способ физиотерапии

Формула изобретения

Способ электрофизиотерапии, заключающийся в воздействии низковольтным электрическим полем напряжением 3-9 В, которое осуществляют при установке электродов вблизи тела пациента без электрического контакта, при этом используют электроды, изготовленные из алюминия или железа, для нормостенического телосложения толщина электродов составляет 0,1 мм, для гиперстенического телосложения 0,12 мм, для гипостенического телосложения 0,085 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к физиотерапии, и может быть использовано для лечебного воздействия на ткани путем электротерапии.

Из литературных источников и клинического опыта известно, что наиболее эффективным методом электротерапии является гальванизация [Общая физиотерапия. B.C.Улащик, И.В.Лукомский - Мн.: Книжный Дом, 2008. - 510 с: ил.]. Гальванизация применяется при лечении: травм и заболевания периферической нервной системы (плексит, радикулит, мононейропатия и полинейропатия, невралгия и др.); травм и заболеваний центральной нервной системы (черепно-мозговые и спинномозговые травмы, расстройства мозгового и спинального кровообращения, менингиты, энцефалиты и др.); вегетативной дистонии, неврастении и других невротических состояний; заболеваний органов пищеварения, протекающих с нарушением моторной и секреторной функций (хронические гастриты, колиты, холециститы, дискенезии желчевыводящих путей, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки); заболеваний сердечнососудистой системы (артериальная гипертензия и гипотензия, стенокардия, атеросклероз в начальных стадиях; хронических воспалительных заболеваний в различных органах и тканях; стоматологических заболеваний (пародонтоз, глоссалгия и др.); заболеваний глаз (кератит, увеит, глаукома и др.); травм и заболевания опорно-двигательной системы (хронические артриты и периартриты травматического, обменного и ревматического происхождения, переломы костей, хронический остеомиелит и др.).

В результате действия постоянного электрического тока в организме человека возникают местные, сегментарно-метамерные или генерализированные реакции. Физико-химические сдвиги, происходящие в тканях организма, приводят к формированию развивающихся по нервно-гуморальному механизму реакций. Отмечается изменение функционального состояния нервной системы, повышается иммунологическая реактивность. Улучшается лимфообращение и кровообращение, трофические и регенеративные процессы.

Процедуры гальванизации обладают противовоспалительным эффектом за счет увеличения фагоцитарной активности макрофагов и полиморфноядерных лейкоцитов, стимуляции ретикулоэндотелиальной системы, повышения активности факторов неспецифического иммунитета.

Гальванизация обладает противовоспалительным, анальгетическим, седативным (на аноде), вазодилататорным, миорелаксирующим, секреторным (на катоде) эффектами.

Механизм действия гальванизации основан на следующем:

Неповрежденная кожа человека обладает высоким омическим сопротивлением и низкой удельной электропроводностью (10³-2·10² См/м (сименс на метр)), поэтому в организм ток проникает в основном через выводные протоки потовых и сальных желез, межклеточные щели. Поскольку их общая площадь не превышает 1/200 части поверхности кожи, то на преодоление эпидермиса, обладающего наибольшим электросопротивлением, тратится большая часть энергии тока. Поэтому здесь развиваются наиболее выраженные первичные (физико-химические) реакции. На воздействие постоянным током, сильнее проявляется раздражение нервных рецепторов. Преодолев сопротивление эпидермиса и подкожной жировой ткани, ток дальше распространяется по пути наименьшего омического сопротивления, преимущественно по межклеточным пространствам, кровеносным и лимфатическим сосудам, оболочкам нервов и мышцам, значительно отклоняясь от прямой, которой можно условно соединить два электрода (Фиг.1). Прохождение тока через ткани сопровождается рядом физико-химических сдвигов, которые и определяют первичное действие гальванизации на организм. Наиболее существенным физико-химическим процессом, обусловленным природой фактора и играющим важную роль в механизме действия постоянного тока, считается изменение ионной коньюктуры, количественного и качественного соотношения ионов в тканях. Под действием приложенного извне электрического поля, положительно заряженные ионы (катионы) двигаются к катоду (отрицательному электроду), а отрицательно заряженные ионы (анионы) - к аноду (положительному электроду). В связи с различиями физико-химических свойств (заряд, радиус, гидратация и др.) ионов скорость их перемещения в тканях неодинакова. В результате этого после гальванизации в тканях организма возникает ионная асимметрия, сказывающаяся на жизнедеятельности клеток, скорости протекания в них биофизических, биохимических и электрофизиологических процессов. Наиболее характерным проявлением ионной асимметрии является относительное преобладание у катода одновалентных катионов (K⁺, Na⁺ ), а у анода - двухвалентных катионов (Ca²⁺, Mg ²⁺). Именно с этим явлением связывают общеизвестное раздражающее (возбуждающее) действие катода и, наоборот, успокаивающее (тормозное) - анода.

