Ударные волны в медицине
История использования ударных волн в медицине
Ударная волна на примере взрыва атомной бомбы
История экстракорпоральной ударно-волновой терапии начинается еще в 50-х годах 20 века. Во время Второй мировой войны после бомбежек городов с водными бассейнами находили мертвых людей без внешних признаков повреждения, но при этом их легкие и другие внутренние органы сильно пострадали. Как выяснилось в ходе изучения этого явления, люди погибли во время взрывов глубоководных снарядов при чем в момент смерти находились на большом расстоянии от очага взрыва.
Первым изобретателем генератора ударной волны был Френк Рейбер. В тех же далеких 1950-х годах он хотел найти способ излечения людей от мозговых опухолей без применения хирургии. Его идея заключалась в создании источника (генератора) фокусированных ударов давления для последующей их передачи в человеческий организм.
Первый генератор ударных волн
Несмотря на провальные результаты экспериментов Фрэнка Рейбера, его идея реализации генератора акустических волн оказалась на то время революционной. В процессе исследования стало очевидным, что искусственный источник ударных волн не может излечить мозговые опухоли, но сам аппарат и придуманные системы для образования акустической волны активно используется в современной медицине.
Через 30 лет после экспериментов с ударной волной возникли научные подтверждения эффективности дробления камней в почках в теле человека экстракорпоральной ударно-волновой терапией.
Ударно-волновая терапия, используя ультразвуковой импульс и экстракорпоральную (вне тела человека) акустическую энергию, сфокусировала ударную волну на камне в мочевом пузыре человека – стала первым в мире неинвазивным методом лечения мочекаменной болезни. Первые эксперименты учеными проводили на собаках, которым в почки вживлялись человеческие камни.
Лечение мочекаменной болезни фокусированными ударными волнами
В настоящее время, развитие ударно-волновой терапии, в частности, фокусированных волн, позволило легко и без операций лечить камни в желчном и мочевом пузыре и слюнных железах.
Развитие ударно-волновой терапии продолжилось и к концу 80 – началу 90 годов появилось новое направление – радиальная ударно-волновая терапия. Этот тип акустических волн имеет рассеяную форму от генератора их образования и обладает в отличии от фокусированной ударной волны созидательными свойствами.
Ударно-волновая терапия в лечении ишемической болезни сердца
Попадая в ткани человека, радиальная волна рассеивается. Благодаря такой форме волны достигается совсем другое ее физическое воздействие. Одними из первопроходцев, кто ощутил на себе лечебные свойства радиальной ударно-волновой терапии стали участники олимпиад. Спортсмены первыми оценили высокую эффективность нового вида ударных волн в быстром излечении различных травм, полученных на соревнованиях. С тех пор радиальная ударно-волновая терапия стала почти единственным безоперационным методом лечения разрыва фасций (сухожилий), различных видов вывихов и других спортивных травм.
В настоящее время, развитие ударно-волновой терапии, в частности, фокусированных волн, позволило легко и без операций лечить камни в желчном и мочевом пузыре и слюнных железах.
Развитие ударно-волновой терапии продолжилось и к концу 80 – началу 90 годов появилось новое направление – радиальная ударно-волновая терапия. Этот тип акустических волн имеет рассеяную форму от генератора их образования и обладает в отличии от фокусированной ударной волны созидательными свойствами.
Попадая в ткани человека, радиальная волна рассеивается. Благодаря такой форме волны достигается совсем другое ее физическое воздействие. Одними из первопроходцев, кто ощутил на себе лечебные свойства радиальной ударно-волновой терапии стали участники олимпиад. Спортсмены первыми оценили высокую эффективность нового вида ударных волн в быстром излечении различных травм, полученных на соревнованиях. С тех пор радиальная ударно-волновая терапия стала почти единственным безоперационным методом лечения разрыва фасций (сухожилий), различных видов вывихов и других спортивных травм.
Ретроспектива аппаратов УВТ и их функции
Литотриптер
На заре разработок установки ударно-волновой терапии представляли собой литотриптеры: использовалась большая головка. В девяностых годах врачи приступили к написанию научных докладов, посвященных воздействию ударной волны при излечении псевдоартрозов, несращению костей и плечелопаточного периартроза. Это было первым серьезным шагом в развитии ударно-волновой терапии. Установки представляли собой небольших размеров генераторы акустической волны и ежегодно становились меньшими. Насадки представлялись довольно громоздкими и были сложным для применения УВТ в воздействии на небольшие суставы.
