Научная деятельность

Терагерцевое излучение охватывает широкий диапазон спектра электромагнитного излучения между 100 ГГц и 30 ТГц (длина волны излучения приблизительно от 3 мм до 10 мкм). Этот диапазон граничит с микроволновым диапазоном и простирается на дальний и средний инфракрасный (ИК) диапазоны частот.

Еще совсем недавно, для того чтобы генерировать терагерцевое излучение, необходимо было использовать громоздкую и дорогостоящую аппаратуру, подобную лазерам на свободных электронах, лампам бегущей волны или термическим источникам слабого некогерентного излучения. Детектирование терагерцевого излучения было очень непростой задачей и требовало охлаждаемых жидким гелием болометров с низким уровнем шума.

Однако, в последнее время прогресс в области нанотехнологии полупроводников и сверхпроводников сделал возможным получение твердотельных приборов, которые способны излучать и детектировать в терагерцевом диапазоне длин волн. Таким образом, прежде недоступная область спектра стала реально достижимой и таит в себе огромный потенциал для применения в современной медицине.

Терагерцевые кванты имеют намного меньшую энергию, чем рентгеновские, и не представляют ионизационной опасности для биологических тканей. На первый взгляд может показаться нереальным, что через кожное облучение «светом» дальнего инфракрасного диапазона может стимулировать терапевтический эффект, поскольку на глубине несколько сотен микрон от поверхности кожи его интенсивность ослабляется в тысячу раз. Однако, как будет показано ниже, даже проникающее излучение мощностью десятки-сотни нано ватт или мили ватт эффективно воздействует на ход важнейших биохимических реакций. Особенно следует подчеркнуть практически беспрепятственное прохождение терагерцевого излучения с гигагерцевой модуляцией через костную ткань. Кроме того, частотно модулированное терагерцевое излучение возбуждает вращательные и колебательные моды белков, связи внутри которых «вибрируют» в терагерцевом частотном диапазоне.
Наибольший интерес для непосредственного терапевтического воздействия на биологические ткани представляет сочетание частотно модулированного терагерцевого и ИК-излучения, поскольку ИК-излучение может стимулировать важнейшие биохимические реакции в человеческом организме, тогда как терагерцевая составляющая излучения обеспечивает резонансный эффект данного воздействия вследствие отмеченной выше «вибрации» связей в белковых молекулах.
Важно изучение махизмов влияния ИК-излучения с длинами волн 3,5-56 мкм на процессы энергетического обмена в клетках, которые основаны на биохимических реакциях катаболизма и анаболизма. В анаболических реакциях происходит синтез необходимых клетке биохимических веществ (белков, углеводов, жирных кислот и т. д.), а в реакциях катаболизма — разложение сложных веществ, поступивших в организм и пищей. Было обнаружено, что облучение организма ИК-светом энергии 0.02-0.3 эВ приводит к активации анаболических процессов и процессов транспорта в клетке. В частности, усиливаются синтез белка, захват кислорода на ион железа в гемоглобине и миоглобине, перенос ионов металлов через клеточные мембраны.

Как известно, процессы синтеза сложных биологических молекул из простых предшественников сами по себе являются термодинамически невыгодными, т. е. Изменение свободной энергии Гиббса DG в таких реакциях положительно. Поэтому их протекание должно сопровождаться некоторыми термодинамически выгодными реакциями с большим отрицательным DG. Такой реакцией в большинстве случаев является гидролиз АТФ (аденозинтрифосфат) или реже ГТФ (гуанозинтрифосфат).
АТФ представляет собой этерифицированный трифосфорной кислотой по ОН-группе рибозы нуклеид аденин. Он может быть гидролизован с образованием АДФ и неорганического фосфата Ф: АТФ+Н2О=АДФ+Ф
Эта реакция протекает с выделением большого количества энергии (около 0.54 эВ). АДФ может быть вновь превращен в АТФ путем присоединения фосфатной группы, происходящего за счет солнечной энергии (при фотосинтезе), или за счет химической энергии.

