Ультразвук. Применение ультразвука в медицине

В связи с тем, что ультразвуковые колебания отражаются даже от тончайших  прослоек воздуха, к телу пациента их подводят, так же, как и при  исследовании, через безвоздушные контактные среды – вазелиновое или растительное масло, лекарственные мази, воду. (Рис. 015)  При ультразвуковой терапии  излучатель, подключенный к генератору электрических колебаний ультразвуковой частоты, перемещают в продольном направлении  и по кругу, плотно прижимая её к  коже; скорость передвижения излучателя 1 – 2 см/с. В области максимально  выраженных болевых точек полезно  задержать излучатель на 5 – 10 секунд. Время процедуры составляет 1 – 5 минут и зависит от величины поля воздействия. На курс лечения назначают, обычно, от 5 до 12 процедур. По показаниям лечащего врача, ультразвуковую терапию  можно повторить через 3 – 6 месяцев. Процедуры ультразвука проводят через 1 – 2 часа после еды в удобном  для больного положении (сидя или  лежа). В отличие от диагностики, ультразвуковое лечение не рекомендуется  проводить в один день с рентгенологическим обследованием и радионуклидной сцинтиграфией. На протяжении курса ультразвукового лечения запрещается прием алкоголя и снотворных средств. Ультразвуковую терапию можно сочетать с медикаментозным лечением, лечебным питанием, электролечением, водными процедурами и лечебной гимнастикой.

Ультразвук, наряду с другими средствами, используется при лечении моче- и  желчекаменной болезни. Такой неоперативный (т.е. без вмешательства) метод называется экстракорпоральная ударно-волновая литотрипсия. Суть его заключается в дроблении камней для последующего их выведения средствами самого организма – через мочу или желчь. При этом волны генерируются внешним источником энергии и передаются от него к месту проведения операции. Специальный прибор – литотриптор – позволяет точно выявить местоположение камня с помощью ультразвуковых волн и, с их же помощью производит дробление камней. В приборах старого образца пациенту должна быть проведена предварительная анестезия, а его тело погружено в ванну с водой. В приборах нового образца этого не требуется, и процесс дробления камней в организме человека значительно упрощается.

Применение  ультразвука в узких специальностях.

Как уже было сказано, проницаемость  клеточных мембран повышается при  любом воздействии ультразвука. Широко распространен метод воздействия  на кожу, при котором, за счет повышения  мембранной проницаемости, одновременно вводятся в организм нужные лекарственные вещества. Он называется ультрафонофорез или просто – фонофорез, т.е. ультразвуковое введение лекарств. С помощью фонофореза молекулы поступают не в межклеточную жидкость, а точно по назначению, в клетки. На долю клеток приходится около 90 % всего объема ткани. Поэтому при фонофорезе лишь одна десятая часть объёма ткани «ускользает» от лекарственного воздействия. Таким образом, например, в камеру глаза, заполненную влагой, вводят вещества, которые не могут туда проникнуть иным способом, - гепарин, дексазон.

Если же нужно, чтобы лекарство  проникло во все части ткани –  и в клетки, и в межклеточную жидкость, - например, при лечении  опухолей, фонофорез используют в сочетании с электрофорезом.

Изменение проницаемости клеточных  мембран под действием ультразвука  вызывает временное ослабление чувствительности тканей, поскольку нервные импульсы гаснут при переходе от клетки к  клетке. Это свойство используется для снятия ревматических болей. Благоприятно воздействует ультразвук и на поверхность ран – кроме  снижения боли, уменьшается отёк, быстрее  рубцуется ткань, а при заживлении операционных швов не образуется больших  шрамов. Очевидно, что кроме усиления обмена веществ, при этом активизируются и имунные механизмы.

Специальными приборами ультразвук можно сфокусировать и точно  направить на небольшой участок  ткани – например, на опухоль. Под  действием сфокусированного луча высокой  интенсивности, местно, клетки нагреваются  до температуры 42*C. Раковые клетки начинают гибнуть при повышении температуры, и рост опухоли замедляется.

