СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЯ МЯГКИХ ТКАНЕЙ Российский патент 2016 года по МПК A61N5/06 A61B5/00 A61B5/01 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к способу медицинской диагностики и, конкретнее, к способу диагностики и определения местоположения повреждения мягких тканей.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Повреждения мягких тканей являются основной причиной боли и нетрудоспособности и происходят у значительной части населения.

Повреждения мягких тканей обычно происходят в результате повреждения мышц, нервов, соединительной ткани, фасции, суставных капсул, надкостницы и так далее при одномоментной чрезмерной силе/нагрузке или повторной нагрузке на эти ткани на протяжении длительного периода времени. Как таковые повреждения мягких тканей очень часто происходят на рабочем месте. Кроме того, повреждения мягких тканей, происходящие в результате травмы, могут быть незаметны для индивида сразу во время травмы, но могут проявиться в определенный момент в будущем.

Повреждение мягких тканей можно рассматривать как разрыв, поскольку оно представляет собой местное разделение тела на две или более части под воздействием нагрузки. Поэтому повреждение мягких тканей можно называть любым из терминов «усталостный разрыв мягких тканей» или «повреждение мягких тканей», и эти термины могут быть использованы взаимозаменяемо.

Способом выявления повреждения мягких тканей является применение магнитно-резонансной визуализации (МРВ). Такое оборудование требует глубокого понимания симптомов у человека с повреждением, его анамнеза и затем, на основании этой информации, очень точного и локализованного использования оборудования для выявления микроскопического повреждения. Оборудование, используемое для данной формы визуализации, очень дорого, и, по этой причине, врачи общей практики не могут использовать его ежедневно, и, как таковую, МРВ не считают полезным способом обычной диагностики повреждений мягких тканей.

Воспаление мягких тканей является результатом сложного каскада событий, включающего изменение концентрации различных химических компонентов в организме, таких как гистамины, простагландины, цитокины и так далее, наряду с воспалительными клетками, такими как лейкоциты, фибробласты и макрофаги. Физиологически воспалительный ответ приводит к повышению уровня воспалительных гормонов и/или нейромедиаторов в месте повреждения, припухлости, гиперчувствительности, невриту, фасцикуляции, непроизвольному сокращению мышц, повышению температуры, замедленному кровотоку и, критично, к сниженной способности лимфатической системы дренировать интерстициальную жидкость (лимфатическому отеку). Все это приводит к порочному кругу боли у индивида.

Многие полагают, что инфракрасная термография выявляет различия в температуре и, следовательно, воспаление. Однако на самом деле инфракрасная визуализация выявляет инфракрасное излучение в выбранном диапазоне длин волн (фотоны с длинами волн в диапазоне от 700 нм до 2000 нм или в диапазоне от 810 нм до 820 нм как два возможных примера). Чем выше температура материального объекта, тем выше интенсивность исходящего от него инфракрасного излучения в данном диапазоне инфракрасной области спектра. Таким образом, в определенном диапазоне длин волн, количество тепла соответствует интенсивности инфракрасного излучения в данном диапазоне длин волн. Чем уже диапазон длин волн, тем меньше диапазон температур, выявляемых данным термографом. Недавно были продемонстрированы цифровые инфракрасные термографы, соответствующие узкому диапазону температур метаболического тепла, позволяющие проводить высокоточную термографию поверхностной температуры тела человека. Тем не менее, эти способы основаны лишь на изменении поверхностной температуры и недостаточны для надежной диагностики. Поверхностная температура является лишь косвенным показателем температуры в месте повреждения, расположенном внутри мягких тканей организма. В настоящее время не существует способа точного выявления точного местоположения и интенсивности воспаления в месте повреждения мягких тканей. По этой причине существует потребность в точном, неинвазивном, быстром и недорогом способе выявления воспаления под поверхностью тела.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно настоящему изобретению, хотя это не следует рассматривать как какое-либо ограничение изобретения, предложен способ диагностики и определения местоположения микроскопического или макроскопического повреждения мягких тканей у пациента, включающий стадии:

определения области воспаления (которая может соответствовать болезненной области) на коже пациента для установления примерного местоположения микроскопического или макроскопического повреждения мягких тканей;

воздействия электромагнитной энергией или излучением от лазерного зонда в видимой или инфракрасной областях спектра на части поверхности тела, соответствующие примерному местоположению повреждения, при этом энергия видимого или инфракрасного излучения в существенной степени проникает через поверхность кожи в подлежащую мягкую ткань;

получения обратной связи от пациента для определения ощущений, испытываемых пациентом в результате воздействия энергией видимого или инфракрасного излучения на ткань в определенной зоне примерного местоположения повреждения; и

установления местоположения микроскопического или макроскопического повреждения мягких тканей в определенной зоне, в которой пациент испытывает наиболее сильные ощущения при воздействии лазерным зондом, с определением точного местоположения микроскопического или макроскопического повреждения мягких тканей.