Как известно, в девяностых годах был накоплен достаточный опыт в применении литотриптеров в удалении камней в почках. Одними из первых подобных аппаратов были довольно большими и дорогостоящими. С развитием ударно-волновой терапии и особенно инженерной ее составляющей они начали приобретать меньшие размеры и становились менее дорогим. Это позволяло значительно расширить круг применения установок радиальной ударно-волновой терапии.
Richard Wolf Piezoson 100
В настоящее время врачи, применяющие ударно-волновую терапию, однозначно подтверждают ее регенеративный эффект. Десятилетний опыт применения акустической волновой терапии, а также, эксперименты в этой области доказали, что под воздействием лечебной ударной волны не только рассасываются кальцинаты и фиброзы внутри тканей человека, но и провоцируют рост новых капилляров (неоангиогенез) – впервые в медицине!
В наше время благодаря этим эффектам ударно-волновая терапия с успехом применяется в лечении артрозов, грыж, остеохондроза, пяточных шпор, эпикондилита, плечелопаточного периартроза и много других заболеваний. Бурный рост показаний, которые относятся к ударно-волновой терапии растет с каждым годом.
Первый мобильный аппарат УВТ с фокусированной ударной волной был презентован в 2000 году компанией Richard Wolf. Данная установка обладала компактными размерами и имела доступную для широкого применения стоимость. Его особенностью был несомненно размер – аппарат ударно-волновой терапии легко помещался на обычном столе. Richard Wolf Piezoson 100 представлял ценность тем, что имел небольшой манипулятор и не имел громоздких блоков для ультразвукового наведения. Для регулировки глубины воздействия акустической волны в ткани человека использовался железный стержень, который растягивал мембрану, примыкающую к коже.
Системы для радиальной от Gymna
В наше время лидерами в производстве и конструировании установок ударно-волновой терапии является компания Gymna (Гимна, Бельгия). В 2012 году они заняли более 60% рынка в мире установок ударно-волновой терапии. Данное оборудование имеет на “вооружении” более 20 (!) аппликаторов, позволяющие ударной волне достигать самых глубоких участков тела, имеют разную форму волны и соединяют в себе запетантованную технологи биомеханической стимуляции и вибротерапии. Аппараты данной компании имеют в себе модули УЗИ с цветным доплером, большой сенсорный экран и самое главное – рецепты лечения конкретного заболевания, относящееся к показанию ударной-волновой терапии. Gymna – единственная в мире компания, которая проводит медицинские изыскания по воздействию ударной волны на человека и владеет собственной исследовательской лабораторией в Европе.
Ударно-волновая терапия на бельгийских установках позволяет в некоторых случаях полностью избежать хирургического вмешательства и негативных эффектов, а эффективность лечебных ударных волн достигает 98%.
Пример неоангиогенеза. Применение ударно-волновой терапии в лечение ишемической болезни сердца
Что представляет собой ударно-волновая терапия?
Ударные волны способствуют:
- Улучшению кровообращения в области применения УВТ (во время процедуры до 40 раз);
- Уменьшению или полному избавлению болезненных ощущений;
- Резкому увеличению защитных функций имунной системы в месте воздействия УВТ;
- Распад кальцинированных фибропластов, костных наростов, фиброзных очагов и постепенное рассасывание их фрагментов;
- Выбросу эндорфинов, которые обладают способностью уменьшать болевые ощущения;
- Повышению устойчивости сухожилий и связок к дальнейшим травмам и физическим нагрузкам;
- Улучшению подвижности в поврежденной части тела;
- Увеличению и распространению цитокинов, которые ограничивают развитие воспаления, обеспечивая межклеточное взаимодействие через стенки сосудов, что ускоряет процесс выздоровления;
- Прорастанию в области процедуры новых микрососудов (неангеогенез – доказано клиническими исследованиями Mariotto, Италия, 2005 г; Oi, Nishida, Shimokawa, Япония, 2008 г.), что способствует улучшению питания тканей и стойкому уменьшению болевого синдрома.