Мировой опыт применения миллиметровых волн в стоматологии при лечении рецессии десны

За относительно короткий срок существования метода миллиметроволновой терапии, в мире проведено много исследований в данной области и опубликовано научных трудов. В этих работах поднимались вопросы эффективности лечения данным методом, поиск областей клинического применения, возможности сочетание миллиметроволновой терапии с другими видами физиотерапии, такими как лазеротерапия, оксигенобаротерапия, фоно-, электро- или эндо-ионофорез, лечение волнами ультрафиолетового и сантиметрового диапазона [19-20].

Также широкое распространение получили исследования в области создания аппаратов с биологической обратной связью. В таких аппаратах врач получает информацию о реакции организма пациента на воздействие ММ излучения непосредственно во время сеанса лечебной процедуры. Такие принципы впервые были реализованы «Электроника-КВЧ-ОС» [21].

Классическим направлением является поиск новых терапевтических резонансных частот, отличных от трех основных: 53,5 ГГц (длина волны λ=5,6 мм), 42,2 ГГц (λ=7,1 мм), 61,2 ГГц (λ=4,9 мм) [12].

В последние годы, кроме вышеуказанных рабочих, терапевтических частот, экспериментально обнаружены новые резонансные частоты, воздействие на которых, инициирует соответствующее собственное тепловое электромагнитное излучение Планка сред, содержащих воду: воды, водных растворов, органических веществ и биологических объектов. Вторичное излучение зарегистрировано для шести (в трех группах по два близких резонанса) резонансных значений первичного НЗВЧ-излучения: 50,3 и 51,8 ГГц; 64,5 и 65,5 ГГц; 95 и 105 ГГц [13].

Развитие производства микросхем миллиметроволновой терапии с использованием микрополосковой технологии является основой гипотезы, что скоро появятся микросхемы, которые будут совмещать несколько генераторов в одной головке, выполняющих облучение на разных длинах волн (соответствующих им частотах), например, на длинах волн 4,9; 5,6 и 7,1 мм [17].

Значительным этапом развития на пути миниатюризации габаритов НЗВЧ-головки (аппликатора) будет замена распространенных сейчас в генераторах диодов Ганна и ЛПД на транзисторы. На данный момент проектируются транзисторы миллиметрового диапазона, которые будут обеспечивать большее значение КПД и будут более экономичными. Это приведет к уменьшению массы головки до нескольких граммов и полного перехода от привычного питания от электросети к аккумуляторному питанию, а также снизит себестоимость данных аппаратов [18].

Проектируются миниатюрные портативные аппараты с автономными источниками питания, со специальными насадками конической формы, которые будут давать возможность сосредоточить излучение в области до нескольких миллиметров, со съемными сменными насадками и специальными головками для применения аппарата при лечении большого списка показаний [19].

В статье [20] рассматриваются аппараты НЗВЧ-терапии с шумовым спектром в диапазоне частот 25-110 ГГц и биологической обратной связью. В этой работе предложено новое техническое решение способа электропунктурной диагностики, особенностью которой является высокая степень повторяемости результатов при уменьшенной в сравнении с аналогами амплитуде тестового воздействия, а также меньшая зависимость результатов диагностики от знаний и навыков оператора. Предлагается использование такого прибора для экспресс-диагностики больного и определения правильности выбора терапевтических процедур, в том числе и непосредственно при проведении НЗВЧ-терапии.

В работе [21] рассматриваются перспективы развития в области аппаратуры для НЗВЧ-терапии, связанные с определением новых длин волн, форм модулирующих сигналов несущего колебания, разработки новых конструкций устройств согласования антенн-аппликаторов с кожей, а также с состоянием компьютеризированных физиотерапевтических технологий в сочетании с диагностическими мето- дами, когда при мониторинге – отслеживание, непрерывном процессе сбора, обработки и анализа информации о НЗВЧ-воздействия на человеческий организм можно оптимально управлять физиотерапевтической процедурой в режиме реального времени. При этом рассматривается комбинированное применение различных видов физиотерапии с НЗВЧ.

