ЗАО 'НПО Космического приборостроения'

Аппараты лазерной терапии серии МУСТАНГ, МАТРИКС, МУЛАТ, УЗОР









Яндекс.Метрика

Купить: +7(495)785-8746      Получить консультацию: +7(495)785-8745


Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на состояние микроциркуляции у больных сахарным диабетом (оптимизация времени воздействия)

Москвин С.В., Лейдерман Н.Е.
 
ФГУ Государственный научный центр лазерной медицины ФМБА России, Москва; ГУ Центральная поликлиника №1 МВД России
 
В связи с широкой распространенностью сахарного диабета (СД), быстрым ростом числа больных, их ранней инвалидизацией и высокой смертностью эксперты ВОЗ определили ситуацию с СД, как эпидемию неинфекционного заболевания. В 1997 г. в России было зарегистрировано 2,1 млн. больных СД, но основная масса больных СД2 оставалась неучтенной, и можно считать, что реальная цифра в 3–4 раза выше [Дедов И.И., 1998]. По прогнозу ВОЗ, в 2010 г. в мире будет насчитываться около 240 млн. больных СД, причем из них 90% – с диабетом второго типа (СД2) [Younes N.A., Ahmad A.T., 2006].
Распространенность синдрома диабетической стопы (СДС) составляет среди больных СД2 в среднем 4-10%, при этом именно на данную категорию больных приходится 40-60% всех ампутаций нижних конечностей нетравматического характера [Harrington C. et al., 2000; International Conceunsus …, 1999;Younes N.A., Ahmad A.T., 2006].
При диабете поражаются артерии всех органов и калибров. В настоящее время общепризнанно, что у больных СД2 атеросклероз магистральных артерий и их окклюзии встречаются у мужчин в 53, а у женщин в 71 раз чаще, чем у лиц тех же возрастов, не страдающих СД2. В проявлении и развитии заболевания значительную роль играют нарушения в системе микроциркуляции, следовательно, в трофическом обеспечении тканей [Моргоева Ф.Э., и др., 2005; Удовиченко О.В., Токмакова А.Ю., 2001]. Лечение диабетических макро- и микроангиопатий и их осложнений занимает важное место в повседневной практической работе хирурга-ангиолога и эндокринолога. Микроангиопатия наблюдается у 100% больных СД2, у 30% больных с микроангиопатией имеются гнойно-некротические осложнения, а развитие осложнений в значительной степени зависит от длительности заболевания [Дибиров М.Д., 2003].
Традиционная терапия больных СД проводится согласно рекомендациям и под наблюдением эндокринолога, направлена на компенсацию углеводного обмена (диета, таблетированные сахароснижающие препараты или инсулин). Также проводится метаболическая терапия (альфа липоевая кислота, витамины группы В), антиагрегантная терапия (трентал, сулодексид) [Дедов И.И., Демидова И.Ю., 1999].
Лазерная терапия (ЛТ) в комплексном лечении диабетических микроангиопатий применяется достаточно давно, раньше для этого использовали непрерывное низкоинтенсивное лазерное излучение (НИЛИ) в красной области спектра (гелий-неоновые лазеры) [Низкоэнергетическое лазерное излучение …]. В последние годы более активно стали применять диодные лазеры красного спектра (длина волны 0,63 мкм), а также непрерывные и импульсные лазеры инфракрасного (ИК) спектра [Дуванский В.А. и др., 2007; Пат. 2049500 RU]. Однако проблема оптимизации параметров лазерного излучения (длина волны, время воздействия, доза, методика и пр.) до сих пор не решена.
Известно, что одним из механизмов терапевтического действия (НИЛИ) является активация системы микроциркуляции [Москвин С.В., Ачилов А.А.], при этом НИЛИ обладает двумя основными гемодинамическими эффектами: артериодилатирующим, при исходной вазоконстрикции артериального звена, и венотоническим, при исходной венозной недостаточности [Кочетков А.В. и др.. 2004; Москвин С.В., 2008]. Недавно была показана высокая эффективность влияния на систему микроциркуляции излучения импульсных лазеров красного спектра (длина волны 0,65-0,67 мкм), и это одно из перспективных направлений исследований [Кречина Е.К. и др., 2008, 2009].
В значительной степени эффект зависит от способа воздействия. Ф.М. Шветский (2009) различными методами исследования, в том числе и с помощью компьютерной капилляроскопии, показал, что сеансы внутривенного лазерного облучения крови (ВЛОК) приводят к снижению периваскулярной зоны на 19,23%, а плотность капиллярной сети вырастала на 55,56% за счет открытия резервных капилляров. Результаты местного воздействия импульсным ИК НИЛИ методом компьютерной капилляроскопии были представлены В.Ф. Рассохиным и У.Б. Лущик (2006). Однако исследование проведено только качественно, при отсутствии патологических процессов в тканях и с предельно высокими мощностями, т. е. в задачи исследования в большей степени входило определение границ допустимых параметров.
Доказано, что в основе биологического действия НИЛИ лежит термодинамический запуск кальцийзависимых процессов волнами повышенной концентрации Ca2+, вызванных лазерным излучением, и распространяющихся с периодичностью 100 с и 300 с [Москвин С.В., 2008]. На основе этого было высказано предположение, что синхронизация по времени (установкой экспозиции в 1,5-2 мин или 5 мин) при местном воздействии НИЛИ позволит получить оптимальные результаты лечения. На основании анализа литературы и была поставлена основная цель исследования – изучить методом компьютерной капилляроскопии особенности влияния на систему микроциркуляции импульсного ИК НИЛИ при местном воздействии, определить оптимальное время воздействия (дозу).
 
