СПОСОБ ЛАЗЕРОФОРЕЗА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
METHOD FOR LASEROPHORESIS OF BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES

Изобретение относится к медицине, в частности к физиотерапии, как способ комбинированного физиотерапевтического воздействия, который может быть использован для лечения дерматологических заболеваний и устранения косметических дефектов (например, морщин).
Известен способ введения лекарственных препаратов в живой организм, заключающийся в том, что на лекарственное средство, предварительно нанесенное на кожу, воздействуют гелий-неоновым лазером (длина волны 632,8 нм) при плотности мощности излучения 1-10 мВт/см в течение 5-10 минут [прототип - авт. св. SU 1012923, МКИ A61N 5/00. / И.Н.Данилова, А.А.Миненков, Т.М.Каменецкая и др. - №3354461; Заявлено 31.07.81. Опубл. 23.04.1983].
Однако такой способ не позволяет эффективно вводить высокомолекулярные соединения, например гиалуроновую кислоту, которая достаточно широко используется в медицине, поскольку не обеспечиваются оптимальные энергетические и временные параметры воздействия.
2
2
2
Известен также способ лечения стоматита, включающий воздействие медикаментозным средством, туширование слизистой фотосенсибилизатором с последующим облучением гелий-неоновым лазером, при этом в качестве медикаментозного средства используют 0,25%-ную оксолиновую мазь, которую наносят последовательно на каждый очаг воспаления непосредственно перед воздействием лазера, при этом облучение осуществляют продолжительностью 2 мин на одну точку с плотностью потока мощности 100-120 мВт/см (2-3 процедуры), затем с уменьшением до 20-25 мВт/см (1-2 процедуры), а на стадии разрешения процесса воздействие проводят при плотности мощности 100-120 мВт/см (1-2 процедуры) [патент RU 2162719, МКИ A61N 5/067. Способ лечения больных стоматитом. / М.Ю.Герасименко; В.Ф.Прикулс.- №2000112372/14;
Заявлено 19.05.2000. Опубл. 10.02.2001].
Данный способ лазерофореза более эффективен, поскольку лучше учитывает физиологию биологических тканей, процессы проникновения вещества, однако также может быть успешно применен только при введении лекарственного вещества через слизистые ткани.
Достигаемым техническим результатом является увеличение количества введенного посредством лазерофореза вещества большой молекулярной массы.
2
2
Предлагаемый способ лазерофореза биологически активных веществ (БАВ) отличается от аналогов тем, что воздействие проводится попеременно через день низкоинтенсивным лазерным излучением с различной длиной волны и плотности мощности, а именно, длина волны 632-638 нм и плотность мощности 10-40 мВт/см, длина волны 780-785 нм и плотность мощности 20-90 мВт/см, при этом время воздействия на одну зону составляет 0,5-1 минуту, а общее время воздействия за сеанс не превышает 15 минут, всего на курс 7-10 сеансов. В качестве БАВ может быть использована, например, гиалуроновая кислота.
Применение предлагаемой методики воздействия низкоинтенсивным лазерным излучением различных длин волн обусловлено различием глубины проникновения, что обеспечивает наиболее оптимальное распределение вводимого вещества большой молекулярной массы в биоткани.
Необходимость последовательного перемещения лазерного источника по поверхности обусловлена тем, что основным механизмом лазерофореза является чересклеточный транспорт - трансцитоз, а этот процесс происходит за время меньшее, чем 1 минута [Глебов Р.Н. Биохимия мембран: Эндоцитоз и экзоцитоз. - М.: Высшая школа, 1987. - 95 с.; Москвин С.В., Миненков А.А. Механизм переноса лекарственных веществ через кожу методом лазерофореза // Клиническая дерматология и венерология. - 2010, №5. - С.78-84]. Следовательно, для обеспечения максимальной эффективности процесса надо перемещать лазерный излучатель, чтобы задействовать максимально большую площадь обрабатываемой поверхности.
Известно, что предельный размер молекулы, которая может проникнуть по механизму трансцитоза, составляет 1 мкм или около 1000 кДа для молекул клубочковой конформации, а сам трансцитоз является кальцийзависимым процессом, т.е. эффективность проведения вещества напрямую зависит от концентрации ионов кальция в цитозоле [Глебов Р.Н. Биохимия мембран:
Эндоцитоз и экзоцитоз. - М.: Высшая школа, 1987. - 95 с.]. Также известно, что воздействие низкоинтенсивным лазерным излучением с оптимальными параметрами позволяет повышать внутриклеточную концентрацию ионов кальция [Москвин С. В. Системный анализ эффективности управления биологическими системами низкоэнергетическим лазерным излучением: Автореф. дисс.… докт.биол. наук. - Тула, 2008. - 38 с.]. Создавая заявляемым способом максимально возможную концентрацию ионов кальция в зоне проникновения, мы создаем наилучшие условия для проникновения вещества, в т.ч. повышая эффективность проникновения молекул критически больших размеров.
Были проведены исследования, подтверждающие эффективность предлагаемой методики. В качестве вводимого методом лазерофореза вещества была выбрана гиалуроновая кислота, поскольку она имеет большую молекулярную массу. Кроме того, имеется возможность выбора гиалуроновой кислоты разной молекулярной массы. Объектом исследования служила группа женщин в возрасте от 20 до 25 лет (контрольная) и четыре группы по 15 человек, в которых были женщины в возрасте от 38 до 55 лет. В каждой из групп различался метод воздействия и молекулярный вес гиалуроновой кислоты:
Контрольная группа: только оценка эффективности кислородного обмена в зависимости от возраста без воздействия.
1 группа: Воздействие проводилось по заявленному способу, молекулярная масса гиалуроновой кислоты 1000 кДа.
