Применение лазеров в травматологии

Применение  лазеров в травматологии

     Эффективное лечение и реабилитация больных  травматологического профиля были и остаются важными медицинской  и социально-экономической проблемами. В результате травм у больных  нередко развиваются тяжелые  нарушения функции опорно-двигательного аппарата (ОДА), обусловленные болевым синдромом, изменением амплитуды движений в суставах и позвоночнике, снижением силовых возможностей и тонуса мускулатуры, ограничением способности к передвижению, самообслуживанию, выполнению ряда профессиональных и бытовых навыков, что в конечном итоге приводит к нарушению трудоспособности и инвалидности. Общая инвалидность после травм и ортопедических заболеваний достигает 25%. В последнее время она продолжает увеличиваться, при этом в 26,1 % случаев причиной потери трудоспособности являются функциональные, а не морфологические изменения ОДА [1]. Длительная утрата трудоспособности, хроническое прогрессирующее течение заболевания с неблагоприятным прогнозом, частая инвалидизация - все это ставит проблему медицинской и социальной реабилитации больных с патологией крупных суставов и позвоночника в один ряд с такими заболеваниями века, как сердечно-сосудистые и онкологические.

     По  данным СМИ от 80 до 96 % ортопедотравматологических больных начинают и заканчивают свое лечение в поликлиниках, что является основанием для непрерывного поиска новых эффективных методов лечения в амбулаторных условиях. По результатам анализа более чем 20 тысяч посещений поликлиники ЦИТО¹ обращаемость больных с нарушением функции опорно-двигательного аппарата, обусловленная дистрофическим поражением крупных суставов, составила около 44 % и позвоночника — 31%. Дистрофические поражения суставов и позвоночника связаны со снижением адаптационно-трофической функции симпатической нервной системы и, прежде всего, гормонального и симпатического ее звеньев, с повышением активности лизосомальных ферментов, увеличением уровня метаболитов, изменением цитофотометрических, ферментохимических, гистоструктурных и других показателей. Вне зависимости от этиологии, в основе тяжелых дистрофических поражений крупных суставов по данным [2] лежат ишемические изменения в костной ткани.

     В лечебной ортопедотравматологической практике используется широкий арсенал медикаментозных средств и традиционных методик лечения. Эффективным методом купирования болевого синдрома и нормализации нейротрофических нарушений являются различные блокады: проводниковые, мышечные и т.д. [3]. Для купирования воспаления применяются кортикостероиды: гидрокортизон, метилпреднизолон, дексаметазон, триамцинолон. С хорошим результатом используется оксигенотерапия суставов [4]. При ранних проявлениях артроза патогенетически обосновано применение мукополисахаридов внутрь сустава или внутримышечно: стекловидное тело, мукосат, мукартрин. Они способны нормализировать процессы обмена веществ гиалинового хряща и повышать его механические свойства. Для лечения больных в начальных стадиях заболевания применяются также методики рефлексотерапии, мануальной терапии, физио-бальнеолечение, магнитотерапии и др. Однако оказание помощи больным пожилого и старческого возрастов с сопутствующей патологией сердечно-сосудистой и эндокринной систем с применением кортикостероидов ограничено, в связи с возможностью усугубления сосудистых нарушений и минерального обмена в костной ткани с дальнейшим прогрессированием заболевания [5]. Длительное лечение нестероидными противовоспалительными препаратами этой группы больных также не безопасно. Это связано с их неблагоприятным влиянием на слизистую желудка и 12-перстной кишки, на функцию почек у больных пожилого возраста с риском почечной недостаточности, задержкой жидкости у больных, страдающих сердечной недостаточностью [6].

   Кроме того, несмотря на патогенетическую обоснованность и достаточно высокую эффективность  вышеперечисленных традиционных методов клинические данные о результатах лечения больных с заболеваниями крупных суставов свидетельствует о том, что положительный эффект от их применения достигается у 50-60 % больных, которые посещали поликлинику ЦИТО (по данным анализа 10 тыс. наблюдений). Для повышения эффективности лечения необходим комплексный подход к решению этой сложной и социально значимой проблемы, а также поиск новых перспективных и относительно безопасных факторов лечебного влияния, к числу которых относится излучение лазера[7]. Такое излучение имеет ряд преимуществ перед традиционными методами лечения, таких как:

• быстрая нормализация внутрикостного давления и минерального компонента костной ткани;
• Оказание мощного санирующего действия на костный мозг и окружающие ткани, вызывающее гибель патогенной флоры;
• Улучшение микроциркуляции в очаге воспаления;
• стимулирование репаративных процессов.

