Методы лечебного применения электромагнитных излучений оптического диапазона

 

Характер излучений Методы лечебного применения

Инфракрасное излучение ИК-облучение Видимое излучение Хромотерапия Ультрафиолетовое излучение УФ-облучение

- длинноволновое (ДУФ) - длинноволновое

- средневолновое СУФ) - средневолновое

- коротковолновое (КУФ) - коротковолновое

Монохроматическое когерентное излучение Лазеротерапия

Фотодинамическая терапия

184 Глава 6

 

 

ИНФРАКРАСНОЕ ОБЛУЧЕНИЕ

 

 

Инфракрасное облучение - лечебное применение инфрак­

расного излучения.

Источником инфракрасного излучения является любое нагре­ тое тело. Интенсивность и спектральный состав такого из­ лучения определяются температурой тела. Организм человека также является мощным источником инфракрасного излучения

(максимум в сплошном спектре излучения тела лежит на =

9,3 мкм) и хорошо поглощает его (феномен радиационного теплообмена). Инфракрасное излучение составляет до 45-50% солнечного излучения, падающего на Землю. В искусственных источниках света (лампах накаливания с вольфрамовой нитью) на его долю приходится 70-80% энергии всего излучения.

Происходящее при поглощении энергии инфракрасного из­ лучения образование тепла приводит к локальному повышению температуры облучаемых кожных покровов на 1-2° С и вызы­ вает местные терморегуляционные реакции поверхностной со­ судистой сети. Эти реакции проявляются изменением тонуса капилляров и функциональных свойств термомеха- ночувствительных афферентных проводников кожи.

Сосудистая реакция развивается фазно. Вначале возникает кратковременный (до 30 с), незначительно выраженный спазм поверхностных сосудов кожи, который в последующем сме­ няется увеличением локального кровотока и возрастанием объ­ ема циркулирующей в тканях крови. В результате возникает гиперемия облученных участков тела, обусловленная уве­ личением притока крови в тканях. Она проявляется красными пятнами на коже, возникает в процессе инфракрасного облучения пациента, не имеет четко очерченных границ и исчезает бесследно через 20-30 мин после окончания облучения. После многократных инфракрасных облучений на коже может появиться нестойкая пятнистая пигментация, кото­ рая локализована преимущественно по ходу поверхностных вен.

Выделяющаяся тепловая энергия существенно ускоряет мета­ болические процессы в облучаемых тканях, активирует мигра­ цию полиморфно-ядерных лейкоцитов и лимфоцитов в очаг воспаления в подострую и хроническую стадию. Активация микроциркуляторного русла и повышение проницаемости сосу­ дов способствуют удалению из него продуктов аутолиза клеток.

Фототерапия 185

 

 

Часть перфузируемой жидкости выделяется с потом и испаря­ ется, что приводит к уменьшению конвекционного потока в тка­ нях и дегидратации воспалительного очага. Усиление диффе- ренцировки фибробластов и дегрануляции моноцитов приводит к активации пролиферации в очаге воспаления, ускорению гра­ нуляции ран и трофических язв. Указанные процессы индуци­ руются также и выделяющимися в воспалительном очаге биоло­ гически активными веществами (простогландины, цитокины и калликреин). Последний вызывает также блокаду проводимости афферентных проводников болевой чувствительности. Следова­ тельно, инфракрасное излучение стимулирует процессы репа- ративной регенерации в очаге воспаления и может быть наи­ более эффективно использовано на заключительных стадиях воспалительного процесса. Напротив, в острую фазу воспаления инфракрасное излучение может вызвать пассивную застойную гиперемию, усилить болевые ощущения вследствие сдавления нервных проводников и выделения алгогенных медиаторов

(ацетилхолин и гистамин).