При гальванизации наблюдается увеличение активности ионов в тканях. Это обусловлено переходом части ионов из связанного с полиэлектролитами в свободное состояние. Данный процесс способствует повышению физиологической активности тканей и рассматривается как один из механизмов стимулирующего действия гальванизации. Существенную роль среди первичных механизмов действия постоянного тока играет явление электрической поляризации - скопление у мембран противоположно заряженных ионов с образованием электродвижущей силы, имеющей направление, обратное приложенному напряжению. Поляризация приводит к изменению дисперсности коллоидов протоплазмы, гидратации клеток, проницаемости мембран, влияет на процессы диффузии и осмоса.

Поляризация затухает в течение нескольких часов и определяет длительное последействие фактора. Одним из физико-химических эффектов при гальванизации считается изменение кислотно-основного состояния в тканях вследствие перемещения положительных ионов водорода к катоду, а отрицательных гидроксильных ионов к аноду. Одновременно происходит направленное перемещение ионов Na⁺ и Cl^-, восстановление их в атомы, а взаимодействие с водой может привести к образованию под анодом кислоты (HCl), а под катодом - щелочи (NaOH или KOH). Схема происходящих под электродами реакций может быть представлена следующим образом:

H₂+NaOH 2H₂O+NaI^- Na⁺+Cl^- I⁺4Cl+2H₂O 4HCl+O₂

Продукты электролиза являются химически активными веществами и при их избыточном образовании могут быть причиной ожога подлежащих тканей. Изменение же pH тканей отражается на деятельности ферментов и тканевом дыхании, состоянии биоколлоидов, служит источником раздражения кожных рецепторов.

Наряду с движением ионов при гальванизации происходит движение жидкости (воды) в направлении катода (электроосмос). Вследствие этого под катодом наблюдается отек и разрыхление, а в области анода - сморщивание и уплотнение тканей, что следует учитывать, особенно при лечении воспалительных процессов. Названые и другие физико-химические эффекты гальванического тока определяют его физиологическое и терапевтическое действие [Физиотерапия. Универсальная медицинская энциклопедия B.C.Улащик. - Мн.: Книжный Дом, 2008. - 640 с: ил., Общая физиотерапия. B.C.Улащик, И.В.Лукомский - Мн.: Книжный Дом, 2008. - 510 с: ил., Пономаренко Г.Н., Турковский И.И. Биофизические основы физиотерапии: Учебное пособие. - М.: ОАО Издательство Медицина. 2006. - 176 с: ил.].

Известен следующий способ для проведения гальванизации. Для гальванизации используют портативные аппараты «Радиус-01», «Поток-1», ГР-1М и ГР-2 (для гальванизации полости рта), ДТГЭ-70-01, «Этер», «Микроток», «Элфор», АГЕФ-01 и другие, представляющие собой электронные выпрямители переменного тока осветительной сети или портативные аппараты с автономным питанием. Они обеспечивают получение на выходе стабильного постоянного тока небольшой силы и невысокого напряжения. При проведении процедур на участок тела, подлежащий воздействию, накладывают электроды, которые соединяют с различными полюсами аппарата для гальванизации.

