Ускорение регенерации тканей

Одно из наиболее распространенных применений ультразвука в физиотерапии - это ускорение регенерации тканей и заживления ран. Восстановление тканей можно описать с помощью трех перекрывающихся фаз.

В течениевоспалительной фазы фагоцитарная активность макрофагов и полиморфнонуклеарных лейкоцитов ведет к удалению клеточных фрагментов и патогенных частиц. Переработка этого материала происходит главным образом при помощи лизосомальных ферментов макрофагов. Известно, что ультразвук терапевтических интенсивностей может вызвать изменения в лизосомальных мембранах, тем самым ускоряя прохождение этой фазы.

Вторая фаза в залечивании ран -пролиферация или фаза разрастания. Клетки мигрируют в область поражения и начинают делиться. Фибробласты начинают синтезировать коллаген. Интенсивность заживления начинает увеличиваться, и специальные клетки, миофибробласты, заставляют рану стягиваться. Показано, что ультразвук значительно ускоряет синтез коллагена фибробластами как in vitro, так и in vivo. Если диплоидные фибробласты человека облучить ультразвуком частотой 3 МГц и интенсивностью 0,5 Вт/см² in vitro, то количество синтезированного белка увеличится. Исследование таких клеток в электронном микроскопе показало, что по сравнению с контрольными клетками в них содержится больше свободных рибосом, шероховатой эндоплазматической сети.
Третья фаза - восстановление. Эластичность нормальной соединительной ткани обусловлена упорядоченной структурой коллагеновой сетки, позволяющей ткани напрягаться и расслабляться без особых деформаций. В рубцовой ткани волокна часто

располагаются нерегулярно и запутанно, что не позволяет ей растягиваться без разрывов. Рубцовая ткань, формировавшаяся при воздействии ультразвука, прочнее и эластичнее по сравнению с "нормальной" рубцовой тканью.

Лечение трофических язв.

При облучении хронических варикозных язв на ногах ультразвуком частотой 3 МГц и интенсивностью 1 Вт/см² в импульсном режиме 2 мс: 8 мс были получены следующие результаты: после 12 сеансов лечения средняя площадь язв составляла примерно 66,4% от их первоначальной площади, в то время как площадь контрольных язв уменьшилась всего до 91,6%.
Ультразвук может также способствовать приживлению пересаженных лоскутов кожи на края трофических язв.

Ускорение рассасывания отеков.

Ультразвук может ускорить рассасывание отеков, вызванных повреждениями мягких тканей, что, скорее всего, обусловлено увеличением кровотока или местными изменениями в тканях под действием акустических микропотоков.

Заживление переломов.

При экспериментальном исследовании переломов малой берцовой кости у крыс было обнаружено, что ультразвуковое облучение во время воспалительной и ранней пролиферативной фаз ускоряет и улучшает выздоровление. Костная мозоль у таких животных содержала больше костной ткани и меньше хрящей. Однако в поздней пролиферативной фазе приводило к негативным эффектам - усиливался рост хрящей и задерживалось образование костной ткани.

Применение ультразвука в хирургии.

Основные применения ультразвука в хирургии:

А) Ультразвуковая резка мягких тканей;

· Рассечение и иссечение рубцов при различных пластических операциях;

· Удаление злокачественных опухолей;

· Иссечение гнойно-некротических очагов.

Б) Резка костей.

· Трепанация черепа;

· Рассечение и резекция грудины, ключицы, рёбер;

· Резекция костей при опухолях;

· Резекция костей, поражённых гнойно-некротическим процессом;

· Выпиливание костей в ранах, где неудобно использовать обычные пилы;

· Резекция повреждённых костей локтевого сустава, предплечья, кисти, стопы;

· Остеотомия у детей;

· Усечение костей при ампутациях (спиливание малоберцовой кости, костей пальцев и т.п.);

· Пластические операции на лице, кисти, стопе;

· Выпиливание и подгонка костных трансплантатов.

В) Ультразвуковая сварка:

· Восстановительные операции при переломах костей черепа и лица;

· Сварка многооскольчатых внутрисоставных и диафизаоных переломов (особенно небольших костей);

· Устранение дефектов в костях после их резекции;

· Устранение дефектов суставных концов после отрывных переломов;

· Артропластика суставов, при которых ультразвуковая сварка позволяет наваривать суставной конец необходимой конфигурации;

· Создание сварных костных трансплантантов различной формы и размеров (костные пластинки, трубчатые диафизы, суставные концы);

· Прикрепление сваркой оторванных или перемещённых сухожилий;

· Сварка пересечённых бронхов при резекции лёгких или операциях по поводу эмпиемы плевры и бронхиальных свищей;

· Пломбировка зубов, фиксация натуральных зубов и зубов из пластмассы.

Существуют две основные области применения ультразвука в хирургии. В первой из них используется способность сильно фокусированного пучка ультразвука вызывать локальные разрушения в тканях, а во второй механические колебания ультразвуковой частоты используются в хирургических инструментах типа лезвий, пил, механических наконечников.

Ультразвуковые хирургические инструменты состоят обычно из полуволнового магнитострикционного или пьезокерамического преобразователя, связанного с волноводом, имеющим рабочий наконечник, форма которого соответствует выполняемым операциям. Амплитуда колебания наконечника может составлять от 15 до 350 мкм, а рабочая частота выбирается из диапазона до 30 кГц. Применение ультразвуковых инструментов для разреза требует меньших усилий по сравнению с традиционными скальпелями. Высокая температура, достигаемая на конце ультразвукового скальпеля, может прижигать сосуд до 2 мм в диаметре. Это уменьшает кровотечение в операционной зоне, и таким образом, облегчает проведение операции.

У ультразвуковых инструментов имеются свои преимущества по сравнению с другой хирургической техникой. Так преимущество по сравнению с криохирургической состоит в том, что кончик скальпеля не прилипает к ткани и поверхности разреза не испытывают дополнительных травм. По сравнению с лазерной в том, что хирург чувствует сопротивление ткани при ее разрезе и поэтому разрушение ткани лучше контролируется.

При разрезании тканей достоинством является малые потери крови. Метод успешно применяется на таких богатых сосудами органах, как печень и селезенка. Он используется также при трахеотомии, тонзилэктомии, при операциях на легких, бронхах, грудной клетке и глазе. Для резания кости может применяться ультразвуковая пила. При сравнительном исследовании было найдено, что поверхность разреза, произведенного ультразвуковой пилой, была шероховатее, чем сделанная обычной пилой, однако она не содержала видимых микротрещин. Ультразвуковая пила работает более плавно, и с ее помощью легче осуществлять точную остеотомию.