Способ лечения травм, их последствий, ортопедических и других патологий и устройство для лазеротерапии

 

Изобретение относится к области медицины, в частности к хирургии, травматологии, ортопедии и другим областям, и может быть рекомендовано для лечения травм, а также ортопедических и других патологий. Техническим результатом является повышение эффективности лечения больных с травмами, их последствиями, ортопедическими патологиями, преимущественно в области цилиндрически вытянутых форм тел. Способ включает медикаментозное, оперативное лечение и лазеротерапию. До начала лазеротерапии подбирают биологически активные частоты воздействия на пациента и проводят оценку эффективности лазеротерапии до, в процессе и по завершении ее. Лазеротерапию осуществляют комбинационным воздействием излучения в инфракрасном и видимом диапазонах по схеме постепенного нарастания с учетом степени и глубины повреждения, общего клинического состояния и сопутствующих заболеваний пациента с временем экспозиции 3 мин и начальной плотностью мощности 5 мВт/см. Устройство для лазеротерапии содержит несколько источников лазеротерапии ИК и видимого диапазонов излучения, блок питания и управления. Источники излучения размещены с возможностью оконтуривания по кругу зоны воздействия на держателе и представляют собой помещенные в капсулах и зафиксированные в ложементах на держателе излучатели с нерасходящимся пучком ИК и видимого диапазонов воздействия. Держатель представляет собой полукольцо и/или фрагмент полукольца с соединителем. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области медицины, в частности к хирургии, травматологии, ортопедии и другим областям, и может быть рекомендовано для лечения травм, а также ортопедических и других патологий.

Кроме того, изобретение относится к области медицинской техники, а именно к устройствам для лазеротерапии, и может быть рекомендовано к использованию в перечисленных областях медицины для лечения цилиндрически вытянутых форм и органов пациента: верхних и нижних конечностей, головы, шеи, области таза и т.д.

Известны способы лечения внутрикостной лазеротерапией ортопедо-травматологических больных (Методы инвазивной лазеротерапии в травматологии и ортопедии. Методические рекомендации. ЦИТО им. Н.Н. Приорова, М., 1995, стр. 16-18). Способ заключается в пункции кортикального слоя кости иглой Дюфо, формировании канала в трубчатой кости спицей Киршнера через просвет иглы, проведения в образованный канал световода и облучении губчатого вещества кости МКС гелий-неонового лазера. Облучения проводят 1-2 раза в неделю, 4-6 раз. Место проведения световода определяют характером заболевания.

Однако в известном способе световод проводят к месту заболевания вновь при каждом сеансе облучения, что является травматичным и неприемлемым при лечении переломов.

Известен также способ лечения (Патент RU 2161518, МПК А 61 N 5/067) переломов костей таза, который заключается в проведении анестезии мягких тканей, введения иглы со стороны внутреннего края передневерхней кости таза изнутри кнаружи в переднезаднем направлении и перемещении по внутренней поверхности подвздошной кости до места повреждения, через просвет иглы проводят световод и выполняют облучение места повреждения излучением гелий-неонового лазера. Облучения проводят 1 раз в сутки в течение 15-20 мин, 10-15 процедур.

Однако в известном способе наличие световода в области таза может привести к воспалению мягких тканей в этой зоне и к осложнению заживления перелома.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ лечения (Патент RU 2155620, МПК А 61 N 5/067). Способ осуществляется следующим образом. После окончательной репозиции отломков трубчатой кости в аппарате Илизарова в трубчатую кость через сформированный канал вводят световод, через который осуществляют облучение внутрикостной полости в месте перелома. Световод подключают к аппарату (аппарат лазерный терапевтический двухканальный трехволновый АЛТДТ-011 "АДЕПТ" - Паспорт ПС 944001-17140604-94, М., 1995 г.). Для установки световода спицей диаметром 1,5-2 мм через короткую иглу большего диаметра формируют канал вблизи места перелома сначала через кортикальную пластинку на расстоянии 1-2 см от края перелома под углом 30-45^o к плоскости кости в направлении к перелому, а затем по каналу трубчатой кости параллельно ее оси. Положение спицы относительно зоны перелома контролируют рентгенологически. По сформированному каналу вводят световод до упора и фиксируют вблизи места введения нитками к коже больного. Для проведения процедуры облучения световод соединяют со специальным разъемом аппарата. В соответствии с индивидуальной чувствительностью пациента к лазерному облучению назначают курс 5 или 10 процедур и устанавливают параметры излучения. Процедуры облучения проводят через день по 10 мин. По окончании сеанса облучения световод отсоединяют от аппарата. Индивидуальную чувствительность к лазерному облучению определяют, например, по функциональному состоянию больного после операции на основании данных полиреографического исследования или данных лейкограммы. При компенсированном и субкомпенсированном состоянии лазеротерапию назначают на 2-3-й день после операции - 10 процедур при компенсированном состоянии больного и 5 процедур при субкомпенсированном состоянии.