Роль инфракрасного облучения в стимулировании подобных реакций метаболизма при недостатке ферментов может быть двоякой. Во-первых, энергия световых квантов возможно используется клеткой вместо энергии гидролиза АТФ. Альтернативное предположение может состоять в том, что поглощение света не заменяет такой гидролиз, но ускоряет его протекание, и таким образом, протекание сопряженных с ним метаболических реакций. Для эффективного переноса на столь большие расстояния необходимо посредничество линейных белковых молекул. Энергия переносится вдоль цепи из пептидных групп (колебание Амид I). Энергия таких колебаний составляет 0.21 эВ и для их возбуждения достаточно энергии гидролиза АТФ (0.54 эВ). Большая длительность жизни возбуждений в такой системе по сравнению с длительностью их жизни на изолированной пептидной группе (10-12 с) объясняется возможностью образования солитонов — связанных состояний внутри пептидных колебаний и колебаний цепочки как единого целого. Солитон представляет из себя сохраняющую форму уединенную волну, распространяющуюся вдоль белковой молекулы, не подвержен дисперсии и не теряет энергию. В случае участия трех пептидных групп время жизни солитона равно 0.5 с, шести — 41 с, а при вовлечении 9 пептидных групп, общий размер которых гораздо меньше диаметра оптического луча, время жизни солитона, соответствующего колебаниям в а-спиральных белковых молекул при оптическом возбуждении водородной связи, составляет 22,5 мин!

В рамках вышеописанных механизмов оптическое ИК-излучение может быть использовано для увеличения эффективности связывания кислорода в гемоглобине и миоглобине крови.

Таким образом, становится очевидным, что излучение дальнего ИК и терагерцевого диапазонов длин волн играет огромную роль в жизнедеятельности человека. Правильно применяя его, можно управлять важнейшими биохимическими реакциями в организме человека, получая при этом положительный терапевтический эффект при лечении очень широкого круга заболеваний.

Клинические испытания, апробация эмиттерной терагерцевой панели проводились в течение более чем 15 лет.

Начало исследования и применения определено влиянию дальнего инфракрасного терагерцевого диапазона с гигагерцевой модуляцией в комбустиологи института скорой помощи имени Джанелидзе и клиники ожоговых болезней Военно-медицинской академии. Результаты по 682 больных позволили включить метод в программу лечения тяжело обожжённых пациентов. Биохимически подтверждено, оптимизация предикции активных форм кислорода, усилению уровня антиоксидантной активности и многих других маркеров ожоговой болезни. Статистически в исследуемых группах процесса регенерации тканей и сроки выздоровления улучшились на 30%.

Получить дополнительные данные по другим нозологиям, исследование и применение расширили в других центрах, таких как:
1. Институте СП «Джанелидзе»,
2. Военно-медицинской Академии имени С. М. Кирова,
3. Медицинский центр «Алмазова» НМИЦ,
4. Институт экспериментальной медицины РАН Санкт-Петербурга,
5. Медицинский Университет имени И. П. Павлова Санкт-Петербург,
6. Северо-западный медицинский университет имени Мечникова Санкт-Петербург,
7. Реабилитационный центр Политехнического Университета Санкт-Петербурга,
8. «Клиника Академии Медико-технических наук» Санкт-Петербург,
9. Городская больница №2 города Санкт-Петербург,
10. Городская больница №2 имени Пирогова города Москва.

Исследования эффекта ИФ терагерцевой терапии распределились по группам:

Хирургические заболевания:
1 . трофические язвы и длительно незаживающие раны после операции — 63 человека
2 . рожистое воспаление — 9 человек
3 . облитерирующий эндартериит сосудов нижних конечностей — 46 человек
4 . атеросклероз сосудов нижних конечностей — 12 человек
5 . варикозное расширение вен нижних конечностей (отечный синдром) — 16 человек

Неврологические заболевания:
6 . состояние после ОНМК — 73 человека
7 . рассеянный склероз — 56 человек
8 . болезнь Паркинсона — 52 человека
9 . невралгия тройничного нерва — 15 человек
10 . грыжи позвоночника — 680 человек

Сердечно-сосудистые заболевания:
11. состояние после АК Ш (аортокоронарное шунтирование) и стентирования — 186 человек
12. ИБС (ишемическая болезнь сердца), состояние после острого инфаркта миокарда — 254 человека
13. головокружение при слабости синусового узла, и операции имплантации электростимулятора — 65 человек

Заболевания дыхательной системы:
14. бронхоэктатическая болезнь — 26 человек
15. бронхиальная астма — 32 человека
16. ХОБЛ (хроническая обструктивная болезнь лёгких) — 64 человека

Заболевания желудочно-кишечного тракта:
17. язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки — 75 человек
18. обострение хронического панкреатита — 17 человек