Материал и методы
 
Объектом исследования являлись поверхностно расположенные капилляры кутикулы среднего пальца правой кисти. Воздействие производили местно импульсной лазерной излучающей головкой ЛО4 (длина волны 0,89 мкм, длительность импульса 100 нс, частота 80 Гц, импульсная мощность 10 Вт), аппарат «Матрикс» (производство Научно-исследовательского центра «Матрикс», Москва). Мощность НИЛИ и частота выбраны, как оптимальные, в первую очередь, на основе исследований В.Ф. Рассохиным и У.Б. Лущик (2006).
Для изучения параметров микроциркуляции использовался «Капилляроскоп компьютерный неинвазивного исследования микроциркуляции для оценки параметров микроциркуляции, кровотока и агрегатов форменных элементов крови КК4-01 «ЦАВ» (производство ЗАО Центр «Анализ веществ», Москва). В основу работы капилляроскопа положен метод исследования биологических объектов с помощью света отраженного от объекта, который проходит через оптическое устройство на прибор с зарядовой связью, трансляции полученного изображения на экран монитора компьютера, последующей обработки изображения для параметризации объектов исследования. Получаемые видеоизображения обрабатываются, стабилизируются, конвертируются и представляются в виде, удобном для проведения вычислений следующих диагностически значимых параметров капиллярного кровотока, капилляров и крови [Баранов В.В. и др., 2006]:
-     скорость капиллярного кровотока по отделам: артериальному (АО), переходному (ПО) и венозному (ВО),
-     диаметры капилляров по отделам: АО, ПО, ВО,
-     количество эритроцитарных агрегатов,
-     время стаза,
-     ширина периваскулярной зоны,
-     плотность капиллярной сети.
Программное обеспечение компьютерного капилляроскопа позволяет производить расчет параметров как автоматически, так и в ручном режиме.
Использовали увеличение в 175 раз и в 400 раз. Исследование микроциркуляции с помощью компьютерного капилляроскопа проводили в положении сидя после 20-ти минутного физического покоя, натощак.
В исследовании принимали участие 65 человек, больных СД2 с синдромом диабетической стопы, мужчины (24 чел.) и женщины (41 чел.) в возрасте от 46 до 72 лет. Все пациенты проходили стандартное лечение, в рамках которого части из них проводили местное воздействие импульсным ИК НИЛИ.
 