В результате изменения импульсной активности термомеха- ночувствительных афферентов кожи развиваются нейро- рефлекторные реакции внутренних органов, метамерно связан­ ных с облученным участком кожи. Они проявляются в расши­ рении сосудов внутренних органов, усилении их метаболизма, а также в ускорении грануляции ран и трофических язв. Кроме того, при инфракрасном облучении обширных участков тела происходит учащение дыхания (тахипноэ) и активация терморе- гулирующих центров гипоталямуса.

Лечебны е эффекты: противовоспалительный (противо- отечный, регенеративно-пролиферативный), метабо­ лический, местный анальгетический, вазодктивный.

Показаний. Хронические и подострые негнойные воспа­ лительные заболевания внутренних органов, ожог и и отмо­ рожения, вялозаживающие раны и язвы, заболевания пе­ риферической нервной системы с болевым синдромом

(миозиты, невралгии), последствия травм опорно- двигательного аппарата.

Противопоказания. Острые воспалительно-гнойные заболе­ вания, недостаточность мозгового кровообращения (особенно в вертебро-базиллярном бассейне), вегетативные дисфункции, симпаталгия.

Параметры. Спектральный состав инфракрасного излучения и его интенсивность определяются температурой нити накали-

186 Глава 6

 

Рис. 59. Светотепловое облучение лица лампой Минина.

 

 

вания ламп и их мощностью. Чем они выше, тем в более корот­ коволновой области находится максимум спектральной плот­ ности инфракрасного излучения ламп (согласно закону Вина). Искусственными источниками инфракрасных лучей являются облучатели с нихромовыми нагревательными элементами ЛИК-

5М. У облучателя ЛИК-5М температура нихромовой спирали составляет 700-800° С, и он излучает преимущественно средне­ волновые инфракрасные лучи.

В лечебной практике широко используют также источники сочетанного видимого и инфракрасного излучений: рефлектор медицинский (Минина), имеющий лампу накаливания с колбой синего цвета из кобальтового стекла (мощностью 25-60 Вт), лампы Соллюкс - передвижную ПЛС-6М (500-1000 Вт) и на­ стольные ОСН-70 и ЛСН-1М (150-200 Вт). Максимум излучения лампы Минина находится преимущественно на границе коротко- и средневолнового диапазонов инфракрасного излучения, что обусловливает возможность ее использования для прогревания поверхностных слоев кожи. Напротив, у высокомощных ламп Соллюкс (с температурой вольфрамовой нити накаливания

2800° С), максимум спектральной плотности излучения состав­ ляет 2 мкм. Испускаемое такой лампой коротковолновое ин­ фракрасное излучение обладает высокой проникающей спо­ собностью (см. рис. 57) и вызывает прогревание глубокораспо­ ложенных тканей. За рубежом выпускают стоечные инфракрас­ ные излучатели Infratherap, Т-300/500, S-300/S-500, SR300/ SR500 Theralux Heat Therapy Unit, Sollux 500, I.R.Lamp, IR- radiator.

Фототерапия 187

 

 

 

Рис. 60. Саетотепловое облучение плечевого сустава лампой Соллюкс.

Методика. Облучению подвергают пораженные участки тела. В зависимости от мощности источника инфракрасного излучения его рефлектор при проведении процедур устана­ вливают на расстоянии 30-100 см от облучаемой поверх­ ности (рис. 59). Передвижные лампы устанавливают сбок у от расположенног о на кушетке больного (рис. 60).

Инфракрасное излучение в сочетании с вибрацией при­ меняют в косметической физиотерапии для ускорения вве­ дения в кож у различных лекарственных веществ

(инфравиброфорез). При этом инфракрасное излучение вызывает расширение кровеносных и лимфатических сосу­ дов кожи, протоков сальных и потовых желез, что приводит к усилению всасывания форетируемых веществ. Вибрация усиливает их проникающу ю способность и, стимулируя лимфоотток, повышает тургор кож и и сократимость гладких мышц. Содержание воды в эпидермисе увеличивается на треть, а жиро в - на две трети от исходных величин.

