Лазерная терапия в лечении животных. Отрицательные моменты лазеротерапии у собак

Терапевтический лазер - это устройство, использующее световую энергию, чтобы стимулировать заживление различных травм. Это воздействие света также называет фотобиомодуляцией. В прошлом, лечебный лазер упоминался как низкоуровневый или "холодный лазер" (в отличие от хирургического "горячего" лазера).

Лазерный свет отличается от "нормального" тем, что этот свет имеет одну длину волны (монохроматичность) и является сфокусированным. Длина волны влияет на биологические эффекты терапевтического лазера и измеряется в нанометрах (нм). Длина волны лазера определяет глубину его проникновения в ткани организма. Большинство медицинский лазерных устройств используют свет с длиной волны в диапазоне от видимого красного до инфракрасного. Видимые волны короче, и поэтому проникают на меньшую глубину, чем инфракрасные, которые несколько длиннее.

Когда применяется терапевтический лазер для животных?

Наиболее распространена практика применения подобных лазеров при лечении мышечных растяжений, сильных болей при травмах, остеоартрите, послеоперационных разрезов, различных ранах и в любых других ситуациях, когда животное испытывает скелетно-мышечные боли.

Как работает терапевтический лазер?

Воздействие лазера на ткани создает множество эффектов в клетках организма, но наиболее значительные эффекты связаны с уменьшением болей и улучшением заживления. Например, терапевтический лазер уменьшает боль путем уменьшения воспаления, а также за счет воздействия на химические вещества, которые усиливают боль и влияют на нервную проводимость. Терапевтический лазер у животных (собак, кошек, кроликов и многих других) также ускоряет исцеление за счет увеличения микроциркуляции (движение крови в капиллярах) и стимуляции клеточной активности.

Все терапевтические лазеры одинаковые?

Терапевтические лазеры не все одинаковы. Лазеры отличаются длиной волны света и мощностью, поэтому различные лазеры имеют различные по длительности процедуры. В целом, более мощные терапевтические лазеры применяются более короткое время.

Как рассчитывается доза световой энергии?

Доза световой энергии выражается в джоулях на поверхность кожи. Применяемая доза рассчитывается с помощью типа лазера, поверхности пораженной части тела и размера пациента. Дозировка лечения глубоких тканей во многом зависит от размера животного, например, чем оно больше, тем больше потребуется количества энергии.

Требуется ли сбривать шерсть домашнему питомцу, чтобы применить терапевтический лазер?

В отличие от ультразвуковых устройств, для применения терапевтического лазера сбривать шерсть не требуется.

Как долго длится процедура лечения лазером?

Длительность процедуры терапевтического лазера зависит от длины света и его мощности, но, как правило, время применения лазера занимает от 5 до 20 минут.

Как часто животному может потребоваться процедура терапевтического лазера?

Большинство пациентов, получающих лечение с помощью терапевтического лазера, проходят процедуру от 2 до 5 раз в неделю. При острых проблемах частота применения может увеличиваться, в то время как при хронических заболеваниях, она может снижаться.

Есть ли причины не использовать терапевтический лазер на домашних животных?

Терапевтический лазер не следует применять в областях активного кровотечения, на глазах, яичках, опухолях и при беременности.

Введение

Перевод животноводства на промышленную основу дает возможность полностью механизировать и частично автоматизировать производственные процессы и тем самым повышать производительность труда, увеличивать производство продукции, снижать ее себестоимость.

Известно, что получать достаточное количество высококачественных в санитарном отношении продуктов можно лишь от здоровых животных. К сожалению, изменение условий кормления и содержания животных, обусловленное специализацией и концентрацией отрасли, снижает резистентность их организма и предрасполагает к возникновению различных заразных и незаразных болезней. Вот почему в условиях интенсивного ведения животноводства резко возрастает роль ветеринарного обеспечения, основу которого составляет комплекс профилактических и лечебных мероприятий. Эффективность последних, качество и надежность работ по предупреждению и ликвидации болезней животных во многом определяются технической вооруженностью ветеринарной службы, обеспеченностью современными аппаратурой, приборами, инструментами.

В борьбе с незаразными болезнями ведущее место занимают профилактические мероприятия. Однако большое значение имеют и лечебные. Не следует выбраковывать животных, имеющих раны, абсцессы, флегмоны, грыжи и другие легко излечимые заболевания при использовании имеющихся в арсенале ветеринарного врача лекарственных и физиотерапевтических средств. Необходимо создавать условия для их проведения, максимально использовать достижения научно-технического прогресса.

В последние годы в медицине и ветеринарии все шире внедряются достижения электроники, особенно квантовой, разрабатывающей методы генерирования и усиления электромагнитных колебаний, получаемых индуцированным излучением квантовых систем (лазеров), уникальные свойства которых обеспечили их широкое применение в различных областях науки и техники.

В ветеринарии лазеры в силу ряда причин, в том числе и из-за недостаточной их популяризации, пока еще не получили широкого применения.

Лазерная терапия - это воздействие на биологический объект с лечебной целью низкоэнергетическим лазерным излучением, которое является электромагнитным излучением оптического диапазона (свет), обладающим такими свойствами, как когерентность, монохроматичность, поляризованность и направленность потока излучения, что позволяет создавать строго определенную мощность воздействия на поверхности облучаемого объекта. В связи с этим лазерная терапия относится к разделу физиотерапии, а именно, к светолечению (фототерапии).

Из существующих физиотерапевтических методов воздействия на организм животного лазерная терапия выделяется следующими преимуществами:

1). по энергетическим параметрам она оказывает действие не повреждающего и даже не возмущающего биосистему характера, но в то же время этой энергии достаточно для активизации процессов жизнедеятельности организма;

). в отличие от многих других лечебных физических факторов, лазерная терапия позволяет четко регулировать параметры воздействия и обеспечивает точную дозировку при проведении процедур;

Лазерная терапия показана и высокоэффективна при довольно широком перечне заболеваний;

). лазерная терапия хорошо сочетается с другими известными методами лечения и повышает их эффективность.

1. Физические основы работы лазера

В ветеринарии чаще всего применяют маломощные газовые гелий-неоновые лазеры непрерывного действия с излучением красного света длиной волны 0,63 мкм, созданные в 1960г. американскими физиками А. Джаваном, В. Беннетом и Д. Эрриотом, и мощные молекулярные (на углекислом газе) лазеры инфракрасного излучения длиной волны 10,6 мкм, созданные в 1964 г. К. Паттелом.

Принцип работы оптического квантового генератора можно рассмотреть на примере гелий-неонового лазера. Конструктивно он представляет собой стеклянную трубку, заполненную смесью газов гелия и неона в соотношении 10:1 под давлением примерно 100 Па, помещенную между двумя плоскими параллельными зеркалами, одно из которых, полупрозрачное в области излучения, служит для вывода лазерного луча (рис.1).

Рис.1. Принципиальная схема устройства газового лазера: 1 наполненная газом трубка; 2-газ-наполнитель; 3-зеркала-резонаторы; 4 электроды.

Зеркала образуют оптическую систему, называемую резонатором. Для возбуждения газовой смеси через трубку посредством электродов от специального источника питания (источник накачки) пропускают электрический ток. При прохождении его ионизируются атомы гелия, в результате чего не только частично заселяются уровни Е2, но и за счет взаимных столкновений ионизируются атомы основного рабочего газа - неона, что приводит также к освобождению уровней Ео и заселению уровней Е2 атомами неона. Подбором плотности электрического тока и соотношения между длиной трубки и ее диаметром можно добиться увеличения скорости возбуждения газа и снижения заселенности уровня Ei, вызываемого переходом электронов из состояния Ei в состояние Ео при соударениях частиц газа о стенки трубки. Благодаря этому происходит инверсная заселенность уровней Е2, необходимая для протекания процессов индуцированного излучения.

За счет спонтанного излучения из состояния Е2 в состояние Ei возникает направленное во все стороны свечение, в том числе и в направлении оптической оси между зеркалами резонатора.

Именно эти кванты света являются инициаторами индуцированного излучения. Попадающие на боковые стенки лучи рассеиваются в окружающем пространстве и в дальнейшем никакого участия в работе лазера не принимают. Лучи, направленные вдоль оси трубки, благодаря зеркалам резонатора, многократно проходят через возбужденную среду. Они являются инициаторами новых индуцированных переходов, сопровождающихся появлением новых квантов света, совпадающих по частоте и направлению с квантами-инициаторами. Так постепенно усиливается световой поток вдоль оси трубки, приводящий к выходу лазерного излучения через полупрозрачное зеркало в виде узконаправленного и практически параллельного пучка света. Расходимость последнего составляет всего несколько угловых минут. Коэффициент полезного действия (всего 0,1 %), а выходная мощность не превышает десятков милливатт.

Молекулярный кислотный лазер имеет аналогичную конструкцию. В нем трубка заполнена углекислотой (как основным рабочим газом), а также инициаторами возбуждения - азотом и гелием. Поскольку для молекул углекислоты легко создается интенсивная заселенность в инфракрасном диапазоне длина волн (чем больше длина волны, тем лучше условия для ̄электрическом газовом разряде тепла в мощных углекислотных лазерах применяют принудительное водяное охлаждение. Излучаемый такими лазерами пучок энергии обладает мощным действием и применятся для резания, испарения и прижигания различных материалов, в частности для хирургического воздействия (мощности свыше 100 Вт/см² приводят к прожиганию биологической ткани).

Свойства лазерного излучения

Лазерный луч по сравнению с обычным светом имеет ряд особенностей: обладает когерентностью, монохроматичностью, поляризацией и направленностью.

Когерентностью называется согласованное во времени и пространстве протекание двух или нескольких волновых процессов, имеющих постоянный сдвиг фаз. Когерентные колебания, складываясь, увеличивают амплитуду колебаний, поэтому с их помощью можно раскачивать атомные и молекулярные (в том числе биологические) системы, чего нельзя достигнуть при естественном освещении.

Лазерное излучение является монохроматичным, поскольку частота излучения определяется значением разности энергий между уровнями, на которых наблюдается явление индуцированного излучения. Изменение длины волны не превышает 0,0005 мкм и связано с небольшой «размытостью» уровней. Если положительный эффект достигается на некоторой длине волны, то облучение лазерным лучом этой длины волны по сравнению с обычным светом приводит к ощутимым результатам. Например, гелий-неоновый лазер мощностью 10 мВт излучает на длине волны 0,63 мкм в 25000 раз больше квантов, чем солнце в 1 см².

В отличие от естественного, лазерный луч строго поляризован, т.е. колебания векторов напряженности электрического и магнитного полей происходят строго в одной плоскости. Такой луч можно использовать для облучения биологических объектов, поскольку происходящие в них колебания также имеют пространственную ориентацию.

Высокая направленность лазерных лучей дает возможность без ощутимых потерь передавать их на большие расстояния и фокусировать в диаметре «фантастические» концентрации фотонов, недостижимые для естественных источников.

2. Механизмы воздействия лазерного облучения на ткани и органы

1 Биофизическое действие

Красный из всего спектра видимого света характеризуется наиболее высокой эффективностью, в частности индуцирует фотосинтез и окислительное фосфорилирование, ускоряя рост и регенерацию тканей.

Он проникает в биологические ткани лучше, чем излучение других участков видимого и ультрафиолетового диапазона.

Чтобы вызвать энергетическую перестройку внутри молекулярных комплексов, органоидов клетки, органов и тканей, требуется очень небольшая энергия, порядка 125,4-167,2 Дж. Такой энергией обладают фотоны красного света.

