Как работает магнитная стимуляция?

Магнитная стимуляция (МС) — это современная атравматичная неинвазивная методика, которая активно интегрируется в современную медицину благодаря своей универсальности и эффективности. В основе методики лежит способность переменного магнитного поля генерировать электрические токи в тканях, что позволяет влиять на активность нейронов мышечных волокон и других биологических структур. Поскольку магнитные сигналы способны глубоко проникать через мышечную и костную ткань, эта процедура обладает высокой терапевтической эффективностью. Область применения магнитных стимуляторов достаточно обширна — от неврологии и реабилитации до ортопедии и кардиологии, используется в лечении хронических болей, восстановлении двигательных функций, коррекции нарушений периферической нервной системы и других патологий. В статье подробно рассмотрены принципы работы магнитной стимуляции, виды оборудования и их роль в современной медицинской практике.

Механизм магнитной стимуляции

Главным преимуществом магнитной стимуляции в сравнении с обычной чрезкожной электронейростимуляцией (ЧЭНС) является то, что первая обеспечивает прохождение препятствий, такие как кости, которые закрывают путь сигналам при стимуляции электрическим током.

В последнее время проводится множество исследований в области периферической нервной системы и центральной нервной системы. Лечение периферической и центральной нервной системы уже практикуется на строгой научной основе в урологии и психиатрии, а выявления зон боли становится ключевым методом лечения.

Когда в аккумуляторной батарее большой ёмкости, заряжаемой от электросети, возникает электрический разряд, электричество по кабелю поступает в катушку, где создается очень сильный ток. По мере прохождения через катушку этот ток образует кратковременное магнитное поле большого радиуса. Это первоначальное магнитное поле, которое порождает в проводнике электрическое поле, под действием которого возникают вихревые токи, стимулирующие нервы. Эти вихревые токи могут производить стимуляцию на значительную глубину. Мощное магнитное поле создает более сильное и глубоко проникающее электрическое поле, что обеспечивает более эффективную стимуляцию нервов. При создании такого глубоко проникающего и мощного магнитного поля выделяется много тепла, что затрудняет повторную стимуляцию. Это является большое проблемой при непрерывной стимуляции. Однако в нашем приборе эта проблема решается за счет использования водяного охлаждения. Огромным преимуществом прибора является возможность непрерывной стимуляции в течение 20-30 минут, так как для стимуляции с низкой частотой, которая стала широко применяться в последнее время, требуется продолжительное воздействие. Однако необходимо помнить, что температура на участках кожи, которые соприкасаются с прибором, может возрасти. Еще одной проблемой, связанной с магнитной стимуляцией, является шум. Однако наш прибор не требует специальной защиты, которая уменьшала бы уровень шума для предотвращения повреждения слуха пациента. Иногда магнитная стимуляция мозга вызывает эпилептические припадки. Однако такая опасность вообще отсутствует при частотах ниже 100 Гц, даже при продолжительной стимуляции.

Искусственные суставы или иные крупные инородные тела, вживленные в организм при хирургических операциях на позвоночнике, могут выделять тепло. Впрочем, небольшие металлические объекты или материалы, такие как титан, который широко применяется в последнее время, не представляют серьезной опасности. Опасность может возникнуть, если пациент пользуется кардиостимулятором, или если на кровеносные сосуды наложены металлические скобы после операций на мозге. В остальном магнитная стимуляция абсолютно безопасна, и не дает опасных побочных эффектов. Иные побочные эффекты и предостережения подробно описаны в последующих разделах настоящего документа.

Как используют магнитные стимуляторы в медицинской практике?

Чрезкожная электронейростимуляция (ЧЭНС) является одним из самых распространенных методов коррекции боли. В описываемом здесь приборе используется метод, схожий с тем, который применяется при ЧЭНС. Однако, как уже было сказано выше, он производит более широкую и глубокую стимуляцию в сравнении с ЧЭНС. В частности, одно из основных преимуществ МС заключается в том, что при ней обеспечивается прохождение костей. Длительность, интенсивность и частота импульсов при использовании данного прибора могут быть самыми разными. Однако обычно используется три режима. В первом режиме подаются импульсы высокой частоты и низкой интенсивности, что не вызывает сокращение мышц, а только стимулируют чувствительные нервы. Второй режим подразумевает подачу импульсов низкой частоты (менее 10 Гц) и высокой интенсивности, которые воздействуют на чувствительные нервы и вызывают сокращение мышц. В последнем режиме также подаются импульсы низкой частоты и высокой интенсивности, однако интенсивность при этом достаточно высока для того, чтобы вызывать болезненную реакцию, а значения частоты лежат в диапазоне менее 3-5 Гц. Прибор оказывает воздействие, схожее с воздействием иглотерапии, и генерирует токи, обеспечивающие долговременное купирование боли и регенерацию тканей.

