Электромагнитная терапия, используемая в настоящее время в космических центрах Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), включая импульсное электромагнитное поле (PEMF), постоянный ток, емкостную связь, шоковую терапию и лазер, и это лишь некоторые из них, широко используется для регенерации тканей. в области спондилодеза и заживления переломов с 1990-х годов. Недавний интерес к применению при воспалительных заболеваниях подтверждается на международном уровне благодаря новому поколению методов лечения под визуальным контролем из-за длительных патологий COVID , которые постоянно встречаются. Возможная связь аутоиммунного заболевания с онкологическими процессами изучается иммунологическим и онкологическим сообществом.

Физиология микрососудов

Гладкомышечное содержимое сосудистых структур реагирует на гормональную и вегетативную нервную регуляцию и чувствительно к электромагнитным полям (ЭМП). Кровоток измеряется в микрососудах (менее 150 микрон) с помощью ультразвуковой допплерографии , спекл-лазерной фотометрии, оптической когерентной томографии, прижизненной микроскопии, двойной фотонной спектроскопии и отражательной конфокальной микроскопии, и может быть изучен неинвазивно в режиме реального времени, обеспечивая оценку лечения. эффект и коррелирует с метаболическим тестированием и функциональной геномикой.

Механизмы регуляции распределения крови в пре- и посткапиллярной микроциркуляции зависят от калибра сосуда и имеют 3-5 вазомоций.в минуту, тогда как более крупные сосуды выше и ниже по течению имеют 1 вазомоторную активность в минуту. Более быстрая вазомоторика мельчайших сосудов происходит ауторитмически, в то время как более крупные сосуды контролируются гормональной и/или вегетативной нервной системой. Эффект старения и состояние болезни снижают частоту вазомоторных реакций, в то время как определенные конфигурации сигналов, передаваемых электромагнитными волнами, усиливают вазомоторные процессы, тем самым увеличивая кровоток, оксигенацию тканей, венозный возврат и глимфатический клиренс продуктов жизнедеятельности, поддерживая регенерацию тканей и иммунологическую активность. Эта неинвазивная технология широко используется при диабетических заболеваниях глаз и стопы, воспалительных заболеваниях кожи и была одобрена FDA для заживления переломов более 30 лет назад.

Воспалительный дерматит/воспаление кишечника

Электромагнитная терапия, как правило, считающаяся аутоиммунным заболеванием, увеличивает венозный отток из микрососудистых сетей, расширяет распределение плазмы в капиллярной сети и увеличивает спонтанную артериальную вазомоторность, что приводит к лучшей региональной оксигенации. Параллельные изменения подкожной клетчатки и кишечника происходят при функциональном электромагнитном воздействии. ¹

Применение при псориазе началось около 40 лет назад в Италии. ² Реакция иммунной системы на повреждение тканей включает гомеостаз и клеточную передачу сигналов, которые влияют на скорость заживления и рубцевания, поскольку стволовые клетки играют важную роль в регенерации тканей. ³ ЭМП низкой частоты вызывает изменения в клеточной пролиферации, структуре и функции мембран, фосфорилировании белков и синтезе аденозинтрифосфата (АТФ). ⁴ Успешная регенерация требует иммунного ответа, который точно поляризует иммунные клетки, чтобы они балансировали между провоспалительными и прорегенеративными типами клеток. Когда воспаление становится хроническим, мультипотентные мезенхимальные стволовые клетки (МСК) модулируют процесс восстановления. ⁵Заживление включает удаление клеточного дебриса, активацию клеток-предшественников, иммунную модуляцию, ангиогенез и иннервацию регенерирующей ткани. ⁶ Дозиметрия электромагнитной индукции включает частоту, интенсивность и продолжительность/время воздействия, чтобы сбалансировать про- и противовоспалительные сигнальные процессы секреции IL-1 бета, важные при диабете 2 типа и других воспалительных состояниях. ⁷ ЭМП воздействует на концентрацию кальция и пути Na/K у людей ⁸ и модулирует эндогенный электрический потенциал у растений, животных и человека. ⁹ Непрерывные анекдотические сообщения о благотворном воздействии ЭМП, вероятно, связаны с клеточным влиянием на гомеостатические механизмы ¹⁰и улучшение здоровья кишечника, по-видимому, связано с уменьшением прилипания эритроцитов и увеличением потока лейкоцитов, проникающих в более мелкие капилляры.