Недостатками существующего способа электротерапии (гальванизации) является: невозможность применения его при повреждениях кожного покрова (при ожогах, хирургических травмах, трофических язвах и т.д.); очень низкая эффективность при лечении заболеваний костной и хрящевой тканей (хронические артриты и периартриты травматического, обменного и ревматического происхождения, переломы костей, хронический остеомиелит и др.), так как электрический ток протекает по пути наименьшего сопротивления, то есть по мягким тканям, удельное сопротивление которых в миллион раз ниже, чем у твердых (костной и хрящевой); ограничения применения по времени, так как специфической особенностью действия постоянного тока является направленное перемещение положительных и отрицательных ионов, а также других заряженных частиц в тканях организма, находящихся между электродами. Отрицательные ионы перемещаются по направлению к положительному полюсу, а положительно заряженные - к отрицательному. Подойдя к металлическому электроду, ионы теряют свой заряд и превращаются в химически активные атомы, которые вступают в реакцию с водой и образуют на металлических пластинках продукты электролиза. За счет явления электролиза на положительном электроде выделяется кислота, а на отрицательном щелочь. Эти продукты электролиза могут вызвать химический ожог тканей, соприкасающихся с металлическим электродом.

Задачей заявляемого изобретения является увеличение эффективности электротерапии при лечении травм и заболеваний опорно-двигательной системы (артрозы, хронические артриты и периартриты травматического, обменного и ревматического происхождения, переломы костей, хронический остеомиелит и др.).

Поставленная задача достигается тем, что при физиотерапевтическом воздействии электрическим полем отсутствует электрический ток проводимости, а силовые линии электрического поля проходят практически по прямой (Фиг.2), соединяющей электроды, так как диэлектрическая проницаемость мягких и твердых тканей мало отличается (всего не более чем в 10 раз). Таким образом, концентрация силовых линий электрического поля в костной и хрящевой ткани будет даже несколько выше, чем в мягких тканях. Основанием для такого решения поставленной задачи является тот факт, что терапевтическое воздействие оказывает не электрический ток, а электрическое поле. Под действием приложенного электрического поля, положительно заряженные ионы двигаются к катоду (отрицательно зараженному электроду), а отрицательно заряженные ионы - к аноду (положительно заряженному электроду). Поскольку физико-химические свойства ионов (заряд, радиус и т.д.) различны, скорость их перемещения в тканях будет неодинакова. Таким образом, возникает ионная ассиметрия, влияющая на жизнедеятельность клеток.

Достигается это тем, что электроды располагают вблизи тела пациента или участков тела, на которые оказывается воздействие электрического поля, избегая при этом электрического контакта между телом и электродами.

Способ осуществляется следующим образом. Аппарат для электротерапии изготавливают со следующими характеристиками: напряжение воздействия от 3 до 9 В, так как нормализующее и стимулирующее действие гальванизации наиболее отчетливо проявляется при использовании небольших терапевтических дозировок тока (0,03-0,05 мА/см²), соответственно и напряжения 30-80 В, но так как при гальванизации 90% напряжения расходуется на преодоление кожного барьера, а при предлагаемом способе электротерапии нет, то и напряжение воздействия будет на порядок ниже - от 3 до 9 В. Электроды изготавливают из алюминия или железа, толщину рассчитывают исходя из значений электроемкости человеческого тела, которая в среднем для нормостенического телосложения составляет 1,9 мкФ/дм² (для алюминия или железа толщина электрода равна 0,1 мм); для гиперстенического телосложения составляет 2,1 мкФ/дм² (для алюминия или железа толщина электрода равна 0,12 мм; для гипостенического телосложения составляет 1,5 мкФ/дм² (для алюминия или железа толщина электрода равна 0,085 мм), то есть электроемкость тела пациента и электрода в идеале должна быть одинаковой; время воздействия зависит от приложенного напряжения, так как скорость движения ионов Ca ²⁺, Mg²⁺и K⁺, Na⁺ разная и зависит от приложенного напряжения (для напряжения 3 В - время цикла равно 15 минутам, после чего ионная коньюктура придет в равновесие).