Недостатком данного изобретения при всех его достоинствах является инвазивность методики и травматичность лечебной процедуры.

Известно устройство для магнитолазерной терапии (Заявка РФ 96113347/14 от 26.06.1996 г. , МПК А 61 N 5/06), включающее блок питания и управления, зонд-насадку, в рабочей зоне насадки размещены источники ИК и видимого излучения, соединенные с блоком питания и управления. В качестве воздействующих факторов в этом устройстве используются электромагнитные излучения видимого и инфракрасного диапазонов и магнитное поле постоянного магнита. Магнитная система выполнена в виде одного плоского магнита.

Однако магнитная система не создает достаточного градиента магнитной индукции для эффективного лечебного воздействия, и устройство может быть использовано только для облучения полых органов.

Наиболее близким аналогом заявляемому устройству является устройство для магнитосветотерапии (Патент RU 2160612 МПК A 61 N 2/08, 5/06), содержащее блок питания и управления, зонд-насадку, в рабочей зоне которой размещена магнитная система, а на дистальном торце и/или в рабочей зоне насадки размещены источники ИК и видимого излучения, соединенные с блоком питания и управления. Отличием данного устройства является выполнение магнитной системы из двух или более постоянных магнитов пластинчатой формы, расположенных в одной плоскости вплотную друг к другу и обращенных к обрабатываемой поверхности разными полюсами, причем угол между плоскостью магнитов и осью насадки в рабочей зоне выбран в пределах от 0 до 90^o.

Однако он, так же как и предыдущий аналог, неэффективен при лечении наружных поверхностей цилиндрически вытянутых тел, таких как верхние и нижние конечности, шея, голова, а также кости таза. Кроме того он неэффективен в силу малой эффективности воздействующих мощностей излучателей.

Задачей изобретения является повышение эффективности лечения травм, их последствий, а также ортопедических и других патологий, преимущественно в области цилиндрически вытянутых форм и тел, таких как названные выше.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе лечения травм, их последствий, ортопедических патологий, включающем медикаментозное лечение, а также лазеротерапию, до начала лазеротерапии подбирают биологически активные частоты воздействия лазеротерапию осуществляют воздействием излучения в инфракрасном и видимом диапазонах, мощностью низкоинтенсивного воздействия по схеме постепенного нарастания с учетом степени и глубины повреждения, общего клинического состояния и сопутствующих заболеваний пациента, с временем экспозиции 3 мин, начальной плотностью мощности 5 мВт/см², дозой за сеанс 8 Дж/см² и числом сеансов от 5 до 20, при этом проводят оценку эффективности лазеротерапии до, в процессе и по завершении ее.

Кроме того, сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для лазеротерапии, содержащем блоки питания и управления, соединенные с лазерными источниками инфракрасного и видимого диапазонов, источники излучения размещены на держателе с возможностью оконтуривания зоны воздействия и представляют собой помещенные в капсулах и зафиксированные в ложементах излучатели с нерасходящимся пучком излучения, причем каждый излучатель имеет оптическую систему, выполненную с возможностью воздействия излучения в рабочую зону, а держатель представляет собой полукольцо и/или фрагмент полукольца с соединителем в виде упругого элемента, крепящегося к диаметрально противоположным концам держателя и опирающегося на телескопические штанги, выполненные с возможностью регулирования и установки на заданное расстояние от обрабатываемой зоны до держателя.

Кроме того, заявляется усовершенствованный вариант устройства для лазеротерапии с числом штанг под каждым полукольцом или фрагментом полукольца не меньше двух.

Кроме того, заявляется усовершенствование устройства для лазеротерапии с высокой степенью автоматизации процесса лечения, поскольку в нем блок управления выполнен содержащим модули питания со стабилизаторами тока накачки, адаптер, коммутатор, микропроцессор с постоянным запоминающим устройством на интегральной схеме - ПЗУ.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.