В статье [22] рассматриваются трансляционные исследования в процессе проектирования биотехнической системы НЗВЧ-терапии. Цель исследования: разработка универсальных методов биоупраления, что нацелены на индивидуализацию и повышение эффективности терапии и связанных с созданием специализированных аппаратов миллиметроволновой терапии лавинно пролетными диодами. Разработана система миллиметроволновой терапии с биоуправлением и проведена оценка ее лечебной эффективности.

В работе [23] рассматривается математическая модель взаимодействия источников излучения НЗВЧ-диапазона с биологическими средами. Для анализа параметров НЗВЧ и молекулярных спектров биологических сред предложена схема, которая базируется на использовании модели Мэнли-Роу.

В работах [24]-[25] рассматриваются области клинического применения и уровень его эффективности. Подтверждена высокая эффективность лечения в таких областях медицины:

В статье [26] рассмотрена псевдошумовая модуляция в нзвч-терапии. Для моделирования стохастического резонанса в биосистеме и для экспериментального подтверждения эффективности данного вида НЗВЧ-терапии была разработана аппаратура мультифункционального назначения, включая и модуляцию шумоподобными сигналами (ШПС). Для генерации псевдослучайному цифрового сигнала используется регистр с обратной связью. Наибольшую длину периода повторения кодовой комбинации М-последовательность, или последовательность максимальной длины. Такая последовательность имеет самый плотный спектр и представляет наибольший интерес.

Большой интерес вызывает новый подход к выбору частоты несущего колебания терапевтического аппарата, предложенный в работе [27]. Принцип этого подхода заключается в следующем: установлено, что практически все биологические структуры имеют собственные резонансные частоты, на которые они отзываются, если эти частоты совпадают с частотами внешнего электромагнитного поля. Диапазон этих частот достаточно широк и включает область на шкале электромагнитных волн от сверхнизких частот до частот, разделяющих ионизирующее и неионизирующее излучения (λ ~ 200 нм).

Такой подход стал толчком для нового этапа активного изучения длинноволновой части терагерцового диапазона в медицинских целях.

В научной литературе появляются первые публикации об успешных результатах в лечении различных заболеваний с использованием терапевтических частот 150, 240, 400 ГГц. Эти частоты относятся к изолированных линий в частотном спектре излучения и поглощения молекулы оксида азота (NО).

Оксид азота, как и молекулярный кислород, относятся к важнейших клеточных метаболитов – веществ, которые являются универсальными регуляторами метаболических и физиологических процессов в клетке и в организме в целом.

Появились мультифункциональные аппараты или целые лечебно-диагностические комплексы (ЛДК), объединяющие лечебное НЗВЧ-облучение с диагностикой.

Одним из первых таких ЛДК предложил Яцуненко А.Г. Он изменил свои многоканальные аппараты для КВЧ-терапии типа «Луч-КВЧ» добавлением в них специального прибора электропунктурной диагностики «Луч-КВЧ-Д», который по электрофизическим параметрам (аноднокатод-нач проводимость, комплексная проводимость и градиент температуры) БАТ (точек акупунктуры), измеряемым на постоянном и переменном токе, дает возможность получить объективную информацию о состоянии систем и частей организма и выделить органы и системы с определенной патологией. Оригинальные схемы ЛДК были разработаны также разработчиками аппаратов типа «Электроника-КВЧ», «Коверт», «Стелла» и др.

В НПО «Форум» (г. Москва) под руководством В. Я. Кислова и В. В. Кислова спроектировано лечебно-диагностический комплекс «Шарм» [41], в котором для нахождения точек акупунктуры и диагностики по Накатани позволяет выполнять направленное, контролируемое корректировки состояния организма пациента с помощью НЗВЧ-облучения.

Оригинальная идея о новом терапевтическом аппарате, в котором комбинированные методы лечения НЗВЧ-излучением, акустической и ингаляционной терапией рассматривается в [42,43]. Этот аппарат представляет собой оригинальную модификацию медицинского ингалятора, который показан для лечения легочных и астматических болезней. Как и в обычном ингаляторе, возникновения лечебного аэрозоля достигается через облучение воды с растворенны- ми в ней лечебными препаратами акустическими (ультразвуковыми) волнами.

