способ лечения пациентов с деформирующим артрозом

Формула изобретения

Способ лечения пациентов с деформирующим артрозом, включающий облучение области сустава КВЧ излучением, отличающийся тем, что воздействуют КВЧ излучением на частоте молекулярного спектра поглощения и излучения оксида азота 150,176-150,664 ГГц, плотностью мощности 0,2 мВт/см² по 5 мин на 3 участка кожи, расположенные в проекции медиальной, средней и латеральной области суставной щели, ежедневно в течение 10 дней.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, в частности к ортопедии и физиотерапии, и может быть использовано для лечения больных с деформирующим остеоартрозом.

Одним из ключевых патогенетических звеньев, определяющих степень выраженности катаболических процессов в костной и хрящевой ткани на ранних стадиях дегенеративно-дистрофических заболеваний, является нарушение микроциркуляции костной ткани. Разработка и внедрение эффективных способов коррекции нарушений микроциркуляции костной ткани, как основы патогенетической терапии дегенеративно-дистрофической патологии, является актуальной задачей современной ортопедии.

Одним из традиционных способов лечебного воздействия на поврежденный участок ткани является дополнительное применение физических методов, способствующих нормализации процессов их регенерации и уменьшению осложнений (воспалительные и дистрофические процессы, остеомиелит, ложные суставы и т.д.). В основе физических методов воздействия лежит попытка управления восстановительными процессами.

Результатами многочисленных клинико-экспериментальных исследований доказано, что КВЧ-излучение является одним из наиболее эффективных факторов, используемых современной физиотерапией: нормализует реологические свойства крови, является антиоксидантом физической природы [Зубкова С.М. Сравнительный анализ биологического действия микроволн и лазерного излучения.// Вопр. курортол. - 1996. - № 6. - С.31-34; Ковалев А.А. Биоэлектрические эквиваленты кортикальных механизмов саногенеза организма человека в условиях нормы, патологии и под влиянием нетеплового воздействия электромагнитного излучения КВЧ-диапазона. // Миллиметровые волны в биологии и медицине. - 1998. - № 2. - С.16-27; Лебедева Н.Н., Котровская Т.И. Экспериментально-клинические исследования в области биологических эффектов миллиметровых волн (обзор, часть 1). // Миллиметровые волны в биологии и медицине. - 1999. - № 3. - С.3-13.], вызывает нормализацию тонуса мозговых и периферических сосудов, улучшает микроциркуляцию в поврежденных тканях [Гапонюк П.Я., Столбиков А.Е., Шерковина Т.Ю., Жуковский В.Д. Влияние низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона на биоэлектрическую активность периферических, центральных нервных структур и системную гемодинамику больных гипертонической болезнью. // Вопр. курортол. - 1988. - № 3. - С.14-18; Жуков Б.Н., Лысов Н.А. Влияние ММ-волн на микроциркуляцию. // Миллиметровые волны в медицине и биологии: Сб. докл. 11 Росс. симпозиума с мжд участием. - М., 1997. - С.120-121.]. Это обусловило широкое использование КВЧ-терапии в медицинской, в том числе ортопедотравматологической практике (Полякова А.Г., Буйлова Т.В., Алейник Д.Я., Колесов С.Н., Корнаухов А.В., Прилучный М.А., Капустина Н.Б. Комплексное изучение КВЧ-воздействия в эксперименте и в реабилитации больных с дегенеративно-дистрофической патологией крупных суставов. // Миллиметровые волны в биологии и медицине. 1999. № 1(13). С.22-27.).