При взаимодействии лазерного луча с живым субстратом в нем может происходить ионизация биологической молекулы, образование в тканях свободных радикалов, которыми являются молекулы, находящиеся в электронновозбужденном состоянии. Обладая значительной химической активностью, они индуцируют различные биохимические изменения в клетках и тканях.

Свет гелий-неоновых лазеров (ГНЛ) характеризуется достаточно сильной поглощающей способностью. Например, при облучении вся толща передней брюшной стенки поглощает 98,4% падающего света.

А.М. Уразаев и другие (1978) установили, что наиболее интенсивно способность поглощать энергию излучения лазера выражена в крови и хорошо васкулязированных органах.

Одна из попыток объяснения механизма биостимулирующего действия излучения ГНЛ основана на предположении о наличии в клетках и тканях собственных электромагнитных полей и свободных зарядов - биоплазмы, которая перераспределяется под влиянием фотонов излучения ГНЛ, приводя к прямой «энергетической подкачке» организма.

Существует мнение, что кровь является жидкостно-кристаллической средой, в которой свет индуцирует многообразные энергетические процессы. Монохроматический красный свет действует на кровь и органы кроветворения как прямым, так и косвенным путем. В первом случае красный свет, поглощаясь порфиринами, может вызвать снижение резистентности старых эритроцитов и их распад. В то же время косвенное действие на кроветворение происходит за счет активации деятельности эндокринных желез, прежде всего - гипофиза и щитовидной, которые имеют непосредственное отношение к регуляции функции кроветворения.

Заслуживает внимания механизм стимулирующего влияния ГНЛ в изложении Н.В.Михайлова (1985). По мнению автора, характер лазерного действия следующий. Свет изменяет в тканях тип метаболизма, что сопровождается распадом тканевых структур соединительной ткани, выделением свободной энергии и поглощением ее мышечной и нервной тканью. Световая энергия воспринимается и преобразуется таким образом: воздействие света на молекулярные процессы в мембранах трофических и сосудистых нервных клеток, структуры которых способны более энергично улавливать и преобразовывать свет в электрические и фотохимические процессы; восприятие света возможно непосредственно соединительнотканными структурами, в которых возникают полупроводниковые свойства, в результате чего они приобретают способность к восприятию и генерации различных видов энергии; восприятие световой энергии за счет фотоэффекта, возникающего в клетках тканей и других образований. Доказано, что не только кожа, но и другие ткани насыщены пигментами, обладающими способностью в статическом электрическом поле преобразовывать свет в фотохимические и фотобиологические процессы.

Несмотря на множество гипотез, до этого времени полный механизм действия лазерного излучения не выяснен. Тем более трудно представит его, если рассматривать вопрос лишь с биофизической точки зрения. Для этого необходимо изучить его влияние на все органы и системы организма, их физиологическую функцию, на весь организм в целом.

2 Физиологическое действие

При выяснении механизма физиологического действия лазерного излучения малой мощности главное внимание ученых было сосредоточено на изучении метаболизма тканей, системы микроциркуляции и регенераторных процессов, играющих ведущую роль в обеспечении и поддержании гомеостаза.

Вся сложность состоит в том, что остается неизученным нейрорефлекторный путь передачи лазерной энергии и фотобиологические каналы, по которым энергия излучения передается к тому или иному участку организма животных, где превращается в энергию биохимических реакций.

3 Изменения в соединительной ткани

Взаимодействуя с фагоцитарной системой биологически активных веществ, соединительная ткань обеспечивает иммунный и структурный гомеостаз организма.

Одним из соединительнотканных образований является кожа. В литературе уже имеются данные о влиянии ГНЛ на кожу при ее непосредственном облучении. При воздействии красного света на кожные аутотрансплантанты наблюдается эффект стимуляции регенерации соединительной ткани за счет усиления пролиферативных процессов.

В облученной коже процессы репарации эндотелиальных клеток капилляров (при ее воспалении) протекают более интенсивно.

По данным Г.А.Карась (1976), гелий-неоновый лазер ЛГ-36 активирует защитные свойства клеток и тканей кожи, значительно повышает активность окислительно-восстановительных ферментов подкожной клетчатки, в результате чего активизируются обменные и регенеративные процессы.

В 1986 г Рубленко М.В. было изучено изменение поглотительной активности соединительной ткани у с/х животных (лошади, КРС, свиньи), при местном облучении, а также опосредованном через субатлантную рефлексогенную зону. При этом использовали внутрикожную пробу Лещинского-Кавецкого (1944) с трипановым синим, отражающую функциональное состояние не только системы соединительной ткани, но и общую реактивность организма. Уже через сутки после лазерного воздействия на месте введения краски поглотительная активность клеточных элементов соединительной ткани облученного участка лошади была выше в 2 раза по сравнению с контрольной (трипановый индекс 7,4±0,6 против 3,5±0,26 в контроле). На третьи сутки (через 48 ч) трипановый индекс в контроле, продолжая нарастать, составил 5,1± 0,3, а у облученных лошадей снизился до 3,5±0,26.

Подобные результаты были получены и у КРС при опосредованном воздействии через субатлантную рефлексогенную зону. При этом использовали гелий-неоновый лазер ЛГ-78 с выходной мощностью 2 мВт. Для сравнения эффективности воздействия лучей лазера малой мощности применяли новокаиновую блокаду этой же зоны по А.Н.Голикову и С.Т. Щитову. На 2-е и 3-е сутки в опытных группах трипановый индекс почти в 2 раза превышал таковой у интантных животных. Через 72 часа индекс у опытных животных значительно снизился, тогда как в контроле оставался почти на том же уровне. Это свидетельствует о повышении активности клеточных элементов соединительной ткани животных под воздействием как лазерного излучения, так и новокаиновой блокады.

Аналогичные результаты были получены у свиней. Причем уже на 4-е сутки на месте введения краски более активно обесцвечивались у облученных животных, а в дальнейшем окраска у них исчезала на 1-3 дня раньше, чем при блокаде рефлексогенной зоны новокаином. Такая тенденция более выражена у животных, подвергнутых двустороннему облучению, что подтверждает мнение многих авторов о перекрестном влиянии нервов данной рефлексогенной зоны.

Результаты опыта позволяют сделать выводы, имеющие и теоретическое и практическое значение. Лазерное излучение с длиной волны 632 нм значительно повышает физиологическую активность соединительной ткани, а следовательно, и общебиологическую реактивность организма. Как и новокаин, низкоинтенсивное лазерное излучение обладает выраженным нейротропным действием.

По-видимому, следует согласиться с Н.В.Михайловым (1985) в том, что при непосредственном восприятии лазерного излучения соединительнотканными структурами в них происходит электронное возбуждение. Восприятие энергии лазерного света осуществляется скорее всего за счет фотоэффекта, возникающего в фазу поглощения оптически активными веществами квантов лазерного излучения. Такими фотоактивными веществами могут быть ферменты дыхательной цепи митохондрий, ферменты микробиоцидной системы фагоцита, элементы гранулярного аппарата тучных клеток, ферменты окислительно-восстановительного ряда. Возникающие свободнорадикальные процессы изменяют тип метаболизма на клеточном уровне, что приводит к усилению обменных процессов, функциональной, пролиферативной и митотической активности клеток.

Важным в данном случае является то, что гелий-неоновый лазер, благоприятно влияя на метаболические процессы в клетках, не затрагивает ядра и его мембранного аппарата.

В результате сложнорефлекторной реакции организма на облучение рефлексогенной зоны происходит также активация макрофагов (гистиоцитов) кожи, иммунобиологической реактивности организма. Однако механизм изменений, развивающийся под воздействием лазерного света, в данном случае намного сложнее и разнообразнее.

Также следует согласиться с мнением Н.В.Михайлова о наличии трофической иннервации в соединительной ткани и о том, что изменения в соединительнотканных структурах под опосредованным воздействием излучения гелий-неонового лазера происходят в результате индуцирования трофического компонента нервной системы энергией луча. Но в данном случае этого объяснения будет недостаточно, поскольку на воздействие луча лазера реагируют не только элементы рефлексогенной зоны. По данным А.Г. Ипатовой (1975), в таких случаях улучшается кровоток и кровоснабжение головного мозга, что приводит к усилению координирующего и интегрирующего влияния коры головного мозга на подкорку, а в конечном итоге - и на субатлантную рефлексогенную зону с ее трофическими нервными элементами.

Важная роль принадлежит тучным клеткам, участвующим в общих и местных механизмах регуляции клеточных и тканевых реакций при их тесном контакте с нервными окончаниями и эндотелием капилляров. В то же время излучение гелий-неонового лазера обладает противовоспалительным свойством и способно снижать свертываемость крови. Объяснить его свойства можно воздействием на тучные клетки и систему гепарин - гистамин, регулированием их антагонистических функций через рецепторный мембранный аппарат тучных клеток или другие механизмы, управляющие систему гепарин - гистамин. В данном случае их функции могут выполнять активные формы макрофагов и фибропластов, способные поглощать тучноклеточные гранулы.

4 Изменения периферической крови

Изменения в соединительной ткани не могут не сказываться на родственной ей гемопоэтической системе. Предполагают, что под воздействием облучения гелий-неонового лазера происходит функциональное созревание гранулоцитов, которые выделяют стимуляторы гранулопоэза. В конечном итоге после введения в организм облученной крови на фоне усиленной гранулопоэтической функции повышается естественная резистентность организма животного. Отсюда, представляется возможность использовать лазерную гемотерапию как иммуномодулирующее средство.

Таким образом, изменения показателей периферической крови носят реактивно-перераспределительный характер, отражающий лечебный эффект воздействия лазерного излучения.

Действие лазерного излучения на другие органы и ткани

Прежде всего следует указать на изменение работы сердца. Отмечено увеличение амплитуды сердечных сокращений осле тотального облучения сердца и ее уменьшение - при воздействии через продолговатый мозг. Что касается частоты сердечных сокращений, существенных изменений не выявлено. По-видимому, красный монохроматический свет лазера вызывает резонансную стимуляцию, как нервных элементов сердца, так и его тканей. А различную направленность амплитуды сердечных сокращений при воздействии на сердце и продолговатый мозг авторы объясняют различиями в типе обмена веществ в тканях.

Установлено влияние лазерного излучения и на периферическое кровообращение. В частности, в опытах на кроликах с перевязыванием бедренной артерии доказано стимулирующее его влияние на развитие коллатерального кровообращения.

Н.В.Михайлов и другие (1985) в опытах на овцах изучали изменения гемодинамики грудных и тазовых конечностей под воздействием лазерного излучения на диафрагмальные нервы. Авторы отмечали резкое усиление кровотока в конечностях, проходящее на фоне снижающегося тонуса сосудов грудных конечностей. Характерно, что указанные изменения, удерживающиеся в течение пяти суток, развивались без достоверных нарушений температуры тела и частоты сердечных сокращений.

Длительное расширение артериально-сосудистого русла свидетельствует о достаточно напряженной работе компенсаторно-приспособительных механизмов сердечно-сосудистой системы при облучении диафрагмального нерва.

Установлено также увеличение пульсового объёма крови и скорости кровотока в тканях, расширение кровеносных сосудов под влиянием лазера, доказано положительное влияние красного света на функциональное состояние микроциркуляторного русла при воспалении. Одновременно отмечено снижение проницаемости стенок сосудов.

Гелий-неоновый лазер стимулирует также кислородный обмен, что объясняется его нормализующим влиянием на сосуды. Отмечено увеличение напряжения кислорода в тканях, а также объемного кровотока. Это важно не только для улучшения обмена и обеспечения питания тканей, но и для повышения аэрации, снижения воспалительной реакции и повышения пролиферативных, регенеративных способностей тканей в условиях воспаления.

