Низкоинтенсивное лазерное излучение в онкологии

Л.Гусев,
доктор медицинских наук,

С.Балакирев,
доктор медицинских наук,

Ж.Иванова,
врач-онколог,

Е.Шушкова,
врач-онколог

Одним из самых замечательных достижений физики второй половины двадцатого века было открытие физических явлений, послуживших основой для создания удивительного прибора - оптического квантового генератора, или лазера. За работы в этой области отечественные физики Н.Г.Басов и А. М. Прохоров вместе с американским исследователем Ч.Таунсом в 1964 г. были удостоены Нобелевской премии.

Лазер - это термин - аббревиатура, составленная из начальных букв английской фразы "Light amplification bystimulated emission of radiation". В переводе это означает "усиление света с помощью вынужденного излучения". "Вынужденность" излучения состоит в том, что оно возникает после стимуляции атомов рабочего вещества внешним электромагнитным полем. За счет многократного отражения в системе зеркал излучение усиливается, и в итоге мы получаем явление, физические свойства которого не имеют аналогов в природе. Лазерное излучение формирует узкие световые пучки с очень большой мощностью. Луч лазера нашел применение в телефонной связи и прокладке трасс, для измерения расстояний и для получения объемных изображений предметов - голограмм.

В результате кропотливого труда ученых описаны биологические эффекты лазерного излучения низкой интенсивности (НИЛИ), которые имеют большое значение в практической медицине, так как в отличие от лазерного излучения высокой мощности НИЛИ не повреждает ткани организма. Напротив, низкоинтенсивное лазерное излучение оказывает противовоспалительное, иммунокорригирующее, обезболивающее действие, способствует заживлению ран, восстановлению равновесия между компонентами нервной системы. Источником многообразия этих эффектов являются механизмы ответа организма на лазерное излучение.

Лазерное излучение воспринимают фотоакцепторы, или, проще говоря, особые чувствительные молекулы, участвующие в поддержании равновесия внутри каждой клетки человека. После взаимодействия лазерного излучения и чувствительной молекулы в клетке активизируется обмен веществ и энергии, что дает ей возможность полноценно выполнять свои функции, а на определенном этапе развития делиться с образованием здорового потомства. Важность этих процессов переоценить невозможно, так как клетки являются строительным материалом организма и его основными фукциональными единицами.

Ярким примером влияния низкоинтенсивного лазерного излучения на патологический процесс является его противовоспалительный эффект. Воспаление - универсальный механизм повреждения тканей, проявляющийся отеком, покраснением,местным повышением температуры, болью, нарушением функции страдающего органа.

Воздействие НИЛИ приводит к расширению мелких кровеносных и лимфатических сосудов, что устраняет отек. В результате уменьшается сдавление нервных окончаний и, таким образом, создаются предпосылки для уменьшения или полного исчезновения болевого синдрома. Кроме того, запускаются процессы "починки" поврежденных клеточных структур, поэтому поврежденная ткань может раньше вернуться к выполнению своих функций.

Последнее обстоятельство объясняет положительное влияние НИЛИ на заживление язвенных дефектов, травматических и ожоговых повреждений кожи и слизистых оболочек. В настоящее время описанные эффекты широко используются в медицинской практике в лечении трофических язв, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, ожогов, гнойных ран.

Немаловажным является тот факт, что НИЛИ препятствует размножению микроорганизмов в ране. Это позволяет сократить сроки антибактериального лечения, является одной из предпосылок скорейшего выздоровления.

Ни для кого не секрет, насколько важна функция нервной системы как центрального координатора работы всех внутренних органов. Нарушение центральной регуляции играет важную роль в развитии таких широко распространенных заболеваний как бронхиальная астма, псориаз, нейродермит, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, вегето-сосудистая дистония.

НИЛИ за счет рефлекторного воздействия на нервныеокончания и активации синтеза биологически активных веществ восстанавливает равновесие внутри нервной и эндокринной систем и способствует восстановлению их функции, что благоприятно отражается на течении хронических заболеваний.

Одним из опаснейших моментов в течении хронических воспалительных заболеваний является изменение структуры пораженной ткани, или дисплазия. В очаге хронического воспаления повышается количество неполноценных клеток, на каком-то этапе организм теряет контроль над их размножениеми формируются предпосылки злокачественного заболевания. НИЛИ предотвращает прогрессирование процесса и в большом проценте случаев нормализации изменений в тканях на фоне хронического воспаления, что с успехом применяется при лечении предраковых заболеваний женской половой сферы, желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей.

Отсутствие достаточного количества научных данных о влиянии НИЛИ на растущий организм долгое время ограничивало применение низкоинтенсивных лазеров в педиатрии и, особенно, в детской онкологии. Однако и этот барьер преодолен. В настоящее время накоплен большой фактический материал об отсутствии токсического и канцерогенного действия НИЛИ, более того, стало известно о его способности защищать организм от вредных факторов, например ионизирующей радиации.

В педиатрии лазерное излучение доказало свою высокую клиническую эффективность и безопасность не только в старшей возрастной группе, но и при лечении новорожденных и недоношенных детей с осложнениями в раннем послеродовом периоде. НИЛИ повышает эффективность действия таких лекарств как антибиотики, аналгетики, успокаивающие и снотворные препараты.

Несмотря на большое количество полезных эффектов, онкологические заболевания долгое время являлись противопоказанием к использованию НИЛИ. Это объяснялось недостаточным количеством данных о влиянии НИЛИ на опухолевый рост.

Необходимо подчеркнуть, что воздействие НИЛИ непосредственно на опухоль до настоящего времени допускается только в опытах на животных, в клинической медицине оно не применяются. Однако результаты большого количества исследований свидетельствуют, что при правильном применении НИЛИ не только не ухудшает результаты лекарственного, лучевого и оперативного лечения онкологических больных, но в определенных случаях способствует увеличению числа выздоровевших.

