Тепловое действие
Тепловое действие — наиболее очевидный, важный для практики и привлекший внимание медиков эффект электромагнитного излучения неионизирующего диапазона.
С тепловым воздействием связан ряд возникающих в патологическом очаге благотворных реакций: увеличение кровотока вследствие расширения сосудов, сопровождающееся повышением капиллярного давления, проницаемости клеточных мембран и интенсивности обмена веществ; повышение температуры с 34 до 40°С приводит к увеличению интенсивности обмена веществ на 77% (Guy et al., 1974). Эти реакции могут привести в свою очередь к дальнейшему повышению температуры в тканях.
Вследствие увеличения переноса метаболитов через клеточные мембраны, повышения концентрации антител, числа лейкоцитов, повышения скорости оттока из зоны, подвергнутой лечению, токсических продуктов, поглощенных бактерий и т. д. ускоряются процессы заживления в поврежденной ткани.
По свидетельству Guy и сотр. (1974), еще в начале века для обозначения относительно равномерного нагревания тканей в результате преобразования высокочастотных токов в тепло был введен термин «диатермия» (dia — через и therme — жар), который привился настолько, что в некоторых сообщениях зарубежных исследователей им обозначают облучение радиоволнами с лечебной целью даже при использовании электромагнитного облучения нетепловых интенсивностей.
Разработка стандартной терминологии при лечебном применении радиоволн весьма актуальна, ибо ее отсутствие затрудняет анализ и сопоставление данных об эффективности использования электромагнитных волн, в частности для лечения злокачественных опухолей, поскольку часто неясно, о каких радиоволнах и режимах облучения идет речь.
Между тем частота электромагнитного поля, длина волны, интенсивность и продолжительность облучения имеют существенное значение для получения нужных регулируемых локальных гипертермических режимов в тканях.
Не менее важными факторами, определяющими величину теплового воздействия, являются конфигурация и диэлектрические свойства в основном трех слоев тела (кожа, подкожная клетчатка, мышцы и другие ткани с высоким содержанием воды) и их кровоснабжение, о чем уже упоминалось выше.
Из-за разных диэлектрических свойств (например, подкожный жировой слой служит тепловым барьером), расширения сосудов, сложной конфигурации тканей расчеты тепловых полей весьма затруднены. Использование для этих целей моделей («фантомов») тканевых структур (Ковач Р. И., 1971) отражает действительность лишь в значительном приближении.
Поэтому чрезвычайно важно располагать данными термотопографии тканей непосредственно в ходе сеанса облучения. К сожалению, методически такая тепловая дозиметрия, особенно при облучении дециметровыми и метровыми волнами, представляет собой сложную задачу, так как показания металлических датчиков, располагающихся в зоне воздействия электромагнитных полей, характеризуются значительными погрешностями.
Значение непосредственной тепловой дозиметрии трудно переоценить, если учесть возникновение в тканях, так называемых горячих пятен, в основе образования которых лежат «стоячие волны», обусловленные разным коэффициентом поглощения энергии в тканях с богатым (кожа, мышцы, головной мозг, внутренние органы) и бедным (жир, кость) содержанием воды.
Отраженные на границе раздела этих тканей волны и приводят к образованию «горячих пятен», которые локализуются затем независимо от величины диэлектрической проницаемости, представляя существенную угрозу для тканей, перегревание которых не предусматривается программой лечебного сеанса.
Между тем оптимальный метод электромагнитной гипертермии должен обеспечивать получение в различных тканях, в том числе в поверхностно и глубоко расположенных нормальных и опухолевых, вполне определенных уровней температуры, в частности лечебных (40 — 45°С), не превышающих порог безопасности.
К сожалению, сегодня еще нет универсальных аппаратов радиоволновой терапии, которые позволяли бы получать вполне определенные, заранее заданные и строго регулируемые режимы дифференцированной локальной гипертермии в тканях.
Определенным выходом из положения является «отбор» в каждом конкретном случае соответствующего электромагнитного спектра с учетом его свойств и возможного термогенного влияния на опухоль в зависимости от ее расположения и степени кровоснабжения и т. д.
Приведем некоторые сведения о термогенном влиянии электромагнитных полей на различные ткани в зависимости от длины волны и типов излучателей.
Для коротковолновой диаметрии применяются емкостные электродные, индукционные и индукционно-емкостные излучатели. При использовании электродных излучателей отмечается значительное перегревание подкожного жирового слоя — в 17 раз больше, чем мышечного.
Индукционный излучатель обладает тем преимуществом, что наведенные поля и токи при его использовании располагаются по касательной к границам между слоями различных тканей, в результате чего обеспечивается требуемое безопасное нагревание глубоко расположенных тканей (мышц) при сохранении более низкой температуры в поверхностных тканях.
Условия нагревания могут быть улучшены при автоматическом изменении частоты генератора в зависимости от клинических условий в ходе процедуры.
Серьезный недостаток индукционных излучателей — неоднородность характерного для них торроидального распределения температуры, что создает неудобства при лечебном воздействии на небольшие участки ткани (Guy et al., 1974).
Для локального перегревания ограниченной области ткани более подходящими являются сверхвысокочастотные электромагнитные волны. Укорочение длины волны создает возможность фокусировки энергии и строго направленного подведения ее к определенным, расположенным на разной глубине тканям пациента посредством небольших излучателей.
Существенное значение имеет то обстоятельство, что облучаемая поверхность не соприкасается непосредственно или через прокладки с излучателем.
В настоящее время в физиотерапевтической практике используются микроволны длиной 12,6 и 65 — 69 см с частотой колебаний поля соответственно 2375 — 2450 МГц (например, отечественные аппараты «Луч-2», «Луч-58») и 433 — 460 МГц (отечественный аппарат «Волна-2», зарубежные «Сиротерм», «Эрботерм», «Пиротерм»). В последние годы начата разработка медико-технических вопросов использования для целей лечебной диатермии радиочастот порядка 915 МГц с Х = 33 см.
«Применение гипертермии и гипергликемии при лечении
злокачественных опухолей», Н.Н.Александров,
Н.Е.Савченко, С.З.Фрадкин, Э.А.Жаврид