В необходимых случаях проводят остеосинтез патологического очага и осуществляют в последующем медикаментозное и физиотерапевтическое лечение по стандартной схеме. В зависимости от степени травмирования или его последствий или степени дегенеративных патологий выбирают тактику лечения - ограничиваются консервативным лечением: медикаментозным и физиотерапевтическим, или оперативным и консервативным, включая физиотерапевтическое, в том числе лазеротерапию. С учетом последнего по достижении этапа лазерного воздействия любым из известных методов, получившим распространение и прошедшим надлежащую апробацию, выбирают режим лечения, например с учетом данных, изложенных в: В.В. Тучин. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях. Издательство Саратовского университета, 1998, с. 383, определяют конкретные биологически эффективные частоты для лазеротерапии, которые подбирают для каждого пациента индивидуально, например методом контроля точек Фолля или другим способом, например Патент RU 2162356. Оценку результатов лазеротерапии и ее перспектив осуществляют до назначения лазеротерапии, например, по динамике изменения оптической плотности крови, определяемой in vitro (Заявка на изобретение 94035531 - патент RU 2077052), или другими методами, получившими распространение. В случае, если получен отрицательный результат, лазеротерапию не назначают, а заменяют другим видом излучения или другим методом физиотерапии. Наряду с традиционными назначениями больному, соответствующими каждому конкретному случаю и ситуации, по достижении этапа лазеротерапии назначают параметры режима облучения - выбирают начальную мощность низкоинтенсивного излучения ИК и видимого диапазонов, интенсивность, периодичность сеансов и их число. Последнее в процессе лечения может быть изменено. Например, сокращено в случае получения стойкого положительного результата или отменено в случае появления симптомов ухудшения клинического состояния пациента, например, артериального или венозного давления.

Затем под контролем результатов осуществляют, как правило, ежедневное облучение места вокруг патологии с длительностью воздействия сначала минимальной в первые сеансы и аналогично с величиной мощности излучения, нарастающей постепенно и аккуратно. Результаты лечения фиксируются. В случае тяжелого состояния поступившего пациента измеряются давление и пульс как перед первым, так и перед каждым облучением, а также после режима воздействия. В зависимости от этого меняют режим дальнейшего лазерооблучения, его интенсивность или дают перерыв в тактике лазеротерапии, в крайних случаях - отменяют в данный день или полностью на весь период лечения.

Устанавливают механизм лазерного воздействия, исходя из создавшихся условий: вид повреждения, его локализация, глубина нахождения, число видов повреждений: кость, мышцы, кожа и т.д., стремясь обеспечить воздействие со всех сторон. Так, для поврежденной конечности выбирают лазерное медицинское устройство с рядом перемещаемых излучателей или установленных стационарно вокруг конечности с тем, чтобы обеспечить воздействие на обрабатываемую зону со всех сторон и равномерно, причем комбинируют виды излучения инфракрасного и видимого диапазонов.

Примеры режимов осуществления заявляемого способа.

После стандартного начала лечения пациента, включая оперативное, консервативное физиотерапевтическое лечение и т.д., в зависимости от состояния травмы или ее последствий, а также ортопедической патологии, с учетом выбора конкретных биологически эффективных частот воздействия лазерного излучения, приступают к осуществлению лазеротерапии по заявленному способу. Из всех изученных режимов оптимальными являются режимы терапии со следующими параметрами воздействия: количество сеансов лазеротерапии, как правило, равно 10; длительность сеанса в начале курса 20 мин, затем - 25 мин; число экспозиций внутри сеанса - 5; длительность экспозиции - 3 мин; частота повторения импульсов - 1700 Гц; доза за сеанс - 8 Дж/см²; плотность потока мощности: начальная - 5 мВт/см², конечная - 10 мВт/см².

Воздействие инфракрасного и видимого диапазона излучения могут быть осуществлены одновременно или поочередно. Заявляемый способ осуществляют, например, с помощью заявляемого устройства.

Оно представлено с помощью чертежей, где на фиг.1 представлен общий вид заявляемого устройства в случае необходимости облучения с одной из сторон тела или органа; на фиг.2 - общий вид устройства для лечения конечностей, шеи; на фиг. 3 - схема заявляемого устройства в собранном виде; на фиг.4 - капсула излучателя в разрезе; на фиг.5 - штанга держателя. Позициями 1-18 на фигурах представлены узлы, детали, блоки заявляемого устройства.

Устройство для лазеротерапии состоит из излучателей двух типов ИК и видимого диапазона. Количество их варьируется в зависимости от поставленных задач и может быть от 10 до 500. Наибольшее количество обеспечивает наибольшую суммарную воздействующую мощность на больших глубинах вплоть до 10 см.