Результаты и обсуждение
 
Базовыми значениями для оценки результатов исследования были данные, полученные на добровольцах, не имеющих выраженных расстройств микроциркуляции (норма), исходное состояние в группе исследования (больные СД2 с СДС) и те же данные, полученные по окончании курса традиционной терапии (табл. 1).
Таблица 1
Состояние микроциркуляции в норме, у больных с синдромом диабетической стопы и после курса традиционной терапии
 

Морфологические параметры
Норма (n=50)
Больные с синдромом диабетической стопы (n=65)*
Изменения, D, %
После традиционной терапии (n=15)**
Изменения, D, %
11,3±2,8
8,7±2,3
-23,0
8,8±1,97
+1,0
Диаметр сосудов ПО, мкм
16,5±4,0
14,9±4,0
-9,6
15,6±2,87
+4,7
Диаметр сосудов ВО, мкм
14,4±3,4
17,8±2,8
+23,6
15,4±2,74
-13,5
Ширина периваскулярной зоны, мкм
74,3±10,3
124±30,3
+67,0
103±7,17
-16,8
Плотность капиллярной сети, на 1 мм2
8,0±0,68
4,6±1,4
-42,8
5,6±0,67
+21,4
Скорость капиллярного кровотока (АО), мкм/с
1082±292
306±162
-71,7
586±231
+91,4

 
*р< 0,05, ** р< 0,05 (достоверность относительно данных до лечения)
 
Курс традиционной консервативной терапии был направлен на компенсацию углеводного обмена (диета, таблетированные сахароснижающие препараты), иммобилизацияю или разгрузку пораженной конечности, купирование явлений нейропатии (препараты группы витамина В) и ишемии стопы (трентал, сулодексид). Местную обработку раны проводили антисептическими растворами (р-р иодопирон 1%, р-р хлогексидин 0,1%), салфетками с ферментативными покрытиями (дальцекс-трипсин), гидрофильными мазями (левосин, левомеколь), средства на основе гиалуроновой кислоты (куриозин раствор или гель и салфетки ГИА+).
Перед началом лечения исследовали динамику развития ответной реакции сосудистой системы на местное воздействие НИЛИ (непосредственно на кутикулу) в течение первых 10 мин. На рис. 1-6 представлены типичные картины, наблюдаемые компьютерным капилляроскопом.
Рис. 1. Капилляры до воздействия Х 175.
Рис. 2. Капилляры до воздействия Х 400.
Рис. 3. Капилляры через 3 мин после воздействия Х 175.
Рис. 4. Капилляры через 3 мин после воздействия Х 400.
Рис. 5. Капилляры через 10 мин после воздействия Х 175.
Рис. 6. Капилляры через 10 мин после воздействия Х 400.
 