Все это вместе взятое обусловливает противоотечное действие лазерного излучения малой мощности.

Заслуживает внимания влияние лазерного излучения на нервные окончания, точнее не на нервы, а на органы и ткани, ими иннервируемые. Прежде всего следует отметить стимуляцию восстановительных процессов в перерезанном нерве, ускоренную регенерацию нервных волокон, нормализацию их возбудимости после облучения.

Установлены функциональные и морфологические изменения в передней доле гипофиза, приводящие к поступлению в кровь гонадотропного гормона. Последний обладает не только гонадотропным действием, но и влияет на остальные железы внутренней секреции, особенно щитовидную и надпочечник. О стимуляции надпочечника свидетельствуют также данные биохимических, гистохимических и гистологических исследований В.М.Инюшина (1970), подтверждающие, что свет лазера можно использовать как противовоспалительное средство.

Лазерное излучение в малых дозах, воздействуя на глаз, также вызывает изменения гормональной функции коры надпочечника.

Действие низкоэнергетического лазера не ограничивается только облучаемым участком, а включает ответную реакцию сердечно-сосудистой, нервной, гормональной и других систем организма. Это позволяет предположить, что одним из важнейших механизмов, определяющих положительный эффект лазерного излучения, является активация неспецифических защитных систем организма.

Приведенные данные свидетельствуют, что свет гелий-неонового лазера усиливает энергообразующие процессы в патологически измененных тканях, улучшает их кровоснабжение и активизирует регенерацию, повышает иммунитет организма, оказывает обезболивающее, сосудо-расширяющее и противовоспалительное действие, что является основанием для изучения возможностей внедрения лазеротерапии в клиническую практику.

В зависимости от экспозиции воздействия, частоты импульса, мощности излучения и других показателей достигается необходимый эффект успокаивающий, возбуждающий, спазмолитический и т. д.

3. Показания к применению лазеротерапии

Ветеринарные специалисты постоянно ищут «щадящие» и безопасные способы рассечения тканей, разрабатывают методы «бескровных» операций, обеспечивающих минимальное кровотечение и кровопотерю, особенно при гемофилии. При этом большие надежды возлагают на сфокусированный луч лазера, или лазерный скальпель.

Применение последнего основано главным образом на термическом эффекте. При этом решающее значение имеют следующие параметры: режим работы (непрерывный, импульсный), длина волны, плотность мощности излучения, диаметр пучка излучения в фокусе линзы, скорость резания и надежность работы лазерной хирургической установки.

Лазеротерапия показана при гнойно-воспалительных заболеваниях мягких тканей. В опытах на свиньях доказана целесообразность использования СО2 - лазера для иссечения некротизированных тканей при ожогах различной степени и размеров. В результате повреждение окружающих тканей было минимальным, в связи чем при пересадке кожи трансплантат приживался хорошо. Затем лазер начали использовать для вскрытия гнойничков, лечения гнойных ран, бескровной некректомии. Причем после лазерной некректомии гнойные раны целесообразно закрывать глухим швом, поскольку сфокусированный СО2 -лазерный луч при отсечении мертвых тканей действует одновременно губительно на все виды микробов в ране. И хотя полного заживления ран в таких случаях достичь удается не всегда (что зависит от фазы раневого процесса), сроки лечения при этом значительно сокращаются, а при наложении вторичных швов после облучения раневой поверхности осложнений, как правило, не наблюдается.

В настоящее время лазеры-разрушители широко применяют в онкологии. Разрушение опухолей лучами СО2 -лазера обусловлено в основном термическим фактором, вследствие чего развиваются коагуляционный некроз цитоплазмы, паранекроз, разрушение клеточных мембран, изменение биосинтетических и ферментативных процессов, нарушение кровообращения в опухолях и ряд других изменений. Причем лазерное излучение воздействует не только на опухоль, но и на весь организм, что подтверждается регрессией, как облучаемой опухоли, так и необлученных метастазов.

Чем глубже в тканях создается высокая температура, тем больше глубина разрушения. Поэтому некоторые ученые перед облучением предлагают вводить в опухоль красители-фотосенсибилизаторы, усиливающие поглощение излучения, различных фотохимических процессов, что приводит к нарушению метаболизма опухоли, ее регрессу и резорбции.

Свойства лазерного излучения (монохроматичность, строгая направленность, когерентность) позволили сфокусировать его с помощью оптических систем в точку, размеры которой составляют всего несколько микрон. Плотность энергии в этой точке позволяет использовать луч лазера в качестве режущего инструмента.

Использование лазерного скальпеля снижает или полностью исключает появление рецидивов после удаления опухолей. Ведь такие раны не содержат ни опухолевых клеток, ни микробных тел, тогда как после аналогичных операций, проведенных с помощью обычного скальпеля, иногда отмечают рецидивы опухолей и случаи нагноения ран.

Кроме того, лазерокоагуляция применима при опухолях в местах, трудно - или вообще недоступных для других способов лечения (веки, ушная раковина, крыло носа и т.д.).

Облучение опухолей сопровождается болевыми ощущениями. Поэтому необходима инфильтрационная анестезия 0,5 % - ным раствором новокаина, особенно при повторных облучениях, когда основная масса опухоли разрушена и в зону облучения попадают здоровые ткани.

Также лазеры-разрушители широко применяют в дерматологии, офтальмологии, ортопедии.

При заболеваниях кожи применяют гелий-неоновые, аргоновые, неодимовые, рубиновые и углекислотные лазеры. Их используют при экспериментальных исследованиях с целью изучения механизма терапевтического действия и реакции кожи на лазерные лучи; лечении кожи, диагностике кожных заболеваний.

4. Противопоказания лазеротерапии

Противопоказания:

заболевания крови с преимущественным поражением свертывающей системы (гемофилия):

декомпенсированные состояния сердечно-сосудистой системы;

несостоятельность адаптивной системы (отсутствие адекватного ответа на энергетическое воздействие), глубокий склероз, тяжелые декомпенсации в сосудистой системе.

Широкий диапазон спектров излучения и вариабельность энергетического потока, как в количественном, так и резонансном отношении до минимума сводит перечень противопоказаний.

Практические навыки работы с аппаратом, точность дозирования позволяют применять лазеротерапию в самых критических состояниях, как единственный, еще возможный метод лечения - энергетической поддержки. Существование противопоказаний не всегда является подтверждением запрета использования метода вследствие отрицательного его влияния, нередко противопоказания созданы в силу отсутствия опыта применения данного фактора у аналогичной группы больных животных. Энергетическая поддержка жизнеобеспечения ни у одной группы больных по существу не может явиться отрицательной. Все дело в дозе подводимой энергии и способности организма ее использовать. Только знание механизма действия различных спектров излучения, постоянный опыт работы с лазерными излучателями обеспечит эффективность применения и безопасность для больного животного.

рана костный патология лазер

5. Техника безопасности при работе с лазером

В литературе нет единого мнения относительно степени опасности при работе на лазерных установках, хотя их с каждым годом все больше используют в медицине и ветеринарии.

Поэтому следует, прежде всего, решить вопрос о защите от вредных факторов лазерного излучения людей, работающих с лазерными приборами, особенно с лазерным скальпелем. Эта защита должна основываться на знании основных поражающих факторов излучения и путей их воздействия на организм.

Прежде всего, лазерное излучение действует на те органы, с которыми возможен непосредственный контакт - глаза, кожа, слизистые. При этом наибольшей чувствительностью обладают глаза, повреждение которых возможно при малых дозах, измеряемых в микро - и миллиджоулях. Доказано, что попадание в глаз как прямого, так и отраженного или рассеянного лазерного излучения достаточной интенсивности может привести к развитию патологических изменений в разных тканях глаза, вплоть до тяжелых ожогов. При этом важное значение имеет длина волны.

Воздействие на глаз зависит от цвета сетчатки, диаметра зрачка, функционального состояния хрусталика, фокусирующего лазерное излучение на сетчатке.

Оптическая система глаза фокусирует на сетчатке лазерное излучение в диапазоне 0,4-1,4 мкм, что приводит к локальному повышению на ней плотности излучения по сравнению с падающей более чем в 10³ раз. С увеличением длины волны излучения резко возрастает поглощающая способность роговицы, хрусталика, что может привести к отеку роговицы, радужной оболочки, деструкции стекловидного тела. При умеренном повреждении эти ткани могут восстанавливаться. Но если плотность и дозы превышают пороговые, наблюдаются ожоги, сопровождающиеся рубцеванием тканей.

Характерные изменения отмечаются со стороны сетчатки. Попадание на роговицу излучения мощностью 15 мВт/см² вызывает функциональное нарушение сетчатки вследствие быстрого распада зрительного пурпура. Оно проявляется «ослеплением», которое продолжается до 170 с. Превышение порога облучения приводит к ожогу сетчатки с последующим рубцеванием облученных участков.

Степень поражения глаза зависит от угла падения лазерного луча. Если его направление совпадает с осью зрения, луч фокусируется на желтом пятне, а поэтому зрение теряется почти полностью.

Дискуссионным является вопрос о влиянии на глаз лазеров малой мощности. И все же работами А.А.Комаровой и др. (1976), Е.И.Смурова и др.(1976) установлены функциональные и органические изменения в тканях глаза лиц, подвергавшихся длительному воздействию излучения на уровнях, близких к предельно допустимым. Это указывает на необходимость проведения соответствующих защитно-приспособительных мероприятий, поскольку даже при незначительной выходной мощности излучения возможны серьезные повреждения тканей глазного дна. Кроме того нельзя не учитывать кумулятивный эффект облучения. А отсюда становится понятной важность индивидуальных средств защиты глаза.

Некоторые трудности представляет защита кожи от повреждения углекислотным лазером непрерывного действия, вызывающим ожоги различных степеней.

Кожный покров является первой линией защиты организма от повреждающих факторов лазерного излучения. Отражательная способность кожи определяется длиной волны излучения и степенью ее пигментации. В видимом диапазоне около 30% энергии падающего на кожу лазерного излучения отражается, около 45% - поглощается на глубине 1-1,5 мм, до соединительной ткани проникает менее 5% падающего излучения.

В других диапазонах кожа обладает меньшей отражательной способностью. Чем она темнее, тем глубже в ткань проникает лазерное излучение, что вызывает ожоги кожи.

Помимо указанных, отмечаются определенные изменения со стороны нервной и сердечно-сосудистой системы, которые проявляются симптомокомплексом, характерным для астеновегетативного синдрома. Причем он считается профессиональной патологией для лиц, работающих в условиях отраженного и рассеянного лазерного излучения, являясь следствием раздражения зрительного анализатора путем рефлекторного воздействия на гипоталамус и средний мозг.

Отмечаются также изменения гематологических показателей и ряда обменных процессов у работающих с лазером, особенно в красной крови и системе свертывания крови. М.Б.Бурматова с соавторами (1977) отмечали повышение уровня холестерина в крови, активности щелочной фосфатазы в крови и тканях, аспартатаминотрансферазы, холинэстеразы, ацетилхолинэстеразы, что объясняли неспецифическим влиянием (стимулирующим) на обменные процессы в организме.

Излучение гелий-неоновых лазеров в профессионально гигиеническом аспекте меньше изучено. По-видимому, это объясняется низкой выходной мощностью их, практически исключает возникновение термических эффектов в тканях. Однако известно, что глубина проникновения в ткани и степень поглощения красной радиации лазеров значительно выше, чем у других видов лазерного излучения. Это обуславливает значительно большую биологическую активность лучей гелий-неоновых лазеров по сравнению с лазерными лучами другой длины волны.