Устройство содержит держатель круглой формы 1 с ложементами, в которых размещены капсулы 2 источников видимого и инфракрасного излучения. На фиг.1 показаны телескопические штанги 3, выполненные с возможностью регулирования и установки на заданное расстояние от обрабатываемой зоны пациента и держателя. К держателю прикреплен электрический разъем 4 для подключения к блоку управления. Обрабатываемый участок тела 5 охвачен держателем, представляющим собой соединитель в виде вытянутого упругого элемента для крепления к диаметрально противоположным концам держателя, охватывая необходимый участок тела пациента. На фиг.2 показан вариант устройства для обработки конечностей пациента. Два держателя полностью охватывают кольцевой матрицей пораженный участок конечностей. Держатели фиксируются телескопическими штангами 3. На поверхность мягких тканей 5 к центру конечностей направлены радиально ориентированные источники излучения. Излучение от источников концентрируется в зону повреждения кости 5. Сложением мощности от источников излучения удается достигать необходимых для эффективной терапии концентраций излучения. При больших коэффициентах поглощения видимого и ИК излучения тканями организма в пределах при толщине мягких тканей около 50 мм мощность падает в пределах от 105 до 106 раз. Таким образом, бывает необходимо сложение потоков падающей мощности от 100 и более излучателей. При достижении необходимой плотности мощности излучения в зоне воздействия на изломы кости суммированием воздействия от отдельных источников нельзя превышать допустимые дозы облучения на поверхности мягких тканей. В этом случае ограничиваются плотностью мощности не более 10 мВт/см².

На фиг.3 показана общая схема устройства. Держатель 1 закреплен на конечности пациента 5. Через электрические разъемы и соединители 15 излучатели подсоединяются к блоку управления 7. Блок управления содержит модули питания со стабилизаторами тока накачки 16, адаптер 17, коммутатор 18, микропроцессор 19 с интегральными постоянными запоминающими устройствами - ПЗУ. Модули питания лазерных излучателей содержат стабилизаторы тока накачки лазерных диодов для стабилизации выходной мощности излучения и модули защиты лазерных диодов от перегрузок. Микропроцессор осуществляет управление режимами работы всех лазерных излучателей. Он позволяет формировать импульсы в широком диапазоне частот следования, от 10 до 2000 Гц, осуществлять широтно-импульсную модуляцию с диапазоном изменения скважности от 100 до 2, что обеспечивает 50-кратный динамический диапазон изменения выходной мощности излучения, устройство содержит таймеры для того, чтобы задавать время экспозиции, время паузы, время одного сеанса лечения. Интегральные схемы ПЗУ содержат микропрограммы алгоритмов работы устройства соответственно каждому конкретному случаю заболевания.

На фиг. 4 показана конструкция капсулы источника ИК или видимого излучения. Каждый из источников имеет корпус 8, оптическую систему 9, формирующую нерасходящийся луч, и лазерный диод 10.

На фиг. 5 показаны конструкция телескопической штанги и лазерного излучателя. Конструкция телескопической штанги включает в себя внешнюю трубку 11, внутреннюю трубку 12, фиксирующий винт 13, пружину 14.

Устройство работает следующим образом. Блок управления подключается к однофазной цепи переменного тока. Включением кнопки "Сеть" запускают блок управления. В зависимости от характера повреждения или заболевания на передней панели выбирают кнопку клавиатуры для запуска подпрограммы, задающей режим лечения. При этом запускаются таймеры, определяющие длительность экспозиции и длительность всего сеанса лечения. Параметры излучения (импульсная мощность, частота следования импульсов, длительность импульсов) заложены в подпрограмме. Необходимые изменения мощности изменяются автоматически во время лечения методами частотно-импульсной модуляции.

Апробация устройства для лазеротерапии проходит в Саратовском научно-исследовательском институте травматологии и ортопедии.

Пример 1.