В медицине издавна применяются электромагнитные излучения различных диапазонов волн, но лишь сравнительно недавно началось использование электромагнитного излучения (ЭМИ) миллиметрового диапазона, к которым относятся волны длиной от 1 до 10 мм. Им соответствуют частоты от 30 до 300 ГГц (КВЧ-диапазон), а медицинское применение миллиметровых волн получило название КВЧ- или миллиметровая терапия. Использование такого излучения основывалось на предположении, что организм человека, как частотно-избирательная система, сам выберет из воздействующего шумового КВЧ-сигнала индивидуальную частоту, соответствующую данному организму и данной патологии. Под первичной мишенью воздействия миллиметровых волн в "физиологической" концепции подразумеваются молекулы воды, собственно, те из них, которые связаны с белковыми структурами кожного коллагена. Изменение вследствие этого воздействия электретного состояния коллагена и его пьезоэлектрических свойств обусловливает возбуждение чувствительных нервных волокон в кожных рецепторах - тельцах Руффини. Затем следует возбуждение преганглионарных симпатических нейронов боковых рогов спинного мозга, возбуждение расположенных в вегетативных ганглиях МИФ-нейронов, которые выделяют в синаптические щели и сосудистое русло адреналин, норадреналин и т.д.

Известен способ применения электромагнитной терапии КВЧ для лечения больных с заболеваниями опорно-двигательного аппарата, при котором используется излучение миллиметрового диапазона низкой интенсивности, создаваемое аппаратами "Явь-1", при частоте 53,534 ГГц (5,6 мм) или 42,194 ГГц (7,1 мм). Облучение проводится при плотности потока падающей мощности 10 мВт/см², в режиме частотной модуляции f=50 Гц, ширина полосы модуляции 100 МГц. Воздействие осуществляется на область патологического процесса: при артрозо-артритах на соответствующие суставы. Длительность сеанса 30 минут 1-2 раза в день, курс лечения 10-20 сеансов (И.Э.Детлав, И.Я.Наудиня, А.В.Тарауска Электромагнитное излучение КВЧ при заболеваниях опорно-двигательной системы. В кн. Вопросы использования электромагнитных излучений малой мощности крайне высоких частот (миллиметровых волн) в медицине. / КВЧ-терапия, т.3, сборник методических материалов для практикующих врачей. - Ижевск: АО НИЦ "ИКАР", 1992. 172 с.).

Недостатком указанного способа является рефлекторный принцип воздействия на центральные и переферические механизмы регуляции микроциркуляции, что не всегда позволяет рассчитывать на эффективность данного вида воздействия по отношению к участкам костной ткани с нарушенной микроциркуляцией вследствие дегенеративно-дистрофического процесса. Глубина проникновения в ткани данного диапазона ЭМИ не превышает 3-5 мм. Применение данного способа КВЧ-терапии в клинической практике требует дополнительного лабораторного контроля (расчет показателя Гаркави-Квакиной-Уколовой по соотношению лимфоцитов к сегментоядерным нейтрофилам в лейкоцитарной формуле) и учета адаптационных реакций, рассматриваемых в качестве критериев индивидуального подбора необходимых режимов КВЧ-терапии применительно к конкретному больному. При этом наличие у больных реакций "стресса" требует увеличения продолжительности воздействия до 60 мин. Вышеизложенные особенности создают дополнительные организационно-методические трудности в практической реализации. Кроме этого, при использовании данного способа было отмечено, что не у всех больных с реакцией тренировки или активации был получен лечебный эффект.

Нами предложен способ лечения деформирующего артроза, включающий облучение области пораженного сустава КВЧ-излучением, отличающийся тем, что воздействуют КВЧ-излучением на частоте оксида азота (150,176-150,664 ГГц) плотностью мощности 0,2 мВт/см² по 15 минут ежедневно в течение 10 дней.

Преимуществом предложенного нами способа является использование эффекта резонансного воздействия на частоте молекулярного спектра поглощения и излучения оксида азота (МСПИОА), позволяющего активизировать метаболические и рефлекторные эффекты ОА на реологический и сосудистый компоненты микроциркуляции в костной ткани. При этом механизм воздействия ЭМИ МСПИОА является резонансным, не зависящим от характера адаптационных реакций, и не требует индивидуального подбора необходимых режимов КВЧ-терапии применительно к конкретному больному. Кроме этого, ЭМИ, используемое в предложенном нами способе, имеет глубину проникновения в биологические ткани до 50 мм, что обеспечивает максимальную эффективность воздействия непосредственно в патологическом очаге.