Одним из основных свойств опухоли является быстрый неконтролируемый рост, поэтому для лечения злокачественных новообразований применяются лекарственные средства, подавляющие размножение клеток. К сожалению, эти препараты не обладают избирательным действием и поражают также нормальные структуры организма (слизистую желудочно-кишечного тракта, волосяные фолликулы, клетки кроветворения и иммунитета, репродуктивной системы), которые обновляются в течение короткого промежутка времени.

В настоящее время в НИИ детской онкологии и гематологии широко применяется низкоинтенсивная лазерная терапия в лечении стоматитов, воспалительных процессов в носоглотке, флебитов, длительно незаживающих послеоперационных ран. Повреждение слизистой оболочки полости рта и желудочно-кишечного тракта - серъезная проблема для детей, получающих химиотерапевтическое лечение. Слизистая оболочка полости рта при стоматите болезненна, на ней образуются дефекты разных размеров и глубины, что ограничивает или делает совсем невозможным прием пищи. В тяжелых случаях требуется перерыв в противоопухолевой терапии. В лечении стоматитов применялись и применяются полоскания из отваров трав, растворов лекарственных препаратов, однако эти средства не решают проблему в достаточной степени. Как правило, эффект от такого вида лечения отмечается на 7 - 10 день. На это время противоопухолевое лечение прекращается.

При использовании НИЛИ мы отмечаем хороший эффект уже после 3 - 4 сеансов лечения: стихает боль, уменьшается отек, исчезают признаки инфекционного процесса, улучшается самочувствие ребенка. В качестве примера приведем клиническое наблюдение.

Ребенок В., 8 месяцев, поступил в отделение детской онкологии со злокачественной опухолью почки. В соответствии с планом лечения ему была начата химиотерапия. Через две недели от начала лечения ребенок стал беспокойным, отказывался от еды, нарушился сон. При осмотре полости рта на деснах, слизистой щек выявлены множественные язвочки (афты). В тот же день ребенку была начата лазерная терапия. Уже через несколько часов ребенок стал менее беспокойным, к вечеру появился аппетит. Лазерная терапия была продолжена, и уже через 4 дня изъязвления в ротовой полости исчезли. Дальнейшую химиотерапию ребенок перенес удовлетворительно. В последующем, при проведении химиотерапии, ребенку назначалась магнито-инфракрасная терапия с профилактической целью.

В тех случаях, когда лазерная терапия начата с профилактической целью, слизистая оболочка полости рта не поражается совсем или наблюдаются минимальные изменения, не причиняющие ребенку никаких неудобств. В связи с тем, что сопротивляемость организма инфекциям резко снижается на фоне химиотерапии, важной проблемой для наших детей являются воспалительные заболевания верхних дыхательных путей (ринит, бронхит, трахеит). В этих случаях НИЛИ способствует уменьшению отека слизистых оболочек и количества отделяемого при рините, улучшает отхождение мокроты при бронхите. НИЛИ применяется и в тех случаях, когда ребенку назначены антибиотики, так как лазерное излучение усиливает их эффективность. Как и при лечении стоматитов, быстрое улучшение наблюдается в случаях использования НИЛИ при флебитах после введения химиопрепаратов, отеке и гибели тканей при попадании лекарств под кожу. При немедленном обращении достаточно 2-3 процедур, чтобы полностью снять боль, отек, местное повышение температуры. Большое значение имеет возможность использования НИЛИ с целью ускорения заживления послеоперационных ран. Сроки полного заживления ран сокращаются практически в два раза, рана очищается от гноя после 3-4 сеансов лазеротерапии. Своевременное и быстрое лечение осложнений с помощью НИЛИ позволяет точно соблюдать режим лекарственного и хирургического лечения, в большом числе случаев избегать назначения противовоспалительных лекарственных препаратов и анальгетиков, улучшает качество жизни пациентов в процессе лечения. Лазеротерапия абсолютно безболезненна, дети часто обращаются с просьбой повторить процедуру в течение дня.

Большой интерес представляет взаимодействие лазерного излучения и лучевой терапии, также используемой при лечении злокачественных заболеваний. Помимо борьбы с осложнениями, требующими зачастую уменьшения дозы лучевой терапии или даже перерыва в лечении, НИЛИ повышает эффективность лучевой терапии. В последнее время появились наблюдения, в которых отмечено, что при сочетанном применении этих методов сокращаются сроки уменьшения размеров новообразования.

Одно из новых перспективных направлений - использование НИЛИ с целью стимуляции кроветворения, лечения токсических поражений печени в процессе химиотерапии, коррекции иммунитета методом чрескожного лазерного облучения крови. Внутрисосудистое лазерное облучение крови уже показало высокую эффективность в лечении панкреатитов, перитонитов, генерализованных инфекционных процессов.

К сожалению, это достаточно трудоемкий метод. Он заключается в подведении лазерного излучения через специальный световод в просвет поверхностно расположенных вен, например в области локтевого сгиба. Методика требует использования одноразовых световодов, работы в стерильных условиях с целью предотвращения распространения инфекций, что повышает стоимость лечения. Вместе с тем, глубина проникновения НИЛИ в ткани позволяет производить облучение крови, устанавливая излучатель над крупными венозными сосудами, то есть через кожу.

Имеющиеся данные позволяют надеяться, что со временем этот метод займет прочное место в профилактике одного из самых тяжелых осложнений химиотерапии - ухудшения показателей крови.

