Способ ускорения регенерации нерва при его повреждении

Способ ускорения регенерации нерва при его повреждении

Реферат

Предложенный способ относится к медицине и может быть использован в хирургии, нейрохирургии, онкологии, травматологии, физиотерапии, неврологии и ряде других областей при наличии повреждения нерва, например при механическом пересечении нерва между телом нейрона и синапсом в результате травмы, при разрушении нерва опухолью, резекции нерва в ходе хирургической операции и т.д.

Известны многочисленные способы ускорения заживления (регенерации) нерва при его повреждении. Так, например, известен способ лечения повреждений периферических нервов, заключающийся в выполнении оперативного вмешательства - невролиза либо шва нерва. Данный способ обладает следующими недостатками:

- не предусмотрены мероприятия, направленные на создание оптимальных условий для прорастания регенерирующих аксонов через область операции;

- не предусмотрены мероприятия, направленные на стимулирование регенерации нервных волокон;

- не обеспечены дополнительные мероприятия по предупреждению атрофии денервированных мышц и ликвидации трофических расстройств.

Также известен способ восстановления проводимости периферических нервов при больших анатомических дефектах, описанный в RU 2169016 С1, 20.06.2001, включающий аутонейропластику дефекта нерва, субэпиневральную имплантацию в зону повреждения электродов в дистальный и проксимальный концы пораженного нерва и проведение электростимуляции постоянным током, изменяющим свое направление, длительностью 1-5 с, силой тока 0-250 мкА при напряжении 9 В. Недостатками данного способа являются:

- возможность дополнительного механического травмирования нервной ткани при субэпиневральном введении и извлечении электродов;

- возможность появления коагуляционного некроза нервной ткани при проведении электростимуляции в зоне под электродами из-за непосредственного контакта электродов и нервного волокна;

- отсутствие электростимуляции аутонейротрансплантата, взятого интраоперационно, что может замедлять его перестройку и приводить к последующему рубцовому перерождению;

- нарушение тока аксоплазмы из-за отсутствия непосредственной электростимуляции аутотрансплантата, являющегося в этом случае механическим препятствием для ее прохождения;

- техническая сложность способа.

Известен и способ восстановления функций периферического нерва, описанный в источнике SU 615937 А1, 25.07.1978, включающий медикаментозное воздействие на область повреждения нерва с одновременным проведением электростимуляции. В качестве медикаментозного воздействия используют введение в область повреждения нерва таких лекарственных средств, как стрихнин, витамины группы В, прозерин и др. Недостатком данного способа является недостаточная его эффективность, особенно при повреждении крупных стволов периферических нервов, невысокая скорость регенерации.

В качестве ближайшего аналога нами выбран способ восстановления целостности нерва и ускорения его регенерации, описанный в источнике Склянчук Е.Д. и др., Хирургическое лечение огнестрельных повреждений периферических нервов, III съезд нейрохирургов России, СПб, 2002, с.536-537, включающий наложение периневрального шва.

Цель настоящего изобретения заключается в создании способа, способствующего значительному ускорению регенерации нерва после его повреждения.

Указанный способ заключается в следующем:

Производят восстановление целостности периневральной оболочки нерва. Далее осуществляют введение взвеси нанокристаллов кремния путем инъекции в область повреждения нерва. Концентрация нанокристаллов кремния в растворе может составлять от 0,5 до 2,5 г/л нанокристаллов, количество вводимой взвеси составляет 1-2 капли - концентрация и количество вводимой взвеси не являются предметом настоящего изобретения; поиск наиболее оптимальных концентраций в рамках, означенных выше продолжается, продолжается и подбор количественных характеристик для инъекции в зависимости от различных индивидуальных характеристик повреждения нерва и пр. Затем подвергают место инъекции воздействию тепловых и/или электрических полей. В качестве воздействия тепловым полем возможно использование освещения места инъекции светом белой лампы через красный светофильтр. В качестве воздействия электрическим полем возможно осуществление электростимуляции переменным напряжением от -100 мВ до +100 мВ с частотой от 1 до 40 Гц. В качестве наиболее оптимального режима воздействия на область места инъекции независимо от выбранного вида воздействия (тепловым и/или электрическим полем) мы считаем воздействие в течение 5 мин 3 раза в день в течение 7 дней.