Таким образом, при работе с лазерной аппаратурой необходима организация надежной защиты как от лазерного излучения, так и от других вредных факторов, сопутствующих ее эксплуатации. Кроме того, необходимо обеспечить надежное управление лазерной аппаратурой во избежание неконтролируемого воздействия излучения, способного вызвать у облучаемого животного нежелательные последствия. Это предполагает прежде всего установление безопасных для оператора уровней облучения и ч

Защитно-профилактические мероприятия, применяемые в процессе эксплуатации лазеров, делятся на индивидуальные и коллективные, а последние - на организационные и технические. Индивидуальные включают средства защиты глаз, кожи и слизистых оболочек. Для предохранения глаз рекомендованы специальные очки, имеющие высокую поглощающую способность света с длиной волны, излучаемой прибором, и в то же время являющиеся достаточно прозрачными в остальных областях видимого спектра. Они плотно прилегают к коже лица, в связи с чем не пропускают бокового отраженного излучения, легки и удобны в работе.

В настоящее время созданы светофильтры из стекла и пластиков для защитных очков, надежно предохраняющие от излучения большинства лазеров.

Защиту кожи обеспечивают халат или костюм из плотной, хорошо поглощающей свет ткани темно-синего или темно-зеленого цвета, перчатки из такого же материала или черной кожи. Допускается работа в обычных медицинских халатах и резиновых перчатках при соблюдении элементарных правил предосторожности, направленных на недопущение попадания прямого или отраженного через зеркало излучения на кожу. Для защиты слизистых рта и носа при работе с лазерным скальпелем используют маску из марли в 3-4 слоя.

При пользовании лазерным скальпелем в помещении происходит загрязнение воздуха (дым, запах, копоть, обгоревшие части ткани), которые могут проникать в дыхательный, пищеварительный аппарат лиц, находящихся в этом помещении, и вызывать соответствующие изменения.

Важное значение имеет достаточное освещение операционной, обеспечивающее максимальное сужение зрачка и, таким образом, снижающее возможность проникновения излучения во внутренние среды глаза.

При эксплуатации лазерной техники необходимо обеспечить правильное ее заземление, подключить ее к контуру заземления и ни в коем случае - к водопроводу, системе отопления и т.д.

Важной мерой коллективной профилактики является установление научно обоснованных безопасных уровней лазерного облучения и недопущение их превышения.

Не допускаются к работе с лазерами лица с заболеваниями нервной и сердечно-сосудистой системы, в том числе гипертонией, астеническим синдромом, астеновегетативным синдромом, с заболеваниями глаз; онкологические больные и т.д.; беременные женщины; лица, страдающие невынашиванием плода при беременности и болезнями половой системы.

Людей, работающих постоянно с лазерами, следует подвергать профилактическим осмотрам не реже чем 2 раза в год. Стены, потолки, окна, столы, полы и другие предметы в лаборатории, где работают с лазерной техникой, окрашивают в темные тона. Следует обеспечить безопасность включения, хорошую изоляцию лазерных установок. Персонал, обслуживающий лазерные установки, должен быть обучен, проинструктирован и строго выполнять как общие правила обслуживания электроустановок, так и специфические правила работы с лазерной аппаратурой. Таким образом, при работе с оптическими квантовыми генераторами меры защиты человека должны преследовать следующие цели:

предохранение глаз от прямого и отраженного излучения;

предохранение кожи и слизистых от прямого воздействия;

предотвращение загрязнения помещений дымом, копотью, обгоревшими тканями;

предупреждение контакта появившихся вредных примесей (дым, копоть) с кожей и слизистыми оболочками, попадания их в дыхательные пути и ЖКТ;

соблюдение правил техники безопасности во избежание электротравм.

Принципы и методы лазеротерапии ран, костных патологий, суставов, кожных болезней, опухолей, офтальмологии и ортопедии

В настоящее время имеется достаточно работ, посвященных обоснованию целесообразности использования лазерной техники в хирургии. И хотя многие вопросы, связанные с использованием лазера в качестве лучевого скальпеля, требуют дальнейшего всестороннего экспериментального обоснования, уже сегодня с уверенностью можно указать на перспективность его применения при опухолях на поверхности тела и других болезнях кожи.

Для удаления новообразований кожи и слизистых оболочек у животных (папилломы, фибромы, фибро-папилломы), были применены газовые лазеры «Скальпель-1» и «Ромашка-1.

В литературе имеются данные о проведении операции без обезболивания. Однако следует разграничивать влияние на биологические ткани лазеров импульсного и непрерывного режимов работы. Воздействие импульсных лазеров из-за малой продолжительности импульса (тысячные доли секунды) болевой реакции не вызывает. В то же время использование излучения квантовых генераторов, работающих в непрерывном режиме (в эту группу входят также все СО2-лазеры, используемые с лечебной целью), сопровождается болевыми ощущениями. Для обезболивания рекомендуется инфильтрационная анестезия 0,5 %-ным раствором новокаина у основания опухоли. Однако следует помнить, что чем больше жидкости в тканях, тем меньше режущая сила лазерного скальпеля. Поэтому следует отдавать предпочтение проводниковой анестезии, а также использованию нейроплегических препаратов.

В качестве последних для крупного рогатого скота целесообразно использовать ромпун, для других видов животных - аминазин, который обычно вводят внутрибрюшинно в виде 2,5 %-ного раствора в дозе 2-3 мг/кг массы тела. Операционное поле готовят обычным способом, после чего щипцами Мюзо оттягивают опухоль. Отступив от ножки опухоли примерно на 0,5 см, сфокусированным лучом лазера циркулярно разрезают кожу, подкожную клетчатку и перерезают ножку опухоли. В результате образуется так называемый коагуляционный вал (биологический барьер), препятствующий рассеиванию опухолевых клеток в окружающих здоровых тканях или проникновению в рану патогенной микрофлоры, проявлению ее действия. Образующийся в процессе операции дым отсасывают пылесосом. Для остановки кровотечения при повреждении крупных сосудов действуют расфокусированным лучом до момента коагуляции крови и лишь в редких случаях их лигируют.

Раневой дефект после операции обычно покрывается сухим струпом коричневого цвета, под которым происходит заживление.

Луч лазера обладает выраженными бактерицидными свойствами, поэтому с целью стерилизации раневую поверхность перед и после операции дополнительно обрабатывают расфокусированным лучом. На 5 - 7-й день коагуляционная пленка самопроизвольно отторгается, рана покрывается эпителием. Случаев нагноения операционных ран не регистрировали.

При удалении крупных опухолей трудно полностью избежать кровотечения вследствие травмирования крупных кровеносных сосудов. В таких случаях кровоточащий сосуд вначале торзируют гемостатическим пинцетом, а затем «заваривают» расфокусированным лазерным лучом. Следует отметить также отсутствие послеоперационных воспалительных отеков, независимо от размеров и количества опухолей. Это еще раз подтверждает асептичность и низкую травматичность тканей при использовании лазерного скальпеля.

Заслуживает внимания применение лазерного скальпеля для удаления новообразований на половом члене у быков, которые локализуются чаще всего на головке. Удаление обычным оперативным путем требует наложения шва или использования термокаутера. В таких случаях в послеоперационный период часто развивается воспалительный отек, что приводит к сдавливанию мочеиспускательного канала и вызывает задержку мочи.

Операции выполняют после проводниковой анестезии полового члена по И. И. Воронину. Вследствие низкой травматичности образования на поверхности раны нежного струпа у животных не отмечали воспалительного отека тканей. Такие раны заживали под струпом в течение 7-14 дней и покрывались эпителиальной тканью. Кроме того, у животных не наблюдали рецидивов опухолевого роста.

Для лазеростимуляции и терапии, усиления пластических и обменных процессов в ветеринарии чаще всего используют гелий-неоновые лазеры, излучающие монохроматический поляризованный свет (МПС) красной области спектра с длиной волны 6328А° при интенсивности от 2 до 25 мВт/см2.

По многочисленным литературным данным, при воздействии лазерного луча в нервных проводниках или нервных клетках энергия внешнего воздействия превращается в нервный импульс, в результате чего стимулируются обменные процессы на клеточном и молекулярном уровнях. Поэтому считают, что наиболее эффективным методом биологического воздействия лазерной энергии является облучение биологически активных точек (симпатических нервных сплетений, нервных пучков и др.).

М. В. Плахотин, Н. С. Макеева, К.И. Голубкова (1980) облучали субатлантную рефлексогенную зону (0,1 - 0,13 мВт/см2 на расстоянии 50 см при экспозиции 1,5 - 5 мин) при катарактах у животных. Регистрировали частичное просветление, особенно по периферии, хрусталика после 10-го, а в отдельных случаях и 30-го облучения. Дальнейшее облучение способствовало лишь некоторому расширению зоны просветления (рис. 6).

При катаракте, осложненной глаукомой, облучение не дает положительных результатов.

Была изучена эффективность воздействия лазера на субатлантную рефлексогенную синусокаротидную зону на 12 кошках при различных заболеваниях глаз: катарально-гнойных конъюнктивитах (5 голов), кератоконъюнктивитах (3 головы), инфильтратах и язвах роговицы (4 головы). После воздействия на сложную физиологическую зону (5 - 7 сеансов продолжительностью по 3 - 5 мин) отмечали понижение интенсивности воспалительной реакции, уменьшение отечности конъюнктивы и роговицы, снижение болевой реакции, рассасывание инфильтратов и покрытие дефектов на ней эпителиальной тканью.

При гнойно-катаральных конъюнктивитах и кератоконъюнктивитах наряду с использованием лазера применяли глазные мази (окситетрациклиновую и др.).

Доказано, что лазерный луч активизирует основные биоэлектрические процессы в реакции коры головного мозга на травму.

Таким образом, действие лазерной энергии на субатлантную рефлексогенную зону активизирует работу коры головного мозга, улучшает в ней кровообращение, что способствует ускорению заживления ран в 2-2,5 раз.

Морфологические исследования раневого регенеративного процесса у кроликов проводили А.А.Гуляев и другие (1971). У животных уже на третий день в ране отмечали отсутствие выраженного воспаления, отека, рассасывание фибринозных масс в полости при незначительном количестве клеточных элементов крови. На поверхности раны наблюдали скопление фибропластов и значительного количества новообразованных коллагеновых волокон. У контрольных животных в этот период регистрировали экссудацию и отек тканей, скопление большого количества лейкоцитарных клеток с незначительным содержанием макрофагов и фибропластов.

На седьмой день раневого процесса наблюдали заполнение дефекта зрелой грануляционной тканью с развитием густой сетки кровеносных сосудов, почти полное рассасывание фибринозных масс на поверхности раны с организацией их небольших остатков и развитием по краям эпителия.

В контроле, наряду с развитием грануляций и нежных коллагеновых волокон, еще сохранялись выраженные фибринозные наложения, не подвергнувшиеся организации, а также отек и разволокнение тканей в глубине раны со скоплением полиморфонуклеаров и эозинофилов. Активность ферментов сохранялась почти на тех же уровнях.

К девятому дню авторы отмечали выраженную эпителизацию ран без значительного их фиброза, с большим количеством фибропластов различной степени зрелости. Наблюдали усиление активности кислой фосфатазы в скоплениях макрофагов и гистиоцитов. Уровень щелочной фосфатазы резко снизился, особенно в участках созревания грануляции.

