над очагом воспаления низкоинтенсивным инфракрасным излучением CO₂ лазера. Длина волны лазера - 10,6 мкм. Плотность мощности излучения в импульсно-периодическом режиме - 0,015-1 Вт/см², длительность импульсов излучения 0,5-10 мс, паузы между импульсами - 10-100 мс, расходимость высоконаправленного инфракрасного излучения 10^-2 рад. Облучение проводят, перемещая пучок излучения по коже в области поражения в течение 5-10 минут, при этом длительность облучения зоны, определяемой диаметром пучка излучения, составляет 1-2 с. Предварительно наносят на кожу АТФ. Облучают ежедневно, курс 10-15 дней. Способ обеспечивает выраженный репаративный, анальгетический эффект, позволяет снизить срок пребывания в стационаре, избежать осложнений.

Способ лечения больных с тяжелыми формами псориаза, включающий облучение кожи в области поражения низкоинтенсивным высоконаправленным инфракрасным излучением CO₂ лазера на длине волны 10,6 мкм в импульсно-периодическом режиме, отличающийся тем, что

облучают ежедневно от 5 до 10 мин, перемещая пучок излучения по коже в области поражения с остановками на 1-2 с, причем:

расходимость высоконаправленного излучения 10^-2 рад,

длительность импульсов излучения 0,5-10 мс, а длительность между импульсами - 10-100 мс,

плотность мощности 0,015-1 Вт/см²,

перед облучением на кожу наносят АТФ, а

курс лечения 10-15 дней.