Возможности низкоинтенсивного лазерного излучения в реабилитационно-восстановительном лечении онкологических больных

История применения светотерапии уходит своими корнями далеко в глубину веков, когда солнце было первым и единственным источником света, применяемым древними врачами, как с лечебной, так и с профилактической целью. Первым врачом, описавшим гелиотерапию, был Гиппократ (460–370 гг. до н. э.). Особой популярностью этот метод пользовался у древних греков и римлян, для которых необходимой частью терм был зал для гелиотерапии – солярий (solarium). Первым научным исследованием, вышедшим в свет в конце XVIII в. и посвященным применению энергии светового излучения, была работа Бертрана (Bertrand). В опубликованном в 1799 г. в Париже труде «К вопросу о влиянии света на организм, атмосферу и различные химические тела» он попытался дать научное объяснение действия света на организм человека.

В работе «Руководство для устройства и применения всех видов ванн и лечебных вод, употребляемых здоровыми и больными», опубликованной в 1816 г. И.В. Деберейнером (Doebereiner), проведена научная оценка воздействия света на состояние человека. Анализируя действе света, И.В. Деберейнер продемонстрировал влияние тепла и светового воздействия на организм человека, чем заложил теоретические основы термо- и хромотерапии [1].

К концу второй половины XIX – началу ХХ вв., на альпийских курортах Австрии, Франции и Швейцарии стали создаваться клиники для гелиотерапии больных с длительно незаживающими ранами [2–5]. О биологическом действии энергии солнечных лучей уже был накоплен значительный материал, позволивший научно обосновать применение метода светолечения. В 1890-х гг. датский ученый Н.Р. Финзен опубликовал серию работ, посвященных применению светового излучения красного и ультрафиолетового диапазонов для лечения больных оспой и туберкулезом кожи, за что в 1903 г. ему была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине.

Изобретение лазера в 1960 г. [6] придало новый импульс для медицинского применения света. В настоящее время различные виды лазерного излучения нашли применение в диагностике, хирургическом и терапевтическом лечении широкого спектра заболеваний, включая злокачественные новообразования. В последние десятилетия, с появлением новых источников монохроматического светового излучения, диапазон клинического применения терапевтических методов лечения значительно расширился [7–10]. Для лечения больных используют как низкоинтенсивное лазерное, так и монохроматическое некогерентное световое излучение.

Клиническое применение лазерного излучения сформировалось в самостоятельную дисциплину к концу ХХ в., объединив в себе как достижения в области создания новых источников излучения, так и разработку методов лазерного лечения и диагностики. В настоящее время нет ни одной области клинической медицины, где применение лазерного излучения не оказало бы существенного вклада в повышение эффективности применяемых методов лечения и последующей полноценной реабилитации пациентов. В равной мере это справедливо и для лечения больных злокачественными новообразованиями, которое не может и не должно ограничиваться решением только специальных онкологических вопросов. Реабилитационные мероприятия у онкологических больных должны начинаться с момента постановки диагноза и продолжаться всю их последующую жизнь.

При выполнении хирургического вмешательства у больных опухолями головы и шеи и/или лучевой терапии у онкологических больных повреждаются многочисленные нервы, кровеносные и лимфатические сосуды, что приводит к развитию функциональных расстройств травмированных анатомических образований.

Выполнение стандартных оперативных вмешательств, таких как фасциально-футлярное иссечение клетчатки шеи, паратрахеальная лимфодиссекция или операция Крайла, предполагают отсепаровку кожных лоскутов, практически не оставляя на них подкожной жировой клетчатки, что неизбежно нарушает микроциркуляцию в них и приводит к трофическим расстройствам. Это в свою очередь нередко приводит к развитию гнойно-некротических и деструктивных процессов. Удаление клетчатки шеи вместе с находящимися в ней лимфатическими узлами и сосудами невозможно без пересечения значительного количества мелких нервов, что ведет к нарушению иннервации не только тканей шеи, но и плечевого пояса и верхней конечности с соответствующей стороны. Нервы, не поврежденные механически, теряют свою функциональную способность за счет их сдавления рубцами, формирующимися в тканях в послеоперационном периоде. Как отмечает Л.С. Круглова с соавт. [11], через 3–6 месяцев после выполненной ларингэктомии и иссечения шейной клетчатки у 100 % больных наблюдается выраженное ограничение движений в плечевом суставе на стороне операции.