На 14-й день раны у подопытных животных были заполнены сформированной негиализированной соединительной тканью и почти на всем протяжении были покрыты эпителием, который трансформировался в многослойный плоский с выраженным ростковым слоем. В этот период нормализовалась активность ферментов в ране. В контроле в ряде участков сохранились 2 различных слоя при выраженной пролиферации фибропластов с разрастанием коллагеновых волокон в более глубоких слоях. Кроме того, отмечено дальнейшее нарастание активности кислой фосфатазы и снижение щелочной, особенно в глубине раны. Это указывает на значительную стимуляцию процессов фагоцитоза, аутолиз мертвых тканей, ускорение регенерации молодой соединительной ткани.

На 21-й день опыта раны полностью эпителизировались, отмечали хорошо развитый ростковый слой эпителия и сосочковый - дерму, состоящую из нежных коллагеновых волокон и большого количества клеток соединительной ткани.

В контрольной группе раневая поверхность была еще не полностью покрыта эпителием, а в грануляционной ткани имелись грубые пучки коллагеновых волокон с уменьшением количества клеточных элементов. Активность ферментов в данной ткани не проявлялась.

Таким образом, излучение гелий-неонового лазера ускоряет заживление асептических ран, проявляющееся в качественном изменении раневого процесса, восстановлении органоспецифичности тканей с нормализацией их ферментативной активности.

Использование лазера ЛГ-75 при облучении ран, осложненных инфекцией, дистального отдела конечностей описал Г. Н. Гелашвили (1985). Автор отмечает, что данный метод терапии ускоряет эпителизацию поверхностных гнойных ран и трофических язв по сравнению с общепринятыми средствами, а в некоторых случаях может быть наиболее радикальным.

С 1979 г. мы широко используем гелий-неоновые лазерные генераторы ЛГ-78, ЛГ-75 при лечении инфицированных и длительно незаживающих ран и их осложнений (абсцессы, флегмоны).

В опытах животных лечили, как правило, комплексно. После механической очистки и хирургической обработки поверхность и края раны облучали ежедневно в течение 5 - 7 дней монохроматическим красным лазерным светом в течение 5 - 10 мин. Так, в день облучения, особенно после удаления гнойного экссудата и некротизированных тканей, у большинства больных животных улучшалось общее состояние, усиливалось выделение гнойного экссудата. Обычно после 2 - 3-кратных обработок выделение гнойного экссудата прекращалось, явления воспалительной реакции, отечность краев раны и окружающих тканей значительно уменьшались, наблюдали ослабление болевой реакции. На поверхности раны развивались здоровые грануляции.

Для лечения инфицированных ран у контрольных животных использовали только антибактериальные средства (мази, эмульсии, сложные порошки и т. д.). Очищение раневой поверхности от гнойно-некротических масс у подопытных животных наступало раньше на 5 - 8 дней, чем у контрольных. Краевую эпителизацию после облучения отмечали в среднем на 5 - 7-й день, в контроле на 8 - 10-й. Рубцевание и эпителизация раны значительно активизировались за счет роста молодой эластичной соединительной ткани.

На основании клинических, морфологических, биохимических и цитохимических исследований можно сделать вывод, что воздействие лазерного луча на фоне общепринятых методов лечения ускоряет очищение раны от гнойно-некротических масс, нормализует воспалительную реакцию, повышает окислительно-восстановительный потенциал и некоторые другие показатели энергетического обмена и регенеративной реакции организма в целом.

В. М. Власенко и А. Ф. Бурденюк (1984) для лечения копытной гнили у овец использовали лучи лазера. У животных были поражены межпальцевая область, подошва и мякиш. Копытца после предварительной механической очистки и расчистки обрабатывали 5%-ным раствором формальдегида. У опытной группы их дополнительно облучали лазерной установкой ЛГ-56 (длина волны 630 нм, мощность 1,5 мВт/мм2 площади) трехкратно через день по 3 мин (рис. 9). После облучения поверхность поражения подсыхала, а к концу лечения был заметен рост нового рогового слоя подошвы и мякиша.

Из 20 подопытных овец только у одной осталась небольшая язва в межкопытной щели. У животных контрольной группы, которым применяли параформалиновые ванны, заметных улучшений течения болезни не было, а у отдельных отслаивалась роговая капсула.

Лечение животных с переломами трубчатых костей описали Г. Н. Гелашвили и Р. Е. Данелия (1985). После проведения остеосинтеза с наложением пластинок (грудная конечность) и штифта (тазовая) лазером облучали зону перелома в течение 10 мин на протяжении 10 дней. При этом авторы отмечали обезболивающий эффект тканей оперированного участка, более свободное движение конечности. На рентгенограмме было определено хорошее развитие костной мозоли, исчезновение разрежающего остита при переломе бедренной кости на 30-45-е сутки) костей предплечья - на 20-25-е и консолидацию костной мозоли - соответственно на 35-65-е сутки. Лечение во всех случаях завершилось полным восстановлением функции конечности.

В исследованиях У. Я. Богдановича (1978) также отмечено стимулирующее влияние ГНЛ на заживление переломов костей.

Г. Н. Гелашвили и Р. Е. Данелия (1985) использовали лазерный луч при параплегии тазовых конечностей травматического происхождения у собак и кошек. Облучали пояснично - крестцовый отдел спинного мозга в течение 10 минут на протяжении 10 дней в сочетании с витаминотерапией. По даным авторов, уже после 3-4 сеансов животные начинали опираться на пораженные конечности. Полное восстановление их функции наступало после 10-кратного воздействия луча. У одной собаки отмечены остаточные явления - парез правой тазовой конечности

В практике животноводства значительный удельный вес среди болезней конечностей у свиней занимает гнойное воспаление суставов - 19,3% (рис. 10). У свиней различных возрастных групп чаще встречаются воспаление заплюсневого и суставов пальца.

Существующие методы лечения гнойных артритов у свиней не всегда обеспечивают выздоровление животных и восстановление функции суставов. Поэтому в настоящее время ведут поиски новых, неординарных лечебных приемов и средств.

В ветеринарии лазерное излучение только начинает становиться предметом исследования ученых и практиков.

7. Перспективы дальнейшего использования лазеров в ветеринарии

Многочисленные экспериментальные исследования показали, что лазерное излучение малой мощности не несет какой-либо опасности для организма животного. Облучение вызывает восстановление ослабленных функций или стимуляцию регенеративных процессов, что зависит от режимов лечения. Поэтому важной задачей ветеринарной науки и практики является разработка наиболее оптимальных режимов облучения при отдельных заболеваниях.

Особенно перспективным направлением в ветеринарии является применение местно или через биологически активные точки излучения низкоэнергетического лазера для стимуляции регенеративных процессов при язвах, длительно незаживающих ранах, замедленной консолидации переломов костей, заболеваниях обменного характера и т.д.

Перспективным также следует признать использование низкоэнергетических лазеров для консервативного лечения опухолей. Установлено, что названное облучение повышает тучноклеточную реакцию. Если учесть конкретные свойства тучных клеток (захватывают из межклеточной среды полисахариды, необходимые для других, в том числе и опухолевых клеток), то станет понятной перспектива их использования в борьбе с опухолевым ростом.

Важную роль в будущем должны сыграть возможности повышения иммунобиологических реакций организма с помощью лазеров малой мощности, что позволит их использовать с целью патогенетического воздействия на организм животных при многих болезнях заразного и незаразного характера.

Лазерное устройство уже используется в лабораторных условиях для определения остаточных количеств антибиотиков в тканях животных, пестицидов - в растениях, загрязнений воды и воздуха.

Лазерный свет применяется при изучении фотосенсибилизирующих свойств некоторых антиметаболитов, обладающих противоопухолевой активностью. Именно они усиливают повреждающее действие лазеров на опухолевую ткань.

Что касается высокоэнергетических лазеров, то круг их применения в будущем расширится, а создание специальных световодов позволит оперировать не только на коже и слизистых оболочках, но и в глубине тканей и на внутренних органах.

Заключение

В отличие от ранее известных источников света, лазеры дают излучение, позволяющее получить очень высокую концентрацию энергии: яркость вспышки лазера в узком волновом диапазоне может превышать яркость солнца в биллионы раз. Поэтому за короткий период существования они успели найти широкое применение в науке и технике.

Многочисленными исследованиями как наших так и зарубежных ученых, доказаны преимущества разрезов, произведенных с помощью луча лазера по сравнению с разрезом или электроскальпелем. Они выражаются в минимальной травматизации тканей и минимальной кровопотере, поскольку, рассекая кровеносные сосуды, лазерный скальпель тут же «сваривает» их концы; обеспечении в силу высокой температуры стерильности раневой поверхности, создании так называемого биологического барьера по краям раны, препятствующего проникновению раневого содержимого в окружающие ткани; отсутствии раневых осложнений и заживлении ран в относительно короткие сроки. Следует помнить, что тепло рассеивается в стороны незначительно (некроз распространяется на 0,1-1 мм ниже зоны обугливания), при этом чем больше мощность излучения и плотность потока мощности, тем меньше распространяется тепло. При использовании лазерного скальпеля получают идеально ровные разрезы нужной глубины, что само по себе имеет важное значение для послеоперационного заживления ран. Скорость движения луча во время операции должна обеспечивать рассечение тканей на необходимую глубину. При слишком быстром движении глубина разреза минимальная; длительная задержка на одном месте обугливает ткани, что замедляет их регенерацию.

Однако наряду с преимуществами отмечают недостатки лазерного луча как инструмента для рассечения и коагуляции тканей: частое обугливание тканей, малая скорость их рассечения, небольшая глубина разреза и т.д.

К сожалению, лазерное излучение пока еще мало используют в диагностических целях, хотя возможностей здесь предоставляется очень много. Очевидно, это связано с недостатком самой лазерной техники, поступающей на снабжение лечебных учреждений. Но создание волоконной оптики, световодов будет способствовать дальнейшему использованию их в названных целях.

Приведенные данные свидетельствуют, что на пути практического использования лазерной техники сделано уже много. Но много еще предстоит сделать в смысле дальнейшего изучения его действия на организм животных. А это возможно только при тесном сплочении научной и практической ветеринарии. Все это позволяет ускорить внедрение ее в практику лечения при многих болезнях животных.

Список использованной литературы

1. Панько И.С., Власенко В.М. и др. «Применение лазеров в ветеринарии», К.: Урожай, 1987 г.

Михайлов Н.В. «Механизм лечебно-стимулирующего действия луча лазера на организм животных и повышение их продуктивности» Казань, 1985

Пышкин С.Л. «Лазеры и их применение». - Кишинев, 1982 г.

Тарасов Л.В. «Лазеры: действительность и надежды», М.: Наука, 1985 г.

Лазеротерапия показана при гнойно-воспалительных заболеваниях мягких тканей. В опытах на свиньях доказана целесообразность использования СО2 – лазера для иссечения некротизированных тканей при ожогах различной степени и размеров. В результате повреждение окружающих тканей было минимальным, в связи чем при пересадке кожи трансплантат приживался хорошо. Затем лазер начали использовать для вскрытия гнойничков, лечения гнойных ран, бескровной некректомии. Причем после лазерной некректомии гнойные раны целесообразно закрывать глухим швом, поскольку сфокусированный СО2 –лазерный луч при отсечении мертвых тканей действует одновременно губительно на все виды микробов в ране. И хотя полного заживления ран в таких случаях достичь удается не всегда (что зависит от фазы раневого процесса), сроки лечения при этом значительно сокращаются, а при наложении вторичных швов после облучения раневой поверхности осложнений, как правило, не наблюдается.