Урологические заболевания:
19. эрективная дисфункция — 52 человека
20. обострение хронического простатита — 175 человек
21. синдром недержания мочи после аденомэктомии — 11 человек

Гинекологические заболевания:
22. синдром предменструального напряжения - 353 человек
23. климактерический синдром - 230 человек
24. синдром альгодисменореи - 175 человек

Эндокринные заболевания:
25. сахарный диабет 2 тип, осложненный трофическими язвами нижних конечностей — 19 человек
26. гипотиреоз — 3 человека

Кожные заболевания:
27. псориаз генерализованная форма осложненная спондилогенной артропатией — 18 человек
28. нейродермит — 15 человек
29. герпес — 33 человека

Спортивная практика:
30. ускорение реабилитации после спортивных перегрузок - 75 человек
31. активация продуктивного психологического состояния перед соревнованиями: по восточным единоборствам, у спортсменов по Греко-римской борьбе, у легкоатлетов.

Результаты применения в комплексе лечения и монотерапия показали:
• сокращение сроков лечения
• стабилизацию психоэмоционального состояния
• уменьшение использования количества обезболивающих средств
Экономическую целесообразность:
• сроки пребывания в стационаре сократились на 25-30%
• затраты на лечение страховых компаний и пациента сократились на 15-20%

Повторные курсы лечения рекомендованы через 6-8 месяцев до полного купирования патологии.
При хронической неврологической патологии:
• рассеянный склероз,
• Болезнь Паркинсона,
• Болезнь Альцгеймера проводится ежеквартальная поддерживающая терапия.

При диско генных заболеваниях, спинальной декомпрессии комплекс лечения систем DRX с применением эмиттерной терагерцевой панели с гигагерцевой модуляцией, а также нутриотерапии позволяет сократить сроки лечения до 15-20 дней в условиях стационара или санитарно-курортного лечения. Это особо актуально для пациентов, приезжающих из других регионов России и стран, а также работающего населения.

Кроме медицинских показаний разработана программа и технологии терагерцевой терапии в косметологии. Результаты общего восстановления и омоложения больше, чем обнадеживают.

Журнал “ЗДРАВНИЦА - 2019”

В настоящее время практически каждый второй житель России страдает заболеванием позвоночника и испытывал боль в шее, спине, пояснице или суставах. На сегодняшний день эти боли являются распространенными симптомами, с которыми пациенты обращаются к врачу. Все чаще мы слышим диагноз «межпозвонковая грыжа», а вместе с таким заболеванием и массу «сопутствующих заболеваний»: от постоянных скачков артериального давления до инсультов различной этимологии. Но, самое страшное, что постоянно ожидает этих людей — совершенно нестерпимые и практически ничем не снимаемые боли, которые доводят человека до полного исступления. Больной задается вопросом к какому специалисту обращаться. Как правило, поиски заканчиваются в кабинете нейрохирурга. Однако, в большинстве случаев операции можно избежать, предупредив ее с помощью инновационных медицинских технологий, которые теперь доступны каждому. Их внедрение на российском рынке медицинского оборудования и услуг дали шанс сотням людей обрести здоровье и значительно улучшить качество жизни.

Желание любого человека избежать операции и найти альтернативные методы лечения выглядит естественно на фоне стремительного внедрения инноваций в медицине. Анализ мировых достижений в этой области показал, что самую эффективную технологию безоперационного лечения позвоночника разработала компания «Axiom Worldwide» Inc. (США) в сотрудничестве с учеными NASA и аппаратно реализовала ее в комплексах DRX 9000 и DRX 9500. Было замечено, что астронавты, вернувшиеся из космоса, имеют практически идеальный позвоночник. Появилась идея создания псевдоневесомости и псевдовакуума. Одним из важнейших элементов позвоночного столба является межпозвонковый диск, который состоит из пульпозного ядра, фиброзного кольца и замыкательных гиалиновых пластинок. При появлении грыжевого выпячивания воздействию подвергается весь связочно- фасциальный комплекс позвоночно-двигательного сегмента в силу тесных связей фиброзного кольца, задней продольной связки и оболочек спинного мозга. Арсенал средств и методов лечения «болей в спине», которыми располагают врачи-ортопеды, неврологи и нейрохирурги достаточно обширен. Однако отметим, что различного рода методики воздействуют на весь позвоночник, а не на один сегмент.