Так как при данном способе время воздействия не ограничено отрицательным действием тока, то по истечении цикла необходимо переключить полярность аппарата для продолжения терапевтического воздействия. Продолжительность процедуры неограниченна, но наиболее эффективное время процедур от 1 до 2 часов в день.

Возможно применение одного электрода, тогда в качестве второго электрода используется тело пациента.

Краткое описание чертежей: на фиг.1 изображено направление силовых линий электрического поля при существующем способе гальванизации электрическим током на фиг.2 - направление силовых линий электрического поля при предлагаемом способе электротерапии электрическим полем, где поз.: 1 - электроды; 2 - силовые линии электрического поля; 3 - костная ткань; 4 - мягкие ткани.

Способ апробирован в ЦГБ г.Батайска Ростовской области.

Пример конкретного выполнения способа.

Используется электрод 40×75 см, подходящий для всех суставов конечностей и отдельных сегментов позвоночника, рассчитанный на человека нормостенического сложения с массой до 100 кг. Сегмент тела, на который производится воздействие, помещают вплотную сверху электрода по центру, избегая при этом электрического контакта электрода с телом пациента. Длительность процедуры 1-1,5 часа. Субъективных ощущений нет. Количество процедур на курс 10-12, один раз в день.

Примеры клинического применения.

Пример 1. Пациент Х.В.А., история болезни № 17702, 46 лет. Диагноз клинический: оскольчатый перелом нижней трети правой голени, остеомиелит. Больному произведена резекция дистального отдела большой берцовой кости на уровне эпифиза и секвестернекрэтомия с образованием кратерообразного дефекта нижней трети большой берцовой кости глубиной 2,5 см и диаметром 4,0 см.

Лечение аппаратом осуществлялось в сроках 1,5-2,5 месяца после операции курсом 1 месяц. Параллельно больной получал реовазотропную терапию, препараты кальция и витамин Д3, бивалос. Больной наблюдался после курса лечения в течении 4 месяцев. За этот период купировался болевой синдром, восстановилась функция опоры конечности. Уменьшился дефект большой берцовой кости до глубины 1,5 см и диаметра 2,5 см. Восстановилась чувствительность в стопе.

Пример 2. Пациент Г.Л.С, история болезни № 02941, 72 года. Диагноз клинический: сахарный диабет второго типа третьей степени, диабетическая ангеопатия нижних конечностей, трофическая язва правой голени 4,0×3,0 см. Язва существует около 13 месяцев. За это время больная получала дважды курс стандартного лечения амбулаторно и один стационарный курс - без эффекта. При очередном амбулаторном курсе лечения наряду с реовазомотрной терапией, местными перевязками с куриозином получила курс лечения аппаратом в течении 12 дней. На 30 день после начала лечения размеры трофической язвы уменьшились до 2,5×1,5 см, появились розовые грануляции, исчезло перифокальное воспаление. Субъективно отмечает отсутствие зуда, болей, жжения в области язвы. На 60 день язва полностью закрылась.

Пример 3. Пациент М.Н.В., история болезни № ИН2732, 65 лет. Диагноз клинический: Периартрит левого плечевого сустава. Стойкий болевой синдром. Лечение НПВС в течении 1 месяца - без стойкого эффекта. На фоне монотерапии аппаратом в течение 12 дней - болевой синдром купировался.

Для ориентировочной оценки эффективности предлагаемого способа электротерапии было произведено три исследования.