В настоящее время лазеры-разрушители широко применяют в онкологии. Разрушение опухолей лучами СО2 –лазера обусловлено в основном термическим фактором, вследствие чего развиваются коагуляционный некроз цитоплазмы, паранекроз, разрушение клеточных мембран, изменение биосинтетических и ферментативных процессов, нарушение кровообращения в опухолях и ряд других изменений. Причем лазерное излучение воздействует не только на опухоль, но и на весь организм, что подтверждается регрессией, как облучаемой опухоли, так и необлученных метастазов.

Кроме того, лазерокоагуляция применима при опухолях в местах, трудно – или вообще недоступных для других способов лечения (веки, ушная раковина, крыло носа и т.д.).

Также лазеры-разрушители широко применяют в дерматологии, офтальмологии, ортопедии.

Противопоказания лазеротерапии

Противопоказания:

Заболевания крови с преимущественным поражением свертывающей системы (гемофилия):

Декомпенсированные состояния сердечно-сосудистой системы;

Несостоятельность адаптивной системы (отсутствие адекватного ответа на энергетическое воздействие), глубокий склероз, тяжелые декомпенсации в сосудистой системе.

Практические навыки работы с аппаратом, точность дозирования позволяют применять лазеротерапию в самых критических состояниях, как единственный, еще возможный метод лечения – энергетической поддержки. Существование противопоказаний не всегда является подтверждением запрета использования метода вследствие отрицательного его влияния, нередко противопоказания созданы в силу отсутствия опыта применения данного фактора у аналогичной группы больных животных. Энергетическая поддержка жизнеобеспечения ни у одной группы больных по существу не может явиться отрицательной. Все дело в дозе подводимой энергии и способности организма ее использовать. Только знание механизма действия различных спектров излучения, постоянный опыт работы с лазерными излучателями обеспечит эффективность применения и безопасность для больного животного.

Техника безопасности при работе с лазером

Прежде всего, лазерное излучение действует на те органы, с которыми возможен непосредственный контакт – глаза, кожа, слизистые. При этом наибольшей чувствительностью обладают глаза, повреждение которых возможно при малых дозах, измеряемых в микро - и миллиджоулях. Доказано, что попадание в глаз как прямого, так и отраженного или рассеянного лазерного излучения достаточной интенсивности может привести к развитию патологических изменений в разных тканях глаза, вплоть до тяжелых ожогов. При этом важное значение имеет длина волны.

Дискуссионным является вопрос о влиянии на глаз лазеров малой мощности. И все же работами А. А. Комаровой и др. (1976), Е. И. Смурова и др.(1976) установлены функциональные и органические изменения в тканях глаза лиц, подвергавшихся длительному воздействию излучения на уровнях, близких к предельно допустимым. Это указывает на необходимость проведения соответствующих защитно-приспособительных мероприятий, поскольку даже при незначительной выходной мощности излучения возможны серьезные повреждения тканей глазного дна. Кроме того нельзя не учитывать кумулятивный эффект облучения. А отсюда становится понятной важность индивидуальных средств защиты глаза.

Отмечаются также изменения гематологических показателей и ряда обменных процессов у работающих с лазером, особенно в красной крови и системе свертывания крови. М. Б. Бурматова с соавторами (1977) отмечали повышение уровня холестерина в крови, активности щелочной фосфатазы в крови и тканях, аспартатаминотрансферазы, холинэстеразы, ацетилхолинэстеразы, что объясняли неспецифическим влиянием (стимулирующим) на обменные процессы в организме.

Защитно-профилактические мероприятия, применяемые в процессе эксплуатации лазеров, делятся на индивидуальные и коллективные, а последние – на организационные и технические. Индивидуальные включают средства защиты глаз, кожи и слизистых оболочек. Для предохранения глаз рекомендованы специальные очки, имеющие высокую поглощающую способность света с длиной волны, излучаемой прибором, и в то же время являющиеся достаточно прозрачными в остальных областях видимого спектра. Они плотно прилегают к коже лица, в связи с чем не пропускают бокового отраженного излучения, легки и удобны в работе.

При эксплуатации лазерной техники необходимо обеспечить правильное ее заземление, подключить ее к контуру заземления и ни в коем случае – к водопроводу, системе отопления и т.д.

Предохранение глаз от прямого и отраженного излучения;

Предохранение кожи и слизистых от прямого воздействия;

Предотвращение загрязнения помещений дымом, копотью, обгоревшими тканями;

Предупреждение контакта появившихся вредных примесей (дым, копоть) с кожей и слизистыми оболочками, попадания их в дыхательные пути и ЖКТ;

Соблюдение правил техники безопасности во избежание электротравм.

М. В. Плахотин, Н. С. Макеева, К. И. Голубкова (1980) облучали субатлантную рефлексогенную зону (0,1 - 0,13 мВт/см 2 на расстоянии 50 см при экспозиции 1,5 - 5 мин) при катарактах у животных. Регистрировали частичное просветление, особенно по периферии, хрусталика после 10-го, а в отдельных случаях и 30-го облучения. Дальнейшее облучение способствовало лишь некоторому расширению зоны просветления (рис. 6).

При катаракте, осложненной глаукомой, облучение не дает положительных результатов.

Была изучена эффективность применения новокаиновой блокады этой зоны по С. Т. Шитову и А. Н. Голикову, лазерного излучения при глазных заболеваниях, а также воспалительных процессах наружного и среднего уха. Животные опытной группы выздоравливали на 2 - 5 дней раньше по сравнению с контрольными.

Морфологические исследования раневого регенеративного процесса у кроликов проводили А. А. Гуляев и другие (1971). У животных уже на третий день в ране отмечали отсутствие выраженного воспаления, отека, рассасывание фибринозных масс в полости при незначительном количестве клеточных элементов крови. На поверхности раны наблюдали скопление фибропластов и значительного количества новообразованных коллагеновых волокон. У контрольных животных в этот период регистрировали экссудацию и отек тканей, скопление большого количества лейкоцитарных клеток с незначительным содержанием макрофагов и фибропластов.

На 21-й день опыта раны полностью эпителизировались, отмечали хорошо развитый ростковый слой эпителия и сосочковый – дерму, состоящую из нежных коллагеновых волокон и большого количества клеток соединительной ткани.

В. М. Власенко и А. Ф. Бурденюк (1984) для лечения копытной гнили у овец использовали лучи лазера. У животных были поражены межпальцевая область, подошва и мякиш. Копытца после предварительной механической очистки и расчистки обрабатывали 5%-ным раствором формальдегида. У опытной группы их дополнительно облучали лазерной установкой ЛГ-56 (длина волны 630 нм, мощность 1,5 мВт/мм 2 площади) трехкратно через день по 3 мин (рис. 9). После облучения поверхность поражения подсыхала, а к концу лечения был заметен рост нового рогового слоя подошвы и мякиша.

Г. Н. Гелашвили и Р. Е. Данелия (1985) использовали лазерный луч при параплегии тазовых конечностей травматического происхождения у собак и кошек. Облучали пояснично – крестцовый отдел спинного мозга в течение 10 минут на протяжении 10 дней в сочетании с витаминотерапией. По даным авторов, уже после 3-4 сеансов животные начинали опираться на пораженные конечности. Полное восстановление их функции наступало после 10-кратного воздействия луча. У одной собаки отмечены остаточные явления – парез правой тазовой конечности

В практике животноводства значительный удельный вес среди болезней конечностей у свиней занимает гнойное воспаление суставов – 19,3% (рис. 10). У свиней различных возрастных групп чаще встречаются воспаление заплюсневого и суставов пальца.

В ветеринарии лазерное излучение только начинает становиться предметом исследования ученых и практиков.

Перспективы дальнейшего использования лазеров в ветеринарии

Лазерное устройство уже используется в лабораторных условиях для определения остаточных количеств антибиотиков в тканях животных, пестицидов – в растениях, загрязнений воды и воздуха.

По оперативным данным Департамента ветеринарии, 70-80% высокопродуктивного стада коров болеют послеродовым эндометритом и 20-30% — маститом (а на Северо-Западе — до 50%). К сожалению, перечень заболеваний на этом не заканчивается. Этим, в частности, объясняется интерес руководителей хозяйств и специалистов животноводства к новым безмедикаментозным методам терапии наиболее распространенных заболеваний сельскохозяйственных животных. С помощью лазерных аппаратов отечественного производства, в том числе — НПО «Петролазер», только в 1996 г. в России было излечено 51,3 тысяч коров, из которых 23,2 тысячи больных маститом (лечебная эффективность — 79-96,6%), 15,1 тысячи больных эндометритом (лечебная эффективность — 68,2-93,7%). При лечении телят с бронхопневмонией лечебная эффективность достигла 66-85%,при лечении заболеваний органов пищеварения — 57-86%.

Это данные по наиболее распространенным заболеваниям сельскохозяйственных животных. Аналогичные результаты получены при лечении животных с хирургическими патологиями: излечено 6,5 тысяч голов с лечебной эффективностью 78-96%, Лечение патологий конечностей с помощью лазерной аппаратуры также дало хорошие результаты.

В связи с этим Департамент ветеринарии не только рекомендует использовать лазерную терапию при лечении сельскохозяйственных животных, но и включил данный терапевтический инструмент в реестр оборудования, распространяемого РосВетСнабом.

О необходимости применения новых технологий при лечении сельскохозяйственных животных говорилось и ранее, так как антибиотики и химиотерапия, используемые при традиционном лечении, экологически небезопасны. При этом ограничивается использование мяса и молока животных в период лечения и после него.

Присутствие ингибиторов в молоке приводит к большим материальным потерям на предприятиях перерабатывающей промышленности вследствие ухудшения его качества, выбраковки сборного молока, потерь при производстве кисломолочной продукции (сыров, творога и т.д.), снижения сортности молока и продуктов его переработки.

Если сложить перечисленные убытки и ущерб от временного недополучения продукции, от расходов на медикаменты при традиционных методах лечения, получается значительная сумма потерь.

Приемлемое решение этих проблем в животноводстве, по нашему мнению, — применение низкоэнергетического лазерного излучения (НЛИ) при лечении заболеваний продуктивных с/х животных.

Учитывая особенности производственной специфики животноводческих предприятий в НПО «Петролазер», на основе многолетнего положительного опыта создания медицинских лазерных аппаратов, разработан новый лазерный терапевтический комплекс (ЛТК) «ЗОРЬКА» (рис. 1).

В чем его новизна? Чтобы ответить на этот вопрос, сравним ЛТК «Зорька» с аналогами.

Параметр, от которого во многом зависит терапевтический эффект лазерного излучения — мощность излучения. Максимальная мощность «Зорьки» составляет 100 мВт, в то время как у большинства аналогов — 3-5 мВт. Соответственно увеличивается терапевтическая глубина проникновения в биоткани. Важно также отметить, что данный ЛТК обеспечивает непрерывное излучение, а не импульсное, как в аналогах, что позволяет за меньшее время доставить в ткани больше лазерной энергии, сократив продолжительность процедуры. Автономное питание комплекса делает его мобильным терапевтическим инструментом. Если добавить к этому герметичность и ударопрочность всех составляющих конструкций, мы получаем универсальный инструмент лечения сельскохозяйственных животных не только в условиях животноводческих ферм, но и в летних лагерях для их содержания. Для подтверждения терапевтической эффективности комплекса и соответствия насадок анатомическим особенностям сельскохозяйственных животных, были проведены производственные клинические испытания на животноводческих комплексах Ленинградской и Московской областей.

Целью данной публикации является ознакомление ветеринарных специалистов с результатами клинических испытаний ЛТК «Зорька» фирмы «Петролазер» для лечения сельскохозяйственных животных низкоэнергетическим лазерным излучением.