Нарушение иннервации обуславливает продолжительный сосудистый спазм, что в свою очередь способствует развитию воспалительно-тромботических осложнений. Повышенный тонус артерий и вен значительно затрудняет кровоток в сосудах плечевого пояса и верхней конечности, в еще большей степени нарушая микро-, и макроциркуляцию не только крови, но и лимфы [12][13]. Нарушения лимфооттока обуславливают лимфорею и лимфедему.

Лучевая терапия, которая применяется у 70 % онкологических больных, имеет не менее существенное значение в развитии функциональных и органических нарушений. Любые варианты ее применения вызывают формирование постлучевого фиброза тканей, что неизбежно усугубляет расстройства микро- и макроциркуляции крови и лимфы и иннервации тканей, возникшие в результате хирургической агрессии [14–17].

Выраженность морфологических и функциональных изменений зависит от способа облучения и индивидуальной чувствительности тканей больного к ионизирующему излучению. Однако почти у всех больных опухолями головы и шеи в послеоперационном периоде наблюдается ограничение амплитуды как активных, так и пассивных движений в суставах плечевого пояса [17][18], что делает очевидной теснейшую взаимосвязь всех сосудистых и неврологических нарушений, возникающих в ответ на операционную и/или лучевую травму у больных, радикальное леченых по поводу злокачественных опухолей головы и шеи, и развитием различных функционально-органических расстройств тканей шеи, плечевого пояса и верхней конечности на стороне оперативного вмешательства.

Все более возрастающий интерес практикующих врачей к методам лазеротерапии во многом обусловлен простотой, эффективностью, а также возможностью сочетанного применения с традиционными методами восстановительного лечения.

Низкоинтенсивное лазерное излучение (НИЛИ), воздействуя не только на ткани области патологического очага, но и на организм в целом, нормализует в них микроциркуляцию и восстанавливает адекватную иннервацию сосудов, а также оказывает положительное влияние на клеточный метаболизм и функциональную активность клеток, нормализуя течение репаративных процессов. При этом наблюдается противовоспалительное, анальгезирующее, иммуностимулирующее и иммуномодулирующее действие, а также восстановление функциональной активности тканей и органов [19–26].

К настоящему времени природа фотобиологического эффекта в организме человека представляется как многоступенчатый процесс: от поглощения квантов света, через первичные фотофизические и/или фотохимические реакции, промежуточные стадии, включающие образование фотосенсибилизированных продуктов и перенос энергии лазерного излучения в ткани с образованием физиологически активных соединений, включающих нейрогуморальные реакции. При этом воздействие НИЛИ носит триггерный характер и активирует сигнальные механизмы его усиления на различных уровнях, нормализуя течение метаболических процессов, снижая гипоксию тканей и увеличивая их регенераторный потенциал, обуславливая увеличение адаптивных возможностей. Ответом на низкоинтенсивное лазерное воздействие является интегральная системная реакция на всех уровнях организма, от клеточного до саморегулирующихся систем [27–30]. В качестве компонента комплексного реабилитационно-восстановительного лечения лазеротерапия нашла применение в различных областях клинической медицины [31–41].

К настоящему времени созданы матричные излучатели различных геометрических форм для осуществления воздействия на ткани различных анатомических областей тела человека. Эти системы уже с успехом применялись при лечении больных с гнойно-некротическими и длительно незаживающими ранами [42], с неврологической патологией [43], кожными заболеваниями [44], диабетической стопой [45], в травматологической практике [46], в педиатрии [47–49], в кардиологии [50].

По данным целого ряда исследований [51–54] установлено, что эффект, аналогичный эффекту действия НИЛИ наблюдается при применении некогерентного монохроматического света, излучаемого узкополосными светодиодами, скомпонованными в матричные излучатели. Известно, что по мере проникновения вглубь биологической ткани когерентность и поляризация лазерного излучения сохраняется лишь до глубины 200–300 мкм, а далее эти свойства светового излучения исчезают, а эффекты, отмечаемые при лазеротерапии, обусловлены действием монохроматичного, но неполяризованного и некогерентного света.

Результатами большого количества экспериментальных и клинических исследований было доказано отсутствие онкогенного действия лазерного излучения [55–60]. Безопасность применения низкоинтенсивного лазерного излучения для онкологических больных продемонстрирована и в работах зарубежных исследователей [61–63].

Опубликованные результаты экспериментальных и клинических исследований убедительно демонстрируют эффективность лазеротерапии, применяемой не только в комплексе с другими традиционными методами восстановительного лечения, но и в качестве самостоятельного метода.

Воздействие низкоинтенсивным лазерным излучением способствует восстановлению баланса различных функций и процессов, протекающих во всех структурах организации организма. В таблице 1 представлены наиболее характерные нарушения, выявленные у больных, перенесших хирургическое и/или лучевое лечение, и описанные в отечественной и зарубежной медицинской литературе результаты действия низкоинтенсивного лазерного излучения.