Исследование № 1.

Группа из 12 пациентов, страдающих хронической ишемией нижних конечностей 3-й степени, обусловленной комбинацией облитерирующего атеросклероза артерий нижних конечностей и диабетической ангиопатией нижних конечностей на фоне сахарного диабета 2-го типа тяжелого течения. У всех пациентов имелись трофические язвы в области средней и нижней трети голени, в области стоп. У всех имелись язвы с обильным гнойным отделяемым, некрозом в области дна и значительным перифокальным воспалением. У всех имелся умеренный или выраженный болевой синдром. У всех отобранных пациентов данная симптоматика сохранялась в течении 9-12 месяцев на фоне проводимой активной стандартной терапии, состоящей из 1-2 стационарных курсов лечения с последующим амбулаторным. В стандартную терапию входили дезагреганты, антикоагулянты, средства активирующие обмен веществ, статины, спазмолитики, дезинтоксикация, коррекция углеводородного обмена и так далее. Местно - перевязки со стеланином.

Отобранной группе больных проводилась монотерапия предлагаемым способом. Объем электротерапии - 15 сеансов по 1 часу.

Полученный результат: у всех больных в группе купировались перифокальное воспаление, болевой синдром, отделяемое из язв. В трех случаях отмечалось закрытие язв, в остальных - уменьшение размеров язв на 10-20% и появление сухого струпа. Отдаленные результаты еще не оценены.

Исследование № 2.

Группа из 16 пациентов в возрасте 55-72 лет течении 7-10 лет страдающих 2-х сторонним коксартрозом (7 чел.), 2-х сторонним гопартрозом (5 чел.), сиопдилоартрозом поясничного отдела позвоночника (4 чел.). У всех пациентов группы диагностирован остеопороз и имеются сопутствующие заболевания (гипертоническая болезнь, ИБС, сахарный диабет и т.п.). У всех пациентов имелся болевой синдром "интенсивностью от умеренного до выраженного и ограничение подвижности суставов.

Вместо очередного курса профилактического лечения был проведен курс монотерапии заявляемым способом - 15 сеансов по 1 часу.

Результаты: у 6-ти человек (37,5%) полностью купировался болевой синдром, улучшилась подвижность суставов, у 3-х человек (18,75%) эффекта от лечения нет.7 человек (43,75%) отмечают улучшение подвижности в суставах и снижение интенсивности боли на 3-4 пункта по 10-ти бальной шкале, что приблизительно соответствует эффекту от аналогичного по длительности курса нестероидных противовоспалительных препаратов.

Исследование № 3.

Группа из 5 пациентов с термическим ожогом 3Б-3А степени S 0,5-4%.

Проведено по 7 процедур по 1 часу в день на область ожога.

У всех имелся плотный толстый струп, который после 5 процедуры начал активно отслаиваться и был легко удален после 7 процедуры, под струпом - активные грануляции, без фибрина. Отек, гиперемия, болезненность окружающих мягких тканей были купированы к 4-5 процедуре.

Таким образом, по сравнению с гальванизацией предлагаемый способ обладает следующими преимуществами: возможно применение электротерапии при повреждениях кожного покрова (при ожогах, хирургических травмах, трофических язвах и т.д.); высокая эффективность при лечении костной и хрящевой тканей (хронические артриты и периартриты травматического, обменного и ревматического происхождения, переломы костей, хронический остеомиелит и др.); возможно более длительное воздействие без риска повреждения тканей; отсутствие нагрева тканей организма электрическим током.

Способ может быть использован для лечения заболеваний опорно-двигательного аппарата (артрозы; остеохондроз, вне обострения; периартриты), заболеваний мягких тканей (инфильтраты; трофические язвы) и заболеваний периферической нервной системы (невропатии; невриты).

Выше описанные преимущества способа позволяют повысить качество специализированной медицинской помощи больным.