1、半導(dǎo)體激光的治療原理
半導(dǎo)體激光療法(Low Level Laser Therapy,LLLT)作為一種神奇的革命性治療方法,被廣泛應(yīng)用于治療各種疼痛與非疼痛性疾病,如皮膚病變、關(guān)節(jié)病變、神經(jīng)病變、肌肉、肌腱、肌筋膜炎、血管病變等相關(guān)病癥。它通過發(fā)射單一波長的紅外激光作用於神經(jīng)根、神經(jīng)干、神經(jīng)節(jié),或者痛點(diǎn)、穴位 (臨床研究顯示810nm波長激光最適合透入人體),產(chǎn)生一系列生物刺激效應(yīng),調(diào)節(jié)人體的免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、血液循環(huán)系統(tǒng)和組織代謝系統(tǒng)的病理生理狀態(tài),起到鎮(zhèn)痛、消炎、促進(jìn)傷口愈合、骨痂生長、神經(jīng)修復(fù)、提高機(jī)體免疫、改善血循環(huán)、促進(jìn)新陳代謝等作用,從而達(dá)到治病康復(fù)的目的。
2、半導(dǎo)體激光的四大治療作用:
● 不同波長激光對組織的穿透深度:
● 水黑色素血紅蛋白對不同波長激光的吸收曲線:
2、半導(dǎo)體激光的四大治療作用:
● 消炎消腫:半導(dǎo)體激光照射可以提高白細(xì)胞的吞噬能力,活化細(xì)胞色素氧化酶,使機(jī)體體液的噬菌能力增強(qiáng),局部免疫球蛋白增加,腎上腺皮質(zhì)系統(tǒng)功能增強(qiáng),調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能消炎抑菌,同時改善血液循環(huán),減輕局部充血和水腫。
● 止痛鎮(zhèn)痛:半導(dǎo)體激光照射可以降低末梢神經(jīng)興奮性,提高痛閾;促進(jìn)腦啡呔等鎮(zhèn)痛物質(zhì)釋放,降低局部組織的5-羥色胺含量;加速血液循環(huán),減少致痛物質(zhì)的淤積。
● 組織修復(fù): 半導(dǎo)體激光照射能促進(jìn)創(chuàng)面愈合,可使肉芽組織毛細(xì)血管密度增加,改善創(chuàng)面肉芽組織微循環(huán),促進(jìn)ATP的合成,刺激蛋白質(zhì)合成;促進(jìn)細(xì)胞母纖維增生,加強(qiáng)細(xì)胞分化,使新生上皮組織再生,促進(jìn)損傷組織及骨組織修復(fù)。
● 生理調(diào)節(jié):半導(dǎo)體激光照射可以增強(qiáng)機(jī)體免疫功能,增強(qiáng)細(xì)胞及機(jī)體新陳代謝,改善周遍循環(huán),調(diào)節(jié)內(nèi)分泌,使血液和細(xì)胞進(jìn)行雙向調(diào)節(jié)。
3、半導(dǎo)體激光的治療劑量
● 低功率激光療法簡介
低水平激光療法(LLLT)是應(yīng)用光(通常是在1mw–500mw范圍的低功率激光)在病理學(xué)方面促進(jìn)組織再生,減輕炎癥,緩解疼痛。這種光通常是紅色或近紅外(NIR)波段(600nm–1000nm)窄的光譜寬度,功率密度(輻射)在1mw-5w/cm2之間。它通常應(yīng)用于損傷部位數(shù)分鐘左右,一周幾次,共幾周。與其他的激光醫(yī)療過程不同,LLLT不是燒蝕或熱效應(yīng),而是一種光化學(xué)效應(yīng),如同植物的光合作用,通過對光的吸收而產(chǎn)生化學(xué)變化。
這一現(xiàn)象由匈牙利布達(dá)佩斯賽梅維什醫(yī)科大學(xué)的Endre Mester于1967年首先發(fā)表,就在工作激光被發(fā)明之后數(shù)年。Mester做了一個實(shí)驗(yàn)來測試激光輻射是否會導(dǎo)致小鼠患癌。他剃了小鼠背部的毛發(fā),把它們分為兩組,給其中一組用低功率的藍(lán)寶石激光照射(694 nm)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)治療組并沒有得癌癥,而令他驚訝的是,其毛發(fā)重新生長較未照射組更迅速。他稱這為“激光生物刺激”。
● LLLT有效性的證據(jù)