190 Глава 6

 

Рис. 62. Сен­ сорная комна­ та (фирма Rompa Snoe- zelen).

 

ности голубого излучения фотодеструктивные процессы наибо­ лее выражены при незначительной толщине кожных покровов, которая характерна для новорожденных.

Лечебны е эффекты: психоэмоциональный, метабо­

лический, фотодеструктивный.

Показания. Переутомление, неврозы, расстройства сна, трофические язвы, вялозаживающие раны, желтуха новорож­ денных.

Противопоказания. Фотоофтальмия, фотоэритема.

Параметры. Для хромотерапии используют источники видимого излучения различного спектрального состава, излу­ чающие в диапазоне длин волн 400-760 нм. Для лечебных целей используют рефлектор медицинский (Минина) и лампы Соллюкс с различными светофильтрами, пребывание больных в специальных сенсорных комнатах (рис, 62) с источниками, которые позволяют воспроизводить разнообразные сочетания цветов. Для лечения желтухи новорожденных применяют отечественный облучатель ВОД-11, а также КЛА-21, в которых имеются голубые лампы и лампы дневного света.

Методика. Методы лечебного применения видимого из- лучени во многом аналогичны инфракрасному облучению. Облучение новорожденных осуществляют на расстоянии 50-70 см от поверхности тела.

Дозирование лечебных процедур осуществляют по плотности потока энергии и ощущению больным легкого и приятного тепла. Используют также методы психофизиологической оценки порогов цветовосприятия при помощи аномалоскопа АН. Оцен-

ку степени адаптации зрительного анализатора производят по критической частоте слияния мельканий (КЧСМ). Продолжи­ тельность процедур и длительность курса определяют индиви­ дуально. Повторные курсы хромотерапии назначают через 1 мес.

 

УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ОБЛУЧЕНИЕ

 

Ультрафиолетовое облучени е - лечебное применение уль­

трафиолетового излучения.

При поглощении квантов ультрафиолетового излучения в ко­ же протекают следующие фотохимические и фотобиоло­ гические реакции: разрушение белковых молекул {фотолиз), образование более сложных биологических молекул

{фотобиосинтез) или молекул с новыми физико-химическими свойствами {фотоизомеризацид), а также образование биора­ дикалов. Сочетание и выраженность этих реакций, а также проявление последующих лечебных эффектов определяются спектральным составом ультрафиолетовых лучей. В фотобиоло­ гии длинно-, средне- и коротковолновые ультрафиолетовые лучи условно относят соответственно к А-, В- и С-зонам.

 

 

Длинноволновое облучение

 

 

Длинноволново е облучение - лечебное применение длин­

новолнового ультрафиолетового излучения.

192 Глава 6

 

Рис. 64. Зависимость интенсивности образова­ ния меланина в коже человека от длины волны ультрафиолетового излу­ чения.

По оси абсцисс: длина волны оптического из­ лучения мкм; по оси ординат интенсивность образования меланина %.

 

 

Ультрафиолетовые лучи длинноволнового диапазона стиму­ лируют процессы декарбоксилирования тирозина с последую­ щим образованием меланина (рис. 63) в клетках шиловидного слоя эпидермиса (меланоцитах). Они расположены среди кле­ ток базального слоя эпидермиса и имеют множество отростков, расходящихся в разных направлениях. УФ-излучение вызывает пролиферацию клеток мальпигиевого слоя эпидермиса и стиму­ лирует продукцию меланина. Меланин (греч. черный) - пигмент, структуру которого составляет полимер индольных групп с неупорядоченной структурой (рис. 63). Меланоциты секретируют и выделяют гранулы меланина в ближайшие эпи- дермоциты, что обусловливает пигментацию (загар) кожи.

Наибольшее количество меланина образуется в коже на 3-й сутки от момента облучения. Максимальным пигментирующим действием обладают длинноволновые ультрафиолетовые лучи с длиной волны 340-360 нм (рис. 64). Усиление меланогенеза приводит к компенсаторной активации синтеза АКТГ и МСГ, которые регулируют секреторную деятельность надпочечников.