Диабетический макулярный отек

Гипергликемия и окислительный стресс являются основой диабетической ретинопатии, поскольку клеточная мембрана не пропускает глюкозу/сорбит, что приводит к накоплению в тканях конечных продуктов гликирования с повышенным локальным онкотическим давлением, что повреждает соединительную ткань и вызывает ригидность сосудов. В результате гипоксия повреждает клеточные мембраны, денатурирует белок, повреждает ДНК и стимулирует локальный ангиогенез за счет активации сосудистого эндотелиального фактора роста.(VEGF). Длительная гипергликемия увеличивает проницаемость капилляров, вязкость крови и агрегацию тромбоцитов, снижая оксигенацию сетчатки. Лейкоциты лейкоцитов более плотно прилегают к эндотелию, потенциально вызывая окклюзию капилляров и повреждая эндотелий сосудов, что приводит к турбулентному внутрисосудистому потоку, начиная со средней периферии сетчатки. По мере прогрессирования ишемии перифовеолярная ткань деградирует. Изменения внутриглазного давления изменяют перфузию, вызывая снижение давления, что приводит к расширению вен, дальнейшему образованию экссудата, ослаблению сосудистой стенки и микроаневризмам. ¹¹ Эти аберрации коррелируют с оптическими и гемодинамическими документами.

Невропатические расстройства

Различные многомерные сигнальные устройства (транскраниальная магнитная стимуляция, повторная транскраниальная электромагнитная стимуляция, импульсная электромагнитная терапия), воздействующие на магнитное поле, применяются при рассеянном склерозе (РС) 12 ^и болезни Паркинсона с купированием двигательных и немоторных симптомов. ¹³ Исследования показали, что технологии магнитной стимуляции в сочетании с биологической обратной связью или термально-оптическим энергетическим лечением вызывают изменения в кровообращении сетчатки и зрительном нерве. ¹⁴

Доплеровские приложения

Картирование кровеносных сосудов с использованием различных модальностей допплеровского кровотока обычно используется как при лечении рака, так и при реконструктивном предоперационном планировании. В хирургии рака важно идентифицировать аберрантные крупные вены или важные артерии в области операции, чтобы поддерживать гемостаз и минимизировать послеоперационную кровопотерю. Перед началом косметических или эстетических процедур многие пластические хирурги обычно проводят обзорное сканирование тканей лица, включая глаза, нос, челюсть и шею, чтобы проверить наличие забытых филлеров или постпроцедурных осложнений, таких как образование подкожного рубца, внутрикожные кальцинированные отложения от заживленных тканей. предыдущие травмы или оставшийся силикон и другие наполнители, которые могли быть введены в прошлом. Особое внимание сосредоточено на области межбровья носа, так как случаи тотального, необратимая слепота наблюдается более 10 лет из-за непреднамеренного отложения инъекционного наполнителя или материала для трансплантации жира в дренажные вены, которые снабжают кровью заднюю часть глаза. Заблаговременное предупреждение об этой опасной зоне означает, что инъекционные препараты могут храниться в более безопасном месте. Жировые трансплантаты и силиконовые подушечки вокруг глазницы иногда оказывают давление на венозный отток, что приводит к обесцвечиванию тканей и отеку из-за венозной обструкции, в то время как эмболы в глазные артерии, перекрывающие кровоснабжение лицевых областей, вызывают отторжение пораженной ишемизированной кожи. Сосудистая окклюзия или недостаточность могут быть задокументированы с помощью допплеровского исследования, а успешное терапевтическое облегчение задокументировано в режиме реального времени. Усовершенствованные трехмерные допплеровские системы позволяют измерять гистограмму плотности сосудовнеопластический ангиогенез . (См. рисунки 1А , 1В и 1С .)