В заключении необходимо заметить, что низкоинтенсивная лазерная терапия не является альтернативным способом лечения в онкологии. Несмотря на большое разнообразие клинических эффектов и отсутствие абсолютных противопоказаний НИЛИ не рассматривается как метод, заменяющий другие лечебные мероприятия. Задача детских онкологов состоит в том, чтобы на основании современных технических разработок и достижений медицинской науки снизить до минимума побочные эффекты лекарственной и лучевой терапии, облегчить ребенку борьбу с тяжелым заболеванием. И одним из лучших вариантов решения этой задачи является использование низкоинтенсивного лазерного излучения.

  • Гастроэнтерология
  • Гинекология
  • Дерматология
  • Заболевания суставов
  • Заболевания ЛОР
  • Кардиология. Сосуды
  • Косметология
  • Неврология
  • Офтальмология
  • Педиатрия
  • Проктология
  • Пульмонология
  • Стоматология
  • Терапия
  • Урология, нефрология
  • Хирургия
  • Эндокринология
  • Ветеринария

Нередко в литературе, посвященной низкоинтенсивной лазерной терапии различных заболеваний, в списке противопоказаний на первом месте стоит онкология. Такой подход к онкологическим заболеваниям обусловлен тем, что до сих пор остается неясным действие низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ) на злокачественные новообразования. Изучением данного фактора исследователи занимаются с конца 70-х гг.

Проведенные различными учёными исследования показали нижеследующие отрицательные результаты такого воздействия.

  • Стимуляция роста клеток асцитной карциномы Эрлиха в опытах in vitro наблюдалась при воздействии He-Ne лазера (Москалик К. et al. 1980).
  • Стимулирующее действие на опухоль различных видов НИЛИ обнаружено у животных-опухоленосителей (Москалик К. с соавт.. 1981).
  • Стимуляция роста меланомы Гардинг-Насси, аденокарциномы 765 и саркомы 37 отмечена при воздействии He-Ne (633 нм) и импульсного азотного лазеров (340 нм) (Ильин А 1980, 1981, 1983; Плетнев С. 1980, 1985, 1987).
  • Стимуляция роста доброкачественных опухолей молочных желез у экспериментальных крыс получена при воздействии He-Ne лазера (Панина Н. с соавт., 1992).
  • Стимуляция роста и увеличение частоты метастазирования таких опухолей, как: лимфосаркома Плисса, меланома В-16, асцитная карцинома Эрлиха, аденокарцинома легких Льюиса, наблюдались при воздействии на них He-Ne лазером (Зырянов Б. 1998).
  • Стимуляция роста в одних случаях и торможение в других отмечены при проведении экспериментов по воздействию НИЛИ (480 нм и 640 нм) на культивированные клетки злокачественных опухолей человека (меланома, опухоли молочной железы и толстой кишки) (Dasdia Т. et al. 1988).

Аналогичные результаты получены при воздействии НИЛИ на колонии различных злокачественных клеток аргоновым лазером или лазером на красителях с накачкой генерации аргоновым лазером с плотностью мощности 8,5-5,0 мвт/см KB.(Fu-Shоu Yang et.al., 1986).

С другой стороны, проведенные исследования доказали и положительные результаты такого воздействия.

  • Торможение перевиваемых опухолей при облучении кадмий-гелиевым лазером (440 нм) при СД 30 Дж (Ильина АИ., 1982).
  • Ингибирующее действие гелий-неонового лазера на живые клетки карциномы Льюиса выше при более раннем начале и большей продолжительности курса облучения (Иванов АВ., 1984; Захаров с.д.,1990).
  • При воздействии полупроводниковым лазером (890 нм) на перевиваемую саркому Уокера у крыс и рак молочной железы у мышей отмечено замедление роста опухоли на 37,5% при СД 0,46 Дж/см2, тогда как при СД 1,5 Дж/см2 эффект не обнаружен (Михайлов В.А, 1991).
  • При нерадикально удаленной саркоме мягких тканей у оперированных животных с последующим облучением гелий-неоновым лазером отмечено ингибирование опухолевого процесса. Зафиксировано удлинение срока жизни животных в два раза по сравнению с контрольной группой (Димант И.Н., 1993).
  • Выраженные изменения в структуре первичной опухоли, вплоть до гибели клеточных элементов опухоли, зафиксированы при лазерном облучении крови. Метастазы у этих животных были значительно меньше сравнительно с контрольной группой (Гамалея Н.Ф.,1988).

Результаты экспериментальных исследований мы привели для того, чтобы стало ясно, почему нельзя воздействовать НИЛИ на новообразования в клинике, поскольку результаты непредсказуемы.

Механизм действия НИЛИ заключается в том, что вследствие поглощения энергии света чувствительными молекулами биологического вещества возникают электронно-возбужденные состояния атомов этих молекул и, как следствие, нарушаются межмолекулярные взаимодействия и появляются свободные ионы. На клеточном уровне это проявляется изменением активности ключевых ферментов клеточного метаболизма и проницаемости клеточных мембран. Наиболее чувствительными являются окислительно-восстановительные ферменты, затем миелопероксидаза, кислая и, наконец, щелочная фосфатаза. В митохондриях ускоряется перенос электронов по цепи электронного транспорта, увеличивается фотопотребление кислорода, блокируются "паразитарные" дыхательные цепи (не обеспечивающие синтеза АТФ). Эти механизмы позволяют клетке синтезировать большее количество АТФ, и процессы жизнедеятельности получают лучшее энергетическое обеспечение.

В результате исследований ученых описаны биологические эффекты лазерного излучения низкой интенсивности (НИЛИ), которые имеют большое значение в практической медицине, так как в отличие от лазерного излучения высокой мощности, НИЛИ не повреждает ткани организма. Напротив, низкоинтенсивное лазерное излучение оказывает противовоспалительное, иммунокоррегирующее, обезболивающее действие, способствует заживлению ран, восстановлению равновесия между компонентами нервной системы. Источником многообразия этих эффектов являются механизмы ответа организма на лазерное излучение.

