W.E. Draper, T.A. Schubert, R.M. ClemmonsandSA Miles
Факультет клинической ветеринарии мелких животных, Ветеринарный колледж, Университет Флориды, Гейнсвилль, Флорида, США

Цели: проведено перспективное исследование, чтобы установить, способствует ли низкоинтенсивная лазерная терапия в сочетании с хирургическим лечением грыжи межпозвонкового диска быстрейшему восстановлению способности к передвижению в сравнении с только хирургическим лечением.

Методы; 36 собак с острым парапарезом параплегией в результате острой грыжи межпозвонкового диска оценивали с помощью модифицированной шкалы Франкеля. В исследование включали собак с оценкой от 0 до 3 баллов. Животных распределяли в контрольную группу (1) или опьгную группу лечения лазером (2) попеременно в порядке поступления. Все собаки перенесли хирургическое лечение грыжи диска. Собакам в группе 2 проводили послеоперационную низкоинтенсивную лазерную терапию ежедневно на протяжении 5 дней или до достижения оценки по модифицированной шкале Франкеля 4 балла. Для лазерного облучения кожи вдозе 25 Вт/см2 применяли источнике лазерной решеткой. Состояние всех собак оценивали ежедневно по модифицированной системе Франкеля.

Результаты: в группе, получавшей низкоинтенсивную лазерную терапию, время достижения оценки 4 балла по модифицированной шкале Франкеля было значительно ниже (Р = 0,0016) (медиана 3,5 суток), чем в контрольной группе (медиана 14 суток).

Клиническая значимость: низкоинтенсивная лазерная терапия в сочетании с хирургическим лечением ускоряет восстановление способности к передвижению у собаке миелопатией T3-L3 в результате грыжи межпозвонкового диска.

ВВЕДЕНИЕ

Заболевания межпозвонковых дисков - наиболее распространенная причина эндогенной острой травмы спинного мозга, обычно являющаяся результатом снижения механической прочности вешества диска и образования грыжи[7,15].

Чаще всего грыжи межпозвонковых дисков встречаются в пояснично-грудном отделе [13]. Собак с нарушениями движения в результате грыжи диска обычно лечат путем хирургической декомпрессии, и у 83-95 % таких собак способность к произвольным движениям восстанавливается при условии сохранения глубокой болевой чувствительности конечностей до операции [8, 12,24], а в случаях отсутствия глубокой болевой чувствительности конечностей чувствительность восстанавливается в 58-69 % случаев |8, 16, 25, 31, 32].

Предыдущее исследование показало, что у собак с отсутствующей болевой чувствительностью до операции восстановление способности к передвижению происходит в 1,7 раз реже, чем у собак с сохраненной глубокой болевой чувствительностью [31]. Среднее время восстановления после операции варьирует. По результатам двух исследований, у собак мелких пород с сохраненной глубокой болевой чувствительностью до операции среднее время восстановления способности к передвижению составляет 10-13 дней [7, 10]. Среднее время восстановления способности к передвижению у собак крупных пород составляет 7 недель, хотя большинство животных восстанавливается в течение 4 недель, и длительность восстановительного периода увеличивается с увеличением массы тела собаки.

Низкоинтенсивная лазерная терапия (НИЛТ) в медицине применяется для лечения травм различных частей тела. Теорию, лежащую в основе этого метода называют биологической модуляцией. Этот метод заключается в воздействии излучения определенной длины волны и определенной плотности энергии на клетку (или клетки) организма. Эти клетки реагируют на такое облучение определенным образом в зависимости от своего спектра поглощения. Показано, что плотность энергии от 0,2 до 10 Дж/см2 при воздействии непосредственно на ткань центральной нервной системы (ЦНС) усиливает метаболизм нервных клеток [5, 28], в то время как: излучение с длиной волны от 632 до 780 нм и Го1отностью энергии 60 Дж/см1, воздействующее непосредственно на фибробласты, снижает частоту митозов [28]. Было проведено множество исследований, от исследований in vitro на культурах клеток до клинических испытаний, показавших, что НИЛТ сокращает рубцевание глиальной ткани [28], иммунную/всхяталительную реакцию и вторичное повреждение [5], усиливает миграцию и рост нейритов в культуре эмбриональных нервных клеток, а также в культуре микрофрагментов тканей головного мозга [37,38] и способствует росту и регенерации после травм спинного мозга [5, 30]. После повреждения коры головного мозга или инсульта у приматов и грызунов наблюдается деление и рост волокон, что сопровождается формированием новых синапсов в областях, соседствующих с пораженной [17, 34]. Кроме того, чрескожное облучение спинного мозга лазером способствует восстановлению травмированного периферического нерва [29, 32] и ускоряет БОС* становление после тяжелых травм спинного мозга при сочетании лазерной терапии с восстановлением спинного мозга фрагментом седалищного нерва [28]. В частности, излучение с длиной волны 810 нм ускоряет рост аксонов, двигательную функцию и изменяет иммунный ответ у крыс с экспериментальным повреждением спинного мозга (частичным рассечением и контузией) [5,40]. Эти исследования показывают, что низкоинтенсииное лазерное излучение проникает сквозь ткани, позволяя воздействовать на спинной мозг энергией достаточной плотности.