Лечение же с использованием метода внутренней локальной декомпрессии является принципиально новым методом безоперационного лечения межпозвонковых грыж пояснично-крестцового и шейного отделов позвоночника с декомпрессией корешков и спинного мозга. Метод лечения основан на локальной декомпрессии корешка на уровне пораженного сегмента, при этом весь остальной позвоночник остается в покое. Каждый пациент индивидуален и данное лечение учитывает три важных индивидуальных параметра: первый — вес пациента, второй — естественный изгиб лордоза, угол наклона устанавливается в соответствии с уровнем грыжевого выпячивания — третий индивидуальный параметр. Во время лечения пациент находится в состоянии максимального расслабления, т. е. псевдоневесомости. Таким образом, мы имеем четко зафиксированную точку приложения силы и саму силу, величина которой изменяется по графику. Благодаря подобранной частоте и силе проводимой тракции, растяжение межпозвонкового промежутка происходит циклически по логарифмической кривой с повторением фаз нарастания и ослабления усилия вытяжения, что позволяет избежать травматизацию мышечно-связачного аппарата позвоночного сегмента и гарантировать безопасность на протяжении всего лечения.

Благодаря такому воздействию нижний позвонок проблемного сегмента «оттягивается» от верхнего, увеличивается пространство между ними. Образуется эффект псевдовакуума. Жидкость, омывающая диск, начинает поступать в образовавшееся пространство. Диск набирает массу, восстанавливает объем. Существенно изменяется процентное соотношение массы тела грыжи к массе тела диска. Восстанавливается амортизационная функция позвоночника в данной точке. Грыжа перестает поддавливать нервный корешок, т. е. быть агрессивной, и за счет псевдовакуум-эффекта постепенно частично «втягивается». Меняется взаимодействие нервного корешка и грыжи. Главное не то, что грыжа исчезает (чаще она существенно уменьшается в размере), главное — боль уходит. Курс лечения состоит из 20 процедур и по 30 минут за сеанс. Процедуры проводятся ежедневно в течение первых двух недель, 3 раза в неделю в течение 2-х недель, а затем 2 раза в неделю в течение 2-х последующих недель.

Благодаря тому, что воздействие оказывается на один конкретный межпозвонковый диск, данный метод может быть применен не только в лечебных, но и профилактических целях, для реабилитации, в санаторно-курортной практике, при рецидивах после хирургического вмешательства, ранее оперированным пациентам или с проблемами в других сегментах, а также в комплексе с физиотерапией, магнитотерапией, рефлексотерапией, массажем, мануальной терапией, терагерцевой терапией. Методы восстановления межпозвонковых дисков и лечения межпозвонковых грыж по методу внутренней локальной декомпрессии в течение более 15 лет используется в России.

Широкое распространение метода восстановления межпезвонковых дисков и лечения межпозвонковых грыж с помощью систем DRX 9000, DRX 9500, используемых во всем мире — Израиле, Америке, Европе, Москве, Санкт-Петербурге и некоторых других городах России позволяет повысить качество жизни и работоспособность граждан, сохранить их здоровье и активное долголетие. Системы DRX позволяют Вылечить такие заболевания как межпозвонковая грыжа, протрузия поясничного и шейногрудного отдела, радикулопатия поясничного и грудного отдела, дорсопатия поясничного и пояснично-крестцового отдела, шейногрудного отдела, головные боли, головокружение, шум в ушах. В период лечения пациент живет полноценной жизнью: работает, занимается спортом, отдыхает с семьей и друзьями.

Российская медицинская статистика показывает, что масштаб проблем, связанных с заболеваниями позвоночника, огромен. Широкое использование комплексов DRX 9000, DRX 9500, методики лечения заболеваний позвоночника с использованием в комплексе Терагерцевой терапии позволит снять эту остроту.

Сама система терагерцевой терапии, разработанная Российскими учеными и успешно применяемая в больницах и клиниках Санкт-Петербурга и Москвы открывает значительные перспективы для эффективного лечения, реабилитации и профилактики широкого спектра заболеваний и патологий. Применение всех трех уникальных технологий — методов одновременно или поэтапно позволяет в кратчайшее время пациенту максимально мобилизовать внутренние ресурсы организма для восстановления нормальной жизнедеятельности: заболевания центральной нервной системы, заболевания периферической нервной системы, заболевания опорно-двигательного аппарата, заболевания кожи, реабилитация после перенесенного COVID-19, реабилитация после спортивных травм.