Лазерное излучение воспринимают фотоакцепторы, или, проще говоря, особые чувствительные молекулы, участвующие в поддержании равновесия внутри клетки, каждой клетки человека. После взаимодействия лазерного излучения и чувствительной молекулы в клетке активизируется обмен веществ и энергии, что дает ей возможность полноценно выполнять свои функции, а на определенном этапе развития - делиться, образуя здоровое потомство.

Способ воздействия низкоинтенсивным лазерным излучением на организм зависит от вида и локализации патологического процесса. Различают следующие методы лазерной терапии: 1) лазерное облучение крови 2) наружное (чрескожное) воздействие, 3) лазерная рефлексотерапия (воздействие НИЛИ на точки акупунктуры, 4) внутриполостное воздействие.

Лазерное облучение крови.

Эта методика была разработана в 80-х годах в Новосибирском НИИ патологии кровообращения под руководством академика Е.Н. Мешалкина и первоначально применялась как внутрисосудистое лазерное облучение крови (ВЛОК) (Мешалкин Е.Н. с соавт. 1981, Корочкин И.М. с соавт. 1984). Механизм лечебного действия лазерного облучения крови является общим при различной патологии (Гафарова Г.А. с соавт. 1979). Выраженный эффект лазерного облучения крови связан с влиянием НИЛИ на обмен веществ. При этом возрастает окисление энергетических материалов - глюкозы, пирувата, лактата, что ведет к улучшению микроциркуляции и утилизации кислорода в тканях. Изменения в системе микроциркуляции связаны с вазодилятацией и изменением реологических свойств крови за счет снижения ее вязкости и уменьшения агрегатной активности эритроцитов. Отмечено, что при превышении нормы уровня фибриногена на 25-30%, после лазерного воздействия отмечается его снижение на 38-51 %, а при его низких показателях до лечения, отмечается его повышение на 100% (Корочкин И.М. с соавт. 1984, Москвин С.В. с соавт. 2000).

Лазерное облучение крови оказывает стимулирующее влияние на кроветворение в виде увеличения количества гемоглобина, эритроцитов и лейкоцитов (Гамалея Н.Ф. 1981, Гамалея Н.Ф. с соавт. 1988). Происходит стимуляция системы неспецифической защиты - повышается функциональная и фагоцитарная активность лимфоцитов. Интересно, что при облучении лимфоцитов крови онкологических больных стимуляция Т-клеток выражена больше, чем при облучении их у здоровых людей (Гамалея Н.Ф. с соавт. 1986, Пагава К.И. 1991).

При воздействии НИЛИ на кровь происходит стимуляция Т-системы иммунитета. Возрастает хелперная и снижается супрессорная активность Т­лимфоцитов, нормализуется содержание В-лимфоцитов, снижается уровень ЦИК, ликвидируется дисбаланс иммуноглобулинов (Мешалкин Е.Н. 1983, Зырянов Б.Н. с соавт. 1998). Иммунокорригирующий эффект лазерного облучения крови объясняется увеличением выработки клетками крови эндогенного иммуномедиатора интерлейкина-1 (ИЛ-1) (Жибурт Е.Б. с соавт. 1998). Исследования, проведенные в РОНЦ РАМН, подтверждают эти данные. Воздействию НИЛИ подвергались мононуклеарные клетки (МНК) в течение 20 и 40 мин. В результате, при исследовании цитотоксичности МНК было установлено, что воздействие лазерным излучением в течение 20 мин. не приводит к достоверному повышению киллерных свойств МНК доноров. Усиление способности МНК доноров лизировать опухолевые клетки линии К-562 отмечалось при увеличении экспозиции излучения до 40 мин. В этих условиях цитолитический потенциал МНК возрастал в среднем с 31±8% до 57±5% (p Влияние лазерного излучения на цитотоксическую активность (%) мононуклеарных клеток и индукцию высвобождения цитокинов (пг/мл)

Текущий раздел: Обзоры

Низкоинтенсивное лазерное воздействие в программах реабилитации больных, получающих химиолучевое лечение (лекция)

Адрес документа для ссылки: h ttp://vestnik.rncrr.ru/vestnik/v11/papers/ shipil _ v 11. htm

Статья опубликована 30 ноября 2011 года.

Идентификационный номер статьи в ФГУП НТЦ “ИНФОРМРЕГИСТР”:

Сведения об авторах:

· Шипилова Анна Николаевна , кандидат медицинских наук, младший научный сотрудник лаборатории радиохирургии и внутриполостных методов лечения, тел. +7(495) 333 9121, факс +7 (495) 334 7924

· Титова Вера Алексеевна, профессор, доктор медицинских наук, руководитель лаборатории радиохирургии и внутриполостных методов лечения, тел. +7(495) 333 9121, факс +7 (495) 334 7924

· Крейнина Юлия Михайловна, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории радиохирургии и внутриполостных методов лечения, тел. +7(495) 333 9121

· Шевченко Людмила Николаевна, кандидат медицинских наук, научный сотрудник лаборатории радиохирургии и внутриполостных методов лечения, тел. +7(495) 333 9121,

· Петровский Владимир Юрьевич, кандидат медицинских наук, научный сотрудник лаборатории радиохирургии и внутриполостных методов лечения.

Эволюционные подходы к совершенствованию лазерных технологий (ЛТ) открыли новые возможности в лечении и реабилитации онкологических больных. Широкое внедрение вариантов химиолучевого лечения и применение методик сочетанной лучевой терапии злокачественных опухолей неизбежно сопряжено с ростом комбинированных осложнений. Понятным является стремление к поиску средств профилактики и консервативной коррекции последних на раннем периоде их возникновения. В Российском научном центре рентгенорадиологии был разработан и внедрен комплекс методов и средств коррекции местных и общих осложнений, одним из компонентов которого являлось воздействие низкоинтенсивным лазерным излучением, методика которого описана в этой лекции.