2 группа: Воздействие проводилось по заявленному способу, молекулярная масса гиалуроновой кислоты 250 кДа.
2
3 группа: Только лазерное излучение с длиной волны 628-635 нм, плотность мощности 25 мВт/см, молекулярная масса гиалуроновой кислоты 750 кДа.
2
4 группа: Только лазерное излучение с длиной волны 628-635 нм, плотность мощности 25 мВт/см, молекулярная масса гиалуроновой кислоты 250 кДа.
В качестве косвенного показателя эффективности лазерофореза количества вводимого вещества большой молекулярной массы использовались относительные изменения параметров микроциркуляции кожи, поскольку эти показатели наиболее универсальным образом характеризуют динамику изменения физиологии кожи. За «норму» были выбраны показатели микроциркуляции кожи молодых женщин.
Воздействие проводили лазерным терапевтическим аппаратом ЛАЗМИК, двумя излучающими головками с лазерными диодами: КЛОЗ (длина волны 635-638 нм, мощность 10 мВт) и КЛО-780-90 (длина волны 780-785 нм, мощность 50 мВт). Расстояние до поверхности кожи обеспечивали специальной косметологической насадкой.
Измерения проводились на комплексе многофункциональном диагностическом «ЛАКК-М», который предназначен для неинвазивной диагностики жизнедеятельности биоткани. Комплекс обеспечивает определение показателя микроциркуляции крови в относительных перфузионных единицах, уровня функциональной сатурации оксигемоглобина крови в микроциркуляторном русле в процентах, уровня объемного кровенаполнения ткани в процентах. В режиме «Флуоресценция» комплекс обеспечивает определение коэффициента флуоресцентной контрастности в спектральном диапазоне 0,4-0,8 мкм. Измерения проводились на височной области у пациентов приблизительно в одно и то же время в первой половине дня.
Результаты исследования микроциркуляции в основной группе (относительные изменения показателей) представлены на Фиг.1.
При наличии различных патологических процессов в тканях, а также в результате естественных процессов, происходящих при старении организма, изменяется относительное содержание флуорофоров. Одним из наиболее интересных объектов исследования являются компоненты систем энергетического обмена - восстановленные пиридиннуклеотиды (НАДН, НАДФН) и окисленные флавопротеиды (флавинадениндинуклеотид, ФАД). При этом каждый флуорофор имеет характерные спектры поглощения и эмиссии. С возрастом меняется также пространственная структура (морфология) ткани, что приводит к изменению ее оптических и спектральных характеристик [Лазерная допплеровская флоуметрия микроциркуляции крови. Руководство для врачей. / Под ред. Крупаткина А.И., Сидорова В.В. - М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2005. - 125 с.; Оптическая биомедицинская диагностика: учеб. пособие для вузов. / Пер. с англ. под ред. В.В. Тучина: в 2 т.Том 2. - М.: Физматлит, 2007. - 368 с.].
Эти комплексные параметры измерялись с помощью многофункционального диагностического комплекса «ЛАКК-М» при совмещении метода лазерной доплеровской флоуметрии, оптической тканевой оксиметрии и лазерной флуоресцентной диагностики. Зонд устанавливался на височную область. При этом диагностика транспорта кислорода в микроциркуляторном русле и его потребление тканью оценивалось комплексной характеристикой - эффективность кислородного обмена, которая равна произведению показателя микроциркуляции (среднее значение перфузии) на индекс удельного потребления кислорода и на флуоресцентный показатель потребления кислорода ферментов, участвующих в дыхательной цепи [Лазерная допплеровская флоуметрия микроциркуляции крови. Руководство для врачей. / Под ред. Крупаткина А.И., Сидорова В.В. - М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2005. - 125 с.; Оптическая биомедицинская диагностика: учеб. пособие для вузов. / Пер. с англ. под ред. В.В.Тучина: в 2 т. Том 2. - М.: Физматлит, 2007. - 368 с.]. Измерения проводились в одно и то же время в первой половине дня при комнатной температуре 23°С в положения сидя после 30-минутного отдыха.
Показано, что в зависимости от возраста эффективность кислородного обмена снижается почти в 2 раза (Фиг.2). При воздействии по известной методике (группа 3 и группа 4) практически не наблюдается никакого эффекта, изменения лишь на уровне погрешности эксперимента (Фиг.3), даже для молекулярной массы 250 кДа такой режим оказывается уже недостаточно эффективным. Воздействие низкоинтенсивным лазерным излучением по заявленной методике позволяет вести гиалуроновую кислоту как с молекулярной массой 250 кДа, так, хоть и в меньшей степени, с молекулярной массой 750 кДа.
Краткое описание чертежей
Фиг.1. Относительные изменения (в %) различных показателей микроциркуляции в коже лица после применения методики лазерофореза гиалуроновой кислоты.
1 - Показатель микроциркуляции (М),
2 - Сатурация крови (SO2),
3 - Относительный объем фракции эритроцитов (Vr),
4 - Индекс перфузионной сатурации кислорода в микрокровотоке (Sm),
5 - Индекс удельного потребления кислорода в ткани (U),
6 - Сатурация артериальной крови (SpO2),
7 - Частота пульса
Фиг.2. Изменения эффективности кислородного обмена клеток кожи лица в зависимости от возраста.
Фиг.3. Изменения эффективности кислородного обмена клеток кожи лица в разных группах исследования.
Таким образом, мы видим, что имеет место нормализация показателей как микроциркуляции, так и центральной гемодинамики. Также имеет место восстановление эффективности кислородного обмена кожи лица именно и только после воздействия по заявленной методике. Причем все положительные изменения достигали своего максимального значения к 10-й процедуре, что соответствует известным биоритмам нормализации физиологических процессов в коже.