Способ осуществляется следующим образом

Облучение проводится малогабаритным медицинским аппаратом «KBЧ-NO», разработанным в медико-технической ассоциации КВЧ (г.Москва) совместно с ФГУП «НПП-Исток» (г.Фрязино) и ОАО ЦНИИИА (г.Саратов) [Бецкий О.В., Креницкий А.П., Майбородин А.В. и др., 2006]. Структура молекулярного ТГЧ-спектра ЭМИ на частотах МСПИОА формируется этим генератором в соответствии с методами, предложенными и реализованными в квазиоптическом КВЧ генераторном комплексе моделирования детерминированных шумов для биофизических исследований, разработанным в ОАО ЦНИИИА [Креницкий А.П., Майбородин А.В., Бецкий О.В. и др., 2003].

Облучается поверхность кожи площадью 3 см² над областью пораженного сустава. За один сеанс облучается 3 участка кожи, расположенные в проекции медиальной, средней и латеральной области суставной щели. Облучатель располагается на расстоянии 1,5 см над поверхностью кожи. Плотность мощности, падающей на кожу, составляет 0,2 мВт/см².

Общая продолжительность однократного облучения составляет 15 минут в режиме амплитудной модуляции сигнала на частоте 150,176-150,664 ГГц. Соответственно на каждый из 3 участков кожи облучение осуществляется в течение 5 минут. Количество сеансов облучения на курс лечения равно 10.

Эффективность предложенного нами способа подтверждена проведенным экспериментальным исследованием и клиническими данными.

Эксперименты проводили на 63 белых беспородных крысах - самцах массой 180-220 г. Животные поставлялись из вивария ГОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет Росздрава», где содержались в стандартных условиях. Для устранения влияния сезонной и циркадной зависимости на систему гомео- и гемостаза эксперименты проводили в осенне-зимний период во второй половине дня. Все экспериментальные животные находились в одинаковых условиях. Опыты проводились в отдельной лаборатории, исключающей посторонние раздражители, при постоянной температуре воздуха 18-22°С, со стандартным уровнем освещения, влажностью воздуха 50-70%. При содержании в лаборатории животных обеспечивали сбалансированным кормом и водой без ограничения.

Выбор крыс в качестве объекта исследования был обусловлен тем, что они являются удобным экспериментальным материалом для массовых острых и хронических экспериментов. Эти животные обладают повышенной чувствительностью к ограничению двигательной активности (Федоров И.В., 1980) и к действию ЭМИ различных диапазонов (Грабовская Е.Ю., 1992; Чуян Е.Н., 1992). Для формирования экспериментальных групп отбирали половозрелых животных одинакового возраста, пола (самцы) и веса. Подобный отбор позволил сформировать однородные группы животных с одинаковыми конституциональными особенностями, однотипно реагирующих на действие различных стрессорных факторов.

Нарушения микроциркуляции моделировали иммобилизационным стрессом [Антонов А.М., Беликина Н.В., Георгиева и др., 1964]: вариант острого стресса - жесткая фиксация крыс на спине в течение 3-х часов, вариант хронического стресса - жесткая фиксация крыс на спине в течение 5-ти дней по 3 часа ежедневно.

Эксперименты на животных проводили в соответствии с требованиями Женевской конвенции «International Guiding Principles for Biomedical Research Involving Animals» (Geneva, 1990).

Исследование включало 9 серий экспериментов, каждая из которых была выполнена на 7 животных. В 1, 2, 3 и 4 сериях экспериментов осуществляли моделирование острого иммобилизационного стресса у крыс. В первой серии экспериментов дополнительных внешних воздействий не применяли. В остальных трех сериях экспериментов животных облучали электромагнитными волнами терагерцового диапазона на фоне острого иммобилизационного стресса.