自1967年以來超過100個III期隨機(jī)、雙盲、安慰劑對照的臨床試驗(yàn)(RCTs)已發(fā)布,這些試驗(yàn)得到了超過1,000個實(shí)驗(yàn)室的支持,對與局部組織和全身產(chǎn)生一系列作用有關(guān)的主要機(jī)制及二次級聯(lián)效應(yīng)進(jìn)行了研究。取得積極成果的隨機(jī)對照試驗(yàn)已發(fā)表,按病理分有關(guān)于骨關(guān)節(jié)炎(Bertolucci和Grey 1995;Ozdemir等,2001; Stelian等,1992), 肌腱炎( Bjordal等人2006年b; Stergioulas等,2008;Vasseljen等,1992),創(chuàng)傷(卡埃塔諾等人,2009;Gupta等人,1998;Ozcelik等,2008;舒伯特等,2007),腰背痛(貝斯福德等,1999),頸痛( Chow等人,2006;古爾等,2004),肌肉疲勞(萊亞爾少年等人,2008年a ;萊亞爾少年等人2008年b),周圍神經(jīng)損傷( Rochkind等,2007)和中風(fēng)(蘭普爾等,2007 ;Zivin等人,2009);但結(jié)果并不總是積極的。失敗的結(jié)果在某些情況下可以歸因于幾個因素,包括劑量(輸出能量不足或過多,不足或過分的照射,不恰當(dāng)?shù)拿}沖方式,病灶區(qū)域照射面不足),治療部位不適當(dāng)和同期患者用藥(例如作為甾體和非甾體抗炎藥,可以抑制愈合)( Aimbire等人,2006;貢薩爾維斯等人,2007)。
● 藥物和劑量
如同其他形式的藥物,LLLT有其活性成分或叫做“藥”(照射參數(shù))和“劑量”(照射時間)。
能量(J)或能量密度(J/cm2)經(jīng)常被用來作為低功率激光劑量的一個重要特征,但這忽略了一個事實(shí),能量有兩個組成部分,功率和時間:能量(J)=功率(W)×時間(秒)它們之間并不一定存在相互關(guān)系,換句話說,如果功率加倍,時間減半,那么能量雖然相同的,但經(jīng)常觀察到不同的生物響應(yīng)。
因此LLLT最好用兩套獨(dú)立參數(shù)來描述:
(a)藥物(輻照參數(shù))
(b)劑量(時間)
另外,有證據(jù)表明,不同的波長,脈沖,相干性,偏振性等對生物調(diào)節(jié)效應(yīng)的大小存在一些影響。
● 重要結(jié)論
LLLT在相同波長下低劑量照射比高劑量照射效果好,這也說明了雙相劑量反應(yīng)或毒物興奮效應(yīng)(卡拉布里亞2001B)的基本概念。在一般情況下,低至3或5 J/cm2的能量密度的紅色或近紅外光照將有利于人體組織,但象50或100 J/cm2大劑量的照射就失去了有利的影響,甚至可能變成有害的。分子和細(xì)胞學(xué)機(jī)制LLLT表明,光子被線粒體吸收,它們刺激更多的ATP產(chǎn)生和活性氧水平降低,然后激活轉(zhuǎn)錄因子如NF-kB,以誘導(dǎo)許多基因轉(zhuǎn)錄物使LLLT產(chǎn)生有利影響。眾所周知活性氧低可刺激細(xì)胞增殖,活性氧高可抑制增殖并殺死細(xì)胞。一氧化氮量也與LLLT有關(guān),它可以在呼吸鏈和別處的結(jié)合點(diǎn)因光照而釋放出來,低劑量光照產(chǎn)生少量的NO,是有益的,而高劑量釋放高濃度NO,會造成損害。第三個可能性是, LLLT可激活轉(zhuǎn)錄因子產(chǎn)生更多保護(hù)性蛋白,它能抗凋亡,并且通常促進(jìn)細(xì)胞存活。
與此相反,能促進(jìn)細(xì)胞凋亡的不同的轉(zhuǎn)錄因子和細(xì)胞信號傳導(dǎo)途徑,可以在更高劑量的光照后被激活,這是完全可能的。我們相信,在不久的將來對低水平激光治療機(jī)理的認(rèn)識將不斷發(fā)展。這些進(jìn)展將導(dǎo)致主流醫(yī)學(xué)更加接受低水平激光療法,并可能導(dǎo)致LLLT被用于嚴(yán)重的疾病,如中風(fēng),心臟發(fā)作及腦部退行性疾病。然而雙相劑量反應(yīng)或低水平激光療法毒物興奮效應(yīng)的概念(低能量水平激光有好處,而高能量水平激光并不好)將一直存在。對于激光理療而言,采用高功率密度或者單次治療時間過長是不恰當(dāng)?shù)摹?/span>
----摘自《低功率激光療法雙相劑量響應(yīng)研究》,International Dose-Response Society,哈佛醫(yī)學(xué)院,2013。