     Использование лазеров для лечения различных  повреждений и заболеваний органов  опоры и движения признается очень  перспективным[8].

     В травматологии в настоящее время  применяется как высокоинтенсивное, так и низкоинтенсивное лазерное излучение.

     Но  для врачей ортопедов-травматологов  особый интерес представляет использование  лазеров с низкоинтенсивным излучением, не дающим теплового эффекта, – лазерная терапия[9].

       Использование лазеротерапии в  поликлинических условиях повышает  эффективность лечения больных  ортопедотравматологического профиля на 10 -15%. Положительный эффект лазеротерапии позволяет расширить объем ортопедической помощи больным пожилого возраста, с сопутствующей патологией сердечно-сосудистой и эндокринной систем, в частности, больным с диабетической артро- и ангиопатией; существенно повысить эффективность оказания помощи больным с тяжелыми поражениями крупных суставов, с рефлекторными вертеброгенными синдромами, с начальными стадиями артрозов различной локализации, с посттравматическими болевыми и вегетотрофическими синдромами[7]. Одной из главных предпосылок к широкому использованию лазерной терапии в ортопедии и травматологии является тот факт, что лазерная терапия практически не имеет противопоказаний к применению [7, 10]. Именно поэтому использование лазеротерапии в амбулаторных условиях показано более чем 70 % больных ортопедотравматологического профиля [7].

     Поскольку наиболее часто нарушение функции  опорно-двигательного аппарата обусловлено  дистрофическими поражениями функций  крупных суставов и позвоночника [7], актуальность применения лазерной терапии в травматологии и ортопедии определяется еще и тем, что лазерное излучение является мощным стимулятором трофических процессов, инициируемых изменениями локального (регионарного) кровообращения [11].

     Наибольшая  биологическая активность лазерного  излучения выявлена в инфракрасном и красном диапазонах. Механизм реализации биологического эффекта лазерного излучения: положительное влияние на процессы в ишемизированых тканях, вегетативную регуляцию, а также благоприятное влияние на иммунитет и репаративную активность, свидетельствуют о целесообразности его применения в ортопедотравматологической практике.

     Специфическое действие лазерного излучения на ткани опорно-двигательного аппарата определяется воздействием на трех уровнях: клеточном, тканевом и органном (системном), что выражается в протекторном действии на генетический аппарат клетки, в нормализации ее обменных процессов, в оптимизации возбудимости тканей, нормализации микроциркуляции и общего кровотока, в иммуномодулирующем эффекте.

     Поскольку каждое конкретное заболевание затрагивает  весь организм в целом, то важным моментом терапевтического лечения и реабилитации является достижение при их реализации комплексного лечебного воздействия на весь организм как целостную систему. Многолетние исследования врачей, биологов, биофизиков, биохимиков показали, что лазерное излучение обладает уникальными терапевтическими возможностями, действуя корригирующим образом на все регуляторные системы организма – иммунную, эндокринную, ЦНС, не вызывая при этом никаких побочных эффектов. Механизмы реализации лечебного воздействия НИЛИ  обеспечивают интегрированное влияние на функционирование всех систем организма, нормализуя их работу и обеспечивая суммарный комплексный ответ организма. А это позволяет реализовать главный принцип восстановительной терапии – лечить больного, а не болезнь. Поэтому понятно стремление передовых врачей максимально широко использовать ЛИ не только для лечения, но и для реабилитации больных. Что представляется особенно актуальным в ортопедии и травматологии, где реабилитация, по сути, является важнейшим элементом комплексного лечения. Ведь эффективно проведенная реабилитация – залог успешного восстановления нарушенной двигательной функции ОДА.

     Даже  в тех случаях, когда невозможно обойтись без медикаментозной терапии, использование лазерного излучения  в качестве дополнительного лечебного фактора позволяет в 2-3 раза сократить сроки лечения, уменьшить дозовую нагрузку фармпрепаратов (особенно таких небезопасных с точки зрения негативных побочных эффектов, как антибиотики) [12], и повысить эффективность применяемых в комплексе с ЛИ физиотерапевтических методов. Это связано с тем, что лазерное воздействие на организм, влияя на метаболизм, микроциркуляцию и нервные процессы, повышает чувствительность организма к физическим и медикаментозным воздействиям [10].   