Технический результат предложенного нами способа заключается в уменьшении сроков восстановления проводимости нервного волокна для специфических сигналов между ЦНС и иннервируемым органом, то есть в ускорении регенерации нерва за счет причин, изложенных ниже:

Известно, что восстановление пересеченного нерва происходит всегда в форме прорастания сохранившегося проксимального участка аксона сквозь область повреждения и далее к иннервируемому органу. Клинические наблюдения показывают, что активная импульсация со стороны ЦНС ускоряет восстановление проводимости поврежденного аксона. С точки зрения электротехники это означает, что на скорость прорастания проксимального участка аксона положительно влияет большая частота появления в районе повреждения «потенциала действиям с нормальными (в пределах значений, характерных для неповрежденного аксона) амплитудами колебаний трансмембранных токов и разностей потенциалов. Именно такие процессы усиливаются в присутствии кремниевых нанокристаллов, которые к настоящему времени продемонстрировали уже полезные качества для использования в светоизлучающей оптоэлектронике, фотонике и как источник энергии. Кроме того, недавно было обнаружено, что нанокристаллы кремния (nc-Si) могут также выступать в качестве эффективных фотосенсибилизаторов синглетного кислорода.

Нанокластеры кремния представляются перспективными кандидатами в качестве средства модулирования отмеченных выше параметров, способных влиять на скорость регенерации поврежденного нерва. Во-первых, они способны проникать вглубь тканей и демонстрируют хорошую биосовместимость, в том числе и непосредственно в нервной ткани. Во-вторых, нанокластеры кремния способны активно влиять на объемную плотность носителей зарядов разных знаков и, следовательно, на характер колебаний этих величин в окрестности регенерирующего отрезка аксона. В-третьих, этим влиянием можно управлять, воздействуя тепловой и/или электрической энергией на ткани с импрегнированными нанокристаллами кремния. Предложенные нами режимы воздействия тепловыми и/или электрическими полями на место введения взвеси нанокристаллов кремния являются оптимальными для достижения указанного технического результата, так как электрические поля в указанных режимах (частота от 1 до 40 Гц, так как это частота, свойственная для естественной работы скелетной мускулатуры человека, переменное напряжение от -100 мВ до +100 мВ, так как именно такие колебания разности потенциалов между вне- и внутриаксонным пространством характерны для работы неповрежденного нерва), имитируя работу неповрежденного нерва и тем самым уже ускоряя процесс его регенерации, кроме того способствуют модуляции способности нанокристаллов кремния испускать и поглощать электроны, способствуя созданию характерных для неповрежденной нервной ткани электрических колебаний. Тепловое же воздействие, приводящее само по себе к улучшению трофики тканей, следствием чего является ускорение процессов регенерации, в сочетании с введением нанокристаллов кремния способствует увеличению жидкостной составляющей ткани, усилению происходящих в ней электрических колебаний (модуляции процессов испускания нанокристаллами кремния положительно и отрицательно заряженных частиц). В случае сочетанного воздействия тепла и электрического тока указанные эффекты (а именно создание характерных для неповрежденной нервной ткани электрических колебаний) потенцируют друг друга, ускоряя тем самым процессы регенерации. Таким образом, технический результат способа может быть достигнут при трех возможных и заявленных нами в формуле изобретения вариантах воздействия, а именно: введение нанокристаллов кремния в виде взвеси с последующим воздействием на область введения электрическим полем, введение нанокристаллов кремния в виде взвеси с последующим воздействием на область введения теплом, введение нанокристаллов кремния в виде взвеси с последующим воздействием на область введения одновременно электрическим и тепловым полем в предложенных режимах.