На молекулярном уровне механизмы НИЛТ объясняют несколькими процессами. Одним из механизмов является снижение активности транскрипционного фактора каппа-В активированных В-клеток (NF-KB) [27]. Активированные астроциты играют роль в распространении вторичных повреждений спинного мозга за счет активности NF-KB. Ингибирование NF-KB коррелирует со снижением экспрессии воспалительных медиаторов и способствует меньшему повреждению белого вещества [2], что потенциально способно снизить повреждение аксонов после травмы спинного мозга [3]. Кроме того, НИЛГ изменяет окислительный метаболизм митохондрий за счет усиления активности цитохромоксидазь! [9]. Вероятно, это обусловлено поглощением света цитохромами дыхательной цепи в митож)ндриях. Полосы поглощения цитохромоксидазы находятся в диапазоне 780-830 нм [28], Цитохромоксидазы - важные ферменты, участвующие в генерации энергии и имеющие решающее значение для функции почти всех клеток, особенно органов с интенсивными окислительными реакциями, в частности ЦНС [39]. Оксид азота (I) (NO), образующейся в митожэндриях, способен подавлять дыхание за счет связывания цитохромоксидазы и замещения кислорода, особенно в клетках, находящихся в неблагоприятных условиях или в состоянии гипоксии [4]. Предполагается, что НИЛТ способна вытеснить NO из участка связывания цилтхромоксидазы, сделав возможным связывание кислорода и, следовательно, возобновив дыхательную цепь в митохондриях [20J. Возможными медиаторами биологических эффектов фототерапии являются реакционноспособныесоединениякислорода( ОК)[14,19]. Хотя ЮК обычно считают губительными для клеток, высказано предположение, что в малых количествах они способны действовать как биологические стимуляторы, в конечном итоге способствующие митозу [18, 28, 36]. Целью этого перспективного исследования была оценка НИЛТ в качестве метода дополнительного лечения парапареза или параплегии с невозможностью передвигаться в результате заболевания межпозвонкового диска (МПД) в пояснично-крестцовом отделе и, в частности, оценка способности НИЛТ ускорять восстановление способности к передвижению у больных собак. Высказывалось предположение, что НИЛТ ускоряет восстановление способности к передвижению. Насколько известно авторам, клинических исследований НИЛТ в качестве дополнительного метода лечения спонтанных заболеваний спинного мозга у собак не проводилось.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Все собаки, поступавшие в Ветеринарный колледж Университета Флориды с шмптомами, характерными для грыжи межпозвонкового диска в пояснично-грудном отделе, проходили осмотр и оценку по модифицированной шкале Франкеля (МШФ) для описания неврологической дисфункции в период с декабря 2009 г: по декабрь 2010 г Эту шкалу использовали потому, что животных осматривали несколько врачей и, кроме того, она применялась в предыдущих исследованиях [11,21,23]. Оценка по МШФ присваивается следующим образом: только гиперестезия позвоночника (5 баллов), сохранение способности передвигаться с парапарезом и/или атаксией (4 балла], парапарез с потерей способности передвигаться (3 балла), параплегия с сохранением поверхностной болевой чувствительности тазовых конечностей (2 балла), параплегия с сохранением глубокой болевой чувствительности тазовых конечностей (1 балл) и параплегия с отсутствием болевой чувствительности тазовых конечностей (0 баллов). Поверхностную чувствительность проверяли путем пощипывания небольшой складки кожи на дорсальной поверхности лапы гемостатическим зажимом. Для оценки глубокой болевой чувствительности вторую фалангу одного из пальцев тазовой конечности сдавливали гемостатическим зажимом типа «москит» до периоста. Положительной реакцией считали осознанную реакцию пациента (то есть подачу голоса, поворот головы, чтобы посмотреть на точку раздражения, внезапное повышение частоты сердечных сокращений, снижающееся после прекращения раздражения). Животных считали способными передвигаться, если они могли встать из сидячего положения и самостоятельно сделать три шага (т. е. левой, правой, левой конечностью) без падения и без физического воздействия врача, проводящего осмотр (т. е.натягивания поводка, подталкивания сзади, поддерживания за хвост). Оценка способности всех собак к передвижению проводилась на неешмьзком резиновом коврике на всю длину прохода. К парапарезу с потерей способности к передвижению (3 балла) относили случаи, когда во время осмотра способность тазовой конечности к произвольным движениям присутствовала, однако собака не могла подняться и самостоятельно сделать три шага.