Больной К., 30 лет, поступил в СарНИИТО с жалобами на боли в левом бедре и нарушением опороспособности левой нижней конечности. Ранее по поводу закрытого перелома бедренной кости лечился в ЦРБ скелетным вытяжением, затем на 3 месяца была наложена циркулярная тазобедренная гипсовая повязка. Перелом не сросся. Оперирован вторично - произведен металлоостеосинтез бедренной кости интрамедуллярным стержнем и повторная иммобилизация циркулярной тазобедренной гипсовой повязкой на 3 месяца. Перелом не сросся, произошел перелом стержня в результате падения, образовался ложный сустав. Оперирован в СарНИИТО - выполнено удаление стержня и внеочаговый остеосинтез левой бедренной кости по Илизарову. В дооперационом периоде проведен анализ крови, в котором отмечалось увеличенное значение СОЭ и повышенное количество лейкоцитов по сравнению с нормой. Определена оптическая плотности крови. В послеоперационном периоде, после выполнения биохимического анализа крови и определения оптической плотности крови, начиная с 5-го дня после операции производилось облучение зоны ложного сустава лазерным излучением ИК и видимого диапазонов по заявляемому способу с минимальными характеристиками - плотность мощности потока 5 мВт/см², длительность экспозиции 3 мин. После пяти сеансов лечения определяли параметры крови пациента и ее оптическую плотность. Количество лейкоцитов и СОЭ приблизилось к норме. Клиническое состояние пациента нормальное. После рентгенографии места костного повреждения через 2 недели после операции отмечалось усиление периостального и эндостального мозолеобразования. Лечение продолжали с увеличением величин параметров мощности и длительности воздействия излучения - 10 мВт/см², длительность экспозиции 20 мин. В процессе лечения постоянно определялись параметры крови и ее оптическая плотность. Показатели крови в процессе лечения улучшались. Под контролем этих параметров, а также клинического состояния пациента завершен первый месяц лечения.

Послеоперационный период гладкий. Через 1 месяц после операции на рентгенограммах отмечалось нарастание признаков мозолеобразования. Консолидация фрагментов кости, подтвержденная рентгенологическими и остеометрическими методами исследования, завершилась к концу 6-го месяца со дня операции. Рентгенологически отмечалась значительная периостальная костная мозоль, клинически - болей при ходьбе в области повреждения кости не было. После снятия аппарата внешней фиксации дополнительной иммобилизации конечности не потребовалось.

Медико-социальный эффект заявляемых решений заключается в том, что способ и устройство относятся к новым медицинским технологиям, поскольку способ осуществляется под аппаратурным и лабораторным контролем всех операций, легко варьирует режимы от минимального воздействия на пациента до максимальных, в зависимости от состояния патологии, состояния пациента и появляющихся в процессе лечения изменений. Стратегия и тактика лечения определяются сразу же после поступления пациента и гибко корректируются в зависимости от меняющегося его состояния. Мощность лазерного воздействия для каждого пациента и для каждого сеанса лечения обеспечивается строго целесообразно. Устройство обеспечивает максимальный эффект воздействия, как бы охватывая больное место - зону воздействия - со всех сторон и проникая потоком в центр патологии. Устройство не является дорогим, выполнено из стандартных блоков и освоенных материалов и узлов, тем не менее соответствует высокому уровню медицинского приборостроения. Наличие процессора позволяет считать его техникой высокого уровня и не требует для его эксплуатации особо высокой квалификации операторов и врачей.

Установка устройства на коже или аппарате внешней фиксации не вызывает сложностей. При его использовании ускоряется время сращения костных отломков и сокращается время пребывания больного в стационаре и на амбулаторном лечении. Это способствует быстрому возвращению пациента к труду и полноценной жизни в обществе.

Формула изобретения

1. Способ лечения травм, их последствий, ортопедических патологий, включающий медикаментозное лечение и лазеротерапию, отличающийся тем, что до начала лазеротерапии подбирают биологически активные частоты воздействия, лазеротерапию осуществляют воздействием излучения в инфракрасном и видимом диапазонах мощностью низкоинтенсивного воздействия по схеме постепенного нарастания с учетом степени и глубины повреждения, общего клинического состояния и сопутствующих заболеваний пациента, с временем экспозиции 3 мин, начальной плотностью мощности 5 мВт/см², дозой за сеанс 8 Дж/см² и числом сеансов от 5 до 20, при этом проводят оценку эффективности лазеротерапии до, в процессе и по завершении ее.

2. Устройство для лазеротерапии, содержащее блоки питания и управления, соединенные с лазерным источниками инфракрасного и видимого диапазонов, отличающееся тем, что источники излучения размещены на держателе с возможностью оконтуривания зоны воздействия и представляют собой помещенные в капсулах и зафиксированные в ложементах излучатели с не расходящимся пучком излучения, причем каждый излучатель имеет оптическую систему, выполненную с возможностью воздействия излучения в рабочую зону, а держатель представляет собой полукольцо и/или фрагмент полукольца с соединителем в виде упругого элемента, крепящегося к диаметрально противоположным концам держателя и опирающегося на телескопические штанги, выполненные с возможностью регулирования и установки их на заданное расстояние от обрабатываемой зоны до держателя.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что число штанг под каждым полукольцом или фрагментом полукольца равно двум, и они разнесены равномерно с возможностью обеспечения прочной опоры держателя излучателей.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что его блок управления выполнен содержащим модули питания со стабилизаторами тока накачки, адаптер, коммутатор, микропроцессор с ПЗУ.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5