Таким образом, первичное местоположение повреждения мягких тканей может быть определено по ощущениям покалывания, боли, тепла или «колотья» по ходу нерва пациента к месту, расположенному дистально от лазерного зонда видимого или инфракрасного диапазона.

Объяснение, которое, как полагает автор изобретения, объясняет наблюдаемую реакцию на воздействие энергией видимого или инфракрасного излучения, но которым автор изобретения необязательно желает ограничиваться, состоит в том, что энергия видимого или инфракрасного излучения взаимодействует с клетками и белками, накапливающимися в месте микроскопического или макроскопического повреждения мягких тканей в организме и, посредством этого, приводит к наблюдаемым ощущениям.

Автор изобретения наблюдал, что энергия видимого или инфракрасного излучения не поглощается в местах, где нет воспаления, но поглощается в местах, где есть воспаление. Это наблюдение было сделано на основании обратной связи от пациента относительно ощущений в месте воспаления, а также по показательным данным мониторинга изменений цифровых инфракрасных термограмм поверхности тела рядом с местом повреждения мягких тканей.

Полагают, что фотоны видимого или инфракрасного излучения взаимодействуют с воспалительными клетками и белками по ходу нервного волокна, соединенного с повреждением мягких тканей, приводя посредством этого к наблюдаемым ощущениям.

В одном воплощении изобретения стадия определения области воспаления (соответствующей болезненной области) на коже пациента включает стадию определения поверхностной температуры кожи пациента, при этом максимальная поверхностная температура указывает на болезненную область.

В альтернативном воплощении изобретения стадия определения области воспаления (соответствующей болезненной области) на коже пациента включает стадии:

получения термографического изображения области воспаления (то есть болезненной области) пациента, что позволяет визуализировать изменение поверхностной температуры в болезненной области;

анализа термографического изображения с определением точки или точек максимальной поверхностной температуры;

воздействия электромагнитной энергией или излучением в точке или точках максимальной поверхностной температуры.

Предпочтительно, воздействие энергией видимого или инфракрасного излучения оказывают в любой точке не более двух или трех минут.

Предпочтительно, воздействие энергией видимого или инфракрасного излучения оказывают при выбранной длине волны или совокупности длин волн в видимой, ближней инфракрасной и инфракрасной областях спектра.

Предпочтительно, воздействие энергией видимого или инфракрасного излучения оказывают с использованием лазерного зонда, приводя данный лазерный зонд в непосредственный контакт с кожей пациента, через оптоволоконную систему доставки от лазерного зонда к коже пациента или направлением луча от лазерного зонда через воздух на кожу пациента. Альтернативно, воздействие энергией видимого или инфракрасного излучения оказывают с использованием зонда или оптического излучающего устройства, не являющегося лазерным устройством, такого как светоизлучающий диод (LED), электролампа или сходный оптический излучатель.

Предпочтительно, зонд используют при выбранной длине волны или совокупности длин волн в диапазоне от 400 нм до 10000 нм, что соответствует длинам волн в видимой, ближней инфракрасной и инфракрасной областях спектра.

Стадия получения обратной связи от пациента может включать установление диалога с пациентом для понимания ощущений, испытываемых им в результате воздействия энергией видимого или инфракрасного излучения на ткань в соответствующей точке или точках.

Альтернативно, стадия получения обратной связи от пациента включает использование устройства обратной связи, такого как, например, переключатель, рычаг или поворотная ручка с разными углами поворота, позволяющего пациенту отмечать наличие или отсутствие ощущения и интенсивность ощущения в реальном времени.

Предпочтительно, изобретение может дополнительно включать начальную стадию сбора анамнеза пациента для определения возможных областей повреждения и болезненных областей. Эта дополнительная стадия может способствовать или не способствовать диагностике, в зависимости от правильности и успешности предшествующих диагностики и лечения.

Способ по настоящему изобретению может быть использован для диагностики повреждений мягких тканей, приводящих к таким симптомам, как боль в нижнем отделе спины, боль в шее, мигрень, диабет 2 типа, ишиас, шум в ушах, синдром запястного канала, хронический болевой синдром, фибромиалгия, или может быть использован для диагностики повреждений мягких тканей, приводящих к другим симптомам, неизвестным в настоящее время или не описанным выше. Таким образом, способ по настоящему изобретению может быть использован для диагностики и определения местоположения повреждения, которое невозможно выявить другими методиками и которое может быть первоисточником боли.

После постановки диагноза путем определения местоположения микроскопического или макроскопического повреждения мягких тканей может быть проведено лечение с использованием видимого или инфракрасного лазерного зонда.