Для включения в исследование собаки должны были соответствовать следующим критериям: длительность клинических признаков менее пяти дней, результаты неврологического обследования, характерные для миелопатии T3-L3, оценка по МШФ от 0 до 3 баллов и одобрение владельцем полного диагностического исследования и соответствующего лечения. Собак делили на две группы в попеременном порядке по мере поступления, чтобы снизить погрешность в результате смещения выбора. 18 собакам в группе 1 была проведена диагностика и лечение в соответствии с действующими стандартами, включая без ограничений полный клинический анализ крови, биохимический анализ крови, современные методы визуальной диагностики (МРТ и КТ) для выявления грыжи межпозвонкового диска и хирургическую декомпрессию путем гемилямигоктомии ± удаления ножки позвонка. 17 собакам в группе 2 была проведена диагностика и лечение в соответствии с действующими стандартами + НИЛТ поме операции. НИЛТ проводили с помощью источника с пятью лазерами 200 мВт, испускающего излучение с длиной волны 810 нм [ LX2 блок у правления + зонд с лазером, длина волны = 810 нм, мощность = 1 Вт (5 х 200 мВт), THOR Photomedicine Ltd, Лондон, Великобритания]. Лазерным источником облучали кожу над сегментом спинного мозга, в котором была проведена гемиляминэктомия, и двумя соседними сегментами [краниальным и каудальным). Источник лазерного излучения удерживали над каждой зоной в течение минуты, таким образом, доза облучения вышележащей кожи составила 25 000 мВт/см2 (личная переписка, неопубликованные экспериментальные данные James Carroll из компании THOR Photomedicine) в день на протяжении пяти дней. Поскольку излучение инфракрасной области не поглощается гемоглобином и может глубоко проникать в живую ткань, плотность энергии, воздействующей на спинной мозг, была достаточной (2-8 Дж/см2! (личная переписка, неопубликованные экспериментальные данные James Carroll из компании THOR Photomedicine) [26, 35). Во время пребывания в стационаре основной исследователь ежедневно проводил клинический и неврологический осмотр всех собак. Всех собак ежедневно оценивали по МШФ. Успешным завершением исследования считали достижение собакой оценки по МШФ 4 балла. Если собаки покидали стационар до достижения оценки 4 балла, владельцев просили связаться с лечащим врачом, когда собака сможет подниматься и делать три шага самостоятельно. Для подтверждения результата владельцев просили отправить видеозаписи собаки лечащему врачу, ебсуждали наблюдения по телефону с местным лечащим врачом, подтвердившим восстановление способности к передвижению, либо просили владельца снова привести собаку в неврологическую клинику Униперситета Флориды для осмотра. Владельцам всех пациентов рекомендовали физиотерапевтические упражнения дома (пассивный диапазон движении, стояние при поддержке и отдергивание конечности при щипке пальца). Исследование было рассмотрено и одобрено Комиссией по уходу и использованию животных (IACUC) и комиссией по клиническим исследованиям (CRRC) в Университете Флориды. Во всех случаях записывали возраст, пол, породу, вес, длительность нарушения способности к передвижению в днях до поступления в клинику, оценка пи МШФ при поступлении, время достижения оценки 4 балла по МШФ в днях, а также применение глюкокортикоидов.

