Архив статей журнала
Обоснование. Локальная криотерапия (ЛКТ) является перспективным методом лечения различных болезней, в результате которого достигаются эффекты обезболивания и уменьшения воспаления. Основной фактор эффективности с физической точки зрения – достижение целевой температуры на поверхности области воздействия.
При этом во время процедуры температура поверхности ткани не должна опускаться ниже минимально допустимой – предельно безопасной температуры.
Цель. Выявление по результатам анализа литературы диапазона целевой и предельной по параметрам безопасности температур. Проведение экспериментов с применением криопакетов по охлаждению фантома биоткани, определение наиболее подходящих режимов воздействия.
Методы. На разработанном стенде была проведена серия экспериментов для сравнения двух режимов контактного способа ЛКТ в зависимости от использованного рабочего вещества (раствор хлорида натрия, смесь льда и воды). Сравнение проведено по следующим параметрам: время достижения целевой температуры на поверхности,
температура на глубине модельной среды. Температура измерялась термометрами сопротивления (Pt100).
Результаты. При охлаждении раствором хлорида натрия температура поверхности модельной среды понизилась до 10 °С за 6 мин воздействия, а через 17 мин достигла своего минимального значения 6,2 °С. В случае температура на глубине 8 мм в обоих случаях была примерно одинаковая и составляла около 16 °С. Она была достигнута на 20 мин с раствором хлорида натрия и на 60 мин со смесью воды и льда.
Заключение. В результате проведенных экспериментов определен наиболее подходящий режим охлаждения контактным способом с применением криопакетов. В итоговом режиме в качестве рабочего вещества использовался хлорид натрия с начальной температурой минус 18,4 °C с возможным временем воздействия от 6 до 25 мин.
Целью данного исследования является анализ перспектив использования локальной криотерапии в костном ремоделировании. Кратковременное интенсивное охлаждение через кожу вызывает ответную реакцию организма.
Для оценки эффективности криостимуляции костного дефекта на модели крыс Вистар in vivo в кортикальном слое диафиза задних лап крыс формировали сквозные дефекты диаметром 2,15 мм. В дальнейшем животных подвергали однократному и двукратному криовоздействию в течении недели (до 6 недель). Средняя локальная температура
поверхности кожи снижалась с 28 до 14 °С. Снижение температуры внутри биологической ткани вблизи костного дефекта составило 5,3 °С. МикроКТ и гистологический анализ показали, что криовоздействие 2 раза в неделю является эффективным методом лечения. Наблюдалось полное заполнение дефекта критического размера и практически полная минерализация кости. Результаты показали перспективность использования низких температур в комплексном лечении травм и заболеваний костей. Эта информация будет полезна для понимания корреляции эффекта и воздействия криостимуляции, а также для разработки протоколов лечения, исследование позволяет сделать шаг к возможности заживления костей с помощью криостимуляции на практике.
Локальное низкотемпературное воздействие (ЛНВ) на биоткани в зависимости от достигаемой температуры может приводить к разрушающим, сохраняющим или терапевтическим эффектам. В работе описан принцип единого подхода для перехода от массовых рекомендаций по дозированию локального низкотемпературного воздействия к персонализированным. Предлагается разделить процесс воздействия на три этапа: планирование, обеспечение и контроль, анализ соответствия запланированной и полученной дозы. Приведены примеры решения задач теплообмена в криохирургии и криоконсервации для возможного улучшения этапа планирования. В рамках первого
направления рассмотрено два случая. Первый – повышение точности планирования криоаблации предстательной железы. Второй – сравнение по эффективности различных материалов криохирургических аппликаторов: медь, латунь и искусственный сапфир, который возможно применять для воздействия и контроля зоны замораживания
оптическими методами. В рамках второго направления показан случай применения локального низкотемпературного воздействия для решения задачи одновременного сохранения каркаса биоткани и удаления слоя клеток донора, называемый децеллюляризацией, в целях трансплантологии. Результаты приведенных примеров потенциально могут быть использованы при планировании локального низкотемпературного воздействия. На основе единого подхода возможна разработка методик и технологий нового поколения с возможностью прецизионного дозирования.