В результате проведенных исследований нами было установлено достоверное уменьшение сроков регенерации поврежденных нервов после восстановления целостности периневральной оболочки во всех группах, где были использованы предложенные нами методики (группа 2 - введение взвеси нанокристаллов кремния + тепловое воздействие на место введения кремния светом белой лампы через красный светофильтр, 5 мин 3 раза в день, 7 дней; группа 3 - введение взвеси нанокристаллов кремния + воздействие электрическим полем (электростимуляция) током с переменным напряжением от -100 мВ до +100 мВ с частотой от 1 до 40 Гц, 5 мин 3 раза в день, 7 дней; группа 4 - введение взвеси нанокристаллов кремния + сочетанное (в том числе одновременное) воздействие на место введения тепловым и электрическим полем с указанными параметрами в течение 5 мин, 3 раза в день, 7 дней) по сравнению с контрольной группой (группа 1 - введение прозерина с одновременным проведением электростимуляции). В среднем использование указанных выше «модификаций» предложенного способа позволило сократить сроки реабилитации на 8-15 дней по сравнению с контрольной группой.

Предложенный способ проиллюстрирован следующими примерами его осуществления:

Пример 1. После восстановления целостности периневральной оболочки срединного нерва, имевшего анатомический перерыв на уровне предплечья, произведено введение 2 капель взвеси нанокристаллов кремния (0,5 г/л) путем инъекции в область повреждения нерва. Затем в течение 7 дней осуществлялось воздействие на область места введения тепловым полем, а именно светом белой лампы, пропущенным через красный светофильтр. Длительность одной процедуры составляла 5 мин, в день процедура повторялась трижды. В результате регенерация нерва и восстановление его функции по сравнению с пациентом из контрольной группы с анатомическим перерывом срединного нерва произошло на 9 дней раньше.

Пример 2. После восстановления целостности периневральной оболочки лучевого нерва произведено введение 1 капли взвеси нанокристаллов кремния (1,5 г/л) путем инъекции в область повреждения нерва. Затем в течение 7 дней осуществлялось воздействие на область места введения током с переменным напряжением от -100 мВ до +100 мВ с частотой 1-40 Гц. Длительность одной процедуры составляла 5 мин. В день проводилось 3 процедуры. В результате восстановление функции нерва, являющееся показателем его регенерации, произошло на 13 дней раньше, чем у пациента с таким же диагнозом в контрольной группе.

Пример 3. После восстановление целостности периневральной оболочки седалищного нерва произведено введение 1 капли взвеси нанокристаллов кремния (2,5 г/л) путем инъекции в область повреждения нерва. Затем в течение 7 дней осуществлялось воздействие на область места введения электрическим и тепловым полем, а именно током с переменным напряжением от -100 мВ до +100 мВ с частотой от 1 до 40 Гц и освещением светом белой лампы через красный светофильтр. Длительность одной процедуры составляла 5 мин, количество процедур в день - три. В результате восстановление функции нерва, являющееся показателем его регенерации, произошло на 14 дней раньше, чем у пациента с таким же диагнозом, получавшим стандартное лечение в контрольной группе.

Таким образом, предложенный нами способ ускорения регенерации нерва при его повреждении позволяет уменьшить сроки восстановления проводимости нервного волокна для специфических сигналов между ЦНС и иннервируемым органом, то есть ускорить регенерацию нерва.

1. Способ ускорения регенерации нерва при его повреждении, включающий восстановление целостности периневральной оболочки, отличающийся тем, что после восстановления целостности периневральной оболочки осуществляют введение взвеси нанокристаллов кремния в область повреждения нерва путем инъекции, затем место инъекции подвергают воздействию тепловых и/или электрических полей.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве воздействия тепловым полем используют освещение светом белой лампы через красный светофильтр.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве воздействия электрическим полем используют осуществление электростимуляции переменным электрическим напряжением от -100 мВ до +100 мВ с частотой от 1 до 40 Гц.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздействие тепловым и/или электрическим полем осуществляют в течение 5 мин 3 раза в день на протяжении 7 дней.