г.Москва,ул.Маршала Василевского дом 13 корпус 3                +7(495) 225-76-03        
+7(495)225-76-03

Транскраниальная магнитная стимуляция от истоков до совершенства

С конца XX века магнитное поле в виде процедуры транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) применяется в неврологии для диагностики и лечения патологии мозга. Методика неинвазивна, безопасна даже детям.

Схема и принцип работы ТМС

Наблюдения о том, как влияют электромагнитные поля на живые и не живые объекты, уходят корнями далеко в прошлое. Электричеству и магнетизму приписывались таинственные, чудотворные свойства, пока физики не внесли ясность в эти явления.

В клинике восстановительной неврологии используем стимулирующее действие переменного магнитного поля выверенной частоты и силы для транскраниальной магнитной стимуляции: приближая магнитную катушку к голове, добиваемся нормализации работы нейронов мозга.

Историческая справка

Первыми познакомились с явлением магнетизма люди, жившие тысячи лет тому. Их внимание привлекали камешки, притягивающиеся друг к другу, которые впоследствии окрестили магнитным железняком.

До конца XVI века, притяжение магнитов приравнивали к притяжению наэлектризованных тел.

Английский ученный У. Гильберт первым высказал предположение, что Земля – это огромный магнит. И поэтому намагниченная стрелка компаса ориентируется одним и тем же образом.

Линии магнитного поля Земли

Плотнее исследованием магнитных явлений занялся французский физик Ш. Кулон (1736-1806). Он первым сформулировал закон полюсов магнитов. Невозможность получить магнит с одним полюсом, объяснялась тем, что в природе существуют магнитные заряды противоположного знака, подобно электрическим. И они не способны перемещаться из одной молекулы в другую, подобно электрическим.

В действительности все оказалось сложнее.

Познание магнетизма

Старт истинно глубокому пониманию природы магнетизма положил датский физик Х. Эрстед (1777-1851). Началом стал его опыт, показывающий поворот магнитной стрелки при приближении ее к проводнику с током.

Затем еще один француз, А. Ампер (1775-1836), узнав об опытах Эрстеда высказал свое предположение. По его мнению, магнетизм Земли обусловлен токами, обтекающими планету в направлении с запада на восток. Впоследствии он заключил, что магнитные свойства любого объекта определяются замкнутыми электрическими токами внутри него.

Физик и математик Ампер предположил, что внутри атомов и молекул циркулируют элементарные электрические поля.

Пока эти токи «движутся» хаотически относительно друг друга, их полярность взаимно компенсируется. Значит, и магнитных свойств объект иметь не будет.

Схема формирования индукционного тока

Иная картина имеет место, когда токи внутри молекул вещества сориентированы, направлены в относительно одну сторону. Тогда их потенциал суммируется и возникает такое явление, как магнетизм.

Как появились катушки индуктивности

Фундаментальный вклад в изучение магнетизма сделал англичанин М. Фарадей (1791-1867).

Ему, в опытах 1831 года, удалось обнаружить и описать явление электромагнитной индукции (лат. inductio — наведение).

Для эксперимента он наматывал две не контактирующие между собой спирали из проволоки на деревянную катушку. И когда на одну спираль подавали постоянный ток, то во второй возникал электрический потенциал, регистрируемый гальванометром.

Спустя 90 дней экспериментов, Фарадей зафиксировал, что при вдвигании между спиралями постоянного магнита и вынимании его, потенциал меняется. Так впервые был обнаружен индукционный ток.

Прояснил индуктивность тоже англичанин, Д. Максвелл (1831-1879). Он сформулировал законы, по которым связаны и взаимодействуют между собой магнитное и электрическое поля.

О том, что индукционный ток имеет направление, заговорил русский физик Э. Ленц (1804-1865).

Он сформулировал правило, что индукционный ток будет отталкивать сформировавший его первичный ток в момент, когда магнитное поле этого тока, пронизывающее контур с индукционным током, нарастает. Напротив, если его поле убывает, то индукционный ток притягивается к первичному току.

Открытие взаимосвязи электрического и магнитного поля доказало: эти поля по отдельности рассматривать нельзя. Их нужно воспринимать и обрабатывать как проявление единого явления, впоследствии названого электромагнитным полем (ЭП).

Принцип направленности индуктивного тока

Тот же Максвелл рассчитал, что ЭП распространяется со скоростью, равной скорости света в вакууме – 300 тыс. км/сек. Это натолкнуло на мысль, что свет также имеет электромагнитную природу.