Ключевые слова: низкоинтенсивное лазерное излучение, надвенное перкутанное лазерное облучение крови, эпителиит, эпидермит, мукозит, гематологическая токсичность, рак шейки матки, рак вульвы, рак молочной железы, рак органов полости рта.

Low-intensity laser treatment in rehabilitation of patients treated with chemoradiotherapy

AN Shipilova , VA Titov a , J M Kreinin а , LN Shevchenko , VY u Petrovsky

Federal State Budget Establishment Russian Scientific Center of Roentgenoradiology ( RSCRR) of Ministry of Health and Social Development of Russian Federation , Moscow

Evolutionary approaches to the improvement of laser technology (LT ) have opened up new possibilities in the treatment and rehabilitation of cancer patients. The widespread introduction of options for chemotherapy and application techniques combined radiotherapy of malignant tumors is necessarily combined with an increase in complications . Understandable is the desire to find means of prevention and correction of the last conservative in the early period of their occurrence. In the Russian Scientific Center of Roentgenoradiology has been developed and implemented a range of methods and means of correction of local and general complications , one of which focuses on the impact of low intensity laser radiation , a technique is described in this lecture .

Key words : low-intensity laser radiation , percutaneous laser irradiation of blood , epitheliitis, epidermitis , mucositis , hematological toxicity , cervical cancer , vulvar cancer , breast cancer , cancer of the oral cavity .

Эволюционные подходы к совершенствованию лазерных технологий (ЛТ) открыли новые возможности в лечении и реабилитации онкологических больных. Современные ЛТ подтвердили эффективность и целесообразность использования лазерного излучения для целей фотодинамической терапии, локальной гипертермии, а также – профилактики и лечения постхирургических воспалительных осложнений и осложнений химиолучевого лечения онкологических больных [1, 2].

· мобилизация защитных сил организма (повышение иммунитета) и

· непосредственное воздействие ЭМИ на сами злокачественные клетки [6].

Широкое внедрение вариантов химиолучевого лечения и применение методик сочетанной лучевой терапии злокачественных опухолей рака языка и дна рта, рака шейки и тела матки, вульвы, рака молочной железы неизбежно сопряжено с усилением многокомпонентного воздействия на высоко радиочувствительные ткани, окружающие опухоль. Это касается раннего развития эпителиитов, эпидермитов, энтеритов и других местных и системных осложнений, часто приводящих к нарушению режима облучения или введения цитостатиков и снижению их доз.

Показаниями к использованию НИЛИ являлись:

· реакции общей токсичности (астения, снижение аппетита, бессонница, снижение эмоционального фона, тошнота, рвота);

· гематологическая токсичность – лейкопения, анемия, тромбоцитопения I – III степени тяжести;

· наличие осложненных послеоперационных ран;

· местные осложнения – эпидермиты, мукозиты, эзофагиты, ларингиты разной степени тяжести.

Противопоказаниями к использованию терапии НИЛИ явились:

· – в качестве абсолютных - геморрагический синдром;

· – в качестве относительных - выраженная артериальная гипотензия (90/55 мм рт. ст. и ниже), брадикардия (ЧСС менее 60 уд. в мин.); сердечно-сосудистая, легочная, почечная, печеночная патология в стадии декомпенсации (недостаточность кровообращения III степ., гипертоническая болезнь III степ., почечная, печеночная недостаточность в ст. декомпенсации, тиреотоксикоз); лихорадочные состояния.

Методики терапии низкоинтенсивным лазерным излучением на аппарате Лазон -ФТ

· полупроводниковые лазеры с диодной накачкой на длины волн 0,664 мкм и 1,06 мкм;

· комплект оптоволоконного инструмента (световоды) с различными по назначению насадками для оптимальной концентрации лазерного излучения в зависимости от клинической задачи;

· две пары очков со стеклами марки СЗС-22 для полной защиты глаза от силового излучения.

Также требуется наличие специально оборудованного помещения для работы с лазерным излучением, оснащенного необходимым расходным материалом, инструментарием и растворами для обработки кожи и слизистых, кушеткой, гинекологическим креслом для проведения сеансов местной терапии НИЛИ .

Методика проведения сеанса надвенной перкутанной терапии НИЛИ

Методика надвенной перкутанной терапии осуществлялась с использованием оптоволоконного инструмента (световода) с торцевым выводом излучения (рис.1). Для надвенной перкутанной терапии НИЛИ использовалось излучение с длиной волны 0,67 мкм, как наиболее эффективное для воздействия на кровь ввиду близости длины волны к максимуму поглощения крови, в режиме импульсного излучения с мощностью в импульсе 0,05-0,1 Вт. За 1 сеанс использовали 5–6 режимов лазерного излучения. Параметры воздействия задавались через встроенное в установку меню с указанием:

– вида воздействия (непрерывное или импульсное);

– параметров импульсов, их скважности и девиации, а также времени или числа импульсов воздействия. Параметры воздействия отображались на экране ЖКИ-установки.

Рис. 1. Сеанс надвенного перкутанного лазерного облучения крови на аппарате Лазон-ФТ.

Пациента усаживали, измеряли артериальное давление, пульс перед началом сеанса, и в области проекции кубитальной вены под контролем лазера-пилота (видимое излучение с мощностью до 3 мВт на длине волны 0,53 мкм, исходящее из того же волоконного инструмента и полностью пространственно совпадающее с рабочим) над местом облучения устанавливали световод. Аппарат включался для работы в заданном режиме (таблица 1). По истечении заданного времени рабочее лазерное излучение автоматическое отключалось. Использованы режимы, улучшающие микроциркуляцию, реологические свойства крови, стимулирующие гуморальный и клеточный иммунитет, лейко- и эритропоэз. В том случае, если во время сеанса пациент предъявлял жалобы на ухудшение самочувствия, головокружение, ощущение сердцебиения сеанс терапии НИЛИ прекращался, осуществляли контроль артериального давления, пульса и оказывали необходимую помощь. Время одного сеанса составляло 6-7мин., доза 15-20Дж за сеанс, количество сеансов в неделю до 3-5.

