Г.Н. Змиевской – к.ф.-м.н., доцент, кафедра «Биомедицинские технические системы», МГТУ им. Н.Э. Баумана

E-mail zmievskoy@mail.ru

М.А. Кузнецов –  студент, кафедра «Биомедицинские технические системы», МГТУ им. Н.Э. Баумана 

E-mail casperflat@gmail.com

Постановка проблемы. Рассмотрены причины возникновения межпозвонковой грыжи, сопоставлены терапевтические методы ее лечения с преимуществами низкоинтенсивной лазеротерапии, которая, в отличие от других терапевтических методов, характеризуется практическим отсутствием противопоказаний. К преимуществам можно отнести безболезненность лазеротерапии, возможность сочетания с другими видами лечения и сокращение периода реабилитации после хирургического лечения.

Цель – разработка математической модели воздействия низкоинтенсивного лазерного излучения на патологическую ткань.

Результаты. Разработанная математическая модель представлена как результат численного решения уравнения переноса излучения в приближении Кубелки–Мунка для трехслойной биоткани (кожа, мышечная ткань, сосудистая оболочка). Для решения системы дифференциальных уравнений в программе Mathcad использован численный метод Рунге-Кутты. Проявление эффекта стимулирования кровообращения связано с увеличением диаметра сосудов спинного мозга под действием лазерного излучения.

Полученная феноменологическая зависимость терапевтического эффекта от времени воздействия показывает, что превышение времени облучения более чем на 10 мин нецелесообразно, так как дальнейшего увеличения кровоснабжения межпозвонковых дисков не происходит. Это соответствует экспериментальным данным, приведенным в ряде предыдущих работ.

Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы в медицинской практике для априорного определения дозы лазерного излучения, падающего на поверхность тела, необходимой для оптимизации терапевтического эффекта.

1. Пулбере О.П. Грыжа межпозвонкового диска. Интервью со специалистом. [Электронный ресурс] // URL: http://medportal.md/detail_news.php?detail_news=1351&id=1351 (дата обращения: 12.01.17).
2. Виноградов Е.Н. Удаление межпозвонковой грыжи [Электронный ресурс] // URL: http://gryzhinet.ru/pozvon/udaleniemezhpozvonochnoj-gryzhi-051.html (дата обращения: 17.03.17).
3. Лазеротерапия Информационный портал «Мастерская здоровья» // [Электронный ресурс] URL: http://mzclinic.ru/methods/laser.html (дата обращения: 20.03.17).
4. Пушкарева А.Е. Методы математического моделирования в оптике биоткани. СПб.: СПбГУ ИТМО. 2008. 103 с.
5. Bashkatov A.N., Genina E.A., Tuchin V.V. Optical properties of skin, subcutaneous, and muscle tissues: Review. Saratov: State University. DOI: 10.1142/S1793545811001319 // Journal of Innovative Optical Health Sciences. 2011. № 1. P. 9–38.
6. Генина Е.А. Оптика биотканей. Курс лекций. Саратов: Изд-во СГУ. 2013. 188 с.
7. Буйлин В.А., Ларюшин А.И., Никитина М.В. Свето-лазерная терапия: Руководство для врачей. Тверь: ООО «Изд. «Триада». 2004. 256 с.
8. Захаров С.Д., Иванов А.В. Светокислородный эффект – физический механизм активации биосистем квазимонохроматическим излучением. М.: ФИАН им. П.Н. Лебедева. 2006. 51 с.
9. Muller G., Sliney D.H. Dosimetry of laser radiation in medicine and biology // SPIE Institute Series. 1989. V. IS5. Р. 38‒46.
10. Змиевской Г.Н. Дозиметрические аспекты низкоинтенсивной фототерапии при когерентных и некогерентных воздействиях // Измерительная техника. 2005. № 10. С. 53‒58.