Продолжительность однократного облучения составляла 5, 15 и 30 минут в режиме амплитудной модуляции сигнала на частоте 150,176-150,664 ГГц. Во второй серии длительность облучения составила 5 минут, в третьей серии - 15 минут, и в четвертой серии - 30 минут. В 5-8 сериях экспериментов животные находились в условиях хронического иммобилизационного стресса. При этом в 5 серии внешних дополнительных воздействий не применялось. В 6-8 сериях экспериментов животных облучали электромагнитными волнами терагерцового диапазона на фоне хронического иммобилизационного стресса. В шестой серии длительность облучения составила 5 минут, в седьмой серии - 15 минут, и в восьмой серии - 30 минут. Девятую серию эксперимента составили 7 животных, не подвергавшихся стрессорному раздражению и никаким дополнительным внешним воздействиям (интактный контроль).

Животных в конце эксперимента декапитировали с соблюдением основных требований к эвтаназии, изложенных в Приложении № 4 к «Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных». Готовили серии цитологических препаратов (мазки крови, красного костного мозга), а также проводили забор ККМ, грудины, бедренных костей (костной и хрящевой ткани) с последующей фиксацией их в различных растворах для световой микроскопии.

При иммобилизационном стрессе (в большей степени при хроническом и в меньшей степени при остром) наиболее значительные изменения возникали в капиллярах и поскапиллярах, где отмечались признаки стаза, агрегации и сладжа форменных элементов крови. В венулах была отмечена адгезия лейкоцитов («краевое стояние») к ламинарной поверхности сосудов с миграцией их в периваскулярную область. В системе МЦР формировалась картина сладжа аморфного типа (по классификации В.В.Куприянова, 1969). Пристеночные зоны содержали тромбоцитарные скопления, что говорило о начале тромбообразования.

Все представленные выше изменения вели к стазу в посткапиллярно-венулярном отделе системы. Была выявлена редукция значительного количества капилляров, потерявших свое функциональное назначение.

В 5 группе животных, подвергшихся воздействию хронического стресса, общее состояние крыс прогрессивно ухудшалось по ходу эксперимента. С точки зрения морфологии МЦР тотально (в изучаемых органах) определялась патологическая трансформация МЦР. Нарастали изменения гладкомышечных и эндотелиальных клеток сосудов, сопровождавшиеся метахромазией, мозаичной гиперхромностью, выраженными становились признаки дистрофии всех клеточных элементов, волокон соединительной ткани и периваскулярных структур, - все это сопровождалось усилением деформации контуров сосудов и извилистости. Во всех объектах исследования (костная ткань и ККМ) по ходу сосудов обменного и отводящего звеньев МЦР нарастал периваскулярный отек, инфильтрация клетками, обусловленные увеличением проницаемости сосудистой стенки. Значительно уменьшалось число сетевых капилляров с формированием петлевидных капиллярных комплексов и обширных бессосудистых зон (фиг. 1.А, Б, В - хронический иммобилизационный стресс (5 группа). Грудина крысы. Сосудисто-нервный пучок. Окраска гематоксилином и эозином. Ув.×400. Определяются: дистония сосудов, неравномерное полнокровие, набухание сосудистой стенки (А), агрегация (сладж) эритроцитов, и их адгезия к сосудистой стенке, микротромбы (Б, В), периваскулярный отек, метахромазия сосудистой стенки, вакуолизация нервных элементов (Б)).

Таким образом, трансформация МЦР при иммобилизационном стрессе проявлялась в дистонии, разрежении сети капилляров костной ткани - вплоть до появления (при хроническом стрессе) аваскулярных зон.

Общим итогом расстройств микроциркуляции при иммобилизационном стрессе являлось развитие ишемии и гипоксии костной ткани различной степени выраженности.