Продукты фотодеструкции ковалентно связываются с белка­ ми кожи и образуют неоантигены, которые вступают в контакт с эпидермальными макрофагами (клетками Лангерганса) надба- зального слоя эпидермиса. Эти клетки, обладающие антиген- презентирующими свойствами, перемещаются в дерму и через фенестрированный эндотелий лимфатических сосудов движутся

Фототерапия 193 к региональным лимфатическим узлам, дренирующим участок образования антигенов. В узлах и дерме происходит взаимо­ действие этих клеток с Т-лимфоцитами. Их активация приводит к пролиферации В-лимфоцитов, дегрануляции моноцитов и тка­ невых макрофагов, образованию.иммуноглобулинов А, М, G

В результате выделяется большое количество неспецифических гуморальных факторов межклеточных взаимодействий и лим- фокинов. Кратковременная активация лаброцитов и базофилов с выделением гистамина и гепарина сменяется продолжитель­ ной дегрануляцией макрофагов и эозинофилов, которые секре- тируют в дерму большое количество гранулярных гидролазных ферментов и анитимедиаторов воспаления (гистаминаза, про- стогландиндегидрогеназа и др.). Таким образом, экспонирова­ ние продуктов фотодеструкции белков приводит к формирова­ нию иммунного ответа, имеющего значительное сходство с реакцией гиперчувствительности замедленного типа (рис. 65). Запуск описан­ ных выше процессов происходит через 15-16 часов и достигает мак­ симума через 24-48 часов после инициации антигена.

В зависимости от состояния организма и продолжительности длинноволнового облучения состав клеточной популяции им­ мунного ответа может существенно изменяться. В крови проис­ ходит нарастание неидентифицированных форм лимфоцитов, что свидетельствует об индукции процессов дифференцировки лимфоцитов из клеток-предшественников. Попавшие в кожу антигены и иммуноглобулины G активируют систему компле­ мента с последующим запуском комплекса мембранных энзи­ мов и Т-лимфоцитов-хелперов. У ослабленных больных Т- хелперный ответ кожи выражен слабо и в наибольшей степени проявляется фаза антигенного контакта. Такая тренировка им­ мунной системы длинноволновым ультрафиолетовым из­ лучением повышает неспецифическую резистентность организма к неблагоприятным факторам внешней среды.

Надо, однако, помнить что длительное ультрафиолетовое облучение приводит к практически полному исчезновению клеток Лангерганса из эпидермиса и нарушению процессов презентирова- ния продуктов фотодеструкции, который начинают осуществлять клетки Грэнстейна. Попав в дерму, ДУФ-индуцированные антигены могут вызвать бласттрансформацию клеточных элементов кожи. Кроме того, они активируют антигенспецифические Т-супрессоры, которые блокируют инициацию Т-хелперов (см. рис. 65).

Механизм образования и активации Т-супрессоров неиз­

вестен, но показано, что они ингибируют противоопухолевые

194 Глава 6

 

 

 

реакции раньше, чем формируется опухоль. В настоящее время возможность образования опухолевых клеток в коже под дей­ ствием длинноволнового ультрафиолетового облучения сомне­ нию не подлежит, но участие в бластогенных реакциях клеток

Фототерапия 195

 

 

Лангерганса, Т-клеточных субпопуляций лимфатических узлов и

Т-супрессоров пока не удается доказать достоверно.