1) Как применяют высокую частоту и низкую интенсивность?

Теоретической основой применения высокой частоты и низкой интенсивности служит «Теория ворот» Уолла и Мелзака. При этом методе активируются чувствительные нервы большого диаметра и, в результате, подавляется передача нервных импульсов малого диаметра, причиняющих боль, на спинной мозг. Этот метод дает временное облегчение в зонах боли, но уровень купирования боли при этом низок или неэффективен для уменьшения передачи тормозящих нервных импульсов. Пораженная ткань или систематически поражаемая ткань может вызывать повышенную чувствительность к болевым раздражителям в поврежденной области, что называется первичной гипералгезией. Испытания на животных подтвердили эффективность стимуляции с высокой частотой в подавлении такой первичной гипералгезии. Для сравнения скажем, что в этом отношении нет подтверждения эффективности стимуляции с низкой частотой. Следовательно, лечение с высокой частотой и низкой интенсивностью представляется эффективным для купирования умеренных и острых болей, а также болей в поврежденных тканях.

2) Как применяют низкую частоту менее 10 Гц и высокую интенсивность?

Наличие гипералгезии в неповрежденных областях является признаком чувствительности центральной нервной системы. Испытания на животных показали эффективность стимуляции с низкой частотой и высокой интенсивностью для купирования искусственно вызванных невропатических болей. Соответствующая стимуляция образует локальную цепь в спинном мозге или вызывает выделение опиоидного аналгетика за счет активации нисходящих и тормозящих путей. Стимуляция с низкой частотой важна, но еще важнее то, что она обеспечивает выделение вещества, которое воздействует на опиоидные мю-рецепторы. Однако механизм воздействия низкой частоты еще до конца не объяснен. Стимуляция с низкой частотой менее 10 Гц и высокой интенсивностью может оказаться эффективной для пациентов с хронической болью или с симптомами боли, обусловленной радикулоневропатией. Однако Слука и другие утверждают, что при испытаниях на животных стимуляция с низкой частотой выявилась эффективной только в части воздействия на опиоидные мю-рецепторы, а стимуляция с высокой частотой может воздействовать на опиоидные дельта-рецепторы. Таким образом, можно порекомендовать проводить стимуляцию поочередно с высокой и низкой частотой. При толерантности к наркотическим веществам лечение с низкой частотой будет неэффективным.

3) Стимуляция с высокой интенсивностью, достаточной для вызова ноцицептивного рефлекса при частоте 3-5 Гц с незначительным увеличением повреждения

Данный метод еще не систематизирован. Однако его ценность непременно будет признана, и он найдет себе применение в будущем. Для применения этого метода необходимо решить множество технических проблем. В общем, боль, обусловленную нервно-мышечными нарушениями, можно лечить двумя методами. Первый из них заключается в уменьшении давления или стимуляции нервных корешков, а второй – в стимуляции нервов. Стимуляцию нервов можно проводить рядом способов. Магнитная стимуляция эффективна в отношении системы модуляции боли в теле человека, и она активирует имманентные опиоидные рецепторы. Однако результаты последних исследований показывают эффективность прямой стимуляции периферических нервов. Такой метод стимуляции не только обеспечивает саму стимуляцию, но и вызывает совсем незначительное повреждение ткани. Такие мелкие повреждения приводят к образованию слабых токов порядка 5-6 наноампер, а эти слабые токи, в свою очередь, могут играть решающую роль в регенерации тканей. В других механизмах такая мощная стимуляция демонстрирует эффективность в отношении участков уплотненных мышц, в которых часто возникают невропатические или миофасциальные боли. В уплотненных мышцах можно наблюдать уплотненные узлы волокон, которые лечатся мощной стимуляцией с последующим подергиванием мышц. Однако основным достоинством магнитной стимуляции является возможность непосредственной стимуляции нервных корешков. Кенон обнаружил, что повреждение нерва влечет за собой резкое повышение чувствительности поврежденной области. Систематические незначительные повреждения представляются еще более серьезной составляющей невроза, обусловленного повреждением нервов, а не просто сжатием. Даже несмотря на то, что стимуляция нервных корешков считаются наиболее эффективным методом лечения, на сегодняшний день не существует общепризнанных методов безопасной и продолжительной стимуляции. В этом смысле магнитная стимуляция еще должна подтвердить свою эффективность как метода лечения.