Состояние хрящевой ткани в условиях хронического иммобилизационного стресса характеризовалось признаками вакуолизации ядер хондроцитов и метахромазии их цитоплазмы (фиг.2 - хронический иммобилизационный стресс (5 группа). Гиалиновый хрящ грудины крысы. Ув.×400. Окраска гематоксилином и эозином. Определяются: вакуолизация ядер, метахромазия цитоплазмы хондроцитов.).

При использовании электромагнитных волн на частотах МСПИОА 150,176-150,664 ГГц наблюдалось эффективное восстановление микроангиоархитектоники, - особенно капиллярного звена, до величин, близких к соответствующим показателям интактных животных 9 группы.

Наиболее оптимистичны по степени нормализации кровотока в МЦР костной ткани оказались результаты, полученные в 3 и 7 группах экспериментальных животных.

В 3 и 7 экспериментальных группах животных, при применении электромагнитных волн на частотах молекулярного спектра поглощения оксида азота 150,176-150,664 ГГц в течение 15 минут на фоне острого и хронического иммобилизационного стресса была выявлена положительная динамика перестройки ангиоархитектоники сосудистых сетей костной ткани с заметной их дилатацией, уменьшением дистрофии элементов сосудистой стенки. При этом уменьшалась извилистость, дистония, восстанавливалась равномерность распределения сосудов с уменьшением малососудистых зон и восстанавливалось равновесие между звеньями притока и оттока крови с изменением количества и типа организации сосудов.

Параллельно с признаками нормализации кровотока костной ткани уменьшалась реакция краевого стояния лейкоцитов - в первую очередь в собирательных венулах. О коррекции изменений сосудистого звена свидетельствовало заметное снижение извилистости посткапилляров и отдельных венул. В большинстве изученных объектов не определялись признаки нарушения проницаемости капилляров (фиг.3 - острый иммобилизационный стресс с применением ЭМИ в течение 15 минут (3 группа). ККМ и костная ткань грудины крысы. Окраска гематоксилином и эозином. Ув.×400. Определяется максимальная коррекция функциональных и метаболических нарушений).

Оценка гистологических показателей состояния МЦР костной ткани крыс в 7 экспериментальной группе обнаружило их корреляцию с максимальным приближением к аналогичным показателям у интактных животных 9 группы.

Состояние гиалинового хряща также приближалось к нормальному у животных данной группы (фиг.4 - хронический иммобилизационный стресс с применением ЭМИ в течение 15 минут (7 группа). Гиалиновый хрящ грудины крысы. Ув.×400. Окраска гематоксилином и эозином. Определяется, что состояние хряща приближается к нормальному).

Анализ полученных результатов экспериментального исследования подтвердил эффективность предложенного нами способа коррекции нарушений микроциркуляции костной ткани и состояния хрящевой ткани.

Предложенный нами способ был использован в комплексном лечении 30 больных с деформирующим артрозом коленных суставов (основная группа). Группу сравнения составили 32 пациента с аналогичной патологией, в комплексном лечении которых применялась КВЧ-терапия аппаратом "Явь-1", при частоте 53,534 ГГц (5,6 мм) или 42,194 ГГц (7,1 мм). Возраст больных составлял от 45 до 67 лет. Обе группы пациентов были сопоставимы по полу, возрасту и характеру сопутствующей патологии. Основными жалобами являлись боль, тугоподвижность и ограничение амплитуды движений в коленных суставах. С целью уточнения характера и степени выраженности патологических изменений в пораженных суставах всем больным выполнялась стандартная рентгенография и ультразвуковое исследование (УЗИ) (на аппарате LOGIC-400 МД линейным датчиком 6-9 МГц). УЗИ коленных суставов выполняли двукратно: перед началом и после окончания курса лечения. В качестве сравнительных критериев учитывали: степень выраженности болевого синдрома при ходьбе по 100 мм визуальной аналоговой шкале (ВАШ), степень ограничения амплитуды движений сустава по сравнению с физиологической нормой, частоту встречаемости синовита и отека параартикулярных тканей. Полученные результаты представлены в таблице.