Отдельно следует отметить, что применение лазеротерапии возможно только при отсутствии объективных признаков прогрессирования опухолевого процесса, которое является абсолютным противопоказанием к использованию НИЛИ.

Положительное влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на организм человека было успешно подтверждено результатами целого ряда экспериментальных и клинических исследований. Еще в конце XX в. В.А. Кольцов с соавт. [64], П.И. Толстых с соавт. [65] установили адаптивный механизм характера изменений в организме больного, наступающих в результате воздействия низкоэнергетического лазерного излучения.

Так, результатами исследований, проведенных В.И. Карандашовым с соавт. [66–68], В.В. Мараевым с соавт. [69][70], А.В. Гавриленко с соавт. [71], продемонстрировано улучшение реологических свойств крови, определяющих усиление кровотока как в магистральных сосудах, так и в системе микроциркуляции, под действием низкоинтенсивного лазерного излучения длиной волны 450 нм и 890 нм. Отмечено положительное влияние используемых видов лазерного излучения на фагоцитарную активность клеток крови, стимуляцию ангиогенеза и течение воспалительной реакции в тканях длительно незаживающих язв и ран различного генеза.

Мусаев М.М. [72], применяя низкоинтенсивное лазерное излучение длиной волны 890 нм в комплексном лечении больных трофическими язвами, установил, что лазеротерапия способствует восстановлению структуры и функции артериол и прекапилляров, а также нормализации артериоло-венозных взаимоотношений, что в свою очередь обеспечивает ускорение образование и созревание грануляционной ткани и эпителизации язв в 2,1 раза по сравнению с традиционным методом лечения.

В процессе собственного исследования Т.М. Брук с соавт. [22] пришли к выводу, что действие низкоинтенсивного лазерного излучения длиной волны 890 нм снижает тонус сосудов микроциркуляторного русла и одновременно с этим усиливает скорость кровотока по ним.

Притыко Д.А. с соавт. [58], применяя низкоинтенсивное лазерное излучение длиной волны 635 нм и 890 нм в лечении больных оральным мукозитом после химиотерапии, отметили выраженный анальгетический и репаративный эффект. Уже после 1-го сеанса лазеротерапии авторами было отмечено исчезновение жалоб у пациента, а после 4-го сеанса зарегистрирована полная регрессия клинических проявлений в виде заживления язвенного дефекта и восстановления структуры слизистой оболочки полости рта.

Машалов А.А. с соавт. [73] представили результаты успешного применения низкоинтенсивного лазерного излучения длиной волны 560–600, 633–635, 850–890 и 1264 нм, соответствующей полосам поглощения молекулярного кислорода, (светокислородный эффект) у 600 онкологических больных, как взрослых, так и детей, получавших химиолучевое лечение. В 99 % наблюдений авторы отметили положительный клинический эффект, обеспечивающий непрерывность курса лучевой терапии и свидетельствующий о радиопротекторном действии светокислородной терапии.

Чунихин А.А. с соавт. [74] на примере моделированного пародонтита у экспериментальных животных, используя лазерное излучение длиной волны 1265 нм, выявили ускорение репарации и васкуляризации тканей пародонта, что было подтверждено результатами морфологического исследования.

Результаты экспериментального исследования in vivo, проведенного А.М. Володченко с соавт. [75] на модели спинального инсульта, продемонстрировали, что использование для коррекции ишемических нарушений диодного лазерного излучения длиной волны 980 нм способствует увеличению количества нормальных нейронов, усилению микроциркуляции, повышению активности различных клеточных элементов, включая эндотелиоциты сосудов, что приводит к активации ангиогенеза с образованием нового кровеносного русла.

Kilík R. et al. [24] в своем исследовании изучали влияние низкоинтенсивного лазерного излучения длиной волны 635 нм на заживление ран у здоровых крыс и у крыс в условиях искусственно созданного диабета. Хронические раны, характеризующиеся длительным рецидивирующим течением, характерны для многих заболеваний, в том числе они нередко являются осложнением сахарного диабета. В результате исследования авторы пришли к выводу, что низкоинтенсивное лазерное излучение защищает от чрезмерной воспалительной реакции тканей, стимулирует васкуляризацию и формирование коллагеновых волокон.