Некоторые химические соединения фурокумаринового ряда

(аммифурин, бероксан, псоберан, псорален, пувален) способ­ ны сенсибилизировать кожу больных к длинноволновому уль­ трафиолетовому излучению и стимулировать образование в меланоцитах пигмента меланина. При предварительном перо- ральном приеме этих препаратов с последующим облучением длинноволновыми ультрафиолетовыми лучами они соединяются с тимидиновыми основаниями ДНК клеток дермы и образуют С-4-циклобутанфотоаддитивные соединения. Такие продукты подавляют частоту митозов быстроделящихся клеток дермы и дифференцировку базальных слоев эпидермиса. В результате у больных псориазом, грибовидным микозом и витилиго возни­ кает эритема и отек на пораженных участках кожи. В процессе курсового лечения по определенной схеме происходит восста­ новление структуры кож и и ее пигментации. Такой метод лечения данных заболеваний называется фотохимиотерапией или /7У5!Л-терапией (PUVA: Р псорален, UVA ультрафиолетовое излучение зоны А).

Лечебные эффекты: пигментообразующий, иммуности­

мулирующий, фотосенсибилизирующий.

Показания. Хронические воспалительные заболевания внут­ ренних органов (особенно дыхательной системы), заболевания суставов и костей различной этиологии, ожоги и отморожения, вялозаживающие раны и язвы, утомление, псориаз, экзема, грибовидный микоз, витилиго, себорея.

Противопоказания. Острые воспалительно-гнойные заболе­ вания, заболевания печени и почек с выраженным нарушением функций, гипертиреоз, повышенная чувствительность к ультра­ фиолетовому излучению.

Параметры. Для лечебного воздействия используют длинно­ волновое ультрафиолетовое излучение = 320-400 нм) с ин­ тенсивностью Искусственные источники уль­ трафиолетовых лучей можно разделить, на селективные

(излучают длинноволновое или комбинацию длинно- и средне­ волновых УФ-лучей) и интегральные (излучают все области спектра УФ-лучей). Для получения лечебных эффектов как пра­ вило используют селективные источники.

Длинноволновое ультрафиолетовое облучение применяют также в установках для получения загара - соляриях (рис.66). Они содержат различное количество инфляционных рефлек-

196 Глава 6

 

 

Рис. 66. Длинноволновое ультрафиолетовое облучение тела.

 

торных ламп 100-R (мощностью 80-100 Вт) для загара тела и металло-галогенные лампы (мощностью 400 Вт) для загара ли­ ца. В медицинских и лечебно-профилактических учреждениях применяют солярии Ketler, Ergoline, Salana, Nemectron и другие. Селективное излучение получают такжи при помощи газоразрядной лампы низкого давления ЛУФ 153 с максимальной спектральной плот­ ностью ультрафиолетового излучения в длинноволновом диапазоне. Ее используют для PUVA-терапии в установках ультрафиолетовых длинно­ волновых УУД-1, УУД-1-А, облучателе ультрафиолетовом для головы ОУГ-1, облучателе ультрафиолетовом для конечностей ОУК-1, а также облучателях ЭОД-10, ЭГД-5. За рубежом выпускают установки для об­ щих и локальных облучений PUVA, Psorylux, Psorymox, Valdman и другие Источники интегрального излучения для длинноволнового облучения

применяют редко (см. Средневолновое облучение).

Методика. Длинноволновому облучению подвергают часть или все тело больного (см. рис. 66). При местном воздействии облучают непигментированный участок тела пациента. Перед общим облучением больному необходимо раздеться и отдох­ нуть 5-10 мин. Его кожа должна быть очищена от различных мазей и кремов. В зависимости от конструкции аппарата, облучают поочередно различные поверхности тела больного или одновременно все его тело по круговой методике (рис. 67). Расстояние от источника ДУФ-излучения до тела составляет не менее 10-15 см. Глаза больного во время процедуры долж­

ны быть защищены при помощи специальных очков.

Фототерапия 197

 

 

Рис. 67. ПУВА-тера- пия.

 

 

Дозирование воздействий осуществляют по интенсивности, плотности энергии и продолжительности облучения. В соот­ ветствии с типом пигментации кожи приняты три схемы общего длинноволнового ультрафиолетового облучения (табл. 9).

 

Т а б л и ц а 9