Применение  ультразвука в хирургии и анестезиологии.

Одновременно с лазерной сегодня  бурно развивается и ультразвуковая хирургия. (Рис. 016) Она имеет даже некоторые преимущества – хирург, работающий с ультразвуковым ножом-скальпелем, ощущает сопротивление ткани  и без труда может контролировать глубину разреза. Уменьшается и  кровотечение при операции, поскольку  лезвие ультразвукового ножа, колеблясь, повышает температуру у кромки разреза  и кровь быстро свертывается. Само по себе ультразвуковое воздействие, как  уже было сказано, обезболивает оперируемую  ткань.

Гораздо легче обстоит дело и  со стерилизацией хирургических  инструментов. Когда их опускают в  дезинфицирующий раствор, одновременно включают ультразвук, и возникающие  микропотоки жидкости хорошо очищают поверхность, а мембраны микробных клеток становятся проницаемыми для дезинфицирующего раствора. Если создать такие микропотоки в растворе антибиотиков, можно стерилизовать и обычные хирургические инструменты, и руки хирурга. Полная стерилизация занимает всего полторы минуты, а дезинфицирующих веществ требуется гораздо меньше. (Рис. 017)

Обработка ультразвуком используется при склеивании резаных ран, а  также, при герметизации  швов –  она не дает развиваться микрофлоре между хирургическим клеем и  больной тканью и ускоряет полимеризацию  самого клея. Используется также ультразвуковая сварка мягких тканей с костью –  на месте соединения при этом нет  рубцов и шрамов.

Нередко успех операции зависит  не только от искусства хирурга, а  ещё и от того, удалось ли избежать послеоперационных осложнений. Глубокие раны заполняют раствором антибиотика  и вводят в них крошечный ультразвуковой волновод диаметром 3 – 5 мм. Ультразвуковые колебания вызывают движение микропотоков жидкости, которые смывают с поверхности раны микробы, омертвевшие клетки, сгустки крови, так что рана становится практически стерильна. Кроме того, воздействие ультразвука на больной участок, как уже говорилось, усиливает обмен веществ, улучшает кровоснабжение и снимает отёк, что способствует быстрому заживлению. Такую «очистку» производят также при внутриполостных операциях.

 Применение ультразвука в  фармакологии.

За последние 10 лет появилось огромное количество новых лекарственных препаратов, выпускаемых в виде аэрозолей. Они  часто используются при респираторных  заболеваниях, хронических аллергиях, для вакцинации. Аэрозольные частицы  размером от 0,03 до 10 мкм применяют  для ингаляции бронхов и легких, для обработки помещений. (Рис. 018) Их получают с помощью ультразвука. Если такие аэрозольные частицы  зарядить в электрическом поле, то возникают еще более равномерно рассеивающиеся (т.н. высокодисперсные) аэрозоли. Обработав ультразвуком лекарственные  растворы, получают эмульсии и суспензии, которые долго не расслаиваются  и сохраняют фармакологические  свойства. Лекарственное вещество в  таких суспензиях и эмульсиях  раздроблено до мельчайших частиц размером 0,1 – 0,5 мкм и приобретают качественно  другие свойства. Например, эмульсия рыбьего  жира, приготовленная с помощью ультразвука, лишена характерного запаха и вкуса, иногда неприятного для многих пациентов. (Рис. 019-Т) В клинике успешно применяются  высокоактивные эмульсии мугроля, альбихтола, касторового и вазелинового масел, нафталанской нефти.

Большие возможности дает ультразвуковая обработка и при производстве лейкоцитарного интерферона. Препараты  наиболее качественного интерферона  получают из свежевыделенных лейкоцитов донорской крови. Оказалось, что  облучение суспензии лейкоцитов ультразвуком (0,05 Вт/ см² – 0,06 Вт/ см²) увеличивает выход интерферона на 20 – 30 %. (Возможно, этим и объясняется успех локального ультразвукового воздействия при физиотерапии – оно также стимулирует синтез интерферона в ткани).