Предпочтительно, для лечения повреждения мягких тканей можно использовать 2×300 мВт 830 нм инфракрасные лазеры на протяжении периодов продолжительностью более пяти минут и менее 60 минут на лечение. Предпочтительно, время воздействия энергией видимого или инфракрасного излучения на место повреждения составляет более пяти минут и менее восьми минут на лечение, но не более двух-трех минут одномоментно.

На Фиг. 1 показано схематическое изображение настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В предпочтительном воплощении изобретения в качестве первой стадии получают инфракрасное термографическое изображение (термограмму) для определения дерматомной нейрофизиологии болезненных областей пациента. Может быть дана интерпретация термограммы пациента относительно его общей проблемной области, но затем необходима дальнейшая диагностика по настоящему изобретению для более точного определения местоположения повреждения. Это проводят, как описано выше, путем воздействия энергией видимого или инфракрасного излучения с использованием лазерного зонда и получения обратной связи об ощущениях, испытываемых пациентом.

Обычно, но не всегда, в начале диагностической процедуры будет необходимо воздействовать лазером от пяти до восьми минут для выработки достаточной энергии для получения какого-либо воспринимаемого ощущения у пациента. Воздействие энергией лазера видимого или инфракрасного диапазона оказывают в болезненной области и/или горячих точках, показанных на термограмме, на протяжении периода продолжительностью не менее одной минуты и не более трех минут.

Пациента информируют о важности сообщения испытываемых им физических ощущений во время терапии. Об ощущениях тепла и боли удобнее всего сообщать с использованием системы обратной связи на основе шкалы от ноля до 10, в которой ноль будет означать «отсутствие боли/тепла (холод)» и 10 будет означать «слишком больно/горячо, пожалуйста, уберите зонд». О других ощущениях, таких как покалывание, «колотье», тупые боли, кипение, онемение, ощущение «муравьев, ползающих под кожей» и многие другие, можно сообщать без шкалы.

Если пациент испытывает ощущение тепла или другое ощущение в области расположения лазера, выявляют воспаление.

При иррадиации ощущений, испытываемых пациентом, таких как тепло, покалывание, боль, колотье и так далее, на дистальные части тела, выявляют усталостный разрыв мягких тканей.

Согласно интерпретации автора изобретения, пациент испытывает ощущения воспаленного нейрона (нейронов) в разорванных коллагеновых волокнах. Воздействие некоторого количества энергии инфракрасного излучения на место повреждения стимулирует или активирует нейромедиаторы и/или воспалительные белки, такие как гистамины, простагландины, вещество Р, кинины, брадикинины и так далее, по ходу нейрона, связанного с местом повреждения. Повреждение является источником или причиной воспаления в соответствующей области.

На Фиг. 1 показано изображение этого процесса, где энергией видимого или инфракрасного излучения от источника-зонда 1 воздействуют на область воспаления 10 области тела пациента 3. Данная область 10 определена получением термографического изображения болезненной области пациента, что позволяет визуализировать изменение поверхностной температуры в болезненной области. Энергия видимого или инфракрасного излучения на используемых частотах может проникать в организм и может контактировать с усталостным разрывом мягких тканей 7 и связанным с ним нервным волокном 5а, соединяющим нервное волокно 5b с дистальной частью тела. Энергия видимого или инфракрасного излучения перемещается по ходу нервного волокна 5а, активируя воспалительные белки в самом нерве. По мере перемещения энергии инфракрасного излучения по ходу нервного волокна 5а к нейрону 5b происходит активация большего количества воспалительных белков, что приводит к иррадиирующим ощущениям, как описано выше, позволяя поставить диагноз по месту, где энергия лазерного излучения встречается с повреждением мягких тканей (усталостным разрывом) 7.

Когда пациент испытывает иррадиирующее ощущение (то есть ощущения в месте, отличающемся от места воздействия зондом, вызванные энергией видимого или инфракрасного излучения), энергия лазерного излучения перемещается по ходу нейрона (нейронов) и оказывает отдаленный эффект на пациента.

Лазер видимого или инфракрасного диапазона можно перемещать каждые одну-три минуты в новое место. Зонд необходимо оставлять в одном положении по меньшей мере одну минуту для оценки появления каких-либо воспринимаемых ощущений (поскольку некоторые ощущения усиливаются со временем) и не более трех минут во избежание биологического ингибирования лечебного эффекта.

Новое место может быть расположено в непосредственной близости от предыдущей точки или в совершенно новой области, в зависимости от того, какие области тела уже были обследованы, а также от анамнеза пациента и результатов термографии.