Рис. 1-A: Энергетическая допплерография 15-миллиметрового воспалительного узелка яичка.

 

Рис. 1-B: Микроциркуляция воспалительного узла с B-потоком ультразвука, показывающая васкуляризацию 100 микрон.

 

Рис. 1-C: 3D-доплеровская гистограмма, демонстрирующая воспалительную неоваскулярную плотность 2,5% очагового поражения, контролируемую терапией электромагнитным полем в течение 6 месяцев.

 

Эта исходная неоваскуляризация используется в качестве суррогатной конечной точки лечения, что позволяет проводить клиническую переоценку под визуальным контролем и своевременную коррекцию терапии. (См. рисунки 2A , 2B и 2C .)¹⁵

Рис. 2-A: 3D допплеровская гистограмма плотности сосудов рака яичка до лечения 9,7%

 

Рис. 2-B: 4 месяца после лечения ЭМП, документирующее уменьшение плотности сосудов с 9% до 2%.

 

Рис. 2-C: 6-месячное интервальное сканирование после лечения перестало демонстрировать неоваскулярное увеличение опухоли.

Орхиетэктомия последовала за этой документацией по рецидиву.

 

Ультразвук с контрастным усилением

В 1990 году Родольфо Кампани, доктор медицинских наук , директор отделения радиологии Университета Павии в Италии, разработал ультразвуковую визуализацию рака с контрастным усилением для опухолей печени, за успехом которой вскоре последовали доктора. Дэвид Косгроув, доктор медицины, (Лондон) Натали Лассау, доктор медицины, (Париж) и Карло Каталано, доктор медицины, (Неаполь) по поводу злокачественных новообразований молочной железы, предстательной железы и меланомы. Ультразвуковое исследование с контрастным усилением (CEUS) в настоящее время используется во всем мире, но не полностью одобрено FDA в Соединенных Штатах. Микропузырьки показывают неоваскуляризацию опухоли с мельчайшими подробностями и используются для оценки терапевтического ответа при заболеваниях паренхиматозных органов. Это противоречит стандартным исследованиям RECIST.демонстрация увеличения опухоли во время лечения может быть связана с апоптотической гибелью клеток с кистозной дегенерацией или инфильтрацией иммунных клеток, разрушающей злокачественную ткань. Сопутствующее доброкачественное заболевание может быть неотличимо от опухолевой массы и интегрироваться в нее. Ультразвуковая допплерография или CEUS надежно верифицируют снижение ангиогенеза в этих случаях вместо использования контрастной КТ или DCE-MRI для подтверждения. Тепловые процедуры, такие как криотерапия, высокоинтенсивный сфокусированный ультразвук (HIFU), фотодинамическая терапия или лазерная абляция, считаются завершенными, когда кровоснабжающие раковые артерии больше не видны по критериям визуализации.

Прижизненная микроскопия и современная оптика

Мелкие сосуды, снабжающие кислородом и удаляющие тканевые отходы, имеют специальные параметры потока, наблюдаемые в режиме реального времени специальными приборами, подтверждающими плавный внутрисосудистый поток и ритмичные сокращения эндотелия. Поскольку высокий уровень липидов и повышенная вязкость крови с агрегацией эритроцитов изменяют физиологию сосудов, появляются белые обломки микрохолестерола. Нормальная вазомоторика составляет 4-10 циклов в минуту (имп), снижается при микроневропатии и проблемных сосудистых лоскутах. Это прогностические данные для сердечно-сосудистых заболеваний, но они полезны при оценке ожогов, воспалительных дерматитов и нарушений коллагена, а также окажутся полезными при диабетической невропатии. Заживляющие потоки крови имеют высокие систолические и низкие диастолические значения, используемые для документирования сращения переломов в течение 25 лет, поэтому аналогичное соотношение может быть применено на уровне микроциркуляции, что позволяет прогнозировать успешное заживление раны, которое уравновешивает эффект цитокинов для регенерации ткани при ограничении фиброза. Сосудистая физиология агрессивного рака демонстрирует аномально низкий индекс систолического сопротивления сосудов, и исследование воспалительного дерматита может быть рассмотрено с использованием аналогичного обоснования.