Через 3 мин после окончания воздействия ИК НИЛИ значительно улучшилась визуализация капилляров за счет усиления их кровенаполнения, контуры капилляров стали четкими, нефункционирующих капилляров (капилляров-теней) нет. Скорость кровотока увеличилась на 40%. Плотность капиллярной сети увеличилась на 30% от данных полученных до воздействия. Диаметр капилляра артериального отдела увеличился на 10%, переходного уменьшился на 45%, венозного изменился незначительно. Периваскулярный отек был меньше на 20%
Через 5 мин после окончания воздействия наблюдается умеренно выраженный спад кровенаполнения капилляров с тенденцией к формированию спазмирования. Нарастают признаки периваскулярного отека. Единичные случаи застоя в переходном отделе. Скорость кровотока без изменений. Плотность капиллярной сети без видимых изменений. Диаметр капилляра артериального отдела увеличился на 5%, переходного без изменений, венозного соответствовал таковым до воздействия. Периваскулярный отек несколько возрос на 5%.
Через 10 мин после окончания воздействия ИК НИЛИ значительно улучшился уровень кровенаполнения в капиллярах, они равномерно кровенаполнены, среднего калибра и длины. В сравнении с фоном капилляроскопическая картина стала идеальной. Скорость кровотока без изменений. Плотность капиллярной сети приближается к таковой до воздействия. Диаметр капилляра артериального отдела увеличился на 7%, переходного увеличился на 5%, и венозного уменьшился на 13% от данных до воздействия. Периваскулярный отек без изменений.
Многими авторами было показано, что при местном воздействии НИЛИ, активация микроциркуляции происходит практически во всех частях тела и органах человека, имеет место генерализация эффекта [Иванова В.Д. и др., 1995;Петрищев Н.Н., Янтарева Л.И., 1997; Рассохин В.Ф., Лущик У.Б., 2005]. Можно предположить, что при местном воздействии НИЛИ на патологический участок с выбранными параметрами (собственно лазерная терапия), мы также будем наблюдать проявления ответной реакции сосудистой системы на НИЛИ и в месте основного исследования. И данное предположение нашло свое подтверждение.
После окончания курса лечения (12-15 сеансов местной лазерной терапии) были проведены контрольные исследования, представленные в табл. 2, а в наглядном виде на рис. 7.
Таблица 2
Состояние микроциркуляции у больных с синдромом диабетической стопы после комбинированного курса лазерной терапии в зависимости от времени экспозиции
 

Морфологические параметры
Время экспозиции лазерного воздействия (длина волны 0,89 мкм, импульсная мощность 10 Вт, частота повторения импульсов 80 Гц), мин
0,5 (n=10)
1,5 (n=11)
3,0 (n=9)
5,0 (n=11)
10,0 (n=9)
Диаметр сосудов АО, мкм
9,2±1,81
9,8±1,98
9,0±1,72
10,1±2,02
8,9±1,65
Диаметр сосудов ПО, мкм
16,0±3,1
16,7±3,4
15,9±2,87
17,4±3,1
15,8±2,87
Диаметр сосудов ВО, мкм
15,3±2,45
15,0±2,51
15,2±2,30
14,9±2,24
15,2±2,49
Ширина периваскулярной зоны, мкм
98,2±8,8
88,0±11,0
101±8,3
82,0±9,45
104±8,9
Плотность капиллярной сети, на 1 мм2
5,9±0,81
7,2±0,53
6,3±0,69
7,6±0,54
5,8±0,72
Скорость капиллярного кровотока (АО), мкм/с
634±188
919±228
679±167
988±199
667±186

 
*р< 0,05 (достоверность относительно данных до лечения)
 
 
Рис. 7. Различные параметры микроциркуляции: в норме, у больных СД2 с СДС, после курса традиционной терапии (ТТ), после местного воздействия импульсным ИК НИЛИ (мощность 10 Вт, частота 80 Гц) в процессе лечения для различного времени экспозиции.
 
Контрольные исследования микроциркуляции проводили через 1-2-3 мес. после окончания первого курса лазерной терапии. Отмечено последовательное ухудшение показателей микроциркуляции у больных с синдромом диабетической стопы, что указывает на целесообразность повторного курса лечения с применением лазерной терапии с периодичностью минимум 3-4 мес.
 
Выводы
 
Изучение микроциркуляции методом компьютерной капилляроскопии показало, что импульсное ИК НИЛИ способствует увеличению плотности функционирующих капилляров, нормализации соотношения диаметров артериального и венозного отделов капилляров и купированию периваскулярного отека.
Оптимальными временами экспозиции импульсного ИК НИЛИ (мощность 10 Вт, частота 80 Гц), позволяющим получить наилучший результат воздействия на систему микроциркуляции у больных сахарным диабетом 2 типа с синдромом диабетической стопы являются 1,5 мин и 5 мин.
Курсы лазерной терапии у больных СД второго типа необходимо проводить с периодом 3-4 мес., что позволяет поддерживать достаточно высокий уровень микроциркуляции и трофического обеспечения тканей.