При этом в воздушных кавитационных пузырьках возникает много молекул оксида азота (NО). Как следствие, через дыхательную систему в кровь пациента поступают не только лечебные препараты, но и возбужденные в открытом резонаторе молекулы оксида азота, которые выступают в роли молекулярных генераторов терагерцового диапазона.

Оригинальный метод корректировки с помощью низкоинтенсивной миллиметроволновой терапии возможных негативных изменений биоэлектрической активности мозга человека, причиной которых является электромагнитное поле мобильного телефона рассматривается в [44,45].

В работе [36] рассмотрено определение характеристик диагностических сред, подвергающихся НЗВЧ-излучению, и способы обработки оптических образов биологических объектов. В результате экспериментов по воздействию НЗВЧ-излучения на структурные свойства дистиллированной воды обнаружено, что в спектре комбинационного рассеяния присутствуют не менее, чем 3 полосы перекрываются в интервале от 3000 до 3600 см-1.

В работе [37] рассмотрены физико-химические механизмы действия НЗВЧ-излучения на клеточном и организменном уровнях. В диапазоне НЗВЧ облучения биологических объектов обычно проводится в ближней зоне стандартных рупорных или диэлектрических антенн.

Показано, что пространственная неоднородность ЭМП в ближней зоне рупорных антенн, возникает из-за наложения падающей и отраженной от объекта волн, оказывается неприемлемо большим. Возникающие стоячие волны вызывают сложное пространственное распределение электромагнитного поля в ближней зоне диэлектрических антенн. При варьировании расстояния между объектом и антенной или при сканировании частоты многоструктурная интерференционная картина в плоскости объекта качественно и количественно изменяется, что вызывает появление зависимости коэффициента поглощения энергии ЭМИ от частоты.

Современный уровень знаний в области радиотехнических устройств НЗВЧ позволяет разработать и спроектировать антенные системы, обеспечивающие согласование с облучаемым объектом заданной геометрии и в заданной полосе частот. Разработан излучатель особой формы – «же-лобковой излучатель».

Отличительные черты конструкции желобкового излучателя позволяют устранить недостатки, присущие волноводным и рупорным излучателям. При сохранении плоского фронта волны, а, следовательно, синфазности ЭМП на выходе антенны, улучшается направленность излучателя за счет перехода к сечению большей площади.

Через увеличение размера поперечного сечения волновое сопротивление излучателя приближается к 377 Ом, что влечет улучшения согласования излучателя со свободным пространством.

Поскольку широкие стенки желобкового волновода заперты, токи на внешних поверхностях стенок излучателя оказываются меньшими, как следствие минимизируется искажение ЭМП в ближней зоне. Отражение волны от открытого конца волновода уменьшается из-за того, что излучающий конец антенны плавно скошен под углом 25°.

В статье [38] рассмотрена визуализация результатов НЗВЧ-терапии методом активной радиометрии. В исследовании обосновывается возможность объективизации результатов НЗВЧ-терапии способом визуализации изменений микроциркуляции после сеанса терапии. Показана возможность оценки результатов НЗВЧ-терапии методом активной радиометрии путем фиксации изменений микроциркуляции с последующим визуальным анализом.

В работе [=39] рассмотрены синергетические аспекты в медицинском использовании электромагнитных волн НЗВЧ-диапазона. Спроектировано устройство и методику физиологического корректировки организма человека с сочетанным использованием низкоинтенсивных электромагнитных полей и магнитных полей со специальными энергочастотными и поляризационными (векторно-частотными) характеристиками.

Как следствие, при удовлетворении определенных условий, предъявляемых к параметрам инициирующего НЗВЧ электромагнитного излучения и структуре постоянного магнитного поля, влияющих на биологические объекты вместе, достигается явно выраженный синергетический эффект, что дает возможность достижения ряда лечебных эффектов, которые достигаются при воздействии физиотерапевтических агентов отдельно.