Материал и методы.

Для проведения клинических испытаний были обследованы 407 голов КРС черно-пестрой породы. Лечение животных проводили с помощью ЛТК «Зорька». В состав комплекса входят: базовый блок, излучатель, набор оптико-волоконного светопроводящего инструмента и нагрудная сумка-укладка.

Конструкцией аппарата предусмотрено шесть режимов лазерного излучения:
1 — 30 мВт, 60 сек;
2 — 70 мВт, 60 сек;
3 — 70 мВт, 120 сек;
4 — 90 мВт, 60 сек;
5 — 95 мВт, 180 сек; 6-100 мВт, 360 сек.

Органы управления, а также индикаторы режимов вынесены на переднюю панель базового блока. Базовый блок оснащен автоматическим контролем мощности излучения.

В зависимости от характера воспалительного процесса выбирался соответствующий режим облучения (1 — 6). Учитывая локализацию очага воспаления, использовались определенные насадки и устанавливались терапевтические зоны на теле животных. "

Комплекс включает следующие оптико-волоконные насадки (рис. 2):

№ 1. Ректо-вагинальные насадки:
а) с рассеивающим излучением
б) с односторонним рассеиванием
№ 2. Внутриматочную насадку
№ 3. Насадку наружного облучения

Рукоять облучателя и световодный инструмент герметичны и прочны. Они сконструированы исходя из анатомических особенностей сельскохозяйственных животных.

Из общего числа обследованных животных было выявлено 127 коров с различными патологиями. Животные разделены на три группы:
больные маститом (62 головы);
с послеродовыми патологиями (44 головы);
с заболеваниями конечностей (21 голова).

1 группа. Животные, больные маститом. Для определения коров, больных маститом, использовались быстрые маститные тесты и проба отстаивания. Было выявлено 62 животных, из них 27 коров с субклиническим маститом, 10 — с серозным маститом, 14-е катаральным и 8 — с гнойным. Применяли контактный метод терапии, используя насадку № 3 в местах расположения БAT 63, 64, 65, 56, 57, 51 (рис. 3). Процедуры проводились

ежедневно после утренней дойки. Применялся режим 3, после появления признаков улучшения переходили на режим 4. При скрытом мастите применяли режим 2 и 3, в той же последовательности. Результаты лечения приведены в табл. 1.

2 группа. Животные с послеродовыми патологиями. Обследовались клинико-лабораторными методами. Выявлено 44 животных, из них 14 коров с серозным вагинитом, 10 — с катарально-гнойным вестибуловагинитом, 20 — с послеродовым катарально-гнойным.

Применялся контактно-сканирующий метод облучения в полости пораженных органов. Для усиления терапевтического эффекта использовались насадки № 1 и № 2.

Насадка № 1,а применялась при лечении вагинитов, насадка № 2 при терапии эндометритов. В зависимости от характера воспалительного процесса использовались режимы 4 и 5. Процедуры проводились ежедневно, с обязательной стерилизацией рабочего инструмента после каждого животного, подвергнутого терапии. Результаты лечения приведены в табл. 2.

3 группа. Животные с патологиями конечностей. Обследовались клиническим осмотром. Выявлена 21 корова, из них 8 с хроническим пододерматитом и 10 коров с бурситом тазовых конечностей, 3-е острым синовитом травматического характера.

Применялся контактно-сканирующий метод по месту локализации воспалительного очага с применением насадки № 3. В зависимости от характера воспалительного процесса использовались режимы 5 и 6. Сеансы терапии проводились ежедневно. Результаты лечения приведены в табл. 3.

Результаты исследований

Результаты исследований и эффективность лечения оценивались на 10 день применения лазеротерапии, кроме случаев досрочного выздоровления.

Эффективность применения лазерной физиотерапии посредством применения ЛТК "Зорька" представлена в таблицах.

Из приведенных данных видно, что НЛИ, являясь эффективным дополнением к традиционным способам лечения сельскохозяйственных животных, также может использоваться и как самостоятельный метод. При комплексном лечении экономия денежных средств составляет 40-50%. Эффективность данного метода терапии в сравнении с другими, выражается в следующем:

во-первых, оптимально сконструированный и правильно выбранный световодный инструмент позволяет во много раз усилить эффект лечения;

во-вторых, удачно подобранные режимы лазерного излучения, использованные в аппарате, эффективны для терапии широкого спектра патологий;

в-третьих, высокая мощность излучения (до 100 мВт) позволяет сократить время процедур, не снижая лечебной эффективности, и увеличить глубину терапевтического действия на биологические ткани;

в-четвертых, при лечении вышеперечисленных патологий ярко проявился анальгизирующий эффект лазерного излучения.

Заключение

Применение лазеротерапии, в частности, ЛТК "Зорька" в области животноводства позволяет уменьшить применение антибиотиков и химиопрепаратов при лечении заболеваний сельскохозяйственных животных, облегчить труд практикующих специалистов и сократить срок восстановления продуктивных функций больных животных, тем самым снижая производственные затраты и получая экологически чистые продукты животноводства.

Литература

1. В.П.Иноземцев и др. Лазерная терапия животных — это эффективно и экологически безопасно.// Молочное и мясное скотоводство, № 4,

2. И.И.Валковой, В.П.Иноземцев. Лазеры — в ветеринарную практику.// Ветеринария, № 4, 1997.

3. Е.В.Бушаров. Основные направления и цели медико-биологического использования лазеров, //СПГАВМ, Материалы 9-й межгосударственной межвузовской научно-практической конференции. -СПб, 1997.

4. Наставление по применению метода акупунктуры для профилактики и терапии акушерско-гинекологических заболеваний коров и импотенции быков,№ 19-5-3. Утв. Деп. Ветеринарии

5. С.А.Богданов, А.В.Лебедев и др. Применение низкоэнергетического лазерного излучения в ветеринарии//Методические рекомендации. — СПб, 1995.

W.E. Draper, T.A. Schubert, R.M. ClemmonsandSA Miles
Факультет клинической ветеринарии мелких животных, Ветеринарный колледж, Университет Флориды, Гейнсвилль, Флорида, США

Цели: проведено перспективное исследование, чтобы установить, способствует ли низкоинтенсивная лазерная терапия в сочетании с хирургическим лечением грыжи межпозвонкового диска быстрейшему восстановлению способности к передвижению в сравнении с только хирургическим лечением.

Методы; 36 собак с острым парапарезом параплегией в результате острой грыжи межпозвонкового диска оценивали с помощью модифицированной шкалы Франкеля. В исследование включали собак с оценкой от 0 до 3 баллов. Животных распределяли в контрольную группу (1) или опьгную группу лечения лазером (2) попеременно в порядке поступления. Все собаки перенесли хирургическое лечение грыжи диска. Собакам в группе 2 проводили послеоперационную низкоинтенсивную лазерную терапию ежедневно на протяжении 5 дней или до достижения оценки по модифицированной шкале Франкеля 4 балла. Для лазерного облучения кожи вдозе 25 Вт/см2 применяли источнике лазерной решеткой. Состояние всех собак оценивали ежедневно по модифицированной системе Франкеля.

Результаты: в группе, получавшей низкоинтенсивную лазерную терапию, время достижения оценки 4 балла по модифицированной шкале Франкеля было значительно ниже (Р = 0,0016) (медиана 3,5 суток), чем в контрольной группе (медиана 14 суток).

Клиническая значимость: низкоинтенсивная лазерная терапия в сочетании с хирургическим лечением ускоряет восстановление способности к передвижению у собаке миелопатией T3-L3 в результате грыжи межпозвонкового диска.

ВВЕДЕНИЕ

Заболевания межпозвонковых дисков - наиболее распространенная причина эндогенной острой травмы спинного мозга, обычно являющаяся результатом снижения механической прочности вешества диска и образования грыжи.

Чаще всего грыжи межпозвонковых дисков встречаются в пояснично-грудном отделе . Собак с нарушениями движения в результате грыжи диска обычно лечат путем хирургической декомпрессии, и у 83-95 % таких собак способность к произвольным движениям восстанавливается при условии сохранения глубокой болевой чувствительности конечностей до операции , а в случаях отсутствия глубокой болевой чувствительности конечностей чувствительность восстанавливается в 58-69 % случаев |8, 16, 25, 31, 32].

Предыдущее исследование показало, что у собак с отсутствующей болевой чувствительностью до операции восстановление способности к передвижению происходит в 1,7 раз реже, чем у собак с сохраненной глубокой болевой чувствительностью . Среднее время восстановления после операции варьирует. По результатам двух исследований, у собак мелких пород с сохраненной глубокой болевой чувствительностью до операции среднее время восстановления способности к передвижению составляет 10-13 дней . Среднее время восстановления способности к передвижению у собак крупных пород составляет 7 недель, хотя большинство животных восстанавливается в течение 4 недель, и длительность восстановительного периода увеличивается с увеличением массы тела собаки.

Низкоинтенсивная лазерная терапия (НИЛТ) в медицине применяется для лечения травм различных частей тела. Теорию, лежащую в основе этого метода называют биологической модуляцией. Этот метод заключается в воздействии излучения определенной длины волны и определенной плотности энергии на клетку (или клетки) организма. Эти клетки реагируют на такое облучение определенным образом в зависимости от своего спектра поглощения. Показано, что плотность энергии от 0,2 до 10 Дж/см2 при воздействии непосредственно на ткань центральной нервной системы (ЦНС) усиливает метаболизм нервных клеток , в то время как: излучение с длиной волны от 632 до 780 нм и Го1отностью энергии 60 Дж/см1, воздействующее непосредственно на фибробласты, снижает частоту митозов . Было проведено множество исследований, от исследований in vitro на культурах клеток до клинических испытаний, показавших, что НИЛТ сокращает рубцевание глиальной ткани , иммунную/всхяталительную реакцию и вторичное повреждение , усиливает миграцию и рост нейритов в культуре эмбриональных нервных клеток, а также в культуре микрофрагментов тканей головного мозга и способствует росту и регенерации после травм спинного мозга . После повреждения коры головного мозга или инсульта у приматов и грызунов наблюдается деление и рост волокон, что сопровождается формированием новых синапсов в областях, соседствующих с пораженной . Кроме того, чрескожное облучение спинного мозга лазером способствует восстановлению травмированного периферического нерва и ускоряет БОС* становление после тяжелых травм спинного мозга при сочетании лазерной терапии с восстановлением спинного мозга фрагментом седалищного нерва . В частности, излучение с длиной волны 810 нм ускоряет рост аксонов, двигательную функцию и изменяет иммунный ответ у крыс с экспериментальным повреждением спинного мозга (частичным рассечением и контузией) . Эти исследования показывают, что низкоинтенсииное лазерное излучение проникает сквозь ткани, позволяя воздействовать на спинной мозг энергией достаточной плотности.