В группе сравнения, получавших КВЧ-терапию аппаратом «Явь-1», уменьшение выраженности болевого синдрома и увеличение амплитуды движений наблюдалось после 7-8 сеанса, а у 4 больных после 3 процедуры было отмечено усиление болевого синдрома. Выраженность болевого синдрома у пациентов этой группы уменьшилась в 2,4 раза, амплитуда движений увеличилась в среднем на 6,1°, частота встречаемости синовита уменьшилась в 2,7 раза, а частота встречаемости отека параартикулярных тканей - в 4 раза.

В основной группе пациентов, получавших КВЧ-терапию в соответствии с предложенным нами способом, уменьшение выраженности болевого синдрома и увеличение амплитуды движений у 24 человек было отмечено уже после 3-4 процедуры. Усиление болевого синдрома не было отмечено ни в одном случае. Выраженность болевого синдрома у пациентов основной группы уменьшилась в 3,9 раза, амплитуда движений увеличилась в среднем на 9,2°, частота встречаемости синовита уменьшилась в 4,3 раза, а частота встречаемости отека параартикулярных тканей - в 4,7 раза. Общее время, затраченное на проведение КВЧ-терапии, у пациентов основной группы оказалось в 3 раза меньшим по сравнению с контрольной группой пациентов.

При сравнительном анализе полученных данных было отмечено, что у больных основной группы положительная динамика исследуемых показателей была достоверно лучшей по сравнению с пациентами группы сравнения. Использование КВЧ-терапии на частоте МСПИОА в комплексном лечении пациентов с ДОА позволяет получить клинический эффект быстрее, чем при использовании КВЧ-терапии на частоте 53,534 ГГц (5,6 мм) или 42,194 ГГц (7,1 мм) и избежать нежелательных осложнений.

Клинический пример.

Больная Б., 52 лет, находилась на стационарном лечении в ГКБ № 2 по поводу обострения деформирующего артроза правого коленного сустава II ст. (с учетом данных рентгенограммы правого коленного сустава - фиг.5) с 10.09.09 г. по 30.09.09 г.

На момент обращения пациентка жаловалась на боль в правом коленном суставе в покое, усиливающуюся при ходьбе (53 мм по ВАШ), ограничение амплитуды движений этого сустава, ограничение трудоспособности.

При обследовании пациентки были отмечены: локальная болезненность при пальпации параартикулярных тканей правого коленного сустава, ограничение амплитуды движений этого сустава в направлении сгибание - разгибание на 24°, явления синовита и отека параартикулярных тканей.

Наряду со стандартной схемой медикаментозного и восстановительного лечения в комплекс реабилитации пациентки Б. была включена КВЧ терапия в соответствии с предложенным нами способом. Продолжительность курса составила 10 сеансов. Облучение проводили по 3 областям: в проекции медиальной, средней и латеральной областей щели правого коленного сустава.

При оценке ближайших результатов лечения была отмечена явная положительная динамика. Болевой синдром в покое купировался полностью, сохранялся только при нагрузке (15 мм по ВАШ). Пальпация параартикулярных тканей была безболезненной. Амплитуда движений правого коленного сустава в направлении сгибание - разгибание увеличилась на 13°. Явления синовита и отека параартикулярных тканей купировались полностью. После завершения курса лечения пациентка продолжила свою профессиональную деятельность.

Таким образом, анализ полученных данных позволил сделать вывод о том, что применение предложенного нами способа лечения пациентов с деформирующим артрозом при помощи КВЧ-терапии на частоте МСПИОА позволяет достигнуть коррекции нарушений микроциркуляции костной ткани и состояния хрящевой ткани, сократить общее время КВЧ-терапии в 3 раза, снизить трудоемкость применения метода, а также получить положительный клинический эффект быстрее, чем при использовании КВЧ-терапии на частоте 53,534 ГГц (5,6 мм) или 42,194 ГГц (7,1 мм) и избежать нежелательных осложнений.