Излечимые симптомы

• Коррекция хронической боли
• Коррекция боли после операций
• Коррекция острой боли и боли, вызванной повреждением тканей

Предостережения

• Причина боли не может быть определена без точной диагностики.
• Возможны ожоги.
• Злоупотребление может вызвать мышечные боли.
• Ввод кофеина снижает эффективность лечения.
• Лечение не будет достаточно эффективным при применении наркотических веществ или при толерантности организма к таким веществам.
• Злоупотребление стимуляцией может усилить боль и вызвать утомляемость клеток мозга.
• Пациент при лечении должен располагаться в удобной позе. Если в ходе лечения мышцы пациента напряжены, эффективность такого лечения будет уменьшена наполовину, или же после его окончания пациент будет испытывать дискомфорт.

Противопоказания

• Если установлен кардиостимулятор.
• Если установлен стимулятор спинного мозга или мочевого пузыря.
• Если была проведена хирургическая операция на головном мозге, или имеется серьезное повреждение головного мозга.
• Не применять в отношении пазух сонной артерии.
• Следует избегать стимуляции беременных женщин.
• Церебральные сосудистые расстройства (пациенты после инсульта).
• Стимуляция не должна применяться в районе сердца, если пациент испытывает с ним проблемы.

Метод

• Высокая частота с низкой интенсивностью. Активация А-бета-волокон.
• Низкая частота с высокой интенсивностью. Активация А-дельта-волокон, стимуляция некоторых С-волокон, выработка бета-эндорфина гипофизом.
• Низкая частота с кратковременной максимальной интенсивностью: стимуляция С-волокон + микроповреждение.

Теоретически необходимо чередовать лечение с высокой частотой и низкой интенсивностью и лечение с низкой частотой и высокой интенсивностью.

Библиография

1. Alexandra Sailer, Gregory F. Molnar, Danny I. Cunic and Robert Chen. Effects of peripheral sensory input on cortical inhibition in humans, Journal of Physiology 2002, 544.2, с. 617-629 Abram, S.E., Reynolds, A.C., & Cusik, J.F. Failure of naloxone to reverse analgesia from transcutaneous stimulation in patients with chronic pain. Anesthesia and Analgesia, 1981:60, 81-84.
2. CHEN, R., CORWELL, B. & HALLETT, M. Modulation of motor cortex excitability by median nerve and digit stimulation. Experimental Brain Research 1999a: 129, 77-86
3. Eric Bastings. eMedicine-Motor Evoked Potentials. www.emedicine.com/neuro/topic222.htm
4. Feine, J.S., & Lund, J.P. An assessment of the efficacy of physical therapy and physical modalities for the control of chronic musculoskeletal pain. Pain, 1997:71, 5-23.
5. Fields, H.L., & Basbaum, A.I.. Central nervous system mechanisms of pain modulation. In P.O. Wall & R. Melzack (Eds.), Textbook of Pain (с. 243-257), 1994 год, Нью-Йорк: Churchill Livingstone.
6. Kathleen A. Sluka, PhD PT The Basic Science Mechanisms of TENS and Clinical Implications. American Pain Society, МАРТ/АПРЕЛЬ 2001 года • ТОМ 11, НОМЕР 2
7. Michael I. Weitraub. Chronic submaximal Magnetic Stimulation in peripheral neuropathy: is there a beneficial therapeutic relationship?, AJPM 1998; 8:12-16
8. Musaev AV, Guseinova SG, Imamverdieva SS. The use of pulsed electromagnetic fields with complex modulation in the treatment of patients with diabetic polyneuropathy. Neurosci Behav Physiol; октябрь 2003 года; 33