В эксперименте, доказать существование электромагнитных волн удалось немецкому физику Г. Герцу (1857-1894) в 1888 году. А в 1895 году русский ученый А. Попов (1859-1906) передал их по воздуху, дав старт эпохе радиосвязи.

Магнитная индукция в медицине

Француз Д’Арсонваль в 1986 году обнаружил, что действием импульсного магнитного поля на проекцию коркового звена зрительного анализатора (в затылочной области), у человека можно вызвать зрительный фосфен.

Фосфен – зрительное ощущение, воспринимаемое человеком без действия света на сетчатку.

Подобные эксперименты повторялись другими исследователями в 1902 и 1910 году с получением аналогичных результатов.

Современные исследования также подтверждают, что переменное (ПМП) и импульсное (ИМП) магнитные поля, при воздействии на корковые звенья зрительного анализатора, формируют у человека ощущения вспышек света, магнитофосфенов.

Камни магнитного железняка в нетрадиционной медицине

Вообще, целебные свойства природного магнита известны с античности. Философы и врачи древности упоминают в своих трудах о пользе притягивающихся камешков. Рождение же такой науки, как магнитотерапия, связывают с именем аббата Ленобля. Он в 1780 году открыл технологию изготовления магнитов и применял их для лечения болезней нервной системы.

После индустриально-технической революции

С середины XX века, процесс, что называется, пошел:

  • В 1965 год, R. Bickford и B. Fremming впервые осуществили стимуляцию лицевого нерва синусоидальным магнитным полем.
  • В 1980 году эксперименты по прямому влиянию электротока на поперечнополосатую мускулатуру с применением высоковольтного стимулятора. Обнаружена возможность транскраниальной анодной электрической стимуляции (ТЭС) коры головного мозга человека. Результат подтверждался регистрацией моторного вызванного потенциала (ВМП).
  • Затем, в 1982 году, M.J.R. Polson сумел зарегистрировать моторные ответы с мышц, возникающие при стимуляции магнитным полем периферических нервов.
  • В 1985 году группа ученых Шеффилдского университета во главе с A. Barker сконструировала первый магнитный стимулятор, способный возбуждать моторную кору человека.

Созданный англичанами прибор стал применяться в неврологической практике. Методика обрела теперешнее название – транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС).

Впоследствии, процедура стала частью спектра методов магнитной стимуляции (МС).

Потому что использование ПМП с ИМП показывает результаты при воздействии на периферические нервы и спинномозговые корешки, не ограничиваясь корой мозга.

Например – при радикулопатиях с вовлечением верхних, нижних конечностей.

Лечение магнитным полем нервов руки

Биологические механизмы ТМС

Магнитные импульсы заданной частоты и напряженности, генерируемые катушкой стимулятора, не задерживаются плотными, инертными кожей, мышцами, костями. И, в несколько ослабленном виде, достигают своей цели: нейронов коры, волокон периферических нервов и спинномозговых корешков.

Эти ткани сами по себе являются генераторами или проводниками электрических сигналов. Под действием приложенной извне электромагнитной индукции, в них возникают новые импульсы, простимулированные.

Вследствие этого достигается формирование новых межнейронных связей, активация «спящих» волокон, нормализуются механизмы синаптической передачи и т.д.

Способствуют распространению методики МС ее безусловные преимущества:

  • Никакие естественные анатомические структуры тела не способны менять параметры магнитного поля. Соответственно, до расположенных под костями нервных тканей доходят импульсы нужной частоты.
  • Сеанс ТМС не вызывает болезненных, неприятных ощущений, поскольку магнитное поле менее агрессивно, чем электрическое. Его напряженность недостаточна для раздражения болевых рецепторов кожи и глубжележащих тканей.
Рее=бенок во время лечения мозга магнитным полем
  • Методика не вызывает отторжения у детей, благодаря чему применяется в педиатрии.
  • Структуры тела, прикрывающие нервные ткани, хорошо проницаемы для индуктивного электромагнитного поля. В отличие от электрических импульсов, которые гасятся кожей и мышцами.
  • Компактная аппаратура допускает проведение процедуры в комфортных для пациента условиях.
  • Сеанс проводится амбулаторно, без потребности в предварительной подготовке кожи и пациента. Отпадает необходимость раздеваться, рабочая поверхность аппарата не контактирует с кожными покровами пациента.
  • Индукционную катушку легко перемещать и располагать над оптимальной точкой, куда нужно прилагать стимуляцию.

Поверхность прибора не обязательно должна прямо контактировать с телом. Сеансы МС и ТМС можно проводить пациентам с повязками, открытыми ранами и инфекцией в области процедуры. Исключение – металлические предметы (скобки, спицы) в обрабатываемой зоне.