Весьма перспективной оказалась  и транспортировка липосом – жировых микрокапсул, заполненных лекарственными препаратами, в ткани, предварительно обработанные ультразвуком. В тканях, подогретых ультразвуком до 42 – 45*С, сами липосомы разрушаются, а лекарственное вещество попадает внутрь клеток сквозь мембраны, ставшие проницаемыми под действием ультразвука. Липосомный транспорт чрезвычайно важен при лечении некоторых острых  воспалительных заболеваний, а также в химиотерапии опухолей, поскольку лекарства концентрируются только в определенной области, почти не затрагивая другие ткани.

Применение ультразвука в косметологии.

Давно известно, что при заболеваниях кожи изменяется её упругость и плотность. Прыщик, бляшка, отёк, увядание кожи отражаются на скорости поверхностных ультразвуковых волн, что используют для диагностики  кожных заболеваний. Для этой цели служат специальные акустические кожные анализаторы. Не так давно были разработаны  ультразвуковые приборы, позволяющие  исследовать физиологическое состояние  не только поверхности, но и каждого  из слоев кожи, а также подкожной  жировой ткани и ногтей. Изменения  в соединительнотканном и мышечном слое проявляются задолго до появления  морщин, складок и других признаков  увядания. Их можно обнаружить с помощью ультразвука частотой 200 МГц. Такого рода исследования проводят известные косметические фирмы, предлагая покупателям много новых рецептов. Каждое из средств по уходу за кожей проходит тщательный и всесторонний контроль, изучаются возможные побочные эффекты, реакция организма на его применение. Эту трудоёмкую работу можно значительно облегчить с помощью ультразвуковых приборов, которые контролируют физиологическое состояние кожи. В результате ускоряются сроки апробации препаратов, снижаются затраты времени и средств.

Вредно ли ультразвуковое лечение?

Что происходит, когда ультразвук проходит через клетки и ткани  живого организма? Известно, что при  этом запускается цепь сложных физических и химических процессов. Внутриклеточные  жидкости меняют электропроводность и  кислотность, изменяется проницаемость  клеточных мембран. Некоторое представление  об этих событиях дает обработка крови  ультразвуком. После такой обработки  кровь приобретает новые свойства – активизируются защитные силы организма, повышается его сопротивляемость инфекциям, радиации, даже стрессу. Аналогичный  эффект наблюдали при аутогемотерапии  – вливании человеку небольшой порции его собственной крови. Взятую у  человека порцию крови обрабатывали ультрафиолетом или сильно охлаждали, после чего вводили обратно в  кровяное русло. В результате, организм, попадая в своеобразную стрессовую ситуацию, включал дополнительные механизмы  регуляции иммунитета. Ультразвуковая обработка крови оказывает тот  же эффект, но имеет те преимущества, что не нужно прокалывать кожу, травмировать кровеносные сосуды и  нет риска заражения крови.

Эксперименты на животных показывают, что ультразвук не оказывает мутагенного  или канцерогенного действия на клетки – время его воздействия и  интенсивность настолько незначительны, что такой риск практически сводится к нулю. Так что все опасения относительно вредного влияния ультразвука  не имеют под собой почву. И, тем  не менее, врачи, основываясь на многолетнем  опыте использования ультразвука, установили некоторые противопоказания для ультразвуковой терапии. Это  – острые интоксикации, болезни  крови, ишемическая болезнь сердца со стенокардией, тромбофлебит, склонность к кровотечениям, пониженное артериальное давление, органические заболевания  Центральной Нервной Системы, выраженные невротические и эндокринные  расстройства. После многолетних  дискуссий, приняли, что при беременности ультразвуковое лечение назначать  также не рекомендуется.