Различия во времени достижения оценки 4 по МШФ между двумя группами определяли по методу Каплана-Меиера (КМ). Значения Р, полученные при вычислении по методу КМ, свидетельствовали о значимом различии во времени достижения: оценки 4 балла по МШФ. Были построены многомерные модели пропорциональных рисков Кокса для выявления независимых факторов, связанных со временем достижения оценки 4 балла по МШФ. Независимыми факторами в этой модели были возраст, вес, длительность существования клинических симптомов на момент поступления, оценка по МШФ при поступлении и группа. После проведения анализа все данные были оставлены в моделях. Для каждой переменной вычисляли отношение рисков (ОР) во время достижения оценки 4 бала по МШФ и 95 % доверительные интервалы. Значение Р менее 0,05 считалось показателем значимости во всех случаях. Для анализа данных и описательной статистики использовали программное обеспечение MediCalc (версия 12).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Группа 1 (контрольная группа) состояла из 18 собак (3 некастрированных кобеля, 5 кастрированных кобелей, 1 некастрированная сука и 9 кастрированных сук), среди которых было 13 такс, 3 метиса, 1 бульдог и 1 шитцу Средний возраст составил 5,4 года, средний вес - 9,1 кг, а длительность клинических симптомов до зачисления в исследование - 1,32 дня. Медиана оценки по МШФ при первом осмотре была 1. Шесть собак имели оценку гго МШФ 3 балла, две - 2 балла, девять - I балл и одна - 0 баллов. Шесть собак получали глюкокортикоиды.

Группа 2 (группа НИЛТ] состояла из 17 собак (1 некастрированный кобель, 6 кастрированных кобелей и 10 кастрированных сук], среди которых было 13 такс, 2 кокер-спаниеля, 3 джек-рассел-терьер и 1 метис. Средний возраст составил 5,2 года, средний вес 7,5 кг, а средняя длительность клинических признаков до поступления- 1,15 суток. Медиана оценки по МШФ при поступлении была 1 балл. Одна собака имела оценку 3 балла, четыре- 2 балла, десять-1 балл и две-0 баллов. Восемь из этих собак получали глюкокортикоиды.

34 из 35 собак, зачисленных в исследование, достигли оценки 4 балла по МШФ. В группе, получавшей лечение лазером, к концу исследования способность к передвижению восстановилась у всех собак, а в группе без лечения лазером одна собака не достигла оценки 4 балла к завершению исследования. При поступлении эта собака имела оценку 2 балла по МШФ. Число собак, выписанных из стационара до достижения оценки 4 балла, составило 10 в группе 1 (55 %) и 6 в группе 2 (35 %). За этими собаками наблюдали, как описано в предьщущем разделе, чтобы установить достижение оценки 4 балла по МШФ.

При анализе выживания по методу КМ было выявлено различие формы кривых выживания в группе НИЛТ и контрольной группе. Односторонний анализ показал значимое различие {Р = 0,0016 (при логарифмическом ранговом анализе), f - 9,97%, df = 1, OP 0,5425 (95 % ДИ 1,2049-^,3652)] в медиане времени достижения оценки 4 балла по МШФ -3,5днейвгруштеНИЛТи 14 дней в контрольной группе (более подробное сравнение см. на рисунке и в табл. 1). В многомерных моделях пропорциональных рисков Кокса группа была единственным фактором, независимо связанным с достижением оценки 4 балла [Р = 0,0036, х2 = 17,86, df = 5, OP 3,08 (95 % ДИ 1,4466-6,5577)]. Возраст, вес, длительность клинических симптомов при поступлении и оценка по МШФ при поступлении не были независимыми факторами, влияющими на достижение оценки 4 балла (табл. 2).

Этот анализ показывает, что единственной переменной, связанной с укорочением времени достижения оценки 4 балла по МШФ, является НИЛТ.

ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты этого исследования подтверждают исходнук) гипотезу о том, что НИЛТ в сочетании с хирургической декомпрессией ускоряет восстановление способности к передвижению у собак, потерявших ее из-за грыжи МПД в пояснично-грудном отделе позвоночника. Настоящие данные указывают, что НИЛТ может играть большую роль в лечении острых травм спинного мозга в результате грыжи МДД. Между двумя группами собак независимо от возраста, веса, оценки по МШФ при поступлении или длительности существования клинических признаков до поступления выявлено статистически значимое различие в медиане времени восстановления сгахобносги передвигаться. Среднее время восстановления способности передвигаться после хирургической декомпрессии, указанное в предыдущих ггуГугикациях(Ю;8дней[Ю]и12,9. дней [7]), было сходно со средним временем и медианой в настоящем исследовании (12,9 и 14 дней соответственно). Данное взаимоотношение свидетельствует о том, что популяция собак в настоящем исследовании сходна с популяциями, аписанньь мив ранее стубликованньк работах. Выбор времени восстановления шособн<хти к передвижению в качестве критерия оценки объясняется тем, что это эффективная мера, которую можно оценить с помощью МШФ. Авторы данного исследования сочли этот показатель эффективности лечения достоверным, тоскатькуондаетшмфимый результат для оценки. Кроме того, сгйхобность передвигаться считается важной частью про цесса заживления как для собаки, так и для ее владельца, у собак, способных передвигаться, реже развиваются инфекции мочевьгбодящих путей, пневмония, атрофия мышц из-за недостаточного использования и пролежни. Кроме того, на этой стадии восстановления неврологической функции животные способны к произвольному мочеиспусканию. Это играет значительную роль в домашнем уходе за животным, так как владельцу не требуется производить дополнительных манипуляций, таких как опорожнение мочевого пузыря вручную.

Рисунок. Кривая Каплана-Мейера, показывающая значимое различие времени достижения оценки 4 балла по модифицированной шкале Франкеля между группой низкоинтенсивной лазерной терапии (НИЛТ) и контрольной группой (Р = 0,0016)

Данное исследование имеет нескшню недостатков, которые могли шособсгвошть статистической ошибке 1 рода (ошибочному отвержению правильной нулевой гипотезы). Оглядываясь назад, можно сказать, что некоторые из этих ограничений было возможно снизить. К ним относятся, например, малое число собак в каждой группе, отсутствие слепой фазы оценки состояния клинициск)м и истинной рандомизации групп, а также отсутствие процедуры плацебо в контрольной группе. К факторам, сложнее поддающимся контролю, относятся, например, препараты или лечебные процедуры; пыполнявшиеся до обращения в клинику Все собаки в данном исследовании получали 30 % полиэтиленгликоль (ПЭГ) (2,2 мл/кг в/в после операции и повторно на следующее утро), поскольку это стандартная процедура в клинике авторов. Б обеих группах были собаки, получавшие пгюкокортшюиды, в основном до поступления Б клинику. Это не считается переменной, осложняющей оценки; поскольку результаты исследований показывают, что глюкокортикоид не влияет на болезни у собак с грыжей МПД [ 1,22].

Хотя точная причина эффективности НИЛТ при данном сценарии неизвестна, возможно, что причиной различия между фуппами было воздействие на развитие вторичной травмы мозга по огжеанным выше механизмам. Возможно, это указывает на необходимость дополнительных исследований для поиска фактического благоприятного механизма. На основании данных этого исследования НДЛТ позволяет ускорить восстановление способности к передвиже-

Таблица 1. Анализ па методу Каплана-Мейера, покрывающий длительность периода достижения оценки 4 балле по модифицированной шкале Френкеля в днях в контрольной группе и группе, получавшей НИЛТ

ДИ - доверительный интервал, НИЛТ- низкаинтенсивная лазерная терапия, МШФ - модифицированная шкала Франкеля.

нию у собак после хирургической декомпрессии в связи с грыжей межпозвонкового диска.

Благодарности

Лазерная установка для данного исследования была взята во временное пользование у компании THOR Photomedicine.

Конфликт интересов

Ни один из авторов данной статьи не состоит в финансовых или личных взаимоотношениях с другими лицами или организациями, которые могли бы повлиять на достоверность информации или содержание данной статьи.