Терагерцовая терапия

Е.Н. Жарова

Подробные сведения о современном состоянии проблемы биологических эффектов субмиллиметрового/терагерцового излучения можно найти в обширном обзоре сотрудников Исследовательской лаборатории Военно-воздушных сил США Джеральда Уилминка и Джессики Грундт, опубликованном в Журнале инфракрасных, миллиметровых и терагерцовых волн за 2011 г. (G.J. Wilmink, 2011), который свободно доступен в интернете. Авторы обзора констатируют что, несмотря на продолжительное исследование данной темы, достоверных сведений о биологическом действии субмиллиметрового/терагерцового излучения не так уж много, что связано с рядом существенных методических недостатков, присущих почти всем работам в данной области. Авторы проанализировали более 40 публикаций по изучению эффектов субмиллиметрового/терагерцового излучения.

Физиотерапевтические методы воздействия при ЧМТ назначаются в период резидуальных последствий (Гусев Е.И. и др., 2000; Мексичева Л.Н., 2011; Гольдблат Ю.В., 2011). В последние годы появились сообщения о положительном влиянии ТГц-излучения на отдельные физиологические процессы (Реуков А.С., 2016, 2018). Проводится подробное изучение влияния ТГц-волн на процессы в клетке, ткани, органах в условиях in vivo. Имеются данные об изменениях нервной и гуморальной регуляции под воздействием ТГц-облучения. Показано, что ЭМВ ТГц диапазона могут оказывать влияние на высшую нервную деятельность и ЦНС (Ольшевская Ю.С. и др., 2009; Реуков А.С., 2016). В целом ЭМВ ТГц-диапазона является относительно новым и перспективным физическим фактором (Конако Ф. и др., 2002; Киричук В.Ф. и др., 2004–2010; Бецкий О.В. и др., 2005; Креницкий А.П. и др., 2005; Мамонтова Н.В., 2006; Рытик А.П., 2006; Гуляев Ю.В., 2008; Казаринов К.Д., 2009).

По данным, полученным Бецким О.В. и Лебедевой Н.Н. (Бецкий О.В., 2000–2005), ТГц-излучение оказывает «информационное», нетепловое воздействие на биологические объекты. Биологические ответы на ТГц-излучение регистрируются при плотности потока мощности излучения ниже 10 мВт/см², при котором нагрев облучаемых тканей не превышает 0,1 °С. Используемый нами прибор имел плотность потока излучения 2,4 мВт/см², что должно было способствовать положительному биологическому ответу при его применении у пациентов с ЧМТ.

Целью проведенной работы стало изучение оценки влияния ТГц-излучения на динамику восстановительного процесса у пациентов с ЧМТ в ранний период.

В процессе лечения посттравматических поражений головного мозга в острый период облучали зону очага поражения головного мозга инфракрасным излучением длиной волн 1–56 мкм с ТГц-модуляцией во всем спектре излучения, которое проходит на глубину до нескольких сантиметров.

A. Ramundo-Orlando в 2009 г. определил, что в диапазоне ТГц-волн расположены собственные частоты колебательно-вращательных переходов воды, простых и сложных полипептидов и белков. Молекулярные спектры излучения и поглощения окиси азота (NO), окиси углерода (CO), молекулярного кислорода и его активных форм находятся именно в ТГц-диапазоне (Бецкий О.В., 2005). Ю.В. Гуляев и соавт. (2008) определили, что в субмиллиметровой части ТГц-диапазона находятся собственные частоты колебаний клеточных структур, что способствует положительным резонансным эффектам при совпадении с частотами внешнего электромагнитного облучения.

Миллиметровое излучение — фактор, часто используемый для широкого спектра заболеваний, входит в полосу частот от 40 до 70 ГГц. Участок частот от 3 до 40 ГГц практически не освоен в медицине, так как в этом диапазоне очень мало поглощаются основные атмосферные газы-метаболиты (О₂, Н₂О, О₃, СО₂, NO и др.), а значит, ЭМВ этого диапазона не могут существенно влиять на реакционную способность газов и, следовательно, не могут оказывать заметного лечебного эффекта. Однако в последнее время внимание специалистов привлекли волны ТГц-диапазона. ЭМВ ТГц-диапазона охватывают частоты от 100 ГГц до 10 ТГц (длина волны от 3 мм до 30 μм), то есть этот диапазон включает в себя коротковолновую часть миллиметрового диапазона, весь субмиллиметровый и дальний (длинноволновый) инфракрасный диапазоны длин волн. Излучение одобрено на 6-й Международной конференции по терагерцовой электронике в 1998 г. в г. Лидс (Великобритания). Расположение ЭМВ ТГц-диапазона в спектре электромагнитного излучения (ЭМИ) радиочастотного и оптического диапазонов демонстрирует табл. 7.