     НИЛИ  действует на патогенетические звенья, общие для разных болезней, что  обуславливает его терапевтическую  универсальность. К таким общим  патогенетическим звеньям относится  внутриклеточная гипоксия, ведущая  к падению энергетического потенциала организма, активации перекисного окисления липидов (ПОЛ), нарушению клеточного метаболизма и функционирования митохондрий, повреждению мембранно-клеточных структур, превращению адаптационных реакций в патологические (вплоть до «срыва» адаптации).

     Механизмы воздействия лазерного излучения на организм терапевтически универсальны [13-16]. Биологические эффекты лазерного излучения (когерентного монохроматического поляризованного электромагнитного колебания той или иной длины волны) могут быть условно подразделены на три основные категории:

      1) первичные эффекты (изменение  энергетики электронных уровней  молекул живого вещества, стереохимическая  перестройка молекул, коагуляция  белковых структур);

     2) вторичные эффекты (фотодинамический  эффект и эффект фотореактивации,  эффект стимуляции биопроцессов или их угнетения, изменение функционального состояния как отдельных систем, так и организма в целом);

     3) эффекты последействия (цитопатический  эффект, образование токсических  продуктов тканевого обмена, фотолизис  и др.). Все это многообразие эффектов в тканях определяет широчайший спектр адаптивных и саногенетических реакций организма на лазерное воздействие.

     Первичные механизмы биологического (терапевтического) действия низкоинтенсивного лазерного  излучения на организм необходимо рассматривать с позиции общности природы как воздействующего излучения, так и организации живой материи. На рис. 1 представлена практически вся последовательность реакций, начиная от первичного акта поглощения фотона и заканчивая реакцией различных систем организма. Данная схема может быть дополнена деталями патогенеза конкретного заболевания. Нами было показано, что начальным пусковым моментом биологического действия НИЛИ является не фотобиологическая реакция как таковая, а локальный нагрев, и мы имеем дело с термодинамическим эффектом [17].

     Рис.1. Последовательность развития биологических  эффектов от лазерного воздействия

     Локальный нагрев вызывает высвобождение ионов  кальция из внутриклеточного депо, затем распространение волн Ca2+ в  цитозоле клетки, инициирующее различные кальцийзависимые процессы. После этого развиваются вторичные эффекты, представляющие собой комплекс адаптационных и компенсационных реакций, возникающих в тканях, органах и целостном живом организме, среди которых выделяют следующие:

• активизацию метаболизма клеток и повышение их функциональной активности;
• стимуляцию репаративных процессов;
• противовоспалительное действие;
• активизацию микроциркуляции крови и повышение уровня трофического обеспечения тканей;
• аналгезирующее действие;
• иммуностимулирующее действие;
• рефлексогенное действие на функциональную активность различных органов и систем.

     Многочисленные  исследования показывают, что лазерное излучение играет роль сенсибилизатора  и стимулятора многих клеточных  реакций, направленных на восстановление и нормализацию биоэнергетического статуса тканей организма, иммунной системы. Лазерное воздействие повышает ферментативную и каталазную активность, проницаемость цитоплазматических мембран, способствуя ускорению транспортных процессов в тканях. Усиление кислородного обмена способствует уменьшению гипоксии, сопровождающей процессы воспаления.

     НИЛИ  стимулирует регенеративные процессы при патологических состояниях, встречающихся  в стоматологической практике (травмы, хирургические манипуляции, трансплантация), за счет изменения клеточного состава в области раны или язвы, благодаря увеличению количества нейтрофилов, а также за счет ускорения роста капилляров и накопления продуцируемого ими коллагена, от которого зависит активность эпителизации раневой или язвенной поверхности. Кроме того, происходит активизация гормональных и медиаторных звеньев адаптационного механизма. Повышение неспецифического иммунитета организма после воздействия НИЛИ подтверждается повышением титра гепаглютинина, гемолизинов, лизоцима, активацией нейтрофилов и интерферона, повышением синтеза иммуноглобулинов, изменением функции и структуры плазматических мембран лимфоцитов, увеличением числа бластных форм лимфоцитов.