В исследованиях in vitro Г.Е. Брилль с соавт. [76] и М. Grinholc [77] продемонстрирован феномен подавления роста метициллин-чувствительного и метициллин-резистентного штаммов золотистого стафилококка светом низкоинтенсивного красного лазера длиной волны 660 нм, что выражалось в торможении скорости роста и уменьшения количества образующихся колоний.

Батырова М.Е. с соавт. [19], изучая показатели цитокинового профиля у больных с экссудативным плевритом различной этиологии, отметили, что под действием внутривенного облучения крови низкоинтенсивным лазерным излучением длиной волны 635 нм устраняется дисбаланс соотношения противовоспалительных (интерлейкин-4) и провоспалительных (интерлейкин-1β, фактор некроза опухоли-α) цитокинов за счет достоверного снижения содержания последних, что может являться подтверждением противовоспалительного действия лазерного излучения.

Beckmann К.Н. et al. [25] опубликовали обзор литературы, в котором проанализированы 22 публикации, посвященные различным аспектам изучения и применения низкоинтенсивного лазерного излучения: 8 из них по изучению влияния in vitro, 6 экспериментальных исследований in vivo и 8 клинических исследований. Результаты экспериментов in vitro и in vivo свидетельствовали о клеточной миграции, пролиферации фибробластов, быстрых сроках эпителизации и организации соединительной ткани, васкуляризации и противовоспалительном действии за счет ингибирования простагландинов, и цитокинов, а также за счет прямого антибактериального действия посредством активации активных форм кислорода. В большинстве клинических наблюдений отмечен положительный эффект низкоинтенсивного лазерного излучения в лечении больных с диабетической стопой.

Мы проанализировали наиболее актуальные с нашей точки зрения работы, посвященные влиянию лазеротерапии на выраженность болевого синдрома, процессы заживления язв и васкуляризацию тканей – те эффекты, которые являются наиболее важными в лечении больных с послеоперационными нарушениями и поздними лучевыми повреждениями тканей и органов.

Применение лазеротерапии в клинической практике в СССР началось с 1972 г., когда приказом Министерства здравоохранения было разрешено применение низкоинтенсивного лазерного излучения, генерируемого гелий-неоновым лазером [78]. В настоящее время использование терапии низкоинтенсивным лазерным излучением регламентируется приказами Министерства здравоохранения РФ №№ 227 и 228 от 23.11.2004, и приказом № 197 от 27.03.2006, а также Клиническими рекомендациями, утвержденными на XIII Международном конгрессе «Реабилитация и санаторно-курортное лечение» (Москва, 24 сентября 2015 г., протокол № 1) и разрешено к применению как метод физиотерапии, в том числе и в акушерской практике.

Лазеротерапия неврологических, стоматологических, дерматологических больных применяется в клиниках стран Америки, Европы и Азии. Главный неразрешенный вопрос для поддержки клинического использования низкоинтенсивного лазерного излучения, с точки зрения американских регуляторов, наблюдается в отсутствии однозначной достаточной доказательной базы, что, по мнению специалистов Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), в настоящее время ограничивает клиническое применение лазеротерапии в США.

Методы лазерной профилактики позволяют предотвращать возникновение осложнений оперативного вмешательства, химио- и радиотерапии, что значительно повышает качество жизни пациентов, позволяет не прерывать курс лечения и получать в итоге существенно лучшие результаты. При лечении пациентов с возникшими осложнениями лазеротерапия демонстрирует высокую эффективность, а также является незаменимым методом на этапе реабилитации. Высокая эффективность и безопасность лазеротерапии позволила включить метод в Федеральный проект «Борьба с онкологическими заболеваниями» (Приказ Минздрава России № 56н от 12 февраля 2019 г.) [79, 80].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основной целью работы онкологов является повышение эффективности лечения, увеличение продолжительности жизни пациентов и улучшение ее качества. На фоне успехов в развитии методов лечения онкологических заболеваний, вопросы повышения эффективности профилактических и реабилитационных мероприятий многие годы оставались нерешенными.

В последние годы наметилась тенденция к более широкому использованию физических факторов, как в лечении опухолевой патологии, так и реабилитации больных в различные сроки после операции.

До настоящего времени некоторые механизмы взаимодействия лазерного излучения с организмом человека еще не полностью раскрыты. Однако анализ многолетних собственных наблюдений и представленных в литературе результатов применения низкоинтенсивного лазерного излучения в качестве основного фактора реабилитационно-восстановительного лечения больных, перенесших хирургическое и/или лучевое лечение по поводу онкологического заболевания, позволяет сделать вывод, что при правильном выборе параметров лазерного излучения его применение безопасно и эффективно.

Конфликт интересов

Авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.

Conflict of interest

The authors declare no conflict of interest.