Аутоиммунные заболевания и рак

Аномальные иммунные реакции, которые первоначально проявляются в коже, связаны с повышенной заболеваемостью раком. Воспаленные сосуды при псориазе и инфекциях визуально каталогизируются, поскольку успешное лечение определяется количественно по измеренному уменьшению количества и типа аномальных сосудов. Высокая плотность сосудистых иммунных сосудов пропорциональна повышенному риску будущих проявлений неопластической ткани. Многие артритные состояния имеют сосуществующие кожные компоненты, что предупреждает нас о вероятности более обширного субклинического поражения суставов. Ботанические и космецевтические составы облегчили многие воспалительные заболевания и, возможно, предотвратили злокачественную трансформацию, и их терапевтический эффект можно контролировать до того, как будут инициированы более агрессивные подходы.

Подкожная визуализация обеспечивает целенаправленный доступ к воспалительному заболеванию с проявлением подкожных сосудистых эффектов, таких как «солнечный признак» морфеа¹⁶ и васкулит микроартерий. Клинически поражения вариабельны и изменяются с хроническим течением, вызывая эффекты боли и натяжения кожи. Гистологический диагноз зависит от размера образца, глубины и места биопсии. Ультразвук, равный или превышающий 15 МГц, надежно отображает увеличение толщины эпидермиса и дермы, снижение эхогенности дермы наряду с повышением эхогенности подкожной клетчатки и потерю границы между дермой и подкожной тканью в качестве полезных параметров мониторинга активного заболевания. Спектральная цветная допплерография показывает увеличение кожного и субдермального кровотока, а также увеличение систолической артериальной скорости, возможно, связанное с периваскулярным воспалением. Наиболее надежными маркерами являются повышенная эхогенность подкожной клетчатки и усиление кожного кровотока. В то время как «солнечный признак» повышенной перивенозной эхогенности был связан с активностью morphea, он иногда присутствует при других воспалительных заболеваниях, таких как псориаз, розацеа и ревматоидный артрит. Оптимальная визуализация эхогенного ореола включает нормальную подкожную эхогенность, что означает, что случайное наблюдение «солнечного знака» вокруг очага указывает на раннее агрессивное системное заболевание, связанное с кожной локализацией, что предполагает изменение вариантов лечения.

Дермальная эластография

Достижения в области свойств физической эластичности тканей были впервые исследованы японцами при злокачественной меланоме и саркомах мягких тканей в 1990 году, поскольку раковые образования твердые, а доброкачественные поражения мягкие и податливые. Поддающиеся проверке результаты эластограммы деформации позволили получить более точные и поддающиеся количественному определению данные о поперечной волне, заменив биопсию тканей при опухолях ахиллова сухожилия, молочной железы, щитовидной железы, печени, поджелудочной железы, яичка и простаты во многих странах.

 

Роберт Л. Бард, MD, PC, DABR, FASLMS , является активным медицинским директором Центра диагностической визуализации рака (Нью-Йорк), использующим передовую 3-D ультразвуковую допплеровскую визуализацию для обнаружения рака молочной железы, простаты, кожи, щитовидной железы, меланомы и других области. Он имеет обширную репутацию клинического исследователя/валидатора и опубликовал медицинские учебники и научные журналы. Он также является членом редакционно-консультативного совета ITN .

Источник