Таб. 1. Режимы, используемые для надвенной перкутанной терапии НИЛИ

Первый лазер, с рубином в качестве рабочего вещества, был создан в 1960 г. В последние годы разработаны полупроводниковые лазеры. За открытие физических явлений, послуживших основой для создания оптического квантового генератора или лазера Басов Н.Г., Прохоров A.M. и Ч. Таунс в 1964 г. были удостоены Нобелевской премии.

Лазерное излучение представляет собой электромагнитные волны в пределах видимой и прилежащей к ней части спектра от ультрафиолетового до инфракрасного.

Источником лазерного излучения являются оптические квантовые генераторы. В основу их работы положено явление вынужденного образования и усиления электромагнитных волн с излучением квантовых систем (молекул, атомов, ионов) из рабочего вещества.

Этот процесс можно описать как переход электронов в рабочем веществе под воздействием электрического заряда с низких энергетических уровней на вышерасположенные. Однако пребывание электронов на этих уровнях неустойчиво, они достаточно быстро возвращаются в исходное состояние, что сопровождается излучением кванта света.

Таким образом, при вынужденном (индуцированном) излучении число переходов электронов в секунду будет определять число образовавшихся фотонов за это же время, т.е. интенсивность света. За счет многократного отражения в системе зеркал излучение усиливается, и в итоге мы получаем явление, физические свойства которого не имеют аналогов в природе.

Прежде всего, лазерное излучение характеризуют такие физические понятия как монохроматичность (электромагнитные волны фиксированной длины), когерентность (одинаковая фазность излучения), поляризованность и изотропность (одинаковая направленность потока излучения).

Исследования показали зависимость физиологического эффекта лазерного излучения от длины волны, плотности потока энергии и общей дозы излучения. Плотность потока энергии или интенсивность воздействия — отношение выходной мощности (энергии) лазера к площади засвечиваемого пятна (Дж/см2) — является ключевым понятием в лазерной медицине.

Плотность до 4 Дж/см2 соответствует оптимальной лазерной биостимуляции, от 4 до 100 Дж/см2 связана с частичным разрушением клеток и повышением в зоне воздействия температуры до 40-50° С, при дальнейшем увеличении потока энергии происходит биодеструкция и при дозе 400 Дж/см2 — обугливание тканей.

Низкоинтенсивная лазерная терапия

С конца 70-х годов изучается биологическое действие лазерного излучения, что привело к широкому применению лазеров в практической медицине. Прежде всего, были выявлены биологические эффекты низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ).

Не касаясь механизмов действия такого излучения на организм, укажем, что НИЛИ оказывает противовоспалительное, иммунокоррегирующее, десенсибилизирующее, антибактериальное, детоксикационное и обезболивающее действие, стимулирует заживление ран и нормализует функциональное состояние нервной системы.

До сих пор остается неясным действие низкоинтенсивного лазерного излучения непосредственно на злокачественные новообразования, хотя в большинстве экспериментальных исследований показано его стимулирующее влияние на рост и метастазирование опухолей.

Именно непредсказуемость результатов воздействия НИЛИ на новообразования не позволяет применять его в клинике с прямой лечебной целью. Однако изучение эффективности низкоинтенсивного лазерного излучения в клинической онкологии показало его высокое стимулирующее действие на показатели клеточного и гуморального иммунитета у онкологических больных.

Кроме того, НИЛИ повышает эффективность ряда лекарственных средств (антибиотики, анальгетики, транквилизаторы и др.). Получены хорошие результаты при лечении гнойно-воспалительных послеоперационных осложнений у больных солидным раком различных локализаций.

Способы воздействия низкоинтенсивного лазерного излучения на организм зависят от вида и локализации патологического процесса. В настоящее время применяют лазерное облучение крови, наружное и внутриполостное воздействие и лазерную рефлексотерапию.

Лазерное облучение крови используют в режиме внутрисосудистого (ВЛОК) и методологически более простого — надсосудистого или чрескожного (ЧЛОК) воздействия при одинаковой их клинической эффективности. ВЛОК проводят с помощью световода, введенного через инъекционную иглу или катетер в вену или артерию, используя при этом излучение в красной области спектра.

При ЧЛОК облучается зона проекции артериального ствола (вены) с циркулирующей в нем кровью (чаще используются лучевые сосуды). Облучение крови используют в качестве аналгезирующего, антиоксидантного, десенсибилизирующего, иммуностимулирующего, детоксицирующего, сосудорасширяющего, антибактериального, противовоспалительного, а также улучшающего микроциркуляцию и реологические свойства крови способа лечения.

Такое многокомпонентное воздействие лазера в пред- и послеоперационном периодах у онкологических больных позволяет уменьшить число осложнений и сократить сроки выздоровления больных.

Наружное (местное) воздействие показано в лечении вяло текущих послеоперационных раневых процессов, пролежней, постлучевых поражении кожи и слизистых, флебитов, осложнений химиотерапии (мукозиты). Облучение может осуществляться контактным или дистанционным (при обширных поражениях) методом.

Разновидностью местного воздействия является внутриполостное, когда к очагу поражения доставляется НИЛИ с минимальными потерями энергии (например, при лечении лучевых вагинитов, отитов, эзофагитов и др.).

Лазерная рефлексотерапия в виде лазеропунктуры и локального воздействия на рефлексогенные зоны применяется в терапии болевого синдрома у больных с фантомными болями, для усиления седативного эффекта препаратов, общестимулирующего действия на организм.