Условия технической и медицинской безопасности при ТМС

Перечисленные выше преимущества стимуляции индукционным магнитным полем, позволяют врачам рассчитывать на хороший результат, положительный отклик от нервных тканей.

Однако процедура относится к медицинским манипуляциям и должна проводиться с соблюдением определенных условий.

В качестве текущей верхней границы нормы статического магнитного поля принята напряженность в 2,5 Тл (тесла). Подобная мощность присуща аппаратам для диагностики методом МРТ – магнитно-резонансной томографии.

Испытания на безопасность начались с момента внедрения процедуры в клиническую практику. То есть, с 90-х годов XX века. И все показали отсутствие побочных или отрицательных эффектов при правильном применении транскраниальной или другой МС квалифицированным специалистом.

Совершенствование технологии и внедрение технических новинок продолжается. В частности – создаются новые алгоритмы ТМС, основанные на применении двойных или серийных импульсов. Такая возможность уже доступна при использовании современной аппаратуры.

Высокочастотная ТМС

Сравнительно недавно разработана компактная аппаратура для высокочастотной магнитной стимуляции (ВТМС). Катушки приборов способны генерировать импульсы частотой в десятки герц. А напряженность достигает 2 Тл и более.

Большинству пациентов подходят параметры стимуляции с частотой до 100 Гц и интервалом между стимулами меньше 1 мсек.

Лечение магнитным полем спинномозговых корешков

Приборы для ВТМС – инструмент с лучшей результативностью и эффективностью. Генерируемые импульсы оказывают на нервные ткани более ощутимое действие. Это требует профессионализма от проводящего процедуру врача.

Высокочастотная ТМС проводится строго по необходимости, с учетом имеющихся противопоказаний. Положительный результат сеансов зависит от подбора параметров импульсов под потребности конкретного больного.

Осторожность при применении

Стимулирующая способность ТМС подтверждается описанием у отдельных пациентов эпилептиформных припадков. Подобный риск возникает, когда частота магнитной индукции совпадает с естественным фоном электроактивности мозга, вызывая резонанс.

Каждая процедура проводится с учетом строгих стандартов безопасности. Это условия, при которых исключаются осложнения, а стимуляция не наносит вреда организму человека.

Ниже перечислим, на что нужно обращать внимание во время сеанса ТМС/ВТМС.

Мезанизм акустического артефакта магнитной катушки

Звук

Разряд электромагнитного импульса сопровождается акустическим щелчком (ААМК – акустический артефакт магнитной катушки). Когда для процедуры требуется напряженность поля в 2,2 Тл, сила звука может достигать 140 дБ.

Международные стандарты расценивают звук мощностью, начиная от 120 дБ, как небезопасный, способный повредить барабанную перепонку.

Для оценки риска, проводилась оценка уровня слуха до и после процедуры, результаты не показали негативных последствий. Однако в целях безопасности, когда пациенту нужна максимальная мощность МС, слуховой проход закрывают ватным тампоном.

Температура

Электромагнитный разряд, хоть и быстрый, но ощутимой мощности, приводит к нагреванию катушки. Такой эффект более выражен при потребности в импульсах высокой напряженности и частоты.

В случае прямого контакта поверхности активной части стимулятора и кожи, есть риск получить ожог.

Для предупреждения такой опасности, аппараты оснащаются системами воздушного или водяного охлаждения. Также температура катушки отслеживается датчиками, контролирующими ее нагрев.

Особые условия

Соблюдение стандартов безопасности сужает противопоказания к ТМС. Процедура не рекомендуется таким категориям пациентов:

  • с установленным водителем ритма (кардиостимулятором);
  • при наличии в области процедуры инсулиновой, морфиновой помпы;
  • кому проводилась трансплантация магистральных сосудов;
  • после операций на сосудах головного мозга;
  • у кого есть крупные аневризмы ЦНС;
  • беременные женщины;
Врач держит в руках электрокардиостимулятор
  • те, кто принимает высокие дозы препаратов с противосудорожным действием.

Электромагнитное поле способно влиять на бытовую технику, электронику. Поэтому на расстояние не менее, чем 0,5 метра, от активной части катушки, нужно убирать компьютеры, часы, кредитные карты.

Была ли эта статья полезна?

Вы можете подписаться на нашу рассылку и узнать много интересного о лечение заболевания, научных достижений и инновационных решений:




Приносим извинения!

Как можно улучшить эту статью?



Гимранов Ринат Фазылжанович
Записаться к специалисту

 

×