На молекулярном уровне механизмы НИЛТ объясняют несколькими процессами. Одним из механизмов является снижение активности транскрипционного фактора каппа-В активированных В-клеток (NF-KB) . Активированные астроциты играют роль в распространении вторичных повреждений спинного мозга за счет активности NF-KB. Ингибирование NF-KB коррелирует со снижением экспрессии воспалительных медиаторов и способствует меньшему повреждению белого вещества , что потенциально способно снизить повреждение аксонов после травмы спинного мозга . Кроме того, НИЛГ изменяет окислительный метаболизм митохондрий за счет усиления активности цитохромоксидазь! . Вероятно, это обусловлено поглощением света цитохромами дыхательной цепи в митож)ндриях. Полосы поглощения цитохромоксидазы находятся в диапазоне 780-830 нм , Цитохромоксидазы - важные ферменты, участвующие в генерации энергии и имеющие решающее значение для функции почти всех клеток, особенно органов с интенсивными окислительными реакциями, в частности ЦНС . Оксид азота (I) (NO), образующейся в митожэндриях, способен подавлять дыхание за счет связывания цитохромоксидазы и замещения кислорода, особенно в клетках, находящихся в неблагоприятных условиях или в состоянии гипоксии . Предполагается, что НИЛТ способна вытеснить NO из участка связывания цилтхромоксидазы, сделав возможным связывание кислорода и, следовательно, возобновив дыхательную цепь в митохондриях . Хотя ЮК обычно считают губительными для клеток, высказано предположение, что в малых количествах они способны действовать как биологические стимуляторы, в конечном итоге способствующие митозу . Целью этого перспективного исследования была оценка НИЛТ в качестве метода дополнительного лечения парапареза или параплегии с невозможностью передвигаться в результате заболевания межпозвонкового диска (МПД) в пояснично-крестцовом отделе и, в частности, оценка способности НИЛТ ускорять восстановление способности к передвижению у больных собак. Высказывалось предположение, что НИЛТ ускоряет восстановление способности к передвижению. Насколько известно авторам, клинических исследований НИЛТ в качестве дополнительного метода лечения спонтанных заболеваний спинного мозга у собак не проводилось.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Все собаки, поступавшие в Ветеринарный колледж Университета Флориды с шмптомами, характерными для грыжи межпозвонкового диска в пояснично-грудном отделе, проходили осмотр и оценку по модифицированной шкале Франкеля (МШФ) для описания неврологической дисфункции в период с декабря 2009 г: по декабрь 2010 г Эту шкалу использовали потому, что животных осматривали несколько врачей и, кроме того, она применялась в предыдущих исследованиях . Оценка по МШФ присваивается следующим образом: только гиперестезия позвоночника (5 баллов), сохранение способности передвигаться с парапарезом и/или атаксией (4 балла], парапарез с потерей способности передвигаться (3 балла), параплегия с сохранением поверхностной болевой чувствительности тазовых конечностей (2 балла), параплегия с сохранением глубокой болевой чувствительности тазовых конечностей (1 балл) и параплегия с отсутствием болевой чувствительности тазовых конечностей (0 баллов). Поверхностную чувствительность проверяли путем пощипывания небольшой складки кожи на дорсальной поверхности лапы гемостатическим зажимом. Для оценки глубокой болевой чувствительности вторую фалангу одного из пальцев тазовой конечности сдавливали гемостатическим зажимом типа «москит» до периоста. Положительной реакцией считали осознанную реакцию пациента (то есть подачу голоса, поворот головы, чтобы посмотреть на точку раздражения, внезапное повышение частоты сердечных сокращений, снижающееся после прекращения раздражения). Животных считали способными передвигаться, если они могли встать из сидячего положения и самостоятельно сделать три шага (т. е. левой, правой, левой конечностью) без падения и без физического воздействия врача, проводящего осмотр (т. е.натягивания поводка, подталкивания сзади, поддерживания за хвост). Оценка способности всех собак к передвижению проводилась на неешмьзком резиновом коврике на всю длину прохода. К парапарезу с потерей способности к передвижению (3 балла) относили случаи, когда во время осмотра способность тазовой конечности к произвольным движениям присутствовала, однако собака не могла подняться и самостоятельно сделать три шага.

Для включения в исследование собаки должны были соответствовать следующим критериям: длительность клинических признаков менее пяти дней, результаты неврологического обследования, характерные для миелопатии T3-L3, оценка по МШФ от 0 до 3 баллов и одобрение владельцем полного диагностического исследования и соответствующего лечения. Собак делили на две группы в попеременном порядке по мере поступления, чтобы снизить погрешность в результате смещения выбора. 18 собакам в группе 1 была проведена диагностика и лечение в соответствии с действующими стандартами, включая без ограничений полный клинический анализ крови, биохимический анализ крови, современные методы визуальной диагностики (МРТ и КТ) для выявления грыжи межпозвонкового диска и хирургическую декомпрессию путем гемилямигоктомии ± удаления ножки позвонка. 17 собакам в группе 2 была проведена диагностика и лечение в соответствии с действующими стандартами + НИЛТ поме операции. НИЛТ проводили с помощью источника с пятью лазерами 200 мВт, испускающего излучение с длиной волны 810 нм [ LX2 блок у правления + зонд с лазером, длина волны = 810 нм, мощность = 1 Вт (5 х 200 мВт), THOR Photomedicine Ltd, Лондон, Великобритания]. Лазерным источником облучали кожу над сегментом спинного мозга, в котором была проведена гемиляминэктомия, и двумя соседними сегментами [краниальным и каудальным). Источник лазерного излучения удерживали над каждой зоной в течение минуты, таким образом, доза облучения вышележащей кожи составила 25 000 мВт/см2 (личная переписка, неопубликованные экспериментальные данные James Carroll из компании THOR Photomedicine) в день на протяжении пяти дней. Поскольку излучение инфракрасной области не поглощается гемоглобином и может глубоко проникать в живую ткань, плотность энергии, воздействующей на спинной мозг, была достаточной (2-8 Дж/см2! (личная переписка, неопубликованные экспериментальные данные James Carroll из компании THOR Photomedicine) состояла из 17 собак (1 некастрированный кобель, 6 кастрированных кобелей и 10 кастрированных сук], среди которых было 13 такс, 2 кокер-спаниеля, 3 джек-рассел-терьер и 1 метис. Средний возраст составил 5,2 года, средний вес 7,5 кг, а средняя длительность клинических признаков до поступления- 1,15 суток. Медиана оценки по МШФ при поступлении была 1 балл. Одна собака имела оценку 3 балла, четыре- 2 балла, десять-1 балл и две-0 баллов. Восемь из этих собак получали глюкокортикоиды.

34 из 35 собак, зачисленных в исследование, достигли оценки 4 балла по МШФ. В группе, получавшей лечение лазером, к концу исследования способность к передвижению восстановилась у всех собак, а в группе без лечения лазером одна собака не достигла оценки 4 балла к завершению исследования. При поступлении эта собака имела оценку 2 балла по МШФ. Число собак, выписанных из стационара до достижения оценки 4 балла, составило 10 в группе 1 (55 %) и 6 в группе 2 (35 %). За этими собаками наблюдали, как описано в предьщущем разделе, чтобы установить достижение оценки 4 балла по МШФ.

При анализе выживания по методу КМ было выявлено различие формы кривых выживания в группе НИЛТ и контрольной группе. Односторонний анализ показал значимое различие {Р = 0,0016 (при логарифмическом ранговом анализе), f - 9,97%, df = 1, OP 0,5425 (95 % ДИ 1,2049-^,3652)] в медиане времени достижения оценки 4 балла по МШФ -3,5днейвгруштеНИЛТи 14 дней в контрольной группе (более подробное сравнение см. на рисунке и в табл. 1). В многомерных моделях пропорциональных рисков Кокса группа была единственным фактором, независимо связанным с достижением оценки 4 балла [Р = 0,0036, х2 = 17,86, df = 5, OP 3,08 (95 % ДИ 1,4466-6,5577)]. Возраст, вес, длительность клинических симптомов при поступлении и оценка по МШФ при поступлении не были независимыми факторами, влияющими на достижение оценки 4 балла (табл. 2).

Этот анализ показывает, что единственной переменной, связанной с укорочением времени достижения оценки 4 балла по МШФ, является НИЛТ.

ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты этого исследования подтверждают исходнук) гипотезу о том, что НИЛТ в сочетании с хирургической декомпрессией ускоряет восстановление способности к передвижению у собак, потерявших ее из-за грыжи МПД в пояснично-грудном отделе позвоночника. Настоящие данные указывают, что НИЛТ может играть большую роль в лечении острых травм спинного мозга в результате грыжи МДД. Между двумя группами собак независимо от возраста, веса, оценки по МШФ при поступлении или длительности существования клинических признаков до поступления выявлено статистически значимое различие в медиане времени восстановления сгахобносги передвигаться. Среднее время восстановления способности передвигаться после хирургической декомпрессии, указанное в предыдущих ггуГугикациях(Ю;8дней[Ю]и12,9. дней ), было сходно со средним временем и медианой в настоящем исследовании (12,9 и 14 дней соответственно). Данное взаимоотношение свидетельствует о том, что популяция собак в настоящем исследовании сходна с популяциями, аписанньь мив ранее стубликованньк работах. Выбор времени восстановления шособн<хти к передвижению в качестве критерия оценки объясняется тем, что это эффективная мера, которую можно оценить с помощью МШФ. Авторы данного исследования сочли этот показатель эффективности лечения достоверным, тоскатькуондаетшмфимый результат для оценки. Кроме того, сгйхобность передвигаться считается важной частью про цесса заживления как для собаки, так и для ее владельца, у собак, способных передвигаться, реже развиваются инфекции мочевьгбодящих путей, пневмония, атрофия мышц из-за недостаточного использования и пролежни. Кроме того, на этой стадии восстановления неврологической функции животные способны к произвольному мочеиспусканию. Это играет значительную роль в домашнем уходе за животным, так как владельцу не требуется производить дополнительных манипуляций, таких как опорожнение мочевого пузыря вручную.

Рисунок. Кривая Каплана-Мейера, показывающая значимое различие времени достижения оценки 4 балла по модифицированной шкале Франкеля между группой низкоинтенсивной лазерной терапии (НИЛТ) и контрольной группой (Р = 0,0016)

Данное исследование имеет нескшню недостатков, которые могли шособсгвошть статистической ошибке 1 рода (ошибочному отвержению правильной нулевой гипотезы). Оглядываясь назад, можно сказать, что некоторые из этих ограничений было возможно снизить. К ним относятся, например, малое число собак в каждой группе, отсутствие слепой фазы оценки состояния клинициск)м и истинной рандомизации групп, а также отсутствие процедуры плацебо в контрольной группе. К факторам, сложнее поддающимся контролю, относятся, например, препараты или лечебные процедуры; пыполнявшиеся до обращения в клинику Все собаки в данном исследовании получали 30 % полиэтиленгликоль (ПЭГ) (2,2 мл/кг в/в после операции и повторно на следующее утро), поскольку это стандартная процедура в клинике авторов. Б обеих группах были собаки, получавшие пгюкокортшюиды, в основном до поступления Б клинику. Это не считается переменной, осложняющей оценки; поскольку результаты исследований показывают, что глюкокортикоид не влияет на болезни у собак с грыжей МПД [ 1,22].

Хотя точная причина эффективности НИЛТ при данном сценарии неизвестна, возможно, что причиной различия между фуппами было воздействие на развитие вторичной травмы мозга по огжеанным выше механизмам. Возможно, это указывает на необходимость дополнительных исследований для поиска фактического благоприятного механизма. На основании данных этого исследования НДЛТ позволяет ускорить восстановление способности к передвиже-

Таблица 1. Анализ па методу Каплана-Мейера, покрывающий длительность периода достижения оценки 4 балле по модифицированной шкале Френкеля в днях в контрольной группе и группе, получавшей НИЛТ

ДИ - доверительный интервал, НИЛТ- низкаинтенсивная лазерная терапия, МШФ - модифицированная шкала Франкеля.

нию у собак после хирургической декомпрессии в связи с грыжей межпозвонкового диска.

Благодарности

Лазерная установка для данного исследования была взята во временное пользование у компании THOR Photomedicine.