Достоинствами данного метода являются хорошая его переносимость, доступность, стойкость эффекта и возможность одновременного проведения других методов лечения.

Подчеркнем еще раз, что абсолютным противопоказанием для местного применения низкоинтенсивного лазерного излучения являются зоны локализации злокачественного процесса.

Лазеры уже давно и хорошо зарекомендовали себя в хирургической клинике как эффективный инструмент для коагуляции и рассечения тканей, остановки кровотечения. В настоящее время, с внедрением портативных полупроводниковых (диодных) лазеров, интенсивно разрабатываются комплексные программ по внедрению в клинику достижении фотобиологии и фотомедицины, что позволило значительно расширить диапазон лазерных технологий в онкологической практике.

Лазерная диагностика

Одним из признанных методов раннего выявления опухолей кожи и слизистых оболочек считается неинвазивная флуоресцентная диагностика. В основе метода лежит введение фотосенсибилизатора, который избирательно накапливается в опухоли и при обработке его светом флуоресцирует.

Облучение с помощью специальной аппаратуры позволяет получить изображение такой опухоли в виде светящегося очага на более темном фоне здоровой ткани Кроме того, используя специальное устройство — флюоресцентный спектрометр, можно провести сравнительное определение количества сенсибилизатора в опухоли и здоровых окружающих тканях, что позволяет в ряде случаев определять ее вид или контролировать процесс ее лечения.

Флуоресцентная диагностика используется для выявления предопухолевых состояний, доброкачественных и злокачественных новообразований и их рецидивов в коже (рак, меланома, саркома Капоши, кожные метастазы рака молочной железы), слизистых оболочек (бронхов, шейки матки) и других локализаций.

В ряде случаев, когда традиционные способы радикальной терапии по тем или иным причинам невыполнимы, методом выбора могут стать лазерные вмешательства. Среди них наиболее эффективными оказались лазерная гипертермия опухолей и фотодинамическая терапия.

Лазерная терапия опухолей

К настоящему времени так называемая интерстициальная лазерная гипертермия опухолей (Laser induced thermotherapy — LITT) широко используется в онкологии для лечения злокачественных и доброкачественных опухолей различной локализации. В основе метода лазерной фотокоагуляции (деструкции) и интерстициальной гипертермии опухоли лежит применение лазерного излучения высокой мощности в контактном режиме, вследствие чего развивается гипертермия, приводящая к тепловому некрозу опухоли.

При этом лазерная гипертермия сенсибилизирует опухолевые клетки к противоопухолевым препаратам через синхронизацию митотического цикла, что приводит к повышению радиочувствительности опухоли.

Поэтому, одним из перспективных направлений клинической онкологии является сочетание лазерной гипертермии с полихимио- и радиотерапией. В настоящее время лазериндуцированная гипертермия стала рутинным компонентом комбинированного лечения во многих странах Европы.

Так, возникающее нарушение бронхиальной проходимости и дренажной функции бронхов, ведущее к обтурационной пневмонии, часто препятствуют началу лечения или снижают ее эффективность из-за опасности развития деструктивных процессов в легких.

В этой ситуации лазерная эндоскопическая операция устраняет обтурацию дыхательных путей, способствует восстановлению вентиляции в ателектазированных участках легочной паренхимы и купированию явлений обтурационной пневмонии, При неотложных же состояниях, связанных с опухолевой обтурацией трахеобронхиального дерева, лазерная реканализация просвета трахеи и крупных бронхов является, методом выбора.

Кровохарканье опухолевого генеза также может служить показанием к лазерной коагуляции и гипертермии, которые вызывают стойкий гемостаз, делая дальнейшее лечение более безопасным.

Очень высоко значение лазерной коагуляции и гипертермии в лечении рецидивов злокачественных опухолей в культе бронха в качестве самостоятельного метода при строго локализованных формах процесса и/или способа повышения радиочувствительности злокачественных клеток к последующей химиолучевой терапии.

При вполне удовлетворительном непосредственном результате лазерных эндоскопических операций у больных с новообразованиями трахеи и бронхов метод лазерной фотодеструкции при инфильтрирующем стенку бронха или перибронхиальном типе роста опухоли является в большинстве случаев паллиативным.

Поэтому с онкологических позиций следует рассматривать эндоскопическую фотодеструкцию или гипертермию злокачественной опухоли не столько как самостоятельный способ лечения, но, прежде всего, как первоочередной компонент комбинированного лечения, включающего хирургическое вмешательство, эндобронхиальную (брахитерапия) или дистанционную лучевую терапию, а также полихимиотерапию.

Фотодинамическая терапия опухолей

Метод фотодинамической терапии (ФДТ) основан на использовании свойства опухолевых тканей накапливать фотосенсибилизаторы в значительно большей степени, чем окружающие здоровые ткани. При облучении светом в видимом диапазоне (400-700 им), спектральный состав которого соответствует спектру поглощения фотосенсибилизатора, в клетках опухоли происходит фотохимическая реакция с образованием цитотоксических агентов, вызывающих их гибель.

Таким образом, при комбинации тропности фотосенсибилизатора к злокачественной ткани и селективной доставки света создаются условия для обеспечения эффективной противоопухолевой терапии с одновременным ограничением повреждения окружающей нормальной ткани. В качестве источника видимого света используется лазер.

Фотосенсибилизатор (ФС) — один из основных компонентов ФДТ. Он представляет собой вещество, которое избирательно накапливается в опухолевой ткани, поглощает свет, хорошо проникающий через ткани (т.е. длиной волны более 400 им) и обладает фотохимической активностью. И при этом он не должен быть токсичным в терапевтических дозах.