После перемещения лазера из области тела пациента, в которой были значительные ощущения, врачу необходимо будет переместить его в новое положение на некоторый период времени во избежание биологического ингибирования повреждения перед возвратом в область, в которой были значительные ощущения.

Избегание биологического ингибирования может представлять трудности, но если врач будет придерживаться общего правила не воздействовать на повреждение более восьми минут за терапевтическую процедуру, результаты будут положительными. Крайне важно избегать возможных антитерапевтических эффектов электромагнитного излучения. Возможны различные модификации подробностей плана, конструкции и стадий способа, параметров использования и так далее без отступления от объема изобретения.

Изобретение относится к медицинской диагностике и может быть использовано для определения местоположения повреждения мягких тканей у пациента. Определяют область воспаления на коже пациента для установления примерного местоположения повреждения мягких тканей. Воздействуют электромагнитной энергией или излучением от лазерного зонда в видимой или инфракрасной областях спектра на части поверхности тела, соответствующие примерному местоположению повреждения, через кожу на подлежащую мягкую ткань. Получают обратную связь от пациента для определения ощущений, испытываемых пациентом в результате воздействия энергией видимого или инфракрасного излучения на ткань в определенной зоне примерного местоположения повреждения. Устанавливают местоположение повреждения мягких тканей в определенной зоне, в которой пациент испытывает наиболее сильные ощущения при воздействии лазерным зондом, с определением точного местоположения повреждения мягких тканей. Способ позволяет точно, неинвазивно, быстро выявить местоположение повреждения мягких тканей. 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ диагностики и определения местоположения повреждения мягких тканей у пациента, включающий стадии:
определения области воспаления на коже пациента для установления примерного местоположения повреждения мягких тканей;
воздействия электромагнитной энергией или излучением от лазерного зонда в видимой или инфракрасной областях спектра на части поверхности тела, соответствующие примерному местоположению повреждения, через кожу на подлежащую мягкую ткань;
получения обратной связи от пациента для определения ощущений, испытываемых пациентом в результате воздействия энергией видимого или инфракрасного излучения на ткань в определенной зоне примерного местоположения повреждения; и
установления местоположения повреждения мягких тканей в определенной зоне, в которой пациент испытывает наиболее сильные ощущения при воздействии лазерным зондом, с определением точного местоположения повреждения мягких тканей.

2. Способ по п. 1, где стадия определения области воспаления на коже пациента включает стадию определения поверхностной температуры кожи пациента, при этом максимальная поверхностная температура указывает на область воспаления.

3. Способ по п. 1, где стадия определения области воспаления на коже пациента включает стадии:
получения термографического изображения болезненной области пациента, что позволяет визуализировать изменение поверхностной температуры в области воспаления;
анализа термографического изображения с определением точки или точек максимальной поверхностной температуры и определением посредством этого примерного местоположения повреждения.

4. Способ по п. 1, где воздействие энергией видимого или инфракрасного излучения оказывают в любой точке в области примерного местоположения повреждения на протяжении периода продолжительностью от одной до трех минут.

5. Способ по п. 1, где воздействие энергией видимого или инфракрасного излучения оказывают при выбранной длине волны или совокупности длин волн в видимой, ближней инфракрасной и инфракрасной областях спектра.

6. Способ по п. 1, где воздействие лазерным зондом оказывают приведением лазерного зонда в непосредственный контакт с кожей пациента, через оптоволоконную систему доставки от лазерного зонда к коже пациента или направлением луча от лазерного зонда через воздух на кожу пациента.

7. Способ по п. 1, где зонд используют при выбранной длине волны или совокупности длин волн в диапазоне от 400 нм до 10000 нм, что соответствует длинам волн в видимой, ближней инфракрасной и инфракрасной областях спектра.

8. Способ по п. 1, где стадия получения обратной связи от пациента включает установление диалога с пациентом для понимания ощущений, испытываемых им в результате воздействия энергией видимого или инфракрасного излучения на ткань в соответствующей точке или точках.

9. Способ по п. 1, где стадия получения обратной связи от пациента включает использование устройства обратной связи, такого как, например, переключатель, рычаг или поворотная ручка с разными углами поворота, позволяющего пациенту отмечать наличие ощущения и интенсивность ощущения в реальном времени.

10. Способ по п. 1, дополнительно включающий начальную стадию сбора анамнеза пациента для определения возможных областей повреждения и болезненных областей.

11. Способ по любому из пп. 1-10, используемый для диагностики повреждений мягких тканей, приводящих к симптомам, выбранным из группы, включающей боль в нижнем отделе спины, боль в шее, мигрень, ишиас, синдром запястного канала, хронический болевой синдром и фибромиалгию.

12. Способ по любому из пп. 1-10, в котором лазерный зонд содержит два инфракрасных лазера с мощностью 300 мВт и длиной волны 830 нм.