Всем этим требованиям соответствуют производные порфирина (фотогем, фотосенс), вещества хлоринового ряда (фотодитазин, радахлорин). У нас используется отечественный хлоринсодержащий фотосенсибилизатор из водоросли спирулина — фотолон — один из самых эффективных среди имеющихся препаратов.

Механизмы селективного захвата и накопления ФС в опухоли до конца не выяснены. Основными считают отличительные свойства самой опухолевой ткани - повышенное количество липидов и их рецепторов; особенности опухолевой стромы: наличие макрофагов, большое ее интерстициальное пространство, повышенный синтез коллагена, низкое значение рН, повышенная проницаемость кровеносной сети и особенности лимфатического дренирования. Все эти структуры обладают повышенной тропностью к фотосенсибилизатор с преимущественным их накоплением в сосудах стромы и периваскулярных тканях.

В основе повреждающих механизмов фотодинамического эффекта лежит способность ФС индуцировать фотохимические реакции. При поглощении кванта света молекула ФС переходит из основного в возбужденное (синглетное) состояние.

Затем происходит либо обратный переход в основное состояние, сопровождающийся излучением кванта света — флуоресценцией, либо переход на триплетный уровень. В триплетном возбужденном состоянии происходит перенос энергии фотосенсибилизатора на молекулу кислорода с образованием синглетного кислорода (О2) и свободных радикалов.

Синглетный кислород и образующиеся радикалы очень быстро вступают в реакции с мембранными и жизненно важными клеточными структурами, ведут к их повреждению и гибели клеток опухоли. Основными мишенями ФДТ являются опухолевые клетки (митохондрии, лизосомы, плазматическая мембрана, ядро), микрососудистая сеть опухоли и окружающей ее нормальной ткани, а также окислительно-антиокислительная и иммунная системы организма.

Эффекты воздействия ФДТ на эти мишени могут потенцировать друг друга, производя в опухоли и организме онкологического больного многообразные ответные реакции (рис 9.5).



Рис. 9.5. Механизмы действия фотодинамической терапии [Соколов В.В. и соавт., 2004].

Существенный компонент биохимических процессов, развивающихся при фотодинамической терапии опухолей — наличие активных форм кислорода. Если кислород в системе отсутствует или его менее 2%, клетки не восприимчивы к ФДТ.

Кроме прямого фототоксического воздействия на опухолевые клетки, важную роль в механизме деструкции при ФДТ играют нарушение кровообращения в опухолевой ткани за счет повреждения эндотелия кровеносных сосудов и микротромбоза и гипертермический эффект, связанный с активным поглощением света опухолевыми клетками.

Результирующим эффектом этих процессов является вторичный некроз опухолевой ткани. Развивающиеся цитокиновые реакции, стимулированные продукцией фактора некроза опухоли (ФНО), активацией макрофагов, лейкоцитов и лимфоцитов, а также липидные фрагменты поврежденных мембран являются мощными медиаторами воспаления.

Сейчас считается, что воспалительная реакция является центральным событием в механизме фотодинамической опухолевой деструкции. В свою очередь, воспалительные реакции после фотодинамической терапии стимулируют активность клеток иммунной системы в опухоли и активируют противоопухолевый иммунитет.

Флуоресценция не является составляющей частью цитотоксического эффекта ФТД, но широко используется в диагностике опухолей. В результате селективного накопления ФС создается высокий флуоресцентный контраст опухоли и окружающей здоровой ткани, что является важным фактором для выявления и уточнения границ опухоли при проведении флуоресцентной диагностики и позволяет осуществлять последующее органосохраняющее лечение без повреждения окружающей опухоль ткани.

Метод ФДТ опухолей осуществляется в четыре этапа. На первом — пациенту вводят, обычно в/в, раствор сенсибилизатора. Второй — продолжительностью от нескольких минут до трех суток, необходим для накопления сенсибилизатора в опухоли. При этом в зависимости от вида ФС и типа опухоли устанавливается определенное соотношение его концентрации в опухоли и окружающей нормальной ткани.

Для используемых сегодня препаратов оно колеблется от 2:1 до 12:1. На этом этапе, в период максимального накопления фотосенсибилизатора в опухоли, может быть использована флуоресцентная диагностика для выявления и определения ее границ. На третьем этапе проводится сеанс ФДТ опухоли.

В качестве источника света используются различные типы лазеров и система световодов, которые позволяют доставлять свет к пораженному органу. Четвертый этап, продолжительностью от 2 до 4 нед, характеризуется реакцией разрушения злокачественной опухоли и репаративными процессами в окружающей нормальной ткани. У пациентов обычно наблюдается кожная фотосенсибилизация, которая может продолжаться несколько недель.

В мире накоплен большой опыт лечения злокачественных новообразований с использованием фотодинамической терапии.

ФДТ можно считать методом, который при наименьшем количестве побочных эффектов позволяет достичь высокого процента излеченности с наиболее благоприятным функциональным и эстетическим результатом при ряде новообразований. Это, прежде всего, рак, меланома и лимфома кожи, внутрикожные метастазы, ретинобластома, новообразования бронхов, пищевода, мочевого пузыря, наружных половых органов, глиобластомы головного мозга.

Имеются разработки по сочетанному использованию лучевой и фотодинамической терапии. Клинический опыт свидетельствует, что внедрение в практическую онкологию лазерных технологий сделало возможным оказание помощи ранее инкурабельным больным и увеличение продолжительности их жизни.

Наиболее перспективной представляется терапия опухолей малой толщины, например, при поражениях кожи или ранних стадиях рака дыхательного, пищеварительного, мочевыделительного трактов и половой системы. Другой вероятной областью применения ФДТ является ее совместное использование с хирургическим вмешательством или химиотерапией при мезотелиоме плевры или карциноматозе брюшины.

Угляница К.Н., Луд Н.Г., Угляница Н.К.

Читайте также: