Лазерное излучение низкоинтенсивное: Применение низкоинтенсивного лазерного излучения в лечении хирургической патологии Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

Содержание

ЭФФЕКТИВНОСТЬ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ КРАСНОГО И ИНФРАКРАСНОГО СПЕКТРА ДЛЯ КОРРЕКЦИИ РАДИАЦИОННОИНДУЦИРОВАННОГО МУКОЗИТА ПОЛОСТИ РТА И ГЛОТКИ | Седова

1. Jensen S.B., Peterson D.E. Oral mucosal injury caused by cancer therapies: current management and new frontiers in research // Journal of Oral Pathology & Medicine. 2014. Vol. 43, No. 2. P. 81–90.

2. Al-Ansari S. et al. Oral mucositis induced by anticancer therapies // Current oral health reports. 2015. Vol. 2, No. 4. P. 202–211.

3. Масленникова А.В. и др. Мукозит слизистой оболочки полости рта и глотки: патогенез, классификация, возможности коррекции // Вопросы онкологии. 2006. Т. 52, № 4. С. 379–384.

4. Cowen D. et al. Low energy helium-neon laser in the prevention of oral mucositis in patients undergoing bone marrow transplant: results of a double blind randomized trial // International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. 1997. Vol. 38, No. 4. P. 697–703.

5. Barasch A. et al. Helium-neon laser effects on conditioning‐induced oral mucositis in bone marrow transplantation patients // Cancer. 1995. Vol. 76, No 12. P. 2550–2556.

6. Silva G.B.L. et al. The prevention of induced oral mucositis with low-level laser therapy in bone marrow transplantation patients: a randomized clinical trial // Photomedicine and laser surgery. 2011. Vol. 29, No. 1. P. 27–31.

7. Cauwels R.G.E.C., Martens L.C. Low level laser therapy in oral mucositis: a pilot study // European Archives of Paediatric Dentistry. 2011. Vol. 12, No. 2. P. 118–123.

8. Carvalho P.A.G. et al. Evaluation of low-level laser therapy in the prevention and treatment of radiation-induced mucositis: a doubleblind randomized study in head and neck cancer patients // Oral oncology. 2011. Vol. 47, No. 12. P. 1176–1181.

9. Schubert M.M. et al. A phase III randomized double-blind placebocontrolled clinical trial to determine the efficacy of low level laser therapy for the prevention of oral mucositis in patients undergoing hematopoietic cell transplantation // Supportive Care in Cancer. 2007. Vol. 15, No. 10. P. 1145–1154.

10. Gautam A.P. et al. Effect of low-level laser therapy on patient reported measures of oral mucositis and quality of life in head and neck cancer patients receiving chemoradiotherapy — a randomized controlled trial // Supportive Care in Cancer. 2013. Vol. 21, No. 5. P. 1421–1428.

11. Lima A.G. et al. Efficacy of low-level laser therapy and aluminum hydroxide in patients with chemotherapy and radiotherapy-induced oral mucositis // Brazilian dental journal. 2010. Vol. 21, No. 3. P. 186–192.

12. Maiya G.A. et al. Effect of low level helium-neon (He-Ne) laser therapy in the prevention & treatment of radiation induced mucositis in head & neck cancer patients // Indian Journal of medical research. 2006. Vol. 124, No. 4. P. 399.

13. Gautam A.P. et al. Low level laser therapy for concurrent chemoradiotherapy induced oral mucositis in head and neck cancer patients — A triple blinded randomized controlled trial // Radiotherapy and Oncology. 2012. Vol. 104, No. 3. P. 349–354.

14. Zanin T. et al. Use of 660-nm diode laser in the prevention and treatment of human oral mucositis induced by radiotherapy and chemotherapy // Photomedicine and laser surgery. 2010. Vol. 28, No. 2. P. 233–237.

15. Gautam A.P. et al. Low level laser therapy against radiation induced oral mucositis in elderly head and neck cancer patients — a randomized placebo controlled trial // Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 2015. Vol. 144. P. 51–56.

16. Antunes H.S. et al. Cost-effectiveness of low-level laser therapy (LLLT) in head and neck cancer patients receiving concurrent chemoradiation // Oral oncology. 2016. Vol. 52. P. 85–90.

17. Oberoi S. et al. Effect of prophylactic low level laser therapy on oral mucositis: a systematic review and meta-analysis // PloSone. 2014. Vol. 9, No. 9. P. e107418.

18. Bensadoun R.J., Nair R.G. Low-level laser therapy in the prevention and treatment of cancer therapy-induced mucositis: 2012 state of the art based on literature review and meta-analysis // Current opinion in oncology. 2012. Vol. 24, No. 4. P. 363–370.

19. Bjordal J.M. et al. A systematic review with meta-analysis of the effect of low-level laser therapy (LLLT) in cancer therapy-induced oral mucositis // Supportive Care in Cancer. 2011. Vol. 19, No. 8. P. 1069–1077.

20. Migliorati C. et al. Systematic review of laser and other light therapy for the management of oral mucositis in cancer patients // Supportive Care in Cancer. 2013. Vol. 21, No. 1. P. 333–341.

21. Zecha J.A.E.M. et al. Low-level laser therapy/photobiomodulation in the management of side effects of chemoradiation therapy in head and neck cancer: part 2: proposed applications and treatment protocols // Supportive Care in Cancer. 2016. Vol. 24, No. 6. P. 2793–2805.

22. Чайлахян Р.К. и др. Активация мультипотентных стромальных клеток костного мозга лазерным и КВЧ-излучением и их сочетанным воздействием // Современные технологии в медицине. 2017. Т. 9, № 1.

23. Чудновский В.М., Леонова Г.Н., Скопинов С.А. Биологические модели и физические механизмы лазерной терапии. Владивосток: Дальнаука, 2002.

24. Глушкова О.В. и др. Эффекты облучения разных участков кожи мышей-опухоленосителей низкоинтенсивным лазерным светом // Биофизика. 2006. Т. 51, № 1. С. 123–135.

25. Werneck C.E. et al. Laser light is capable of inducing proliferation of carcinoma cells in culture: a spectroscopic in vitro study // Photomedicine and Laser Therapy. 2005. Vol. 23, No. 3. P. 300–303.

26. Renno A.C.M. et al. The effects of laser irradiation on osteoblast and osteosarcoma cell proliferation and differentiation in vitro // Photomedicine and laser surgery. 2007. Vol. 25, No. 4. P. 275–280.

27. Powell K. et al. The effect of laser irradiation on proliferation of human breast carcinoma, melanoma, and immortalized mammary epithelial cells // Photomedicine and laser surgery. 2010. Vol. 28, No. 1. P. 115–123.

28. Liu Y.H. et al. Effects of diode 808 nm GaAlAs low-power laser irradiation on inhibition of the proliferation of human hepatoma cells in vitro and their possible mechanism // Research communications in molecular pathology and pharmacology. 2004. Vol. 115. P. 185–201.

29. Sroka R. et al. Effects on the mitosis of normal and tumor cells induced by light treatment of different wavelengths // Lasers in surgery and medicine. 1999. Vol. 25, No. 3. P. 263–271.

30. Murayama H. et al. Low-power 808-nm laser irradiation inhibits cell proliferation of a human-derived glioblastoma cell line in vitro // Lasers in medical science. 2012. V. 27, No. 1. P. 87–93.

31. Al-Watban F.A.H., Andres B.L. Laser biomodulation of normal and neoplastic cells // Lasers in medical science. 2012. Vol. 27, No. 5. P. 1039–1043.

32. Sonis S.T. Pathobiology of oral mucositis: novel insights and opportunities // J. Support. Oncol. 2007. Vol. 5, No. 9, Suppl. 4. P. 3–11.

33. https://ctep.cancer.gov/protocolDevelopment/electronic_applications/ctc.htm

34. Khouri V.Y. et al. Use of therapeutic laser for prevention and treatment of oral mucositis // Brazilian Dental Journal. 2009. Vol. 20, No. 3. P. 215–220.

35. Шипилова А.Н. и др. Низкоинтенсивное лазерное воздействие в программах реабилитации больных, получающих химиолучевое лечение (лекция) // Вестник Российского научного центра рентгенорадиологии Минздрава России. 2011. Т. 4, № 11.

Ифракрасный лазер

При взаимодействии лазерного излучения с покровами тела человека часть оптической энергии отражается и рассеивается в пространстве. А другая часть поглощается биологическими тканями.

Глубина проникновения лазерного излучения в биоткани человека зависит от длины волны. Экспериментально установлено, что проникающая способность излучения от ультрафиолетового до оранжевого спектрального диапазона постепенно увеличивается от 1-20 мкм до 2,5 мм, с резким увеличением глубины проникновения в красном диапазоне (до 20-30 мм), с пиком проникающей способности в ближнем инфракрасном диапазоне (при длине волны 940-950 нм глубина проникновения до 70 мм) и резким снижением до долей миллиметра в дальнейшем инфракрасном диапазоне. Максимум пропускания кожей электромагнитного излучения находится в диапазоне от 800 до 1200 нм, поэтому большинство терапевтических лазерных аппаратов генерируют длины волн именно в этом диапазоне.

Например, в косметологическом аппарате RevitaShape используется низкоинтенсивный инфракрасный лазер с длинной волны 940 нм (глубина проникновения в ткани — до 70 мм).

НИЛИ (низкоинтенсивное лазерное излучение) инфракрасного диапазона преимущественно поглощается молекулами белка, воды, кислорода и углекислоты. Происходит стимуляция биохимической активности тканей, подверженных лазерному облучению.

Под влиянием НИЛИ увеличивается содержание кислорода в тканях и его утилизация клетками. Происходит выраженное усиление местного кровообращения, скорости кровотока, увеличение числа функционирующих капилляров. В результате повышается до необходимого уровня снабжение тканей кислородом и удовлетворяется избыточный «метаболический запрос», стимулированный НИЛИ. Увеличение количества кислорода в тканях способствует усилению энергетических и пластических процессов в клетках.

Деление клеток (пролиферация) — процесс, который происходит в организме постоянно. НИЛИ не только усиливает деление клеток, что позволяет убрать из организма «старые» клетки и заменить их молодыми, но, самое главное, восстанавливает биоритмику деления различных групп клеток в тканях и их взаимодействия.

При воздействии НИЛИ на поверхностные биоткани человека (кожа, подкожная жировая клетчатка, жировые скопления и мышцы) происходят следующие положительные изменения:

  • Ликвидация сопутствующих или параллельно протекающих воспалительных процессов

  • Усиление местного и общего иммунитета, антибактериальное действие

  • Замедление старения тканей

  • Улучшение эластичности и снижение плотности эпидермиса и дермы

  • Реконструкция дермы за счет упорядочения структуры эластичных и коллагеновых волокон

  • Нормализация массы жировой ткани с одновременной нормализацией в ней обменных процессов

  • Фиксация скоплений жировой ткани на своем естественном месте, увеличение мышечной массы с улучшением метаболических процессов и, как результат, вышеперечисленных изменений — снижение степени провисания тканей.

ИК-лазер также используется в процедурах лазерной биоревитализации. Например, с помощью аппарата Revita Light (Medilab, Германия) проводится безинъекционное введение гиалуроновой кислоты.

Специально разработанный препарат «Pure Hyaluron» 2,5% содержит особым образом структурированную низкомолекулярную гиалуроновую кислоту, которая легко проникает в глубокие слои дермы. Под воздействием энергии лазера Revita Light молекулы гиалуроновой кислоты в коже стабилизируются и полимеризуются, оказывая свое благотворное действие.

Revita Light имеет 3 длины волны, эффективность и безопасность которых экспериментально доказана. Это позволяет оказывать наиболее эффективное воздействие на все типы кожи.

2 рабочих режима лазера: импульсный (альфа модуляции частотой 10 Гц — для пре-обработки сухой кожи перед процедурой либо использования лазерной терапии в качестве самостоятельной процедуры с выраженным противовоспалительным эффектом (нанесение низкомолекулярной гиалуроновой кислоты потенцирует противовоспалительное действие лазерной системы), и режим постоянного света, используемый для полимеризации низкомолекулярной гиалуроновой кислоты, легко мигрирующей в дерму вплоть до глубоких слоев. Площадь поверхности зоны воздействия 3 типов светодиодов составляет 12,5 см.

Преимущества данной разработки:

  • 3 длины волны позволяют эффективно воздействовать на все типы кожи

  • Специальная линза позволяет фокусировать луч на нужную глубину

  • Длительность процедуры: всего 20 минут!

  • Исключительные результаты после первой процедуры (лифтинговый эффект, улучшение качества кожи — разглаживание неровностей кожи, противовоспалительный эффект)

  • Длительный эффект (результат от одной процедуры сохраняется от 3-4 дней до недели)

  • Отсутствие периода реабилитации (быстропроходящая легкая гиперемия).

Приятная, расслабляющая, освежающая процедура. Для достижения стойкого эффекта требуется курс из 6-10 процедур 2-3 раза в неделю, далее желательны поддерживающие процедуры однократно в течение месяца, для усиления действия запатентованной формулы Pure Hyaluron и поддержания пролонгированного лифтинг — эффекта рекомендовано ежедневное использование геля Pure Hyaluron для домашнего использования.

Уретральное и ректальное воздействие низкоинтенсивным лазерным излучением при заболеваниях мужских половых органов : подготовка, методика

Низкоинтенсивное лазерное излучение (НИЛИ) или низкоинтенсивная лазерная терапия (НИЛТ) используется во многих отраслях медицины, в т.ч. и в урологии с андрологией. Специалисты нашего центра тоже прибегают к этому методу в лечении заболеваний мужской репродуктивной системы.

Низкоинтенсивная лазерная терапия при заболеваниях мужских половых органов

Под низкочастотным подразумевают лазерное излучение с показателями, аналогичными или близкими к показателям  видимого света. Напомним, что длины волн видимого излучения находятся в диапазоне 400-760 нм. В терапевтических целях чаще всего используют лазер с длиной волны 635 нм или 890-904 нм, что соответствует видимому красному или инфракрасному излучению.

Лучи испускаются в непрерывном или в импульсном режиме с частотой от 80 до 10000 Гц. По многим из этих показателей НИЛИ имеет большое сходство с солнечной радиацией. Говоря простым языком, это значит, что низкочастотный лазер влияет на состояние облучаемых тканей примерно так же, как и обычный солнечный свет.

Облучение тканей низкоинтенсивным лазером не сопровождается структурными изменениями. Этим НИЛИ отличается от высокоинтенсивного лазера, который вызывает коагуляцию тканей, и применяется для удаления опухолей, кист, и иных патологических новообразований.

НИЛИ не нарушает целостность тканей. Тем не менее, оно вызывает ряд терапевтических эффектов на местном уровне:

  • препятствует высвобождению веществ-медиаторов, запускающих воспалительный процесс
  • усиливает иммунный ответ, способствует миграции в воспалительный очаг лейкоцитов, макрофагов, выделение антител-иммуноглобулинов
  • устраняет боль и отек
  • оказывает антиоксидантное действие – защищает клеточные мембраны от повреждения свободными радикалами
  • улучшает микроциркуляцию крови, насыщает ее кислородом
  • улучшает иннервацию ткани
  • способствует синтезу нуклеиновых кислот, белков, АТФ, и тем самым стимулирует регенеративные процессы
  • предупреждает процессы рубцевания.

При этом лазер не вызывает аллергических реакций, не оказывает токсического действия, и может совмещаться с лекарствами, физиотерапией, массажем, и другими видами лечения.

Для того чтобы лазер выполнял возложенные на него задачи, он должен соответствовать некоторым требованиям: быть монохромным, когерентным, поляризованным, и направленным. Говоря простым языком, это значит, что используют НИЛИ строго определенной длины волны,  интенсивности, а вектор излучения имеет правильную ориентацию в пространстве и времени. Этим требованиям в значительной степени соответствует гелий-неоновый или полупроводниковый лазер.

Не менее жесткие требования предъявляются и к безопасности аппаратуре для лазеротерапии. Ведь малейшее отступление от заданных параметров может нанести непоправимый вред. Мы работаем только на многофункциональных аппаратах высокого качества, прошедших сертификацию.

Использование в урологии низкоинтенсивного лазерного излучения

Низкоинтенсивное лазерное излучение в урологии хорошо зарекомендовала себя при воспалительных процессах. Прежде всего, это инфекционные уретриты. Причем инфекция может быть неспецифической и специфической, т.е., передающейся половым путем.

В дальнейшем инфекционное воспаление с уретры распространяется на соседние структуры: на мочевой пузырь, предстательную железу, и далее через семенные канатики на яички с придатками. Развивается простатит, орхит и эпидидимит, который без адекватного лечения быстро принимает хроническое течение.

Хотя простатит может развиваться первично без предшествующего уретрита. Среди причин: малоподвижный образ жизни, сидячая работа, переохлаждение, обменные нарушения (ожирение, сахарный диабет).

Воспаление сопровождается застойными явлениями в простате. В результате увеличивается вязкость эякулята, что приводит к  бесплодию и к эректильной дисфункции. Этому же способствует снижение синтеза тестостерона, олигозооспермия (уменьшение количества сперматозоидов в эякуляте) при воспалении яичек.

Методика НИЛТ

Лазерное лечение мужской урогенитальной системы можно проводить через кожу, когда источник НИЛИ располагается в проекции воспаления (промежность, гениталии). Но в этом случае значительная доля энергии лазера поглощается мягкими тканями, и не доходит до очага воспаления. Чтобы свести потери к минимуму и сделать лечение более эффективным, мы осуществляем низкоинтенсивное лазерное лечение простаты ректальным доступом, когда источник НИЛИ вводится в прямую кишку под контролем ректороманоскопа.

При уретрите источник лазера вводится в мочеиспускательный канал с помощью другого прибора, уретроцистоскопа.  Обезболивание при этом не требуется. Непосредственно перед лечением желательно опорожнить мочевой пузырь, очистить кишечник с помощью клизмы. Прием пищи допускается, но от алкоголя следует отказаться. Физические нагрузки тоже нежелательны.

Лечение НИЛИ можно осуществлять в режиме монотерапии (только лазером), или сочетать ее с другими видами лечения. Монотерапия проводится нами редко, и лишь в самом начале лечения. В дальнейшем для того чтобы усилить действие НИЛИ, мы добавляем к лечению антибиотики, противовоспалительные средства, витамины, иммуномодуляторы. Местное лечение помимо лазера включает в себя массаж простаты, а при уретритах – уретральные инстилляции (введение лекарств в уретру).

Продолжительность сеанса лечения низкочастотным лазером составляет несколько минут. Курс может вмещать до 10-12 сеансов, проводимых ежедневно или через день. Режим лечения НИЛИ определяется в каждом случае индивидуально.

После лечения уходят застойные явления в простате, разжижается эякулят, увеличивается количество сперматозоидов в нем. Устраняются дизурические расстройства, связанные с уретритом. Результативность лечения контролируется анализами крови и мочи, данными УЗИ и спермограммы.

Противопоказания к лечению низкоинтенсивным лазерным излучением

Следует заметить, что мы не проводим лечение при остро протекающих воспалительных процессах в уретре и простате с выраженной болью, повышением температуры, наличием крови или гноя в моче. При остром урологическом воспалении лазер противопоказан. Среди других противопоказаний:

  • заболевания крови с нарушением ее свертывания
  • доброкачественные и злокачественные новообразование органов урогенитальной системы
  • злокачественные новообразования любой другой локализации
  • тяжело протекающие хронические заболевания с выраженной дыхательной и сердечной недостаточностью
  • сахарный диабет, тиреотоксикоз, и другие эндокринные заболевания в стадии декомпенсации
  • любые остро протекающие инфекционные заболевания.

Чтобы диагностировать имеющиеся противопоказания, пациент перед НИЛИ проходит все необходимые обследования, его осматривают специалисты нашего центра.

Лечение больных остеоартрозом с использованием низкоинтенсивного лазерного излучения | Vasiljeva

1. <div><p>Багирова Г,Г. Майко О.Ю. Остеоартроз. М., 2005, 224с.</p><p>Бадокин В. В. Пути оптимизации терапии остеоартроза. Русс. мед. жур.,2006, 25, 1824-1829.</p><p>Волгарев М.Н. Определение вит. С с 2,6 — дихло- фенолиндофенолята натрия (реактив Тильманса). Сб.науч.трудов. Теоретич. и клинич. аспекты науки о питании. Методы оценки обеспеченности населения витаминами, том VIII, 1989.</p><p>Камышников B.C. Методы клинических лабораторных исследовании, М., 2003, 775 с.</p><p>В.А. Насонова, О. М. Фоломеева, В. Н. Амирджанова Ревматические заболевания в свете международной статистики. Тер.архив, 1998, 5,5-8.</p><p>С.А. Кобина, В.Ю. Семенов Введение в фармакоэкономику Пробл. стандарт, в здравоохра, 1999,1,39-48.</p><p>А. М. Лила, О. И. Карпов Остеоартроз: социальноэкономическое значение и фармакоэкономические аспекты патогенетической терапии Русс. мед. журн., 2003,28,1558-1562.</p><p>В.А Насонова, О. М. Фоломеева, В.Н. Амирджанова Ревматические заболевания в свете статистики: вопросы и факты. Клинич. ревматол., 1995,3,4-7.</p><p>Низкоинтенсивная лазерная терапия. Под ред. С. В. Москвина, В.А. Буйлин. М., ТОО Фирма процессов в хрящевой ткани и воспаления и поддерживает антиоксидантньш процессы. Это предположение требует дальнейшего изучения. Техника, 2000, 724 с.</p><p>Никитин А.В. Низкоинтенсивное лазерное излучение в практической медицине А. В. Никитин, И.Э. Есауленко, Л.В. Васильева. Воронеж ВГУ, 2000, 192 с.</p><p>Спиричев В. Б. Витамины, витаминоподобные и минеральные вещества. Справочник., М., 2004, 150с.</p><p>Спиричев В.Б. Что могут и чего не могут витамины. М., 2003, 154с.</p><p>Fife R.S. Osteoarthritis- epidemiology, pathology and pathogenesis. Primer on the Rheumatic Diseases, 11th ed. Atlanta, Georgia: Arthritis Foundation., 1997, 216-217.</p><p>Lahmander L.S. Markers of altered metabolism in osteoarthritis. J. Rheumatol., 2004, suppl., 70, 28-35.</p><p>Mort J.S., Billington C.J. Articular cartilage and changes in arthritis: Matrix degradation. Arthr. Res., 2001, 3, 337-341.</p><p>Roughley P.J., Lee E.R. Cartilage proteoglycans: Structure and potential functions. Microsc. Res. Tech., 1994, 28, 385.</p><p>Sandowsci U., Levinski H. Progress in Rheumatology, Boston, 1982., 1, 139-143.</p><p>Simon L.S. Osteoarthritis: a review. Clin. Conveston, 1999, 2. 26-37.</p></div><br />

Статьи, видео обзоры, полезная информация

1 Октября 2018


Сопоставление направлений низкоинтенсивной и высокоинтенсивной лазерной терапии

Введение


Лазеры – устройства, генерирующие электромагнитное излучение, которое относительно однородно по длине волны, фазе и поляризации, первоначально описанные Теодором Мейманом в 1960 году в виде рубинового лазера [1]. Спустя 3 года лауреатом нобелевской премии по физике Ж.И.Алфёровым получен патент в области гетеропереходов, что послужило развитию полупроводниковых лазеров. Благодаря его разработкам были созданы светодиоды на гетероструктурах и под руководством Ж.И. Алфёрова группой ученых создан первый в мире лазер на квантовых точках. [2] А уже 1967 году, спустя несколько лет, Эндре Местер из Университета Семмельвейса в Будапеште, Венгрия, захотел проверить, может ли лазерное излучение провоцировать рост раковых клеток у мышей. Местер обрил шерсть мышам, разделил животных на две группы, и подверг излучению лазером одну из групп. К его удивлению волосы на обработанной лазерной терапией группе выросли быстрее. Это была первая демонстрация «лазерной биостимуляции». До него Полом МакГаффом в Бостоне, США, был проведен другой опыт. Ученый успешно использовал недавно открытый рубиновый лазер для лечения злокачественных опухолей у крыс [3]. Однако ручной рубиновый лазер Э. Местера обладал лишь малой долей мощности по сравнению с лазером П.МакГаффа. Несмотря на то, что не было обнаружено эффекта лечения каких-либо опухолей излучением малой мощности, наблюдался другой эффект – повышенная скорость роста волос и лучшее заживление ран у крыс. Это было первым опытом того, что низкоуровневый лазерный луч (а не мощный тепловой лазер) может иметь место применения в медицине [4, 5]. Спустя десятилетия накопления исследовательских данных стало понятно, что в отличие от других медицинских лазерных процедур, низкоинтенсивная лазерная терапия (НИЛТ) обладает не абляционным или термическим эффектом, а фотохимическим эффектом, что означает поглощение света и воздействие на организм на химическом уровне [6]. Причина, по которой этот метод называется низкоинтенсивным, заключается в том, что оптимальный уровень энергии имеет низкую плотность и не сопоставим с другими формами лазерной терапии, применяемыми для абляции и коагуляции ткани [7].

Механизм воздействия лазерного излучения и клиническая значимость


Лазерная терапия как метод, изучаемый последние полвека, в настоящее время имеет высокую популярность. Это, в первую очередь, связано с тем, что за последние 10 лет были закреплены фундаментальные знания о данном методе, что, в свою очередь содействовало одобрению к использованию лазерной терапии во многих странах. Однако, несмотря на применение лазеров в современной медицине, стоит разобраться в механизмах, приводящих к терапевтическому эффекту и их значимости в практике клиницистов.

Цитохром с-оксидаза и синтез АТФ


Текущие исследования лазерной терапии уделяют особое внимание влиянию излучения на митохондрии [8]. Митохондрии, являясь по своей сути, двигателем клетки, вырабатывающим АТФ, и выполняющие дыхание клетки, имеют ключевую роль в клеточной и молекулярной физиологии, отвечая за реализацию всех метаболических потребностей в организме. Одним из ключевых компонентов митохондрий является цепь переноса электронов – биохимический процесс, использующий метаболические компоненты, переносящие энергию макроэргических связей фосфатов на АДФ посредством синтеза АТФ и последующего использования этой энергии на реализацию биоэнергетических функций клетки, таких как генная экспрессия, синтез вторичных мессенджеров, транскрипция белков и регуляция клеточного цикла. Одним из ключевых ферментов, осуществляющих клеточное дыхание в митохондриях является цитохром c-оксидаза (Cox) – многокомпонентный мембранный белок, который содержит двухъядерный активный медный центр (CuA), а также двухъядерный каталитический центр гема (a3-CuB), оба из которых облегчают перенос электронов на кислород. Этот ключевой фермент цепи переноса электронов и играет жизненно важную роль в биоэнергетике клетки [9].


В исследовании Cleber Ferraresi, которое проводилось в центре спортивной реабилитации, показано, что низкоинтенсивная лазерная терапия способствует ускоренному заживлению открытых ран и снятию отеков, тогда как применение высокоинтенсивной лазерной терапии (ВИЛТ) более эффективно на закрытых травмах, а также при лечении растяжения мышц или разрыва связок и незначительно лучше снимает болевой синдром, чем НИЛТ [10]. Подобные различия объясняются свойствами монохроматичного света (поглощением и рассеянием) и их влиянием на фотоакцепторы тканей разной глубины. Поглощение фотонов Cox приводит последний к электронно-возбужденному состоянию и, следовательно, может привести к ускорению реакций на цепи переноса электронов [11]. Опосредованное лазерным излучением ускорение транспорта электронов неизбежно индуцирует синтез АТФ [12], интенсивное ускорение синтеза АТФ, в свою очередь, как и увеличение протонного градиента, приводит к увеличению активности антипортеров Na+/H+ и Ca2+/Na+, в также всех АТФ-зависимых рецепторов. АТФ, являясь субстратом для аденилатциклазного цикла, – биохимического цикла передачи информации от гормона (вторичного мессенджера) непосредственно на генетический материал клетки – контролирует уровень цАМФ. Ca2+ и цАМФ способствуют нормальному функционированию АТФ-зависимых каналов и белковых рецепторов.

Оксид азота и апоптоз


С развитием молекулярной физиологии большое внимание в медицине стало уделяться изучению роли оксида азота (NO), как универсального трансмиттера, играющего не последнюю роль в развитии различных патологических состояний. NO индуцирует вазодилатацию, участвует в регуляции клеточного цикла, является нейромедиатором, регулирует каскад реакций, приводящих к апоптозу, а также пролиферации клеток, играет существенную роль в работе эндотелия сосудистой стенки. В связи с этим стоит обобщить данные исследований для того, чтобы приблизиться к более глубокому пониманию возможностей использования NO в лазерной медицине. Известно, что цитохром с-оксидаза ингибируется оксидом азота (NO) [13, 14]. Подобный механизм можно объяснить прямой конкуренцией между оксидом азота и кислородом за восстановление двухъядерного каталитического центра CuB/a3 цитохром с-оксидазы [15]. Существуют данные, исходя из которых можно предположить, что лазерное излучение способно предотвратить ингибирование цитохром с-оксидазы путем фотодиссоциации NO с его сайтами связывания [16, 17]. Поскольку такое связывание намного слабее, чем ковалентная связь, такая диссоциация возможна при применении лазерной терапии в клинической практике и к тому же является обратимой, что, в свою очередь, демонстрирует безопасность применения лазерного излучения. Тем не менее, при использовании низкоинтенсивного лазерного излучения диссоциация оксида азота с активным центром Cox способствует индуцированию механизмов пролиферации клеток тканей и отключению клеточной смерти, приводящей к локальному воспалению тканей. Данный механизм может быть эффективен при использовании лазерной терапии в целях снижения воспаления тканей у больных ревматоидным артритом [18]. Диссоциация NO от Cox способствует увеличению скорости дыхания митохондрий [19]. Некогерентный свет действительно может выключить механизм ингибирования цитохром с-оксидазы, вызванный связыванием NO с ферментом как в изолированных митохондриях, так и в целых клетках [20]. НИЛ также может защищать клетки от NO-индуцированного апоптоза [13].

ROS и регуляция экспрессии генов.


В исследовании Karu TI сообщалось, что лазерная терапия производит сдвиг в общем окислительно-восстановительном потенциале клетки в направлении большего окисления [21]. Изменение редокс-потенциала в положительную сторону говорит об увеличении уровня ROS (активных форм кислорода) и повышении окислительно-восстановительной активности клеток [22, 23, 24]. Далее, за счет воздействия лазерного излучения посредством воздействия на фотоакцепторы клеточной мембраны, повышается уровень внутриклеточного кальция, приводя к активации мембранного потенциала клетки и активации транскрипторных факторов [25]. Из всего вышеперечисленного можно предположить, что редокс-потенциал клетки, индуцированный светом, регулирует клеточные сигнальные пути, контролирующие экспрессию белка. Модуляция клеточного редокс-состояния может активировать или ингибировать сигнальные каскады, тем самым стимулируя или подавляя клеточный ответ, что напрямую зависит от длины волн воздействующего на ткани света [13]. Несколько регуляторных путей опосредуются через клеточное окислительно-восстановительное состояние. Изменения редокс состояния индуцируют активацию многочисленных внутриклеточных сигнальных путей, таких как синтез нуклеиновых кислот, синтез белка, активация фермента и прогрессирование клеточного цикла [10].


Профили экспрессии генов фибробластов человека, облучаемые низкоинтенсивным красным светом, показывают, что облучение может влиять на экспрессию многих генов, принадлежащих к различным функциональным категориям [27]. Воздействие НИЛТ стимулирует рост клеток посредством регуляции экспрессии генов, связанных с пролиферацией, и косвенно, при помощи регуляции экспрессии генов, связанных с миграцией и ремоделированием клеток, синтезом и восстановлением ДНК, ионными каналами, мембранным потенциалом и клеточным метаболизмом. В то время как воздействие ВИЛТ усиливает клеточную пролиферацию путем подавления апоптоза клеток [28].




Высокоинтенсивная лазерная терапия


Лазеры высокой интенсивности обладают тепловым и механическим эффектом и вызывают электромагнитное поле, фотоэлектрические, электрохимические и другие изменения в экспонированных тканях. Эффективность высокоинтенсивного лазерного излучения обуславливается тем, что с увеличением мощности глубина проникновения увеличивается, поэтому эффекты в глубоких структурах, несмотря на снижение количества и качества (когерентность, поляризацию) световой электромагнитной энергии.


Эффект снятия боли реализуется стимулирующим воздействием облучения на регенерацию нервных волокон. Противовоспалительный эффект реализуется путем модуляции компонентов воспалительной реакции, экссудации, изменения и пролиферации, а также путем стимулирования реактивных реакций организма. Это реализуется путем блокирования циклооксигеназ и липоксигеназ и воздействия на синтез простагландина и простациклина. Клеточная биостимуляция реализуется посредством ускоренного клеточного метаболизма путем увеличения митотического индекса клеток, которые активируют репаративный процесс. Внеклеточный перенос ионов активируется путем активации обмена клеток. Все эти механизмы приводят к положительным эффектам в отношении отеков и стимуляции процесса заживления, трофики венозной и лимфатической микроциркуляции.


Эффективность ВИЛТ основана на специфической и характерной высокой пиковой мощности лазерного импульса с определенной частотой и шириной импульса. Благодаря этой высокой пиковой мощности большое количество энергии подается на короткое время (вертикальный эффект), в отличие от традиционной подачи такого же количества энергии в течение длительного времени и риска нагрева и повреждения ткани (горизонтальный эффект).


Исследования, способствующие пониманию молекулярных механизмов и клеточных процессов, лежащих в основе системных эффектов, вызванных импульсным облучением Nd:YAG-лазером, приводят к пониманию факторов, но пока результаты не являются окончательными [29]. Следовательно, из-за отсутствия эффективного поглощения хромофора излучения Nd:YAG (длина волны 1064 нм) в клетках и тканях предполагается, что вместо фотохимических процессов механизмы поглощения, вероятно, связаны с комбинированными фотомеханическими и термодинамическими взаимодействиями, ответственными за анальгетический, антиодиальный, противовоспалительный и репаративный эффект импульсного Nd:YAG-лазера. Предполагается, что клетки реагируют на импульсные Nd:YAG-лазерное облучение механотранзитивным механизмом, а взаимодействие между тканями и лазерным излучением изменяет механику микроокружения клетки, тем самым воздействуя на клетки механическим напряжением. Биологические эффекты высокоэнергетических лазеров включают механический ударный эффект, тепловой эффект, возникновение электромагнитного поля и фотовольтаические, электрохимические и другие изменения в экспонированных тканях.


По сравнению с другими физиотерапевтическими методами, лазерное излучение имеет большую эффективность. Так, в сравнительном исследовании влияния ВИЛТ и ультразвуковой терапии на 70 пациентах с синдромом поражения плеча было показано, что ВИЛТ показала большую эффективность при снятии болевого синдрома. Механизм этого результата может быть следующим: поскольку оптическая энергия высокоинтенсивного лазера проникала в пораженную область и распространялась в ткани, возникали эффекты фотохимии, включая окисление митохондрий и облегчение образования АТФ. Это приводит к увеличению обмена веществ и облегчению кровообращения после расширения кровеносных и лимфатических сосудов. В конце концов, лишние жидкости, которые были накоплены в организме, были реабсорбированы и быстро удалены. Однако важное внимание стоит уделять характеристикам излучения и влиянию на структуры. Взаимодействие тканей с лазерным излучением определяется характеристиками излучения, длины волны, режима излучения (непрерывного или импульсного), длительности импульса, энергии и мощности. Было обнаружено, что лазерное излучение в спектральном диапазоне 600-1064 нм имеет самое глубокое проникновение в ткани [30]. Например, глубина проникновения лазера Nd-YAG достигает 100 мм. Структура ткани изменяет физические свойства лазерного излучения (параметры когерентности и поляризации). Специфические свойства биологического объекта: коэффициент отражения и поглощения, теплопроводность и теплоемкость, а также наличие определенных химических соединений.



Низкоинтенсивная лазерная терапия


Низкоинтенсивная лазерная терапия включает в себя применение света низкой мощности в красных или ближних инфракрасных длинах волн для смягчения и лечения различных заболеваний и травматических повреждений. Монохроматический и когерентный свет, создаваемый лазерами, используется для стимуляции заживления и регенерации. НИЛТ применяется для увеличения скорости восстановления тканей, улучшение их эластичности и стойкости, устранения воспаления и уменьшения отека, облегчения боли и профилактики некоторых заболеваний. Техническим термином, часто используемым для описания этой формы терапии, является фотобиомодуляция или биостимуляция. Лазеры или некогерентные источники света, такие как светоизлучающие диоды, могут использоваться для стимуляции функции клетки. Их биологический эффект не является термическим, как в случае с высокоинтенсивными лазерами. Видимая инфракрасная волна, как полагают, поглощается хромофорами внутри клеток, расположенных в митохондриях. Изменения в активности цитохрома приводят к нормализации функции клеток, облегчению боли и заживлению тканей. При этом в лечении тех или иных заболеваний возможность выбора оптимальных оптических параметров, таких как длина волны, флюенс, скорость потока (плотность мощности), состояние поляризации, когерентность и структура импульса, способствует достижению результатов в экспериментальных и терапевтических моделях, однако пока еще не достигнут консенсус касательно строгих параметров при лечении и профилактике различных патологий. При этом дозировка обычно составляет 10 мВт-500 мВт (0,01 -> 0,01 Вт). Плотность мощности от 0,005 Вт/см2 до 5 Вт/см2. Однако при таких показателях излучения низкоинтенсивная лазерная терапия не должна использоваться при карциномах или наличии других новообразований. Его также следует избегать на щитовидной железе или глазах, поскольку в подобных случаях не исключено развитие осложнений в местах применения.


Учитывая низкую мощность излучения в НИЛТ, стоит сказать, что данная терапия эффективна в случаях реабилитации при различных патологиях, где процессы, приводящие к нагреванию тканей, могут ухудшить состояние. Например, транскраниальное применение НИЛТ (808 нм) значительно улучшила состояние и ускорила восстановление после ишемического инсульта у крыс, когда они получили одно лечение через 24 часа после инсульта [21]. Инсульт индуцировался у крыс двумя разными способами: (1) постоянная окклюзия средней мозговой артерии через краниотомию или (2) введение нити. Лазер использовался транскраниально на обнаженном (бритая кожа) черепе, помещая кончик волоконной оптики диаметром 4 мм на кожу в 2 положениях на голове на контралатеральное пораженному полушарию. Местоположения были определены из предыдущих измерений. Лазер использовался с плотностью мощности 7,5 мВт/см2. В обеих моделях инсульта неврологический дефицит через 3 недели после инсульта был значительно снижен (на 32%) (P <.01) у обработанных лазером крыс по сравнению с контрольной группой. При этом в другом исследовании с применением низкоинтенсивного лазерного излучения доказано, что применение лазеров способствует восстановлению нервных тканей: так, количество новообразованных нейронных клеток, оцененных двойной иммунореактивностью на бромдезоксиуридин и изотип III тубулина, а также мигрирующих клеток (иммунореактивность двойного кортина), было значительно повышено в экспериментальных моделях, по сравнению с контрольной группой [22].



Направленность высокоинтенсивной и низкоинтенсивной лазерной терапии


При сравнении высокоинтенсивной и низкоинтенсивной лазерной терапии, следует отметить, что различия в их эффективности и терапевтическом эффекте обусловлены каскадами реакций, запускаемыми фотоакцепторами, на которые воздействует излучение. Эффективное проникновение света в биологические ткани строго определено оптическим окном в пределах 600 – 1200 нм. При высокоинтенсивном излучении, по сравнению с низкоинтенсивным, одними из ключевых различий являются мощность и режим работы лазера (импульсный или постоянный). Высокоинтенсивная лазерная терапия приводит к тепловому эффекту, то есть нагреву тканей, что при лечении и профилактике, а также наличии сопутствующих заболеваний может приводить к нежелательным побочным эффектам. Поэтому более перспективным является применение низкоинтенсивных лазеров, не приводящих к развитию тепловых патогенетических последствий. Поглощение и рассеяние света в ткани намного выше в синем спектре. Это обусловлено тем, что тканевые хромофоры дермы не позволяют проникать синему спектру в глубокие слои тканей, поглощая и рассеивая его на поверхности. Однако подобный эффект нашел свое терапевтическое применение – синий спектр с большим успехом используется для антисептической обработки ран в хирургии и травматологии, в стоматологии в целях уничтожения патогенной микрофлоры, а также в косметологии для целого ряда процедур и дерматовенерологии при лечении кожных заболеваний [30]. Тем не менее излучение в красном спектре не обладает подобными дезинфицирующими свойствами, однако поглощается на более глубоких слоях тканей, поскольку основные тканевые хромофоры (гемоглобин и меланин) имеют высокую способность поглощения при более коротких длинах волн. Таким образом создается оптическое окно, где с одной стороны короткие волны поглощаются хромофорами поверхностных структур (< 600 нм), а с другой стороны длинные волны ( > 1200 нм поглощаются водой), так как молекулы воды сильно поглощают инфракрасный свет на длинах волн более 1200 нм.

Заключение


Использование лазерной терапии у животных и пациентов почти всегда применяется исключительно в красном и инфракрасном спектре света (600 – 1200 нм). Высокоинтенсивное излучение имеет определенную эффективность, провоцируя тепловой эффект за счет поглощения излучения молекулами воды. Подобный эффект применим для лечения травм и некоторых системных заболеваний опорно-двигательного аппарата, поскольку способствует разрешению отека, однако в долгосрочной перспективе может провоцировать развитие сопутствующих патологий и при длительной экспозиции во время лечения приводить к неблагоприятным побочным эффектам [31]. Что было продемонстрировано в рандомизированном контролируемом исследовании целью которого было сравнение эффектов НИЛТ и ВИЛТ в качестве средств обезболивания и улучшения функционального состояния пациентов с остеоартритом коленного сустава. В этом исследовании участвовало 53 мужчины со средним возрастом 54,6 года. Пациенты были случайным образом распределены по трем группам: первая группа – ВИЛТ и лечебно-физкультурные упражнения; вторая группа – НИЛТ и лечебно-физкультурные упражнения; третья группа – плацебо-лазер и лечебно-физкультурные упражнения в группах 1, 2 и 3 соответственно. Полученные результаты были анализированы исходя из результатов визуальной аналоговой шкалы боли и оценки функции коленного сустава, измеренной индексом остеоартрита Университета Онтарио и Университета Макмастера (WOMAC). Результат показал, что ВИЛТ и НИЛТ в сочетании с физическими упражнениями являются эффективными методами лечения, снимая боль и улучшая работу коленного сустава после 6 недель лечения. ВИЛТ в сочетании с упражнениями был более эффективен, чем НИЛТ в сочетании с упражнениями, и оба метода лечения были лучше, по сравнению с плацебо-группой [32]. Такую эффективность ВИЛТ по сравнению с НИЛТ можно обосновать тепловым эффектом и улучшением рециркуляции лимфы в области, где применялась терапия. Тем не менее, существуют данные, что низкоинтенсивная лазерная терапия более эффективна в качестве средства для снятия боли при неврологических патологиях, лечении нейрогуморальных нарушений, метаболических синдромах и лечении системных заболеваний [33], а также в качестве неинвазивного метода снятия боли при травмах и заболеваниях опорно-двигательного аппарата [34, 35], а также способствует восстановлению нейронных и мигрирующих клеток. Молекулярные и клеточные механизмы лазерной терапии позволяют предположить, что стимуляция митохондрий приводит к продукции большего количества АТФ и изменению уровня ROS, которые затем активируют транскрипционные факторы, индуцирующие многие продукты транскрипции генов, отвечающие за положительные эффекты терапевтического метода. Известно, что АФК стимулируют клеточную пролиферацию низких уровней, но ингибирует пролиферацию и убивает клетки на высоких уровнях [36].


Дальнейшие успехи в понимании механизма лазерной терапии будут по-прежнему изучаться. Эти достижения приведут к использованию ЛТ для лечения таких заболеваний, как инсульт, ОКС и дегенеративные заболевания головного мозга.

Источники


  1. Maiman T. H. Stimulated optical radiation in ruby //SPIE milestone series. – 2002. – №. 173. – С. 61-61.


  2. Russian and Americans share hi-tech Nobel. BBC News Tuesday, 10 October, 2000


  3. MgGuff P. E., Deterling Jr R. A., Gottlieb L. S. Tumoricidal effect of laser energy on experimental and human malignant tumors //New England Journal of Medicine. – 1965. – Т. 273. – №. 9. – С. 490-492.


  4. Mester E. et al. THE STIMULATING EFFECT OF LOW POWER LASER RAYS ON BIOLOGICAL SYSTEMS. – Medical Univ., Budapest, 1968.


  5. Mester E., Szende B., Gärtner P. The effect of laser beams on the growth of hair in mice //Radiobiologia, radiotherapia. – 1968. – Т. 9. – №. 5. – С. 621-626.


  6. Huang Y. Y. et al. Biphasic dose response in low level light therapy //Dose-response. – 2009. – Т. 7. – №. 4. – С. dose-response. 09-027. Hamblin.


  7. Hamblin M. R., Demidova T. N. Mechanisms of low level light therapy //Mechanisms for low-light therapy. – International Society for Optics and Photonics, 2006. – Т. 6140. – С. 614001.


  8. Huang Y. Y. et al. Biphasic dose response in low level light therapy–an update //Dose-Response. – 2011. – Т. 9. – №. 4. – С. dose-response. 11-009. Hamblin.


  9. Srinivasan S., Avadhani N. G. Cytochrome c oxidase dysfunction in oxidative stress //Free Radical Biology and Medicine. – 2012. – Т. 53. – №. 6. – С. 1252-1263.


  10. Ferraresi C. et al. Light-emitting diode therapy (LEDT) before matches prevents increase in creatine kinase with a light dose response in volleyball players //Lasers in medical science. – 2015. – Т. 30. – №. 4. – С. 1281-1287.


  11. Yu W. et al. Photomodulation of oxidative metabolism and electron chain enzymes in rat liver mitochondria //Photochemistry and photobiology. – 1997. – Т. 66. – №. 6. – С. 866-871.


  12. Passarella S. He-Ne laser irradiation of isolated mitochondria //J Photochem Photobiol B. – 1989. – Т. 3. – С. 642-643.


  13. Beltrán B. et al. The effect of nitric oxide on cell respiration: a key to understanding its role in cell survival or death //Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2000. – Т. 97. – №. 26. – С. 14602-14607.


  14. Brown G. C. Regulation of mitochondrial respiration by nitric oxide inhibition of cytochrome c oxidase //Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Bioenergetics. – 2001. – Т. 1504. – №. 1. – С. 46-57.


  15. Antunes F., Boveris A., Cadenas E. On the mechanism and biology of cytochrome oxidase inhibition by nitric oxide //Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2004. – Т. 101. – №. 48. – С. 16774-16779.


  16. Lane N. Cell biology: power games. – 2006.


  17. Karu T. I., Pyatibrat L. V., Afanasyeva N. I. Cellular effects of low power laser therapy can be mediated by nitric oxide //Lasers in surgery and medicine. – 2005. – Т. 36. – №. 4. – С. 307-314.


  18. Hsieh Y. L. et al. The fluence effects of low-level laser therapy on inflammation, fibroblast-like synoviocytes, and synovial apoptosis in rats with adjuvant-induced arthritis //Photomedicine and laser surgery. – 2014. – Т. 32. – №. 12. – С. 669-677.


  19. Karu T. et al. Photobiology of low-power laser effects //Health phys. – 1989. – Т. 56. – №. 5. – С. 691-704.


  20. Borutaite V., Budriunaite A., Brown G. C. Reversal of nitric oxide-, peroxynitrite-and S-nitrosothiol-induced inhibition of mitochondrial respiration or complex I activity by light and thiols //Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Bioenergetics. – 2000. – Т. 1459. – №. 2-3. – С. 405-412.


  21. Karu T. Primary and secondary mechanisms of action of visible to near-IR radiation on cells //Journal of Photochemistry and photobiology B: Biology. – 1999. – Т. 49. – №. 1. – С. 1-17.


  22. Grossman N. et al. 780 nm low power diode laser irradiation stimulates proliferation of keratinocyte cultures: involvement of reactive oxygen species //Lasers in Surgery and Medicine: The Official Journal of the American Society for Laser Medicine and Surgery. – 1998. – Т. 22. – №. 4. – С. 212-218.


  23. Alexandratou E. et al. Human fibroblast alterations induced by low power laser irradiation at the single cell level using confocal microscopy //Photochemical & Photobiological Sciences. – 2002. – Т. 1. – №. 8. – С. 547-552.


  24. Chen A. C. H. et al. Low-level laser therapy activates NF-kB via generation of reactive oxygen species in mouse embryonic fibroblasts //PloS one. – 2011. – Т. 6. – №. 7. – С. e22453.


  25. Lavi R. et al. Low energy visible light induces reactive oxygen species generation and stimulates an increase of intracellular calcium concentration in cardiac cells //Journal of Biological Chemistry. – 2003. – Т. 278. – №. 42. – С. 40917-40922.


  26. Huang Y. Y. et al. Biphasic dose response in low level light therapy–an update //Dose-Response. – 2011. – Т. 9. – №. 4. – С. dose-response. 11-009. Hamblin.


  27. Song S. et al. cDNA microarray analysis of gene expression profiles in human fibroblast cells irradiated with red light //Journal of investigative dermatology. – 2003. – Т. 120. – №. 5. – С. 849-857.


  28. Avci P. et al. Low-level laser (light) therapy (LLLT) in skin: stimulating, healing, restoring //Seminars in cutaneous medicine and surgery. – NIH Public Access, 2013. – Т. 32. – №. 1. – С. 41.


  29. Angelova A., Ilieva E. M. Effectiveness of high intensity laser therapy for reduction of pain in knee osteoarthritis //Pain Research and Management. – 2016. – Т. 2016.


  30. Niemz M. H. Laser-tissue interactions: fundamentals and applications. – Springer Science & Business Media, 2013.


  31. Alayat M. S. M., Elsodany A. M., El Fiky A. A. R. Efficacy of high and low level laser therapy in the treatment of Bell’s palsy: a randomized double blind placebo-controlled trial //Lasers in medical science. – 2014. – Т. 29. – №. 1. – С. 335-342.


  32. Kheshie A. R., Alayat M. S. M., Ali M. M. E. High-intensity versus low-level laser therapy in the treatment of patients with knee osteoarthritis: a randomized controlled trial //Lasers in medical science. – 2014. – Т. 29. – №. 4. – С. 1371-1376.


  33. Hawkins D., Houreld N., Abrahamse H. Low level laser therapy (LLLT) as an effective therapeutic modality for delayed wound healing //Annals of the New York Academy of Sciences. – 2005. – Т. 1056. – №. 1. – С. 486-493.


  34. Chen L. et al. Efficacy of high intensity laser therapy in treatment of patients with lumbar disc protrusion: A randomized controlled trial //Journal of back and musculoskeletal rehabilitation. – 2017. – №. Preprint. – С. 1-6.


  35. Alayat M. S. M. et al. Long-term effect of high-intensity laser therapy in the treatment of patients with chronic low back pain: a randomized blinded placebo-controlled trial //Lasers in medical science. – 2014. – Т. 29. – №. 3. – С. 1065-1073.


  36. Prindeze N. J., Moffatt L. T., Shupp J. W. Mechanisms of action for light therapy: a review of molecular interactions //Experimental biology and medicine. – 2012. – Т. 237. – №. 11. – С. 1241-1248.

Низкоинтенсивная лазерная терапия в лечении миофасциального вертеброгенного болевого синдрома | Публикации

Низкоинтенсивная лазерная терапия в лечении миофасциального вертеброгенного болевого синдрома

T.Iu. Guseinov

  (2007)

Реферат
Текст

Лекция на конференции хиропрактического общества Ирландии в октябре 2007. Рабочий вариант на русском. Слайды в прикрепленном файле.

План изложения материала.

  • Механизмы терапевтического эффекта низкоинтенсивного лазерного излучения

  • Типы низкоинтенсивной лазерной терапии

  • Методология дозирования низкоинтенсивной лазерной терапии

В 1952 Российские и Американские ученные получили Нобелевскую премию за реализацию способа получения лазерного излучения. С начала 60 годов в мире, стали интенсивно проводить исследования по использованию лазеров в медицине. В России была утверждена Государственная программа научных и практических исследований в этом направлении. В результате был накоплен огромный эмпирический материал. Данные свидетельствовали, что низкоинтенсивное лазерное излучение может оказывать положительное терапевтическое воздействие в самых различных областях медицины.

Механизмы лазерного взаимодействия с биологической тканью

Изучение механизмов лазерного взаимодействия с биологической тканью, в основном, велось в двух направлениях:

  • Оценка биологической реакции биоткани на лазерное излучение

  • Поиск первичного акцептора фотона

За 40 лет проведено огромное количество клинических и экспериментальных исследований. Причем эти исследования давали пищу как скептикам, так и оптимистам лазерной терапии.


Например, скептики могли бы отметить. При первом направлении изучения механизмов каждый исследователь находил физиологическую реакцию той системы, которую он исследовал. При втором направлении, зная спектры поглощения изучаемого акцептора, всегда можно было подобрать соответствующую длину волны лазерного излучения для изменения характеристик акцептора. А биологически инертных лазерных источников просто не оказалось. После облучения можно было зарегистрировать сотни изменений. В результате было предложено такое количество возможных механизмов терапевтического воздействия лазера, что просто их перечисление заняло часы. Но даже скептики не могли не признать, что низкоинтенсивное лазерное облучение можно использовать как терапевтический агент.


Оптимисты и практики могли бы отметить. Самым изученным и неоспоримым эффектом лазерного облучения является стимуляция микроциркуляции. При лазерном облучении отмечается возрастание объемной доли микрососудов и улучшения качества эритроцитов. Учитывая многочисленность объективных методов оценки микроциркуляции, их простоту и доступность,  этот эффект бесспорен. Таким образом, если бы единственным эффектом лазерного облучения было бы только улучшение микроцикуляции, это являлось бы достаточным основанием для его применения. Исследователи могут искать глубинные и специфические механизмы. И они, несомненно, есть.

Общие биологические свойства лазеров

Огромный массив экспериментальных и клинических данных позволил выделить два бесспорных факта:

  • Биологические эффекты вызываются лазерным излучением любой длинны волны.

  • Биологические эффекты лазерного излучения зависят от дозировки.

Можно сказать, что первый пункт отрицает принцип первичного акцептора. Например, активность какого-то фермента можно изменить любой длиной волны лазерного излучения. Но многие эффекты при определенных длинах волн достигаются меньшими энергиями и с большей эффективностью. Или терапевтическое окно дозировок шире.


Второй пункт говорит о том, что для данного биологического эффекта существует оптимальная доза.

Короче, но категоричнее можно сказать:


биологический эффект лазерного облучения зависит не от длины волны, а от дозы.

Связь между биологической реакцией и дозой низкоинтенсивного лазерного излучения.

Слишком маленькое воздействие не вызывает эффект. Слишком большое вызывает отсутствие изучаемого эффекта и повреждение.


В настоящее время большинство исследователей считают, что эффект низкоинтенсивного лазерного облучения на биологические объекты носит неспецифический характер. Лазерное облучение является фактором возмущения для биологической системы, что приводит к ответной реакции. Реакция зависит как от характеристик лазерного облучения, так и от функционального состояния биологической системы. Но важным является то, что этот возмущающий фактор является физиологическим и генетически знакомым биологической системе.

Спектр солнечного света вне атмосферы и у поверхности Земли


(Картинка использована с разрешения С.В.Москвина, автора книги «Основы лазерной терапии», 2006 г)

Сама природа лазерного излучения естественна — свет. В солнечном свете в той или иной дозировке присутствуют все длины волн используемые при лечении лазерном.


Интересно, что энергетическая характеристика света в солнечный день того же порядка, что используется при низкоинтенсивной лазерной терапии. Но при лазерной терапии эта энергия сконцентрирована на определенной длине волны. А длина волны определяет глубину проникновения в ткани. Возможно, что другие свойства лазерного излучения – когерентность и поляризованность так же играют свою роль. Так или иначе, ткани на глубине нескольких сантиметров, никогда не видевшие свет бурно, реагируют на лазерное излучение как на знакомое воздействие. Если животный мир произошел от одноклеточных организмов, то это неудивительно. Хочу отметить любопытное совпадение. На представленном слайде видны энергетические пики поглощения атмосферой определенных длин волн. То есть эти длины волн достигают поверхности земли с наибольшей потерей энергии. Например, ≈ 0.63, 0.7, 0.89 мкм и т.д. Все эти длинны волн наиболее часто применяются в низкоинтенсивной лазерной терапии. Причем пришли к использованию этих длин волн эмпирически. Они вызывают наиболее заметные биологические эффекты. Миллионы лет назад, атмосфера была иной и энергетическая характеристика света по длинам волн то же была иной. Но жизнь зарождалась в тех условиях. Может быть, клетки особенно бурно реагируют на ту длину волны света, которую им теперь не хватает?


Мы уже говорили о неоспоримости влияния лазерного облучения на микроциркуляцию. Учитывая глобальность значения микроциркуляции, только это явление может объяснить большую часть терапевтического эффекта лазера. Таких как интенсификация обмена в области облучения, ускорении репаративных и пролиферативных процессов. Повышение клеточного дыхания и образования АТФ, восстановление структуры поврежденных молекул и органелл, увеличение синтеза белков, активация ферментов антиоксидазной защиты, улучшение кислородного обеспечения тканей, повышении экстракции кислорода, стимуляция ангиогенеза. Все эти данные, обоснованны многочисленными экспериментальными и клиническими исследованиями.


Однако не стоит упрощать и объяснять все терапевтические эффекты лазера только улучшением микроциркуляции. Привожу данные любопытного клинического эксперимента.

Влияние лазерного излучения на насыщение артериальной крови кислородом

Асимов М.М., Асимов Р.М., Рубинов А.Н., Мамилов С.А., Плакси Ю.С. Стимулирование аэробного метаболизма клеток низкоинтенсивным лазерным излучением. Журнал “Лазерная медицина”, том 11, выпуск 2, 2007, стр. 53

Авторы измеряли величину насыщения артериальной крови кислородом первой фаланги пальца с помощью высокочувствительного быстродействующего пульсоксиметра. Третью фалангу пальца подвергали облучению Ге-Не лазера (20 мВт).


На слайде представлено изменение величины насыщения артериальной крови кислородом при воздействии лазерного излучением. На кривой насыщения регистрируются изменения от дыхательных циклов. 40 сек — начало воздействия, 170 –окончание. Снижение насыщения гемоглобина синхронное с воздействием, демонстрирует дополнительное освобождении кислорода в результате фотодиссоциации гемоглобина. Это не может быть связано с улучшением микроциркуляции. Все происходит слишком быстро и синхронно. Таким образом, это значит, что низкоинтенсивное лазерное облучение высвобождает кислород в месте облучения. Авторы говорят о лазерно-индуцированной оксигенации тканей. Речь идет о селективном повышении локальной концентрации кислорода в тканях. Авторы объясняют этот эффект, сдвигом кривой диссоциации оксигемоглобина. И обосновывают это совпадением спектра поглощения гемоглобина и оксигемоглобина с длинной волны Ге-Не лазера. То есть, по мнению авторов, оксигемоглобин является акцептором фотона.


В свете лечения миофасциальных болевых синдромов интересно вспомнить классические работы Travell and Simons. Согласно их данным, области триггерных точек, зон и областей тенденезов характеризуются нарушенным метаболизмом и микроциркуляции. Для этих зон характерно снижение микроциркуляции,   повышение анаэробного обмена, что при хроническом процессе приводит к пролиферации соединительной ткани.

Разновидности низкоинтенсивной лазерной терапии

По области воздействия:

  1. Внешнее
    • Контактное

    • Дистанционное

  2. Внутренее
    • Внутриполостное

    • Внутрисосудистое

  3. Комбинированное

Тактические цели лазерного воздействия

  • Облучение миофасциальных болезненных зон

  • Облучение рефлексогенных зон и акупунктурных точек

  • Облучение проекций внутренних органов

  • Облучение проекций сосудистых и нервных пучков

  • Другое (стимуляция пролиферации нейронов, локальный контроль дисоциации оксигемоглобина и т.д)

По локализации нас интересует только наружное воздействие. Контактное, это плотное прижатие излучателя к коже. Преимущество – незначительное отражение и более точное дозирование. Дистанционное, это облучение на расстоянии. Это может иметь свои преимущества.


В зависимости от тактических целей дозировки могут варьировать в тысячи раз. Далее будут коротко даны примеры.

Глубина проникновения в ткани лазерного излучения различной длинны волны

(Картинка использована с разрешения С.В.Москвина, автора книги «Основы лазерной терапии», 2006 г).

20-40 % падающего луча отражается от поверхности кожи. Это зависит от многих факторов – влажности и цвета кожи, угла падения луча и т.д. Эту часть потерь можно уменьшить, применяя зеркальные насадки и плотным прижатием к коже. У меня был случай, когда результаты биофотометрии показали 95% отражения. Оказалось, что женщина нанесла на кожу солнцезащитный крем. Часть света отражается из глубины. Большая часть света рассеивается и поглощается тканями и кровью. Именно эта часть оказывает биологический эффект. Свет который поглотился кровью оказывает эффект на организм в целом. Поэтому при любом локальном лечении всегда есть и общий компонент. От длины волны зависит глубина проникновения лазерного света. Максимум пропускания электромагнитного излучения тканями – 0,8-1,2 мкм. Длина волны выбирается в зависимости от целей.


Низкая проницаемость означает высокое поглощение тканями. Следовательно, энергия поглотиться на небольшом расстоянии от излучателя небольшим объемом ткани. При высокой проницаемости энергия света отдается тканям постепенно по мере прохождения. При этом слой определенной глубины поглотит какую-то часть энергии. Если бы, для какой-то длины волны ткань были бы абсолютно прозрачной, то биологического эффекта не было бы вообще. Поэтому, применяя разные длины волн, мы создаем разные условия дозирования по глубине. Например, если речь идет о воздействии на объект 1-5 мм под кожей, логично использовать красный лазер.

Физические единицы дозирования лазерного воздействия

Чтобы обсудить принципы дозирования лазерного излучения, необходимо вспомнить его основные физические характеристики. Их всего три.

  • Мощность излучения «Р» — Не совсем корректная с физической точки зрения аналогия мощности, это яркость излучения. Например яркость лампы, солнца.

  • Энергия (доза) — мощность электромагнитной волны, излучаемой за единицу времени. Единица измерения [Дж] или [Вт • с]. Физический смысл энергии, это способность совершить работу. В данном случае речь идет о работе по внесению изменений в тканях фотонами. Именно энергия (доза) определяет биологический эффект светового облучения. При этом, как и при солнечном свете один и тот же биологический эффект, например загар, можно достигнуть или при небольшой мощности (яркости) и длительной экспозиции или высокой мощности (яркости) и маленькой экспозиции. Эффект будет одинаков, если доза одна и та же. С точки зрения экономии времени, обычно выгоднее использовать мощные источники.


    Учитывая, что лазерное облучение обычно локально, основной единицей лазерного воздействия является плотность энергии (дозы).2]


    Где:

    • D — плотность дозы

    • Pср – средняя мощность излучения

    • T — время облучения

    • S — облучаемая площадь

Обращаю внимание, что используя одну и ту мощность излучения, но меняя площадь облучения можно получить локальные изменения мощности и плотности дозы в тысячи раз. Аналогия – фокусирование или расфокусирование солнечных лучей используя линзы.

Расчетные формулы дозы воздействия.

Представлены формул вычисления плотности дозы. Формулы фактически одни и те же. Просто с вводом утоняющих факторов они несколько усложняются.


Например в основной формуле фигурирует средняя мощность лазера. Для лазера с постоянным излучением его мощность одновременно является и средней. Как для автомобиля, движущегося с постоянной скоростью, показания спидометра будут равны его средней скорости. Для автомобиля, движущегося с остановками, его среднюю скорость нужно вычислить. Аналогично для импульсных лазеров расчет услож­няется определением средней мощности. Для этого импульсную мощность умножают на частоту импульсов и длительность импульса (третья формула). Важно помнить, что импульсная мощность напрямую в расчетах не используется. А в настоящее время чаще используются импульсные полупроводниковые источники лазерного излучения. Обратите внимание, что, изменяя частоту импульсов можно задавать среднюю мощность. А, следовательно, и дозу. В четвертую и пятую формулы вводится коэффициент отражения. Оптимально этот коэффициент определять методом фотометрии для конкретного случая. Но можно использовать среднестатистическое значение. Теперь дозу, направленную на поверхность кожи можно назвать дозой поглощенной поверхностью кожи.Теперь рассмотрим методологию дозирования лазерного облучения.

Уже упоминалось, что дозирование зависит от тактических целей применения лазерной терапии (Слайд 7. Разновидности низкоинтенсивной лазерной терапии).


Коротко несколько примеров

  • Лазерное облучение рефлекторных зон и точек акупунктуры.


    Цель – влияние на организм, его системы и органы по мировозрению акупунктуры.


    Применяются дозы небольшие и с низкой частотой и короткой экспозицией. Чаще применяется длина волны 0.63 мкм. При красном спектре энергия поглощается тканями при проходе в несколько мм. Например, длина 0,63 мкм, постоянный модулированный, 2-3 мВ на торце акупунктурной насадки, с экспозиций биологически активную точку 15—30 сек. Частота модуляции излучения обычно 2—4 Гц. Эти характеристики найдены эмпирически. Научно обосновать ;эти режимы сложно. В последнее время встречаются работы по облучению точек акупунктуры большими дозами.

  • Лазерное облучение проекции сосудисто-нервных пучков.


    Цель — влияние на кровоток в зоне ответственности пучка.


    Мощность 40— 50 Ватт в импульсе, частота 80 Гц, 1,5-2 мин, контактно. За один сеанс до 4-6 зон. Плотность дозы при этом около 0.05 Дж/см.

  • Лазерное облучение поврежденного аксона (экспериментальная). Работа Ш. Рокхинда. Исследователь в эксперименте с восстановлением рассеченного аксона получил результаты только при лазерного воздействия мощностью (780 мкм) 200 мВт ежедневно по 30 минут в течение двух недель. Это доза до 180 Дж на зону. Это в 3600 раз больше вышеназванных дозировок. Такие энергетические параметры воздействия в данном случае приводит к вынужденной стимуляции пролиферативной активности нейронов. Т.е. решалась конкретная задача  — стимуляции пролиферативной активности нейронов. Для этого потребовались такие дозировки. Но окружающие ткани, несомненно, получили то, или иное повреждение. Но это побочные эффекты при решении главной терапевтической задачи.

  • Внутрисосудистое облучение крови.


    Цель – преимущественно общее влияние на организм.


    Используют лазерное из лучение 0,63 мкм, мощностью 1,5—2 мВт на выходе световода. Время воздействия при большинстве заболеваний 10-20 мин за сеанс для взрослых и 5—7 мин для детей. От 3 до 10 сеансов. Доза – 0,5-1 Дж.

  • Применение лазера для локального повышения содержания кислорода в тканях. Продолжения этой работы в настоящее время нет. Но логично предположить, что параметры излучения должны быть минимально достаточными для обеспечения эффекта освобождения кислорода, и максимально длительными.

Теперь дозировка лазерной терапии при миофасциальных болевых синдромах.

Анализ литературных данных показывает, что терапевтический диапазон дозировок лазерного излучения колеблется 0,01-5,0 Дж/см2. Отличие максимальных дозировок от минимальных составляет 500 раз. Следует отметить, что при исследованиях 10-20 летней давности применялись дозировки близкие к нижней границе. Постепенно дозировки увеличивались. В настоящее время создается впечатление, что практики и исследователи приходят к общему мнению, что дальше повышать дозировки не следует. При использовании дозировки более 10 Дж/см2, как правило сообщают о повреждающем эффекте лазерного облучения на ткани. Выявляются морфологические, цитотоксические и генетические повреждения. Ухудшается микроциркуляция. В последнее время, обычно применяют дозировки 0,1-1 Дж/см2.

Теперь коснемся чрезвычайно важного обстоятельства. Важно понимать, что биологический эффект облучения прямо связан с дозой которую поглотила облучаемая ткань. А терапевтический эффект зависит от дозы которую поглотила ткань являющаяся источником клинического проявления.

Вспомним эксперименты Ш. Рокхинда по стимуляции пролиферативной активности нейронов. Понятно, что световая энергия, поглощенная тканями рядом с аксоном, не способствовала восстановлению самого аксона. Более того, эта часть световой энергии была причной побочных эффектов.

Терапевтический диапазон в своей основе определен в эксперименте на культуре тканей и мелких лабораторных животных. Причем у животных удобным объектом были брыжейка кишечника, мягкая мозговая оболочка, ухо кролика и т.д. В этих случаях область оценки результатов излучения получает плотность дозы исходящую из излучателя. В клинике, эффективность этих дозировок доказывается при лечении поверхностных структур, например трофических язв.

Самой распространенной ошибкой, является автоматический перенос этих дозировок на большой биологический объект. Это особенно важно при лечении миофасциальных болевых синдромом. Структуры вызывающие местную или отраженную боль локальны. Эта область имеет свою площадь, глубину залегания под кожей, объем, анатомическое расположение.

Мне кажется обоснованным при лазерной терапии миофасциальных расстройств (а может быть и не только) ввести термин мишень. Мишень, это область которую планируют подвергнуть лазерному облучению в целях терапевтического эффекта.Аналогией являются фармакологические блокады или укол сухой иглой. Введение энергии мимо мишени не окажет клинического эффекта. А окажет биологический эффект на ткани, которую эту энергию поглотили. На первом рисунке слайда 13 показана ситуация, когда мы «промазали» мимо клинически значимого объекта. Биологический эффект окружающей ткани будет, а клинического эффекта  — нет. Так как на объект, определяющий клинические проявления, воздействия не было.

Для эффективной лазерной терапии миофасциальных расстройств необходимо:

  • Экстраполировать дозировки рекомендуемые для поверхностных структур на мишень.

  • Иметь представление о анатомическом расположения и глубине залегания мишени

  • Учесть ослабление мощности лазерного излучения при прохождении мягких тканей до мишени.

  • Выбрать рациональную точку и направление облучения.

График потери энергии лазерного излучения (0.89µm) при прохождении мягких тканей (µ=1.84)






H см0,000,501,001,502,002,503,00
5 Вт5,001,950,790,300,130,050,02
10 Вт10,003,911,580,600,250,100,04
60 Вт60,0023,449,483,601,500,600,24
100 Вт100,0039,115,86,02,51,00,4

Вы видите график и табличный эквивалент ослабления мощности лазерного излучения в зависимости от глубины прохождения мягких тканей.

Например, на глубине 3 см мощность относительно поверхности уменьшится в 250 раз. На глубине 5,5 – в 20000 раз.

Несколько слов о теоретически идеальном дозировании. В настоящее время это технически выполнимо, но практически этого нет. С помощью МРТ определяется глубина и объем объекта. С помощью биофотометрии измеряются индивидуальные особенности поглощения и отражения тканями конкретного лазерного источника. Задается объемная доза поглощения энергии объекта (мишени). По формуле объемного поглощения (Слайд 10) рассчитываются параметры облучения.

Пример расчета дозирования.

А теперь как все это ориентировочно рассчитать на практике. Путей много. Может быть проще всего сразу все рассчитать по формуле. Предлагаю скорее интуитивный путь, для понимания. Предположим мы хотим обеспечить на поверхности кожи средне принятую терапевтическую плотность дозы 0,056 Дж/см2. Одним из вариантов для этого будут следующие условия:

  • Pulsed power – 5 Wt

  • Pulse frequency – 3000 Hz

  • Pulse duration – 0.0000001 sec

  • Irradiation area – 1 cm2

  • Exposure – 60 sec

  • Reflection coefficient – 0.37

При этом на глубине 3 см эти условия обеспечат плотность дозы 0,0004 Дж/см2 (с учетом падения импульсной мощности по глубине (См. график).


Теперь мы хотим, чтобы терапевтически значимая плотность дозы 0,056 Дж/см2 была на глубине 3 см. Есть два варианта обеспечения этого:

  1. Увеличить время экспозиции облучения пропорционально уменьшению плотности дозы на глубине 3 см.(0,056 Дж/см2/0,0004 Дж/см2 = 140). Значит 140 минут экспозиции на глубине 3 см обеспечат плотность дозы 0,056 Дж/см2. Понятно, что время экспозиции 2 часа 20 мин. весьма неудобное для терапевтического сеанса.

  2. Берем лазер 60 ватт в импульсе. И определяемся со временем экспозиции, что бы достигнуть тех же 0,056 Дж/см2 на глубине 3 см. Кстати можно уже не пользоваться громоздкими вычислениями так как зависимость прямо пропорциональная (60 ватт в 12 раз больше чем 5 ватт). Время облучения сократиться в 12 раз. то есть со 140 мин до 14 минут.

Однако при этом на поверхности кожи будет довольно высокая лучевая нагрузка – 8,7 Дж.см. Но могут быть условия, когда для обеспечения адекватной дозы на глубине, на поверхности кожи потребуется доза в 40-80 Дж/см.


Избежать нежелательно высокой лучевой нагрузки на кожу помогут два приема. Первый — надавливание на ткани в направлении «мишени», что сокращая расстояние и вызывая локальное обескровливание с повышением «прозрачности», что обеспечивает двух-трехкратное уменьшение экспозиции или мощности излучения. Второй — облучение из нескольких точек, ориентированное из каждой на «мишень». На поверхности диаметром 4 см размешается шесть точек. Первый прием сокращает общее время экспозиции до 4-5 минут, а облучение через 6 точек, уменьшает экспозицию на точку до 50 сек, с поглощенной на кожу дозой 0,56 Дж/cм2. То есть, создается терапевтически значимая плотность энергии на заданной глубине при разумной ее плотности на поверхности.


Мы уже говорили о использовании фокусирующих линзах. В этой ситуации насадки – линзы фокусирующие излучение на площадь нескольких мм2. Таким образом, можно создавать очень большие плотность мощности на поверхности. И за минуту на поверхность кожи излучать дозу 40-80 Дж/см2, что обеспечивает значимую дозировку на глубине. В этом случае повышаются требования к точности облучения объекта и к защите поверхностных слоев от повреждения.


Например. Если взять излучатель мощностью 100 Вт в импульсе (площадь излучения 1 см2) и сфокусировать его на пятно 3 мм2, на эту площадь уже будет воздействие 350 Вт/см2. А на глубине 3 см будет 1.4 Вт. А если сфокусировать на диаметр светового пятна 1 мм2 (3000 Вт/см2 на поверхности), на глубине 3 см будет мощность 12 Вт/см2! И при этом излучатель выдает свои постоянные 100 Вт! Правда, при фокусировке потери могут быть в 2-3 раза. Но понятно, что требования к точности направления излучения резко возрастают.


При лазерной терапии этой патологии, существенным является понимание, что выбор точки облучения в определенной степени относителен. За точку облучения обычно принимается проекция на кожу болезненной зоны. При этом пальпаторно определяется болезненная точка в данной анатомической особенности (обычно так оно и есть). «Мишенью» же для лазерного облучения является сама структура болезненная при пальпации или дающая отраженные боли. С одной стороны выбранная точка на коже может не соответствовать точной проекции мишени. С другой, более лучшие условия облучения «мишени», могут быть достигнуты из располагающихся рядом (или не рядом) безболезненных точек. Поэтому при лазерном облучении важно анатомически представлять себе «мишень», ее величину и глубину расположения. Сочетание небольшого смещения излучателя с неправильным углом излучения может привести к неэффективности. Эта ошибка может быть особенно значима на сферических и цилиндрических поверхностях (первый рисунок слайда 13).

Примечания

Лекция на конференции хиропрактического общества Ирландии в октябре 2007. Слайды в прикрепленном файле. Рабочий вариант лекции на Русском.

Скачать

Ирландия. Low-level laser therapy for treating myofascial pain .ppt

702 просмотров

Преимущества лазерной терапии перед другими методами

Лазерная терапия – активно развивающаяся область современной медицины. Благодаря новейшим методикам в настоящее время можно лечить огромное количество заболеваний. Огромным плюсом использования лазерной терапии является не только высокая эффективность лечения, но и очень небольшое ограничений и возможных побочных эффектов у пациентов по сравнению с другими методами. В последнее время для лазерной терапии используются не только низкоинтенсивные источники лазерного излучения на основе диодных лазеров, но и более совершенные твердотельные лазерные излучатели, на основе Nd:YAG и Nd:YAP лазеров. Излучение данных лазерных модулей не только более глубоко и объемно проникает в поврежденные ткани организма, но и за счет своих характеристик позволяет более селективно воздействовать на очаги заболеваний. Твердотельные лазеры в отличие от диодных могут генерировать импульсы практически любой длительности и любой пиковой мощности. Это позволяет им запускать контролируемые фототермические и фотохимические процессы в клетках организма.

Основные преимущества лазерной терапии

Основными преимуществами лазерной терапии являются:

  1. Лазерный луч воздействует не только на симптомы заболевания, но и эффективно воздействует на причину заболевания, это позволяет вылечить заболевание полностью и без рецидива.
  2. У лазерной терапии отсутствуют постоперационные побочные эффекты либо осложнения. Благодаря этому применение лазера возможно абсолютно для разных типов пациента.
  3. Физиотерапевтический лазер обладает очень высокой степенью фотоселективности, это означает, что он воздействует только на очаги заболевания не затрагивая соседние здоровые ткани.
  4. Лазеры в физиотерапии можно использовать как независимо, так и вместе с другими методиками лечения, в том числе с приемом медикаментов.
  5. Благодаря физиотерапевтическим современным методикам, воздействие на организм абсолютно безопасно. После процедуры лазеротерапии пациент может сразу же вернуться к активной жизни.

Лазеры для физиотерапии могут применять не только врачи-физиотерапевты, но также врачи-дерматологи, гинекологи и т.д.

Какие болезни лечит физиотерапевтический лазер

Самые распространенные заболевания, для которых активно применяется лазерная терапия:

  1. лечение остеоартроза;
  2. ЛОР-заболевания;
  3. терапия костно-хрящевой ткани;
  4. последствия травм, в т.ч. растяжения и ушибы;
  5. нарушения работы желудочно-кишечного тракта;
  6. лечение эпиндиколита.

Противопоказания применения лазерной терапии

Несмотря на то, что лазеротерапия практически не имеет побочных эффектов, врачи терапевты не рекомендуют ее применять все-таки в следующих случаях:

  1. наличие у пациента онкологических заболеваний;
  2. наличие инфекционных заболеваний в острой стадии;
  3. острая недостаточность внутренних органов(сердце, печень, почки и т.д.).

Низкоуровневая лазерная (световая) терапия (НИЛИ) кожи: стимулирующая, заживляющая, восстанавливающая

Semin Cutan Med Surg. Авторская рукопись; доступно в PMC 2014 8 августа.

Опубликован в окончательной редакции как:

PMCID: PMC4126803

NIHMSID: NIHMS430657

, MD, 1, 2 , PhD, 1, 2, 3 , MTech, 1, 2, 5 , PhD, 1, 2 , MD, 4 , MD, 4 и, PhD 1, 2, 5, *

Pinar Avci

1 Wellman Center for Photomedicine, Massachusetts General Hospital, Boston MA

2 Отдел дерматологии, Гарвардская медицинская школа, Бостон, Массачусетс, Массачусетс

Ашиш Гупта

1 Центр фотомедицины Wellman, Массачусетская больница общего профиля, Бостон, Массачусетс, Массачусетс,

2 Отделение дерматологии, Гарвардская медицинская школа, Бостон, Массачусетс,

3 Институт физиологии и смежных наук Министерства обороны, Дели, Индия

Магеш Садасивам

1 Wellman Center for Photomedicine, Massachusetts General Hospital, Boston MA

2 Отделение дерматологии, Гарвардская медицинская школа, Бостон, Массачусетс

5 Отделение медицинских наук и технологий Гарвардского технологического института, Кембридж, Массачусетс

Daniela Vecchio

1 Wellman Center for Photomedicine, Massachusetts General Hospital, Boston MA

2 Department of Dermatology, Harvard Medical School, Boston MA

Zeev Pam

4 Aripam Medical Center, Ashdod, Израиль

Надав Пам

4 Медицинский центр Арипам, Ашдод, Израиль

Майкл Р. Хамблин

1 Центр фотомедицины Веллмана, Массачусетская больница общего профиля, Бостон, Массачусетс,

2 Отделение дерматологии, Гарвардская медицинская школа , Бостон, Массачусетс,

,

, , 5, , Гарвард, Массачусетский технологический институт, Отделение медицинских и технических наук. nology, Cambridge, MA

1 Wellman Center for Photomedicine, Massachusetts General Hospital, Boston MA

2 Департамент дерматологии, Гарвардская медицинская школа, Бостон, Массачусетс,

3 Институт физиологии и смежных наук Министерства обороны, Дели , Индия

4 Медицинский центр Арипам, Ашдод, Израиль

5 Отделение медицинских наук и технологий Гарвардского технологического института, Кембридж, Массачусетс

Автор для переписки: Майкл Р.Хэмблин, доктор философии, отделение дерматологии Гарвардской медицинской школы, BAR 414 Wellman Center for Photomedicine Massachusetts General Hospital 40 Blossom Street Boston MA 02114 USA. Тел .: +1 617 726 6182; Факс: +1 617 726 8566. ude.dravrah.hgm.xileh@nilbmah (М. Р. Хамблин) См. Другие статьи в PMC, в которых цитируется опубликованная статья.

Abstract

Низкоуровневая лазерная (световая) терапия (НИЛ) — это быстро развивающаяся технология, используемая для лечения множества состояний, требующих стимуляции заживления, снятия боли и воспаления, а также восстановления функций.Хотя кожа — это орган, который естественным образом подвергается воздействию света больше, чем любой другой орган, она по-прежнему хорошо реагирует на красные и ближние инфракрасные волны. Фотоны поглощаются митохондриальными хромофорами в клетках кожи. Следовательно, транспорт электронов, высвобождение оксида азота аденозинтрифосфатом (АТФ), кровоток, увеличение количества активных форм кислорода и активация различных сигнальных путей. Стволовые клетки могут быть активированы, что способствует ускоренному восстановлению и заживлению тканей. В дерматологии НИЛИ благотворно влияет на морщины, рубцы от угревой сыпи, гипертрофические рубцы и заживление ожогов.НИЛИ может уменьшить УФ-повреждение как в качестве лечения, так и в качестве профилактики. При пигментных расстройствах, таких как витилиго, НИЛИ может увеличивать пигментацию, стимулируя пролиферацию меланоцитов, и уменьшать депигментацию, подавляя аутоиммунитет. Воспалительные заболевания, такие как псориаз и угри, также могут принести пользу. Неинвазивный характер и почти полное отсутствие побочных эффектов побуждают к дальнейшим испытаниям в дерматологии.

Ключевые слова: Акне, дерматология, герпес, лазер, НИЛИ, низкоуровневая лазерная терапия, фототерапия, кожные заболевания, омоложение кожи, пигментация, витилиго

Все чаще используются неинвазивные методы лечения кожных заболеваний и омоложения кожи, особенно в западных странах, где относительно высокие располагаемые доходы сочетаются со стремлением к идеальному внешнему виду, поддерживаемым давлением общества.Хотя кожа — это орган, который в естественных условиях наиболее подвержен воздействию света, она по-прежнему хорошо реагирует на красные и ближние инфракрасные волны, доставляемые с правильными параметрами с терапевтическими целями. Низкоуровневая лазерная терапия (НИЛИ) была открыта в конце 1960-х годов, но только в последнее время она получила широкое применение в дерматологии. Внедрение светоизлучающих диодных (LED) устройств уменьшило многие проблемы, которые ранее были связаны с лазерами, такие как расходы, проблемы безопасности и необходимость в обученном персонале для работы с ними.Фактически, многие светодиодные устройства предназначены для домашнего использования и широко продаются в Интернете. В этом обзоре будет рассмотрено использование НИЛИ как, возможно, наиболее неинвазивного подхода к лечению кожи.

Низкоуровневая лазерная (световая) терапия и ее механизм действия

НИЛИ, фототерапия или фотобиомодуляция — это использование фотонов нетеплового излучения для изменения биологической активности. LLLT использует либо когерентные источники света (лазеры), либо некогерентные источники света, состоящие из фильтрованных ламп или светоизлучающих диодов (LED), или, в некоторых случаях, их комбинацию.Основными медицинскими применениями НИЛИ являются уменьшение боли и воспаления, улучшение восстановления тканей и стимулирование регенерации различных тканей и нервов, а также предотвращение повреждения тканей в ситуациях, когда это может произойти. 1,2 В последние несколько десятилетий неабляционная лазерная терапия все чаще используется для эстетического лечения мелких морщин, фотостарения кожи и шрамов — процесса, известного как фотоомоложение (). Совсем недавно этот подход также использовался при воспалительных акне (). 3 НИЛИ включает облучение клеток или тканей низким уровнем красного и ближнего инфракрасного (БИК) света. Этот процесс называется «низкоуровневым», потому что используемая плотность энергии или мощности низка по сравнению с другими формами лазерной терапии, такими как абляция, резка и термическая коагуляция ткани. Недавно было обнаружено, что лечение НИЛИ с различной интенсивностью стимулирует или ингибирует ряд клеточных процессов. 4

Таблица 1

Примеры устройств LLLT для дерматологических применений

Прозрачный100XL

9018

Поставщик Название продукта Длина волны (нм) Плотность мощности (мВт / см 2 ) Стандартная доза / см 2 ) Приложение
PhotoMedex (Манчестер, Великобритания) Omnilux 415 (± 5) 40 48 Акне, фотоповреждения, немеланомные раны кожи, элективное омоложение кожи, омоложение кожи хирургия
633 (± 6) 105 126
830 (± 5) 55 66
Edge Systems (Signal Hill, CA) Delphia del Sol 420 7.4 Дж на обрабатываемую область Угри, улучшающие текстуру кожи, ее упругость и упругость, повышающие активность лимфатической системы, тонкие линии, морщины и поверхностную гиперпигментацию
600–700
700–1000
Flip 4 (Сент-Жюли, Квебек, Канада) Max7 420–700 ≤4 Акне, омоложение, заживление поврежденной кожи, включая сокращение продолжительности восстановления кожи после шлифовки 9019 ery
Light BioSciences (Вирджиния-Бич, Вирджиния) Gentlewaves 588 (± 10) Переменная Антивозрастная
OPUSMED (Монреаль, Канада) LumiPhase-R 660 150 Упругость кожи, глубина морщин, морщины
Revitalight (Чикаго, Иллинойс) Revitalight 747 420 80 7.2 Дж за 90 сек. на зону обработки Тонкие линии, морщины и возрастные пятна на лице, шее и руках
Hand Spa 590 80
Food Spa 625 80
Evolution

 940 80
Soli-Tone (Woburn, MA) LumiFacial 470 84 Угри, антивозрастные, гиперпигментация, розацеа
Lumilift 590 10
640 89
DUSA (Уилмингтон, Массачусетс) BLU-U 417 10 Угри
Curelight (Реховот, Израиль) iClearXL 405–420 60 Угри, антивозрастные, омоложение кожи, ускорение заживления постпилинговых и постоперационных швов 890–900
Lumenis (Санта-Клара, Калифорния) ClearLight 405–420 200 60 Угри
Clear100
LIGHTWAVE Technologies (Phoneix, AZ) Светодиодная система LIGHTWAVE Professional Deluxe 417 Антивозрастная терапия, омоложение кожи
63016
63016
Dynatronics (Солт-Лейк-Сити, Юта) Synergie LT2 660 500 мВт (общая мощность) 6 Дж на обрабатываемую область Антивозрастной, упругость кожи, морщины, тон и текстура кожи для лица и шеи
880

Механизм, связанный с клеточной фотобиостимуляцией с помощью НИЛИ, еще полностью не изучен.Наблюдения показывают, что НИЛИ оказывает широкий спектр эффектов на молекулярном, клеточном и тканевом уровнях. Считается, что основным биологическим механизмом, лежащим в основе эффектов НИЛИ, является поглощение красного и ближнего инфракрасного света митохондриальными хромофорами, в частности цитохром-с-оксидазой (CCO), которая содержится в дыхательной цепи, расположенной в митохондриях, 5–7 и возможно также фотоакцепторами в плазматической мембране клеток. Следовательно, в митохондриях происходит каскад событий, ведущих к биостимуляции различных процессов (). 8 Спектры поглощения, полученные для CCO в различных степенях окисления, были записаны и оказались очень похожими на спектры действия для биологических реакций на свет. 5 Предполагается, что это поглощение световой энергии может вызывать фотодиссоциацию ингибирующего оксида азота от CCO 9 , что приводит к усилению активности фермента, 10 транспорта электронов, 11 митохондриального дыхания и продукции аденозинтрифосфата (АТФ) ( ). 12–14 В свою очередь, НИЛИ изменяет клеточное окислительно-восстановительное состояние, которое индуцирует активацию многочисленных внутриклеточных сигнальных путей, и изменяет сродство факторов транскрипции, связанных с пролиферацией, выживанием, восстановлением и регенерацией тканей (). 2,5,6,15,16

Механизм действия НИЛИ.

Считается, что основной биологический механизм, лежащий в основе эффектов НИЛИ, заключается в поглощении красного и ближнего инфракрасного света митохондриальными хромофорами, в частности цитохром с оксидазой (CCO), которая содержится в дыхательной цепи, расположенной в митохондриях. 5–7 .Предполагается, что это поглощение световой энергии может вызывать фотодиссоциацию ингибирующего оксида азота от CCO 9 , что приводит к усилению активности фермента 10 , транспорта электронов 11 , митохондриального дыхания и продукции АТФ 12–14 . В свою очередь, НИЛИ, изменяя окислительно-восстановительное состояние клетки, может вызывать активацию многочисленных внутриклеточных сигнальных путей; изменить сродство факторов транскрипции, связанных с пролиферацией клеток, выживанием, восстановлением тканей и регенерацией 2,5,6,15,16.

Несмотря на то, что НИЛИ в настоящее время используется для лечения широкого спектра заболеваний, он остается спорным методом лечения по двум основным причинам. Во-первых, существуют неопределенности в отношении фундаментальных молекулярных и клеточных механизмов, ответственных за преобразование сигналов фотонов, падающих на клетки, в биологические эффекты, происходящие в облучаемой ткани. Во-вторых, существуют значительные различия в параметрах дозиметрии: длина волны, освещенность или плотность мощности, структура импульса, когерентность, поляризация, энергия, плотность энергии, время облучения, контактное или бесконтактное применение и режим повторения.Более низкие дозиметрические параметры могут привести к снижению эффективности лечения, а более высокие — к повреждению тканей. 1 Это иллюстрирует концепцию двухфазной реакции на дозу, которая, как сообщается, работает в LLLT 1,18,19 . Многие из опубликованных исследований НИЛИ содержат отрицательные результаты. Возможно, это связано с неправильным выбором источника света и дозировки. Это также может быть связано с неправильной подготовкой кожи пациента перед применением НИЛИ, например, с недостаточным удалением макияжа и жирных остатков, которые могут препятствовать проникновению источника света, и неспособностью учесть пигментацию кожи. 17 Неправильное обслуживание оборудования LLLT может снизить его производительность и также повлиять на клинические результаты. Важно учитывать, что существует оптимальная доза света для любого конкретного применения.

Лазерное излучение или некогерентный свет имеет зависящую от длины волны и излучения способность изменять поведение клеток в отсутствие значительного нагрева. 20 В фототерапии используется свет с длинами волн 390–1100 нм, который может быть непрерывным или импульсным.В нормальных условиях он использует относительно низкие значения плотности энергии (0,04–50 Дж / см 2 ) и плотности мощности (<100 мВт / см 2 ). 21 Длины волн в диапазоне от 390 до 600 нм используются для лечения поверхностных тканей, а более длинные волны в диапазоне от 600 до 1100 нм, которые проникают дальше, используются для лечения более глубоко расположенных тканей (). 4 Было обнаружено, что длины волн в диапазоне от 700 нм до 750 нм обладают ограниченной биохимической активностью и поэтому не часто используются. 1 Различные источники света, используемые в НИЛИ, включают лазеры на инертном газе и полупроводниковые лазерные диоды, такие как гелий-неон (HeNe; 633 нм), рубин (694 нм), аргон (488 и 514 нм), криптон (521, 530, 568, 647 нм), арсенид галлия (GaAs;> 760 нм, с общим примером 904 нм) и арсенид галлия-алюминия (GaAlAs; 612–870 нм). 17 Доступен широкий спектр светодиодных полупроводников с более низкими длинами волн, среда которых содержит элементы индий, фосфид и нитрид. Один вопрос, на который еще не дан окончательный ответ, заключается в том, есть ли какое-либо преимущество в использовании когерентного лазерного света по сравнению с некогерентным светодиодным светом. 22 В то время как некоторые практикующие врачи лечат глубокие поражения тканей с помощью лазеров, сфокусированных в «точках», в дерматологии использование светодиодов становится все более распространенным из-за относительно больших участков ткани, требующих облучения.

Глубина проникновения ткани при различных длинах волн.

НИЛИ для омоложения кожи

Кожа начинает проявлять первые признаки старения в возрасте от 20 до 30 лет и обычно проявляется морщинами, диспигментацией, телеангиэктазией и потерей эластичности.Общими гистологическими и молекулярными особенностями являются уменьшение количества коллагена, фрагментация коллагеновых волокон, эластотическая дегенерация эластических волокон, активация матричных металлопротеиназ (ММП), особенно ММП-1 и ММП-2, расширенные и извитые кожные сосуды и атрофия и дезориентация эпидермиса. 23,24 Как хронологические факторы, так и факторы окружающей среды ответственны за процесс старения кожи; однако фотоповреждения, по-видимому, являются одной из наиболее важных причин этих изменений.

Было разработано несколько методов, чтобы обратить вспять кожные и эпидермальные признаки фото- и хронологического старения. Основная идея большинства из этих методов — удаление эпидермиса и создание контролируемой формы повреждения кожи, чтобы способствовать биосинтезу коллагена и ремоделированию дермального матрикса. На сегодняшний день наиболее часто используемыми вмешательствами являются ретиноевая кислота (производное витамина А), дермабразия, химический пилинг и абляционная лазерная шлифовка поверхности углекислым газом (CO 2 ) или лазерами на эрбий-иттрий-алюминиевом гранате (Er: YAG). или комбинация этих длин волн. 25–27 Однако эти процедуры требуют интенсивного ухода после лечения, длительного простоя и могут привести к таким осложнениям, как длительная эритема, боль, инфекции, кровотечения, выделения, ожоги, гипер- или гипопигментация и рубцы. 28,29 Эти ограничения привели к необходимости разработки альтернативных процедур омоложения, которые были бы более безопасными, более эффективными, имели меньше побочных эффектов, минимальный послеоперационный уход и время простоя, что, в свою очередь, привело к появлению технологий неабляционного омоложения. 30–32 Неабляционное омоложение кожи направлено на улучшение фотостарения и стареющей кожи без разрушения эпидермиса. 31,32 Нерегулярную пигментацию и телеангиэктазию можно лечить с помощью интенсивных импульсных источников света (IPL), калий-титанилфосфатных лазеров (KTP) с длиной волны 532 нм и импульсных лазеров на красителях с высокой дозой 585/595 нм (PDL) 33 . Уменьшение морщин и подтяжка кожи за счет термического повреждения дермы (фототермолиз) могут быть достигнуты с помощью других источников IPL (, т.е. , низкодозированные PDL 589/595 нм, лазеры на неодиме: иттрий-алюминий-гранате 1064 и 1320 нм, (Nd : YAG) диодные лазеры с длиной волны 1450 нм и эрбиевые волоконные лазеры с длиной волны 1540 нм). 33

Светодиод, который представляет собой новый источник света для нетеплового, неабляционного омоложения кожи, показал свою эффективность для уменьшения морщин и дряблости кожи (). 34–40 Это не новое явление, поскольку первые сообщения о влиянии НИЛИ на повышенный уровень коллагена относятся к 1987 году. Исследования Abergel et al. и Yu et al. сообщили об увеличении выработки проколлагена, коллагена, основных факторов роста фибробластов (bFGF) и пролиферации фибробластов после воздействия низкоэнергетического лазерного излучения на моделях животных in vitro и in vivo (). 41,42 Кроме того, уже было известно, что НИЛИ увеличивает микроциркуляцию, кровоснабжение сосудов в коже, изменяет фактор роста тромбоцитов (PDGF), трансформирующий фактор роста (TGF-β1) и ингибирует апоптоз (). 1,43,44 Lee et al. исследовали гистологические и ультраструктурные изменения после комбинации 830 нм, 55 мВт / см 2 , 66 Дж / см 2 и 633 нм, 105 мВт / см 2 , 126 Дж / см 2 Светодиодная фототерапия и наблюдали изменение статуса ММП и их тканевых ингибиторов (ТИМП). 33 Кроме того, уровни мРНК IL-1β, TNF-α , ICAM-1 и коннексина 43 (Cx43) были увеличены после световой терапии светодиодами, тогда как уровни IL-6 были снижены () 33 . Наконец, увеличение количества коллагена было продемонстрировано в образцах после обработки 33 . Считается, что провоспалительные цитокины IL-1β и TNF-α задействуются для заживления намеренно сформированных фототермально-опосредованных ран, связанных с лазерным лечением, и этот каскад заживления ран, следовательно, способствует синтезу нового коллагена. 33 Светодиодная терапия может вызвать этот процесс заживления ран за счет нетеплового и атравматического индуцирования субклинической «квазираны», даже без какого-либо фактического теплового повреждения, которое могло бы вызвать осложнения, как при некоторых других лазерных процедурах. 33 ТИМП ингибируют активность ММП, поэтому другим возможным механизмом увеличения коллагена может быть индукция ТИМП (). Когда эти наблюдения объединены, возможно, что повышенная продукция IL-1β и TNF-α могла вызвать ММП в раннем ответе на терапию светодиодами.Это может очистить фотоповрежденные фрагменты коллагена, чтобы обеспечить биосинтез новых волокон коллагена. Позже увеличение количества ТИМП может защитить вновь синтезированный коллаген от протеолитической деградации ММП. 33 Кроме того, повышенная экспрессия Cx43 может, возможно, улучшить межклеточную связь между компонентами дермы, особенно фибробластами, и усилить клеточные ответы на эффекты фотобиостимуляции от лечения светодиодами, чтобы производить новый коллаген в большей области, которая включает даже необлученные области. 33 В клиническом исследовании, проведенном Weiss et al., 300 пациентов получали только светодиодную терапию (590 нм, 0,10 Дж / см2), а 600 пациентов получали светодиодную терапию в сочетании с процедурой теплового фотоомоложения. Среди пациентов, которые прошли только фотоомоложение с помощью светодиодов, 90% сообщили, что они наблюдали смягчение текстуры кожи и уменьшение шероховатости и тонких линий, начиная от значительного уменьшения до иногда тонких изменений. 36 Кроме того, пациенты, получавшие лазер для термического фотоомоложения с дополнительной светодиодной фотомодуляцией или без нее (n = 152), сообщили о заметном снижении эритемы после лечения и общем впечатлении о повышенной эффективности лечения с помощью дополнительной светодиодной терапии. 36,45 Это уменьшение эритемы после лечения может быть связано с противовоспалительным действием НИЛИ. 40 С использованием различных параметров последовательности импульсов было проведено многоцентровое клиническое испытание, в котором 90 пациентов получили 8 сеансов лечения светодиодами в течение 4 недель. 37,46–48 Результат этого исследования показал очень благоприятные результаты: более 90% пациентов улучшили по крайней мере одну категорию фотостарения по Фитцпатрику, а 65% пациентов продемонстрировали общее улучшение текстуры лица, тонких линий, фоновой эритемы и пигментация.Результаты достигли максимума через 4-6 месяцев после завершения 8 процедур. Заметное увеличение коллагена в сосочковом слое дермы и снижение MMP-1 было обычным явлением. Исследование Бароле и др. Также согласуется с ранее упомянутыми исследованиями. Они использовали трехмерную модель тканевой реконструированной кожи человека, чтобы исследовать потенциал 660 нм, 50 мВт / см, 4 Дж / см 2 светодиода в модуляции коллагена и MMP-1, и результаты показали повышение уровня коллагена и его снижение. -регуляция ММП-1 in vitro. 40 Затем было проведено слепое клиническое исследование с разделенным лицом, чтобы оценить результаты этой световой обработки текстуры и внешнего вида кожи людей с возрастной / фотостарой кожей. 40 После 12 процедур с использованием светодиодов количественная оценка профилометрии показала, что, хотя более чем у 90% пациентов наблюдалось уменьшение глубины морщин и шероховатости поверхности, 87% пациентов сообщили, что они испытали уменьшение степени выраженности морщин по шкале Фитцпатрика. 40

Примеры устройств LLLT в дерматологии для домашнего и клинического использования.

Возможный механизм воздействия НИЛИ на омоложение кожи.

НИЛИ способствует омоложению кожи за счет увеличения выработки коллагена и уменьшения деградации коллагена. Увеличение выработки коллагена происходит за счет усиления эффектов НИЛИ на продукцию PDGF и фибробластов, что происходит за счет уменьшения апоптоза, увеличения перфузии сосудов, bFGF и TGF-β. Снижение уровня ИЛ-6 и увеличение количества ТИМП, которые, в свою очередь, уменьшают количество ММП, способствуют уменьшению деградации коллагена.

НИЛИ при угревой сыпи

Патогенез обыкновенных угрей еще не выяснен, однако в настоящее время консенсус состоит в том, что он включает четыре основных события: фолликулярную гиперконификацию, повышенную секрецию кожного сала, вызванную секрецией андрогенных гормонов, колонизацию Propionibacterium acnes и воспаление. 49 P. acnes играет ключевую роль, воздействуя на триглицериды и высвобождая его цитокины, которые, в свою очередь, вызывают воспалительные реакции и изменяют инфундибулярное ороговение. 49 Современные методы лечения вульгарных угрей включают местные и пероральные препараты, такие как местные антибиотики, местные ретиноиды, пероксид бензоила, альфа-гидроксикислоты, салициловая кислота или азалеиновая кислота. В тяжелых случаях показаны системные антибиотики, такие как тетрациклин и доксициклин, пероральные ретиноиды и некоторые гормоны. 50 Лекарства действуют, противодействуя образованию микрокомедона, выработке кожного сала, P. acnes, и воспалениям. 50 Несмотря на наличие множества вариантов лечения вульгарных угрей, многие пациенты по-прежнему неадекватно реагируют на лечение или испытывают некоторые побочные эффекты.

Фототерапия (свет, лазеры и фотодинамическая терапия) была предложена в качестве альтернативного терапевтического метода лечения вульгарных угрей, и было предложено, чтобы она имела меньше побочных эффектов по сравнению с другими вариантами лечения. 51 Воздействие солнечного света было признано очень эффективным для лечения акне с эффективностью до 70%. 52 Солнечный свет снижает уровень андрогенных гормонов в сальных железах, но нежелательный эффект воздействия UVA и UVB ограничивает солнечный свет для лечения акне.В последнее время для лечения акне начали использовать фототерапию с видимым светом (в основном синим светом, красным светом или их комбинацией) (). 52 Одним из механизмов действия фототерапии прыщей является поглощение света (в частности, синего света) порфиринами, которые вырабатываются P. acnes как часть его нормального метаболизма и действуют как эндогенные фотосенсибилизаторы. 49,53 Этот процесс вызывает фотохимическую реакцию и образование активных свободных радикалов и синглетных форм кислорода, которые, в свою очередь, приводят к уничтожению бактерий (). 49,53 Известно, что красный свет глубже проникает в ткани по сравнению с синим светом. 50 Было продемонстрировано, что красный свет может влиять на секрецию кожного сала сальных желез и изменять поведение кератиноцитов. 54 Кроме того, красный свет может также оказывать свое действие, модулируя цитокины из макрофагов и других клеток, что, в свою очередь, может уменьшать воспаление. 51,54

Иллюстрация лечения акне красным и синим светом.

Красный и синий свет при использовании в комбинации имеют синергетический эффект при лечении акне. P. acnes синтезирует и хранит большое количество порфиринов. Как только порфирин подвергается воздействию видимого света (особенно синего света), он становится химически активным и переходит в возбужденное состояние, что приводит к образованию активных свободных радикалов и синглетного кислорода, что, в свою очередь, вызывает повреждение мембраны у P. acnes
49,53 . Красный свет призван оказывать свое действие за счет уменьшения воспалительного процесса 51,54 .

В нескольких исследованиях сообщалось, что НИЛИ в спектральном диапазоне от красного до ближнего инфракрасного (630–1000 нм) и нетепловой мощности (менее 200 мВт) отдельно или в сочетании с другими методами лечения (в основном синим светом) эффективны для лечения акне. vulgaris. 17,49,52,54,55 Одно из этих исследований продемонстрировало значительное уменьшение активных очагов угревой сыпи после 12 сеансов лечения с использованием НИЛИ красного спектра с длиной волны 630 нм и плотностью потока 12 Дж / см. 2 два раза в неделю в течение 12 лет. сеансы в сочетании с 2% клиндамицином местного применения; однако то же исследование не показало значительных эффектов при использовании лазера с длиной волны 890 нм. 50 Несколько исследований также показали, что сочетание синего и красного света имеет синергетический эффект при лечении акне. 49,54–56 Предполагается, что синергетический эффект смешанного света обусловлен синергизмом между антибактериальным и противовоспалительным действием синего и красного света соответственно (). 49,56 Также стоит упомянуть, что в большинстве исследований улучшение воспалительных поражений было выше, чем улучшение при комедонах. 49,56

LLLT для фотозащиты

Широко признано, что воздействие УФ-диапазона (<400 нм) является ответственным почти за все повреждающие фотоиндуцированные эффекты на коже человека. 57–59 Некоторые предполагаемые механизмы повреждения кожи, вызванного ультрафиолетом, включают распад коллагена, образование свободных радикалов, ингибирование репарации ДНК и ингибирование иммунной системы. 57–59 Существующие решения для предотвращения повреждающего воздействия ультрафиолетового излучения основаны на минимизации количества ультрафиолетового излучения, достигающего кожи, что достигается либо избеганием воздействия солнца, либо использованием солнцезащитных кремов. Однако иногда бывает трудно избежать попадания на солнце, особенно для людей, занятых на открытом воздухе или в свободное время.С другой стороны, фотозащитная эффективность солнцезащитных кремов для местного применения также имеет свои ограничения, которые включают снижение эффективности после воздействия воды или потоотделения, спектральные ограничения, возможные токсические эффекты наночастиц, содержащихся в большинстве солнцезащитных кремов, аллергии у пользователей 60 и согласие.

Недавно было высказано предположение, что инфракрасное (ИК) воздействие может оказывать защитное действие против вызванного УФ-излучением повреждения кожи, главным образом за счет запуска защитной / восстанавливающей реакции на УФ-излучение.В естественной среде видимые и инфракрасные солнечные волны преобладают утром, а ультрафиолетовые лучи B и UVA максимальны около полудня, что предполагает, что млекопитающие уже обладают естественным механизмом, который, в ответ на утреннее инфракрасное излучение, подготавливает кожу к предстоящему потенциально опасному ультрафиолетовому излучению. полдень. 61 Однако существуют и противоположные взгляды, такие как исследование Крутмана, демонстрирующее индуцированное инфракрасным излучением нарушение потока электронов митохондриальной цепи переноса электронов, которое приводит к неадекватной выработке энергии в дермальных фибробластах. 62 Отчет Шредера — еще один пример, в котором утверждается, что IR изменяет коллагеновое равновесие дермального внеклеточного матрикса, приводя к повышенной экспрессии расщепляющего коллаген фермента MMP-1 и уменьшая синтез самого коллагена de novo. 59 Как упоминалось ранее, один и тот же источник света может оказывать противоположное воздействие на одну и ту же ткань в зависимости от используемых параметров, и эти противоречивые представления, вероятно, связаны с двухфазными эффектами света. 18,19

Menezes et al.продемонстрировали, что некогерентное ближнее инфракрасное излучение (NIR) (700–2000 нм) создает сильную клеточную защиту от цитотоксичности солнечного УФ-излучения в отсутствие повышения температуры кожи, и предполагалось, что оно будет продолжительным (не менее 24 часов) и совокупное явление. 63 После этого исследования Frank et al. предположили, что инфракрасное излучение подготавливает клетки к сопротивлению УФ-В повреждению, воздействуя на митохондриальный апоптотический путь. 64 Предварительное ИК-облучение человеческих фибробластов ингибирует активацию UVB каспазы-9 и -3, частичное высвобождение цитохрома c и Smac / Diablo, снижает проапоптотические (т.е. Bax) и увеличивает антиапоптотические белки ( т.е. Bcl-2 или Bcl-xL). 64 Результаты показали, что ИК ингибирует апоптоз, индуцированный УФ-В, модулируя баланс Bcl2 / Bax, указывая на роль p53, сенсора целостности гена, участвующего в апоптозе клеток и механизмах репарации. В дальнейшем исследовании Frank et al. более конкретно изучили роль сигнального пути клеток p53 в предотвращении токсичности UVB. 64 Было показано, что ответ на ИК-облучение зависит от р53, что дополнительно предполагает, что ИК-облучение подготавливает клетки к сопротивлению и / или к репарации дальнейших повреждений ДНК, вызванных УФ-В.Наконец, индукция ИР защитных механизмов была подтверждена Applegate et al. которые сообщили, что защитный белок, ферритин, обычно участвующий в восстановлении кожи (поглотитель Fe 2+ , в противном случае доступный для окислительных реакций), был индуцирован инфракрасным излучением. 65

В исследовании in vitro сообщалось, что увеличение секреции проколлагена фибробластами кожи снижает выработку металлопротеиназ (ММП) или коллагеназы после нетеплового некогерентного воздействия темно-красного видимого светодиода (660 нм, режим последовательной пульсации). 40 Эти результаты коррелировали со значительным клиническим улучшением морщин in vivo. 40 В последующем пилотном исследовании in vivo было исследовано влияние этой длины волны на 3 здоровых субъекта с использованием метода минимальной эритемной дозы (MED), адаптированного на основе определения SPF солнцезащитного крема. 61 Результаты показали, что светодиодная терапия была эффективной, достигая значительного ответа в уменьшении эритемы, вызванной УФ-В. 61 После этого пилотного исследования было проведено дополнительное исследование, чтобы выяснить аспекты этого явления in vivo.Эффекты нетеплового, некогерентного светодиодного импульсного лечения с длиной волны 660 нм на обеспечение повышенного сопротивления кожи перед предстоящим УФ-повреждением было исследовано в группе субъектов с нормальной светлой кожей и пациентов с полиморфной световой сыпью (PLE). Результаты показали, что терапия на основе светодиодов до воздействия УФ-излучения обеспечивала значительную дозозависимую защиту от эритемы, вызванной УФ-В. Значительное уменьшение реакции эритемы, вызванной УФ-В, наблюдалось по крайней мере в одном случае у 85% субъектов, а также у пациентов, страдающих PLE.Кроме того, наблюдались эффект, подобный солнцезащитному фактору SPF-15, и уменьшение поствоспалительной гиперпигментации. Исследование in vitro Yu et al. показали, что облучение гелий-неоновым лазером стимулировало увеличение высвобождения фактора роста нервов (NGF) из культивируемых кератиноцитов и экспрессию его генов. 66 NGF является основным паракринным поддерживающим фактором для выживания меланоцитов в коже. 67 Было показано, что NGF может защищать меланоциты от УФ-индуцированного апоптоза за счет повышения уровня BCL-2 в клетках. 68 Следовательно, увеличение продукции NGF, вызванное лечением гелий-неоновым лазером, может дать другое объяснение фотозащитных эффектов НИЛИ.

НИЛИ при поражениях вирусом герпеса

Одна из наиболее распространенных вирусных инфекций вызывается вирусом простого герпеса (ВПГ). ВПГ является хроническим и сохраняется всю жизнь. Воздействие на хозяина нескольких видов физических или эмоциональных стрессов, таких как лихорадка, воздействие ультрафиолетового излучения и подавление иммунитета, вызывает реактивацию вируса и миграцию вируса через сенсорные нервы к коже и слизистой оболочке, локализуясь, в частности, на базальном эпителии губ и периоральной области. площадь. 69 До 60% больных будут испытывать продромальную стадию, после которой поражения развиваются через стадии эритемы, папулы, пузырька, язвы и корки до тех пор, пока не будет достигнуто заживление. Он сопровождается болью, жжением, зудом или покалыванием в месте образования волдырей. Иммунные ответы на инфекцию HSV включают: макрофаги, клетки Лангерганса, естественные клетки-киллеры, опосредованную лимфоцитами гиперчувствительность замедленного типа и цитотоксичность. 70

Хотя несколько противовирусных препаратов, таких как ацикловир и валацикловир, используются для контроля повторяющихся вспышек герпеса, наблюдалось лишь ограниченное сокращение времени заживления поражений. 69 Кроме того, развитие устойчивых к лекарствам штаммов ВПГ приобретает все большее значение, особенно для пациентов с ослабленным иммунитетом. 70 Следовательно, необходимы новые методы лечения, которые могут сократить повторяющиеся эпизоды и вызвать заметное уменьшение связанной с ними боли и воспаления.

НИЛИ была предложена в качестве альтернативы существующим лекарствам для ускоренного заживления, уменьшения симптомов и влияния на продолжительность периода рецидива. 69,71,72 Среди 50 пациентов с рецидивом периоральной инфекции простого герпеса (не реже одного раза в месяц в течение более 6 месяцев) при НИЛИ (690 нм, 80 мВт / см 2 , 48 Дж / см 2 ) применяли ежедневно в течение 2 недель в периоды без рецидивов, было показано, что это снижает частоту эпизодов герпеса на губах. 73 В другом исследовании с аналогичными параметрами облучения (647 нм, 50 мВт / см 2 , 4,5 Дж / см 2 ) исследователи добились значительного увеличения интервалов ремиссии с 30 до 73 дней у пациентов с рецидивирующим простым герпесом. инфекционное заболевание. 74 Интересно, что пациенты с губной герпетической инфекцией показали лучшие результаты, чем пациенты с генитальной инфекцией. Однако облучение не повлияло на установленную латентность ВПГ на мышиной модели. 75

Хотя механизм действия все еще не ясен, было предложено косвенное влияние НИЛИ на клеточные и гуморальные компоненты иммунной системы, участвующие в противовирусных ответах, а не прямой эффект инактивации вирусов. 76 Inoue et al. исследовали туберкулиновые реакции на двусторонних участках спины сенсибилизированных морских свинок. Они применили однократную дозу лазерного облучения малой мощности с плотностью потока 3,6 Дж на см 2 с одной стороны и сравнили ее с контрлатеральными необлученными участками. 77 Интересно, что после облучения туберкулиновая реакция подавлялась не только на облученном участке, но и на контралатеральном необлученном участке. Следует отметить, что это явление наблюдалось, когда мононуклеарные клетки доминировали в периваскулярной клеточной инфильтрации.Основываясь на своих результатах, они предположили возможное системное ингибирующее действие НИЛИ на реакции гиперчувствительности замедленного типа. 77 Активация и пролиферация лимфоцитов 78–81 и макрофагов 82 , а также синтез и экспрессия цитокинов 83,84 при низкой интенсивности красного и ближнего инфракрасного света были описаны несколькими исследователями. Вопрос о том, влияют ли эти эффекты НИЛИ на инфекцию ВПГ, еще предстоит выяснить.

НИЛИ при витилиго

Витилиго — это приобретенное нарушение пигментации, характеризующееся депигментацией кожи и волос. Основной механизм того, как функциональные меланоциты исчезают из пораженной кожи, все еще исследуется. Однако результаты показывают, что независимо от патогенетического механизма, кератиноциты, фибробласты, меланобласты и меланоциты могут участвовать как в депигментации, так и в процессах репигментации витилиго. 66,85–89 Следовательно, стимуляция этих эпидермальных и дермальных клеток может быть возможным вариантом лечения. Из-за неясного патогенеза заболевания лечение витилиго в целом было неудовлетворительным. Существующие в настоящее время методы лечения, которые вызывают различную степень репигментации у пациентов с витилиго, включают местные кортикостероиды, фототерапию и фотохимиотерапию (PUVA). 89 В 1982 году группа исследователей обнаружила, что низкоэнергетическое лазерное излучение оказывает влияние на дефектный биосинтез катехоламинов при определенных дерматологических состояниях, включая склеродермию и витилиго. 90,91 Позже один из исследователей из той же группы сообщил, что через 6–8 месяцев лечения 18 пациентов с витилио низкоэнергетической терапией гелий-неоновым лазером (632 нм, 25 мВт / см 2 ) произошла заметная репигментация. наблюдалась у 64% пациентов, а некоторая репигментация фолликулов наблюдалась у остальных 34%. 91 С тех пор НИЛИ была предложена как альтернативный эффективный вариант лечения пациентов с витилиго. 66,88,89

Витилиго сегментарного типа связано с дисфункцией симпатических нервов пораженной кожи и относительно устойчиво к традиционным методам лечения. 66 На основании предыдущих отчетов, в которых говорилось, что облучение гелий-неоновым лазером приводит к улучшению повреждения нервов 92–94 и НИЛИ вызывает репигментационные реакции, 95,96 было предложено, что гелий-неоновый лазер может быть потенциальным методом лечения для лечения сегментарного типа витилиго. 66 Когда свет гелий-неонового лазера применялся локально (3 Дж / см 2 , 1,0 мВт, 632,8 нм), заметная перилезионная и перифолликулярная репигментация (> 50%) наблюдалась у 60% пациентов после успешного лечения.И NGF, и bFGF стимулируют миграцию меланоцитов, и дефицит этих медиаторов может участвовать в развитии витилиго. 86,97,98 В том же исследовании при облучении культивируемых кератиноцитов и фибробластов 0,5–1,5 Дж на см сообщалось о высвобождении из кератиноцитов. 66 Кроме того, среда из кератиноцитов, облученных гелий-неоновым лазером, стимулировала поглощение [3H] тимидина и пролиферацию культивируемых меланоцитов.Другое исследование Lan et al. продемонстрировали, что HeNe-лазер (632,8 нм, 1 Дж / см 2 и 10 мВт) стимулирует пролиферацию меланоцитов за счет повышенной экспрессии интегрина α2β1 88 и индуцирует рост меланоцитов за счет усиления экспрессии связывающего белка элемента ответа фосфорилированного циклического АМФ ( CREB), который является важным регулятором роста меланоцитов. 88 Молекулы ЕСМ также являются важными элементами процесса пигментации из-за их регулирующей роли для физиологических функций пигментных клеток, включая морфологию, миграцию, активность тирозиназы и пролиферацию. 99–101 Коллаген IV типа присутствует в базальной мембране и, как известно, имеет сложные взаимоотношения с меланоцитами в эпидермисе, такие как увеличение подвижности меланоцитов. 89 Было обнаружено, что после облучения HeNe прикрепление меланоцитов к коллагену IV типа значительно усилилось, что также указывало на модуляцию физиологической функции меланоцитов облучением HeNe-лазером. 88 Кроме того, среди различных белков ЕСМ, обнаруженных в дерме, было показано, что фибронектин оказывает значительное влияние как на дифференцировку, так и на миграцию культивируемых меланобластов и меланоцитов. 102,103 В 1983 году Гибсон и др. продемонстрировали, что физическое распределение фибронектина in vivo тесно связано с маршрутом миграции меланобластов в процессе репигментации витилиго. 104 На основании результатов Лан и др., Линия незрелых клеток меланобластов (NCCmelb4) показала значительное снижение прикрепления к фибронектину после лечения гелий-неоновым лазером, в то время как прикрепление более дифференцированной клеточной линии меланобластов (NCCmelan5) к фибронектину увеличилось примерно на 20% после лечения гелий-неоновым лазером мощностью 1 Дж / см2 и мощностью 10 мВт. 89 Наконец, было обнаружено, что экспрессия интегрина a5b1, который опосредует перемещение пигментных клеток, усиливается на клетках NCCmelb4. 89

НИЛИ для производства депигментации

Большинство исследований, проведенных для витилиго, показывают стимулирующие эффекты НИЛИ на пигментацию; однако в ранее упомянутом исследовании при тестировании эффектов синего и красного лазеров для лечения акне впервые был обнаружен интересный и неожиданный результат. 49 Сочетание синего (415 + −5 нм, освещенность 40 мВт / см2, 48 Дж / см 2 ) и красного (633 + — 6 нм, 80 мВт / см 2 , 96 Дж / см 2 ) свет вызвал общее снижение уровня меланина.Результаты инструментальных измерений показали, что уровень меланина увеличился на 6,7 (медиана разницы между уровнем меланина до и после одного сеанса лечения) после облучения синим светом без статистической значимости ( P > 0,1), тогда как он снизился на 15,5 при статистическом значимость ( P <0,005) после облучения красным светом. Это открытие может иметь некоторую связь с эффектом осветления оттенка кожи лазером, о котором 14 из 24 пациентов спонтанно сообщили после периода лечения.Однако на сегодняшний день никакие другие исследования не исследовали или не сообщали о подобном снижении уровня меланина после облучения красным светом. Учитывая, что для лечения витилиго и акне используются разные параметры, различное воздействие красного света на одну и ту же ткань может быть связано с двухфазными эффектами НИЛИ. 18,19

НИЛИ при гипертрофических рубцах и келоидах

Гипертрофические рубцы и келоиды — это доброкачественные опухоли кожи, которые обычно образуются после хирургического вмешательства, травмы или акне и с трудом поддаются искоренению.Разрастание фибробластов и избыточные отложения коллагена — две основные характеристики 105 , и дисбаланс между скоростью биосинтеза и деградации коллагена, наложенный на генетическую предрасположенность человека, был вовлечен в их патогенез. Широкий спектр хирургических (, например, , криотерапия, иссечение), нехирургических (например, фармакологическое, механическое давление, силиконовые гелевые повязки) и лазерных методов лечения (CO2, импульсные красители, фракционные абляционные и неабляционные лазеры) имеют были протестированы с переменным успехом, однако до сих пор еще предстоит найти оптимальное лечение этих поражений. 106–108 Недавно было высказано предположение, что плохая регуляция сигнальных путей интерлейкина (IL) -6 и экспрессия трансформирующего фактора роста бета-I (TGF-βI) играют важную роль в этом процессе и, следовательно, в ингибировании IL-6. путь и / или TGF-βI могут быть потенциальной терапевтической мишенью. 106,107,109–111 На основании отчетов, демонстрирующих эффекты LLLT на снижение уровней мРНК IL-6, 33 модуляция PDGF, TGF-β, интерлейкинов, таких как IL-13 и IL-15, MMP, которые также являются связано с ненормальным заживлением ран, 112,113 было предложено стать альтернативой существующим вариантам лечения.Использование НИЛИ в качестве профилактического метода для изменения процесса заживления раны, чтобы избежать или ослабить образование гипертрофических рубцов или келоидов, было исследовано Бароле и Буше в трех исследованиях случаев, когда после хирургической ревизии рубца или лазерной абляции CO 2 на двусторонних участках пациент ежедневно лечил один рубец дома с помощью NIR — LED 805 нм при 30 мВт / см 2 и 27 Дж / см 2 . 112 У первого пациента были преурикулярные линейные келоиды с обеих сторон после процедуры подтяжки лица и была выполнена хирургическая ревизия / удаление рубца.У второго пациента были гипертрофические рубцы на груди с двух сторон после акне, когда для шлифовки кожи использовался лазер CO 2 . У третьего пациента были гипертрофические рубцы на спине с обеих сторон после иссечения, и снова для шлифовки был использован лазер CO 2 . В результате значительные улучшения в отношении обработанного NIR-LED по сравнению с контрольным рубцом были замечены по всем показателям эффективности, и, более того, не было зарегистрировано никаких значительных побочных эффектов, связанных с лечением. 112

НИЛИ при ожогах

В клиническом исследовании Weiss et al.10 пациентов получили лечение светодиодами (590 нм) от острого солнечного ожога по схеме лечения один или два раза в день в течение 3 дней, обработав только половину пораженной анатомической области. 36 Сообщалось об уменьшении симптомов жжения, покраснения, отека и шелушения. Один пациент получал лечение светодиодами два раза в день в течение 3 дней только на половине спины, а другая половина оставалась без лечения. 36 По сравнению с необработанной стороной, снижение MMP-1 было продемонстрировано на стороне, обработанной светодиодами, посредством иммунофлуоресцентного окрашивания.Более того, анализ экспрессии гена RT-PCR показал значительное снижение экспрессии гена MMP-1 на стороне, обработанной светодиодом, как через 4, так и через 24 часа после УФ-повреждения по сравнению с необработанной стороной. Другие значительные изменения были также отмечены при лечении светодиодами, связанными с воспалением и составом дермального матрикса через 4 дня после воздействия ультрафиолета (УФ). 36

Одним из основных осложнений лазерного лечения являются ожоги, которые могут быть очень тяжелыми для пациента. Светодиод был предложен в качестве лечебного средства для ускорения заживления.Группе из 9 пациентов, у которых было множество ожогов второй степени от неабляционных лазерных устройств, проводилась терапия светодиодами один раз в день в течение 1 недели, и, по словам пациента и врача, заживление происходило на 50% быстрее. 36 Также те же исследователи провели пилотное исследование, в котором одно предплечье было повреждено лазером CO 2 с использованием компьютерного генератора шаблонов для проведения идентичного лечения в обоих тестовых участках. На обоих участках ежедневно меняли повязки с использованием антипригарной повязки и мази из полиспорина, но одно место также подвергалось дополнительной светодиодной обработке. 36 В результате, по сравнению с необработанным контрольным участком, наблюдалась ускоренная реэпителизация на участке, обработанном LED 36 .

НИЛИ при псориазе

Совсем недавно НИЛИ стали рассматривать для лечения бляшечного псориаза. В недавнем предварительном исследовании изучалась эффективность комбинации 830 нм (ближний инфракрасный) и 630 нм (видимый красный свет) для лечения стойкого псориаза с использованием светодиодного излучения. Все пациенты с псориазом, устойчивым к традиционной терапии, были включены в исследование, и их лечили последовательно с длинами волн 830 нм и 630 нм в течение 2 20-минутных сеансов с 48 часами между сеансами в течение 4 или 5 недель.Результаты показали отсутствие побочных эффектов и исчезновение псориаза. 114 Ограничением этого исследования было небольшое количество включенных в него пациентов, однако наблюдаемые результаты стимулируют дальнейшие исследования по использованию НИЛИ при лечении псориаза.

Заключение

LLLT, по-видимому, имеет широкий спектр применения в дерматологии, особенно при показаниях, где требуется стимуляция заживления, уменьшение воспаления, уменьшение гибели клеток и омоложение кожи.Применение НИЛИ при нарушениях пигментации может работать в обоих направлениях, вызывая как репигментацию витилиго, так и депигментацию гиперпигментированных поражений в зависимости от дозиметрических параметров. Внедрение устройств на основе светодиодных матриц упростило их применение на больших участках кожи. Пока нет согласия по нескольким важным параметрам, в частности, является ли красный цвет, ближний ИК-диапазон или комбинация обеих длин волн оптимальными для любого конкретного приложения. Существует пробел в доверии, который необходимо преодолеть, прежде чем НИЛТ будет регулярно применяться в каждом кабинете дерматолога.

Выражение признательности

Эта работа была поддержана Национальным институтом здравоохранения США (R01AI050875 для MRH)

Сноски

Раскрытие информации о конфликте интересов: Авторы заполнили и отправили ICMJE форму для раскрытия информации о потенциальных конфликтах интересов. . Доктор Гупта получил грант от Boyscast Fellowship, Rolo-11, в Индии. Остальным авторам нечего раскрывать.

Заявление издателя: Это PDF-файл неотредактированной рукописи, принятой к публикации.В качестве услуги для наших клиентов мы предоставляем эту раннюю версию рукописи. Рукопись будет подвергнута копирайтингу, верстке и рассмотрению полученного доказательства, прежде чем она будет опубликована в окончательной форме для цитирования. Обратите внимание, что во время производственного процесса могут быть обнаружены ошибки, которые могут повлиять на содержание, и все юридические оговорки, относящиеся к журналу, имеют отношение.

Ссылки

1. Чанг Х., Дай Т., Шарма С.К., Хуанг Ю.Й., Кэрролл Д.Д., Хамблин М.Р. Основы низкоуровневой лазерной (световой) терапии.Энн Биомед Eng. 2012 февраль; 40 (2): 516–533. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 3. Ситон ED, Mouser PE, Charakida A, Alam S, Seldon PM, Chu AC. Исследование механизма действия неаблативной импульсной лазерной терапии на красителях при фотоомоложении и воспалительных вульгарных угрях. Br J Dermatol. 2006 Октябрь; 155 (4): 748–755. [PubMed] [Google Scholar] 4. Баролет Д. Светодиоды в дерматологии. Semin Cutan Med Surg. 2008 декабрь; 27 (4): 227–238. [PubMed] [Google Scholar] 5. Кару Т.И., Коляков СФ.Точные спектры действия для клеточных ответов, относящиеся к фототерапии. Photomed Laser Surg. 2005 августа; 23 (4): 355–361. [PubMed] [Google Scholar] 6. Greco M, Guida G, Perlino E, Marra E, Quagliariello E. Увеличение синтеза РНК и белка митохондриями, облученными гелий-неоновым лазером. Biochem Biophys Res Commun. 1989, 29 сентября; 163 (3): 1428–1434. [PubMed] [Google Scholar] 7. Кару Т.И., Пятибрат Л.В., Календо Г.С. Фотобиологическая модуляция прикрепления клеток с помощью цитохром с оксидазы. Photochem Photobiol Sci.2004 Февраль; 3 (2): 211–216. [PubMed] [Google Scholar] 8. Орон У. Световая терапия и стволовые клетки: терапевтическое вмешательство будущего? Интервенционная кардиология. 2011. 3 (6): 627–629. [Google Scholar] 9. Лейн Н. Клеточная биология: силовые игры. Природа. 26 октября 2006 г.; 443 (7114): 901–903. [PubMed] [Google Scholar] 10. Wong-Riley MT, Liang HL, Eells JT и др. Фотобиомодуляция приносит прямую пользу первичным нейронам, функционально инактивированным токсинами: роль цитохром с оксидазы. J Biol Chem. 2005 11 февраля; 280 (6): 4761–4771.[PubMed] [Google Scholar] 11. Пасторе Д., Греко М., Петрагалло В. А., Пассарелла С. Увеличение отношения <- H + / e- реакции цитохром с оксидазы в митохондриях, облученных гелий-неоновым лазером. Biochem Mol Biol Int. Октябрь 1994 г., 34 (4): 817–826. [PubMed] [Google Scholar] 12. Кару Т., Пятибрат Л., Календо Г. Облучение гелий-неоновым лазером увеличивает уровень АТФ в клетках, культивируемых in vitro. J Photochem Photobiol B. 1995 Март; 27 (3): 219–223. [PubMed] [Google Scholar] 13. Кару Т. Первичные и вторичные механизмы действия видимого и ближнего ИК-излучения на клетки.J Photochem Photobiol B. Март 1999 г., 49 (1): 1–17. [PubMed] [Google Scholar] 14. Харрис DM. Редакционный комментарий Биомолекулярные механизмы лазерной биостимуляции. Журнал клинической лазерной медицины и хирургии. 1991. 9 (4): 277–280. [Google Scholar] 15. Лю Х., Колавитти Р., Ровира, Финкель Т. Редокс-зависимая регуляция транскрипции. Circ Res. 2005 11 ноября; 97 (10): 967–974. [PubMed] [Google Scholar] 16. Peplow PV, Chung TY, Ryan B, Baxter GD. Лазерная фотобиомодуляция экспрессии генов и высвобождение факторов роста и цитокинов из клеток в культуре: обзор исследований на людях и животных.Photomed Laser Surg. 2011 Май; 29 (5): 285–304. [PubMed] [Google Scholar] 17. Posten W, Wrone DA, Dover JS, Arndt KA, Silapunt S, Alam M. Низкоуровневая лазерная терапия для заживления ран: механизм и эффективность. Dermatol Surg. Март 2005 г .; 31 (3): 334–340. [PubMed] [Google Scholar] 18. Хуанг Ю.Ю., Шарма С.К., Кэрролл Дж., Хамблин М.Р. Двухфазная доза-реакция при низкоуровневой светотерапии - обновленная информация. Доза-реакция. 2011. 9 (4): 602–618. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 20. Басфорд-младший. Лазерная терапия низкой интенсивности: все еще не признанный клинический инструмент.Лазеры Surg Med. 1995. 16 (4): 331–342. [PubMed] [Google Scholar] 21. Аль-Гамди К.М., Кумар А., Мусса Н.А. Низкоуровневая лазерная терапия: полезный метод увеличения пролиферации различных культивируемых клеток. Lasers Med Sci. 2012 Янв; 27 (1): 237–249. [PubMed] [Google Scholar] 22. Ходе Л. Важность согласованности. Photomed Laser Surg. 2005 августа; 23 (4): 431–434. [PubMed] [Google Scholar] 23. Kligman LH. Фотостарение. Проявления, профилактика и лечение. Clin Geriatr Med. 1989 Февраль; 5 (1): 235–251. [PubMed] [Google Scholar] 24.Takema Y, Yorimoto Y, Kawai M, Imokawa G. Возрастные изменения эластичных свойств и толщины кожи лица человека. Br J Dermatol. 1994 ноя; 131 (5): 641–648. [PubMed] [Google Scholar] 25. Бранхам Г.Х., Томас-младший. Омоложение поверхности кожи: химический пилинг и дермабразия. Facial Plast Surg. 1996 Апрель; 12 (2): 125–133. [PubMed] [Google Scholar] 26. Айран Л.Е., Хруза Г. Современные лазеры в шлифовке кожи. Facial Plast Surg Clin North Am. 2005 Февраль; 13 (1): 127–139. [PubMed] [Google Scholar] 27. Пааш У, Хедерсдаль М.Лазерные системы для абляционной фракционной шлифовки. Эксперт Rev Med Devices. 2011 Янв; 8 (1): 67–83. [PubMed] [Google Scholar] 28. Nanni CA, Alster TS. Осложнения шлифовки углекислотным лазером. Оценка 500 пациентов. Dermatol Surg. 1998 Март; 24 (3): 315–320. [PubMed] [Google Scholar] 29. Срипрахья-Анунт С., Фицпатрик Р. Э., Гольдман М. П., Смит С. Р.. Инфекции, осложняющие шлифовку импульсным углекислотным лазером при фотостарении кожи лица. Dermatol Surg. 1997 июл; 23 (7): 527–535. обсуждение 535–526.[PubMed] [Google Scholar] 30. Сачдев М., Хамид С., Майсур В. Неаблативные лазеры и нелазерные системы в дерматологии: текущее состояние. Индийский J Dermatol Venereol Leprol. 2011 Май-июнь; 77 (3): 380–388. [PubMed] [Google Scholar] 31. Вайс Р.А., Макдэниел Д.Х., Геронемус Р.Г. Обзор неаблативного фотоомоложения: обращение вспять эффектов старения, вызванных солнцем и вреда окружающей среды, с помощью лазера и источников света. Semin Cutan Med Surg. 2003 июн; 22 (2): 93–106. [PubMed] [Google Scholar] 32. Hardaway CA, Росс Э.В. Неабляционное лазерное ремоделирование кожи.Dermatol Clin. 2002 Янв; 20 (1): 97–111. ix. [PubMed] [Google Scholar] 33. Ли С.Ю., Пак К.Х., Чой Дж. В. и др. Проспективное, рандомизированное, плацебо-контролируемое, двойное слепое и закрытое клиническое исследование светодиодной фототерапии для омоложения кожи: клинические, профилометрические, гистологические, ультраструктурные и биохимические оценки и сравнение трех различных режимов лечения. J Photochem Photobiol B. 27 июля 2007 г .; 88 (1): 51–67. [PubMed] [Google Scholar] 34. Дирикс СС, Андерсон Р. Обработка фотостарения видимым светом.Dermatol Ther. 2005 Май-июнь; 18 (3): 191–208. [PubMed] [Google Scholar] 35. Weiss RA, Weiss MA, Geronemus RG, McDaniel DH. Новое устройство нетепловой неабляционной светодиодной фотомодуляции с полной панелью для устранения фотостарения: цифровые микроскопические и клинические результаты на различных типах кожи. J Drugs Dermatol. Ноябрь-декабрь 2004 г.; 3 (6): 605–610. [PubMed] [Google Scholar] 36. Weiss RA, McDaniel DH, Geronemus RG, et al. Клинический опыт светодиодной фотомодуляции. Dermatol Surg. 2005 сен; 31 (9, часть 2): 1199–1205.[PubMed] [Google Scholar] 37. Weiss RA, McDaniel DH, Geronemus RG, Weiss MA. Клинические испытания новой нетепловой светодиодной матрицы для устранения фотостарения: клинические, гистологические и профилометрические результаты. Лазеры Surg Med. 2005 Февраль; 36 (2): 85–91. [PubMed] [Google Scholar] 38. Бхат Дж., Берч Дж., Уайтхерст К., Ланиган ЮЗ. Однократное слепое рандомизированное контролируемое исследование для определения эффективности ухода за лицом Omnilux Revive при омоложении кожи. Lasers Med Sci. 2005. 20 (1): 6–10. [PubMed] [Google Scholar] 39.Рассел Б.А., Келлетт Н., Рейли Л.Р. Исследование по определению эффективности комбинированной светодиодной терапии (633 нм и 830 нм) при омоложении кожи лица. J Cosmet Laser Ther. 2005 декабрь; 7 (3–4): 196–200. [PubMed] [Google Scholar] 40. Бароле Д., Роберж С.Дж., Оже Ф.А., Буше А., Жермен Л. Регулирование метаболизма кожного коллагена in vitro с использованием импульсного светодиодного источника света с длиной волны 660 нм: клиническая корреляция с одним слепым исследованием. J Invest Dermatol. 2009 декабрь; 129 (12): 2751–2759. [PubMed] [Google Scholar] 41. Абергель Р.П., Лион РФ, Кастель Дж. К., Дуайер Р. М., Уитто Дж.Биостимуляция заживления ран лазером: экспериментальные подходы на животных моделях и в культурах фибробластов. J Dermatol Surg Oncol. 1987 Февраль; 13 (2): 127–133. [PubMed] [Google Scholar] 42. Ю В, Наим Джо, Lanzafame RJ. Влияние лазерного излучения на высвобождение bFGF из фибробластов 3T3. Photochem Photobiol. 1994 Февраль; 59 (2): 167–170. [PubMed] [Google Scholar] 43. Schindl A, Heinze G, Schindl M, Pernerstorfer-Schon H, Schindl L. Системные эффекты низкоинтенсивного лазерного излучения на микроциркуляцию кожи у пациентов с диабетической микроангиопатией.Microvasc Res. 2002 сентябрь; 64 (2): 240–246. [PubMed] [Google Scholar] 44. Бен-Дов Н., Шефер Г., Иринчев А., Верниг А., Орон Ю., Халеви О. Низкоэнергетическое лазерное излучение влияет на пролиферацию и дифференцировку сателлитных клеток in vitro. Biochim Biophys Acta. 1999, 11 января; 1448 (3): 372–380. [PubMed] [Google Scholar] 45. Кучук Б.Б., Орал К., Сельчук Н.А., Токлу Т., Циви О.Г. Противовоспалительное действие низкоинтенсивной лазерной терапии на экспериментально индуцированное воспаление ретродискальных тканей височно-нижнечелюстного сустава кролика.J Orofac Pain. Лето 2010 года; 24 (3): 293–297. [PubMed] [Google Scholar] 46. Geronemus RG, Weiss RA, Weiss MA, et al. Клинические испытания неабляционной светодиодной фотомодуляции, активирующей стимуляцию фибробластов. Лазеры Surg Med. 2003; 25: 22. [Google Scholar] 47. Макдэниел Д.Х., Ньюман Дж., Джеронемус Р. и др. Неабляционная нетепловая светодиодная фотомодуляция - многоцентровое клиническое исследование фотостарения. Лазеры Surg Med. 2003; 15:22. [Google Scholar] 48. Weiss RA, McDaniel DH, Geronemus R, et al. Неабляционная, нетепловая светоизлучающая диодная (LED) фототерапия фотостарения кожи.Laser Surg Med. 2004; 16:31. [Google Scholar] 49. Ли SY, вы CE, Park MY. Комбинированная светодиодная фототерапия синим и красным светом для лечения вульгарных угрей у пациентов с фототипом кожи IV. Лазеры Surg Med. 2007 февраль; 39 (2): 180–188. [PubMed] [Google Scholar] 50. Азиз-Джалали MH, Tabaie SM, Djavid GE. Сравнение красной и инфракрасной низкоуровневой лазерной терапии в лечении вульгарных угрей. Индийский J Dermatol. 2012 Март; 57 (2): 128–130. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 51. Rotunda AM, Bhupathy AR, Rohrer TE. Новый век терапии акне: свет, лазеры и радиочастоты.J Cosmet Laser Ther. 2004 декабрь; 6 (4): 191–200. [PubMed] [Google Scholar] 52. Канлифф В.Дж., Гоулден В. Фототерапия и обыкновенные угри. Br J Dermatol. 2000 Май; 142 (5): 855–856. [PubMed] [Google Scholar] 53. Росс Э.В. Оптическое лечение прыщей. Dermatol Ther. 2005 май-июнь; 18 (3): 253–266. [PubMed] [Google Scholar] 54. Садик Н.С. Переносной светодиодный матричный прибор для лечения вульгарных угрей. J Drugs Dermatol. 2008 Апрель; 7 (4): 347–350. [PubMed] [Google Scholar] 55. Голдберг DJ, Рассел Б.А. Комбинированная светотерапия с использованием синего (415 нм) и красного (633 нм) светодиодов для лечения легких и тяжелых вульгарных угрей.J Cosmet Laser Ther. 2006 июн; 8 (2): 71–75. [PubMed] [Google Scholar] 56. Папагеоргиу П., Кацамбас А., Чу А. Фототерапия с синим (415 нм) и красным (660 нм) светом при лечении вульгарных угрей. Br J Dermatol. 2000 Май; 142 (5): 973–978. [PubMed] [Google Scholar] 57. Синха Р.П., Хадер Д.П. Ультрафиолетовое повреждение и восстановление ДНК: обзор. Photochem Photobiol Sci. 2002 апр; 1 (4): 225–236. [PubMed] [Google Scholar] 58. Calles C, Schneider M, Macaluso F, Benesova T, Krutmann J, Schroeder P. Инфракрасное излучение A влияет на транскриптом фибробластов кожи: механизмы и последствия.J Invest Dermatol. 2010 июн; 130 (6): 1524–1536. [PubMed] [Google Scholar] 59. Schroeder P, Calles C, Benesova T, Macaluso F, Krutmann J. Фотозащита за пределами ультрафиолетового излучения - эффективная защита от солнца должна включать защиту от повреждения кожи, вызванного инфракрасным излучением. Skin Pharmacol Physiol. 2010. 23 (1): 15–17. [PubMed] [Google Scholar] 60. Кимура Э., Кавано Й., Тодо Х., Икараси Й., Сугибаяси К. Измерение проницаемости кожи / проникновения наночастиц для оценки их безопасности. Биол Фарм Булл.2012. 35 (9): 1476–1486. [PubMed] [Google Scholar] 61. Бароле Д., Буше А. Фотопрофилактика со светодиодами: снижение реакции на МЭД после многократного экспонирования светодиодами. Лазеры Surg Med. Февраль 2008; 40 (2): 106–112. [PubMed] [Google Scholar] 62. Крутманн Дж., Шредер П. Роль митохондрий в фотостарении кожи человека: модель дефектной электростанции. J Investigate Dermatol Symp Proc. 2009 август; 14 (1): 44–49. [PubMed] [Google Scholar] 63. Менезес С., Кулон Б., Лебретон С., Дюберре Л. Некогерентное ближнее инфракрасное излучение защищает нормальные фибробласты кожи человека от токсичности солнечного ультрафиолета.J Invest Dermatol. 1998 Октябрь; 111 (4): 629–633. [PubMed] [Google Scholar] 64. Франк С., Оливер Л., Лебретон-Де Костер С. и др. Инфракрасное излучение влияет на митохондриальный путь апоптоза фибробластов человека. J Invest Dermatol. 2004 ноябрь; 123 (5): 823–831. [PubMed] [Google Scholar] 65. Эпплгейт Л.А., Скалетта С., Паниццон Р., Френк Э., Хольфельд П., Шварцкопф С. Индукция предполагаемого защитного белка ферритина с помощью инфракрасного излучения: последствия для восстановления кожи. Int J Mol Med. 2000 Март; 5 (3): 247–251.[PubMed] [Google Scholar] 66. Ю. Х.С., Ву С.С., Ю. К.Л., Као Ю.Х., Чиу М.Х. Облучение гелий-неоновым лазером стимулирует миграцию и пролиферацию меланоцитов и вызывает репигментацию при сегментарном витилиго. J Invest Dermatol. 2003, январь; 120 (1): 56–64. [PubMed] [Google Scholar] 67. Яар М., Гроссман К., Эллер М., Гилкрест Б.А. Доказательства паракринных эффектов, опосредованных фактором роста нервов, на эпидермис человека. J Cell Biol. 1991 ноябрь; 115 (3): 821–828. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 68. Zhai S, Yaar M, Doyle SM, Gilchrest BA.Фактор роста нервов спасает пигментные клетки от апоптоза, вызванного ультрафиолетом, за счет повышения уровня BCL-2. Exp Cell Res. 1996 1 мая; 224 (2): 335–343. [PubMed] [Google Scholar] 69. де Паула Эдуардо С., Безинелли Л. М., де Паула Эдуардо Ф. и др. Профилактика повторных вспышек герпеса labialis с помощью низкоинтенсивной лазерной терапии: клинический протокол с последующим наблюдением в течение 3 лет. Lasers Med Sci. 2011 16 ноября; [PubMed] [Google Scholar] 70. Уитли Р.Дж., Кимберлин Д.В., Ройзман Б. Вирусы простого герпеса. Clin Infect Dis.1998 Март; 26 (3): 541–553. викторина 554–545. [PubMed] [Google Scholar] 71. Муньос Санчес П.Дж., Капоте Фемениас Дж.Л., Диас Техеда А., Тюнер Дж. Влияние низкоуровневой лазерной терапии с длиной волны 670 нм на простой герпес типа 1. Фотомедицинская лазерная хирургия. 2012 Янв; 30 (1): 37–40. [PubMed] [Google Scholar] 72. Белло-Сильва М.С., де Фрейтас П.М., Арана А.С., Лаге-Маркес Дж.Л., Симоэс А., де Паула Эдуардо С. Лазеры низкой и высокой интенсивности в лечении инфекции вируса простого герпеса 1. Photomed Laser Surg. 2010 Февраль; 28 (1): 135–139. [PubMed] [Google Scholar] 73.Schindl A, Neumann R. Низкоинтенсивная лазерная терапия - эффективное лечение рецидивирующей инфекции простого герпеса. Результаты рандомизированного двойного слепого плацебо-контролируемого исследования. J Invest Dermatol. 1999, август; 113 (2): 221–223. [PubMed] [Google Scholar] 74. Ландталер М., Хайна Д., Вайделих В. Лечение опоясывающего лишая, боли после опоясывающего лишая и рецидивирующего вируса простого герпеса локомотивом с помощью лазерного излучения. Fortschr Med. 9 июня 1983 г .; 101 (22): 1039–1041. [PubMed] [Google Scholar] 75. Перрин Д., Джоливалд Дж. Р., Трики Н. и др. Влияние лазерного излучения на латентный период вируса простого герпеса на мышиной модели.Патол Биол (Париж), январь 1997 г .; 45 (1): 24–27. [PubMed] [Google Scholar] 76. Корнер Р., Бахмер Ф., Виганд Р. Влияние инфракрасных лазерных лучей на вирус простого герпеса и функции иммунокомпетентных клеток человека. Hautarzt. 1989 июн; 40 (6): 350–354. [PubMed] [Google Scholar] 77. Иноуэ К., Нисиока Дж., Хукуда С. Подавление туберкулиновой реакции у морских свинок после лазерного облучения. Лазеры Surg Med. 1989. 9 (3): 271–275. [PubMed] [Google Scholar] 78. Иноуэ К., Нисиока Дж., Хукуда С. Изменение пролиферации лимфоцитов с помощью низкодозированного лазерного излучения.Clin Exp Rheumatol. Сентябрь-октябрь 1989 г .; 7 (5): 521–523. [PubMed] [Google Scholar] 79. Ю В., Чи Л. Х., Наим Дж. О., Lanzafame RJ. Улучшение реакции хозяина на сепсис за счет фотобиомодуляции. Лазеры Surg Med. 1997. 21 (3): 262–268. [PubMed] [Google Scholar] 80. Шиндл Л., Шиндл М., Поло Л., Джори Г., Перл С., Шиндл А. Влияние лазерного излучения малой мощности на дифференциальный анализ крови и температуру тела у предварительно иммунизированных эндотоксином кроликов. Life Sci. 1997. 60 (19): 1669–1677. [PubMed] [Google Scholar] 81. Мантейфель В, Бакеева Л, Кару Т.Ультраструктурные изменения хондриома лимфоцитов человека после облучения гелий-неоновым лазером: появление гигантских митохондрий. J Photochem Photobiol B. Март 1997, 38 (1): 25–30. [PubMed] [Google Scholar] 82. Болтон П., Янг С., Дайсон М. Чувствительность макрофагов к световой терапии: исследование реакции на дозу. Laser Ther. 1990; 2: 101–106. [Google Scholar] 83. Funk JO, Kruse A, Kirchner H. Производство цитокинов после облучения гелий-неоновым лазером в культурах мононуклеарных клеток периферической крови человека. J Photochem Photobiol B.1992 декабрь; 16 (3–4): 347–355. [PubMed] [Google Scholar] 84. Ю. Х.С., Чанг К.Л., Ю. К.Л., Чен Дж. В., Чен Г.С. Облучение гелий-неоновым лазером низкой энергии стимулирует высвобождение интерлейкина-1 альфа и интерлейкина-8 из культивируемых кератиноцитов человека. J Invest Dermatol. 1996 Октябрь; 107 (4): 593–596. [PubMed] [Google Scholar] 86. Yu R, Huang Y, Zhang X, Zhou Y. Возможная роль нейрогенных воспалительных факторов в патогенезе витилиго. J Cutan Med Surg. 2012 июль-август; 16 (4): 230–244. [PubMed] [Google Scholar] 87. Китамура Р., Цукамото К., Харада К. и др.Механизмы, лежащие в основе дисфункции меланоцитов в эпидермисе витилиго: роль взаимодействий белков SCF / KIT и нижестоящего эффектора, MITF-M. J Pathol. 2004 апр; 202 (4): 463–475. [PubMed] [Google Scholar] 88. Lan CC, Wu CS, Chiou MH, Chiang TY, Yu HS. Низкоэнергетический гелий-неоновый лазер вызывает пролиферацию меланоцитов за счет взаимодействия с коллагеном IV типа: видимый свет как вариант лечения витилиго. Br J Dermatol. 2009 август; 161 (2): 273–280. [PubMed] [Google Scholar] 89. Lan CC, Wu CS, Chiou MH, Hsieh PC, Yu HS.Низкоэнергетический гелий-неоновый лазер вызывает движение незрелых меланобластов и способствует меланогенезу более дифференцированных меланобластов: рекапитуляция репигментации витилиго in vitro. J Invest Dermatol. 2006 сентябрь; 126 (9): 2119–2126. [PubMed] [Google Scholar] 90. Мандель А, Дунаева Л.П. Влияние лазерной терапии на уровень серотонина и дофамина в крови больных склеродермией. Вестн Дерматол Венерол. 1982 август; (8): 13–17. [PubMed] [Google Scholar] 91. Мандель А.С., Хаберман Х.Ф., Павловски Д., Гольдштейн Э.Нехирургические методы лечения витилиго без ПУВА. Clin Dermatol. 1997 ноябрь-декабрь; 15 (6): 907–919. [PubMed] [Google Scholar] 92. Хуллар С.М., Бродин П., Баркволл П., Хаанаес Х.Р. Предварительное исследование низкоуровневого лазера для лечения давних сенсорных аберраций нижнего альвеолярного нерва. J Oral Maxillofac Surg. 1996, январь, 54 (1): 2–7. обсуждение 7–8. [PubMed] [Google Scholar] 93. Андерс Дж. Дж., Борке Р. К., Вулери СК, Ван де Мерве В.П. Облучение маломощным лазером изменяет скорость регенерации лицевого нерва крысы.Лазеры Surg Med. 1993. 13 (1): 72–82. [PubMed] [Google Scholar] 94. Рохкинд С, Руссо М, Ниссан М, Вильярреал М, Барр-Неа Л., Рис Д.Г. Системное воздействие маломощного лазерного излучения на периферическую и центральную нервную систему, кожные раны и ожоги. Лазеры Surg Med. 1989. 9 (2): 174–182. [PubMed] [Google Scholar] 95. Мандель А. Репигментация кожи после лазерной терапии. Вестн Дерматол Венерол. 1984 Сен; (9): 26–29. [PubMed] [Google Scholar] 96. Ю.С. Лечение обыкновенного витилиго гелий-неоновым лазером.MB Derma. 2000; 35 (13–18) [Google Scholar] 97. Пикок М., Яар М., Мансур С.П., Чао М.В., Гилкрест Б.А. Индукция рецепторов фактора роста нервов на культивируемых меланоцитах человека. Proc Natl Acad Sci U S. A. 1988 июл; 85 (14): 5282–5286. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 98. У CS, Lan CC, Chiou MH, Yu HS. Основной фактор роста фибробластов способствует миграции меланоцитов за счет повышенной экспрессии p125 (FAK) на меланоцитах. Acta Derm Venereol. 2006. 86 (6): 498–502. [PubMed] [Google Scholar] 99. Морелли Дж. Г., Йон Дж. Дж., Зекман Т., Норрис Д. А..Движение меланоцитов in vitro: роль матричных белков и рецепторов интегрина. J Invest Dermatol. 1993 Октябрь; 101 (4): 605–608. [PubMed] [Google Scholar] 100. Hedley SJ, Wagner M, Bielby S, Smith-Thomas L, Gawkrodger DJ, MacNeil S. Влияние белков внеклеточного матрикса на кожные и увеальные меланоциты. Pigment Cell Res. 1997, февраль-апрель; 10 (1-2): 54-59. [PubMed] [Google Scholar] 101. Ма Х.Дж., Чжу В.Й., Ван Д.Г., Юэ XZ, Ли ЧР. Эндотелин-1 в сочетании с белками внеклеточного матрикса способствует адгезии и хемотаксису амеланотических меланоцитов из волосяных фолликулов человека in vitro.Cell Biol Int. 2006 декабрь; 30 (12): 999–1006. [PubMed] [Google Scholar] 102. Ideta R, Soma T, Tsunenaga M, Ifuku O. Культивируемые клетки дермального сосочка человека секретируют хемотаксический фактор для меланоцитов. J Dermatol Sci. 2002 Янв; 28 (1): 48–59. [PubMed] [Google Scholar] 103. Такано Н., Каваками Т., Кава Ю. и др. Фибронектин в сочетании с фактором стволовых клеток играет важную роль в пролиферации, дифференцировке и миграции меланоцитов в культивируемых клетках нервного гребня мыши. Pigment Cell Res. 2002 июн; 15 (3): 192–200.[PubMed] [Google Scholar] 104. Гибсон В.Т., Каучман-младший, Уивер А.С. Распределение фибронектина при развитии кожи плода крысы. J Invest Dermatol. 1983 декабрь; 81 (6): 480–485. [PubMed] [Google Scholar] 105. Уитто Дж., Коуба Д. Цитокиновая модуляция экспрессии генов внеклеточного матрикса: актуальность для фиброзных кожных заболеваний. J Dermatol Sci. 2000 декабрь; 24 (Дополнение 1): S60–69. [PubMed] [Google Scholar] 106. Вольфрам Д., Цанков А., Пульцл П., Пиза-Кацер Х. Гипертрофические рубцы и келоиды - обзор их патофизиологии, факторов риска и терапевтического лечения.Dermatol Surg. 2009 Февраль; 35 (2): 171–181. [PubMed] [Google Scholar] 107. Бузари Н., Дэвис С.К., Нури К. Лазерное лечение келоидов и гипертрофических рубцов. Int J Dermatol. 2007, январь; 46 (1): 80–88. [PubMed] [Google Scholar] 108. Лоу Л. Феномен келоида: прогресс к решению. Clin Anat. 2007 Янв; 20 (1): 3–14. [PubMed] [Google Scholar] 109. Уитто Дж. Путь передачи сигнала ИЛ-6 в келоидах: цель фармакологического вмешательства? J Invest Dermatol. 2007, январь, 127 (1): 6–8. [PubMed] [Google Scholar] 110. Газизаде М., Тоса М., Симидзу Х., Хякусоку Х., Каванами О.Функциональное значение сигнального пути IL-6 в патогенезе келоидов. J Invest Dermatol. 2007, январь; 127 (1): 98–105. [PubMed] [Google Scholar] 111. Лю В., Ван Д.Р., Цао Ю.Л. TGF-бета: фиброзный фактор рубцевания ран и потенциальная мишень для генной терапии против рубцевания. Curr Gene Ther. Март 2004 г .; 4 (1): 123–136. [PubMed] [Google Scholar] 112. Бароле Д., Буше А. Профилактическая низкоуровневая светотерапия для лечения гипертрофических рубцов и келоидов: серия случаев. Лазеры Surg Med. 2010 август; 42 (6): 597–601.[PubMed] [Google Scholar] 113. Хамблин М.Р., Демидова Т.Н. Механизмы низкоуровневой светотерапии - введение. Proc SPIE. 2006; 6140: 61001–61012. [Google Scholar] 114. Ablon G. Комбинированная светотерапия с использованием светодиода 830 нм и 633 нм перспективна для лечения стойкого псориаза: предварительные результаты. Photomed Laser Surg. 2010 Февраль; 28 (1): 141–146. [PubMed] [Google Scholar]

Лазерная терапия низкого уровня — обзор

Лазерная терапия низкого уровня

Лазерная терапия низкого уровня (LLLT), также известная как холодный лазер, представляет собой неинвазивную форму фототерапии, которая использует длины волн света в видимый до ближнего инфракрасного диапазона 670–950 нм. 115 Маломощные или холодные лазеры обычно от 5 до 500 мВт 115 оказывают нетепловое стимулирующее действие на ткани, влияя на клеточные изменения. 116 Специфика длины волны важна, поскольку она определяет глубину проникновения в ткани и должна соответствовать лечению. 117 В 2006 году FDA одобрило НИЛИ в качестве терапевтического вмешательства для лечения лимфедемы с использованием лазерной установки LTU 904. 117 Длина волны 904 нм, рекомендованная для лимфедемы, способна проникать в кожные и подкожные ткани без повышения температуры и может воздействовать на ткани на глубину до 5 см. 118 НИЛИ в настоящее время используется в реабилитации для лечения различных заболеваний. Одно устройство не может эффективно лечить все диагнозы. Важно использовать правильное устройство с подходящей длиной волны. Обычно длину волны нельзя отрегулировать на устройстве, длина волны может быть свойственна конкретному лазерному устройству. 117 Например, устройство, используемое для лечения травм опорно-двигательного аппарата, может не иметь оптимальной длины волны, необходимой для лечения лимфедемы. 117 Существуют различные типы устройств для применения LLLT.Ручные устройства с датчиком используются для конкретных применений для точечной обработки по сравнению со сканирующими устройствами, которые обеспечивают НИЛИ на большей площади. 115

Основные экспериментальные исследования НИЛИ показали ряд модифицирующих биохимических и клеточных эффектов на макрофаги, лимфоциты, митохондрии, повышение или снижение активности фибробластов, повышение фактора роста эндотелия сосудов и пролиферацию эндотелиальных клеток. 119 Несколько исследований использования НИЛИ для лечения лимфедемы предполагают как субъективные, так и объективные преимущества, включая смягчение фиброзной и рубцовой ткани, заживление ран и уменьшение боли и отека. 115,120–122 Постулируется, что НИЛИ приносит пользу лимфатической системе за счет увеличения лимфатического потока за счет лимфангиогенеза, стимуляции лимфатической моторики и уменьшения или смягчения фиброза лимфостатической ткани. 115,121 Предположительно, НИЛИ может также помочь в предотвращении фиброза тканей. 123 Совсем недавно экспериментальное исследование показало как противовоспалительный, так и лимфангиогенный эффекты при использовании низкоуровневого лазера при лимфедеме. 124 Было проведено несколько исследований для оценки эффективности НИЛИ в BCRL. 118,120–122 Carati et al. в двойном слепом одинарном перекрестном РКИ измеряли изменения объема и внеклеточной жидкости с помощью перометрии и BIS, соответственно. Исследование показало, что после двух циклов НИЛИ у 33% пациентов наблюдалось клинически значимое уменьшение объема конечностей через 3 месяца после лечения. Сообщалось также о снижении твердости кожной ткани, измеренной с помощью тонометрии. 120 Омар и др. в небольшом РКИ сравнивали НИЛИ в сочетании с упражнениями, обучением и компрессионной одеждой с группой плацебо-лазера, включая упражнения, обучение и использование компрессионного белья.Полученные данные свидетельствуют о том, что НИЛИ в сочетании с другими лечебными вмешательствами может быть эффективным для уменьшения окружности руки, увеличения захвата кисти и подвижности плеча у женщин с BCRL. 125 Ridner et al. в РКИ 46 женщин с BCRL продемонстрировали, что 20-минутное лечение НИЛИ с последующей компрессионной перевязкой может быть столь же эффективным для уменьшения объема руки, как и более продолжительное время лечения, связанное с MLD или комбинированным MLD / LLLT с последующим компрессированием. 121 Dirican et al.в небольшом исследовании в одной группе с участием 17 женщин с BCRL пришел к выводу, что НИЛИ в сочетании с традиционными методами лечения приводит к улучшению подвижности рубцов и увеличению диапазона движений плеч, а также к уменьшению окружности конечностей и уменьшению боли. 122

Для определения оптимальных параметров лечения НИЛИ необходимы дальнейшие исследования. 126 В метаанализе девяти исследований было обнаружено, что параметры лечения НИЛИ, наиболее часто используемые у пациентов с BCRL, включали дозу 1.5 Дж / см 2 , 3 раза в неделю в течение 3–4 недель примерно по 17 минут на сеанс лечения. Чаще всего использовалась длина волны 904 нм, а наиболее частым местом применения была подмышечная область. 115 Подмышечная ямка и предплечье также часто используются в качестве места аппликации. 126

Данные свидетельствуют о том, что НИЛИ может быть возможным дополнением к лечению лимфедемы. 117 Baxter et al. в недавнем систематическом обзоре низкоуровневого лазера для BCRL утверждают, что НИЛИ может быть эффективным методом лечения для женщин с BCRL. 126 Однако авторы подчеркивают необходимость дальнейших качественных исследований в этой области. 126

Определение того, какой низкоуровневый лазер использовать

Ларри Литл, доктор медицинских наук, доктор философии

Как вы думаете, что бы сказал Альберт Эйнштейн, если бы он знал, что одно из его наиболее важных научных открытий не используется сегодня, чтобы помочь контролировать боль и страдания примерно 50 миллионов американцев, ежедневно страдающих от какая-то боль? Открытие Эйнштейна было названо ЛАЗЕР — что означает усиление света за счет вынужденного излучения радиацией.Возможно, именно слово «радиация» и страх, который несет в себе это слово, держали его замечательное медицинское открытие в тайне. Исследования показали, что от боли всех видов, включая боль в пальцах, руках, локтях, плече, шее, спине, бедрах, коленях, лодыжках и даже в органах, можно избавиться с помощью лазеров низкого уровня.

Сегодня исследования показали, что здоровое тело общается от клетки к клетке, генерируя собственный инфракрасный свет, называемый биофотонами. 1 Эти биофотоны несут информацию, которая влияет на здоровье клеток и способность клеток производить хорошую ДНК, которая, в свою очередь, создает хорошие, здоровые новые клетки. 2 Человечество просто не может жить без света, что подчеркивается очевидным отсутствием биофотонной активности в больной клетке. 3 Низкоуровневая лазерная терапия прерывает болевой процесс, доставляя электроны обратно к поврежденным клеткам, и впоследствии позволяет восстановить биологические процессы клетки.4 Большой плюс низкоуровневой лазерной терапии заключается в том, что она заставляет собственные клетки вырабатывать вещество, называемое эндорфины, которые контролируют боль независимо от местоположения. 5 Фактически, в Норвежском отчете о технологиях здравоохранения говорится, что низкоинтенсивная лазерная терапия в два раза эффективнее НПВП для контроля боли, вызванной остеоартритом. 6

Лазеры низкого уровня не новость. Они используются более сорока лет в промышленности и почти столько же для обезболивания — по крайней мере, в некоторых зарубежных странах. До недавнего времени результаты были несовместимыми — даже при одинаковой длине волны и с, казалось бы, одними и теми же низкоуровневыми лазерными диодами. Это несоответствие заставило многих профессионалов задуматься, действительно ли работают лазеры низкого уровня. Что не сработало и сейчас меняется, так это неправильное представление о том, что один лазер или одна длина волны может лечить все, что связано с болью и исцелением. 4

Низкоуровневую лазерную терапию также сдерживало убеждение, что если вы не получаете результатов — используйте больше мощности. Сегодня клинические результаты показывают, что чем больше, тем лучше!

«Один лазер не может эффективно применяться при всех заболеваниях. Например, лазерные лучи должны быть достаточно большими, чтобы покрывать большие площади от ожогов, больших синяков, пролежней и т. Д. Кости, нервы, суставы, сухожилия, хрящи и связки требуют большего количества джоулей энергии, а энергия должна быть более концентрированной. в месте боли.”

Боль, особенно боль в суставах, обычно связана с напряжением мышц. Лучше расслаблять и расслаблять напряженные мышцы с помощью многодиодного, маломощного, постоянной мощности и резонирующего лазера. С другой стороны, кости, связки, хрящи, суставы и нервы лучше реагируют на более мощные лазеры низкого уровня. Вы не можете добиться максимальных результатов, используя только лазер с одной длиной волны. 7 Таким образом, наилучшие результаты достигаются при первом резонансе живота мышц, органов и желез, а затем при стимуляции суставов, нервов, связок, хрящей и сухожилий. 4

В чем разница между резонирующим и стимулирующим лазером и как определить, какой тип использовать?

Чтобы понять, когда использовать резонирующие лазеры, а когда — стимулирующие, мы должны сначала понять некоторую базовую терминологию физики лазеров.

  • Фотоны — это небольшие пакеты световой энергии в форме волнового элемента с определенной длиной волны и частотой, связанной с этой длиной волны. Фотоны, поглощаемые телом, отдают энергию и импульс, чтобы произвести несколько других типов квантовых возбуждений на клеточном уровне, каждый из которых имеет свою собственную количественную энергию и импульс.Все живые организмы испускают электромагнитное излучение на инфракрасном уровне, создавая взаимодействия фотонного биоэлектрического поля, что приводит к другим внутриклеточным реакциям. Энергия фотона соответствует разнице энергий между заполненными и пустыми уровнями энергии электронов и, таким образом, переносит электроны в нужные области. Поскольку существует континуум как пустых, так и заполненных энергетических зон, можно ожидать обширную область высокого поглощения энергии и накопления фотонов. Это объясняет, почему тонкая энергия, резонирующая, многодиодная энергия низкоуровневого лазера накапливается и каскадируется. 8
  • Биофотоны или импульсы плотности заряда — это небольшие пакеты когерентного света инфракрасной длины волны, излучаемые клетками для межклеточной коммуникации. Все люди и, вероятно, все позвоночные имеют свой собственный энергетический насос (чи / прана) и посредством сосредоточенного внимания могут саморегулировать свое пространство и производить различные виды исцеления. Все клетки нашего тела, фактически все живые клетки, излучают биофотоны, которые взаимодействуют с другими биофотонами и контролируют биологические процессы в природе.Человек с сильной жизненной силой и без внутреннего стресса излучает больше биофотонов. Благодаря сбалансированным универсальным энергетическим полям эти биофотоны объединяются, образуя солитонную волну, то есть фотоны теперь имеют увеличенную скорость, создавая ауру, которую можно отобразить с помощью фотографии Кирлиан или более новых методов визуализации, таких как биолиминальная фотография. На излучение клеточных фотонов и межклеточную коммуникацию биофотонов влияет множество факторов, таких как лекарства, образ жизни, качество еды, пищевые предпочтения, окружающая среда, эмоциональные конфликты и стабильность / стресс.Травма и связанная с ней боль, психологическая, эмоциональная и окружающая — все это приводит к значительному изменению формы волны плотности заряда человека. Импульсы плотности заряда связаны с трансмембранными электрическими полями, где солитоны имеют место на клеточной мембране в качестве ступени преобразования энергии и усиливают передачу энергии от одной клетки к другой. Эти и другие факторы влияют на жизненный тонус человека. Лазеры на солитонных волнах с тонкой энергией возвращают фотоны в тело и восполняют электроны клеточной мембраны, потерянные из-за образа жизни, несчастных случаев, болезней, травм, хирургических вмешательств и старения. 9-11
  • Солитонные волны — это нелинейная световая волна, которая сохраняет свою форму и увеличивает амплитуду после столкновения с аналогичной волной. Увеличенная амплитуда комбинированных длин волн позволяет солитонным волнам проникать глубоко в ткани тела без увеличения плотности мощности. Этот принцип произвел революцию в низкоуровневой лазерной терапии и позволяет лазерам, генерирующим солитонную волну, доставлять электроны к поврежденной ткани глубоко внутри тела, не повреждая или не изменяя поверхностные ткани с повышенной мощностью.Восстановление электронов в поврежденных клетках обеспечивает осмос необходимых питательных веществ в поврежденную клетку и восстанавливает нормальные биологические процессы. 4
  • Когерентность означает, что фотоны хорошо упорядочены или синхронизированы. Когерентность — главное отличие светодиодов от настоящих лазеров. Согласованность позволяет свету нести больше информации. Истинные лазеры с когерентностью и разными длинами волн имеют разные уровни энергии и, следовательно, обеспечивают различные результаты для тела.
  • Длина волны — это мера длины волн, составляющих лазер, и измеряется в нанометрах (1/1000 миллиметра и соответствует цвету. Например, синий свет — это более короткая длина волны, а красный свет — более длинная волна. , а инфракрасный еще длиннее. Во избежание неправильного представления важно отметить, что частота и длина волны не означают одно и то же и не являются взаимозаменяемыми.
  • Плотность мощности — это мера мощности прибора.Это световая концентрация или плотность энергии инструмента. Формула для расчета удельной мощности — ватт / см2. Лазерные приборы низкого уровня в первую очередь идентифицируются по длине волны и плотности мощности. Пример: лазер 650 нм-30 МВт — это лазер, излучающий красный световой луч длиной 650 нанометров при мощности 30 милливатт. Эта мощность лазера будет считаться стимулирующим лазером низкого уровня. Больше мощности не лучше для многих вещей. Если вы приложите большую мощность, тело установит сопротивление или поляризуется против чрезмерной мощности, так что энергия блокируется, и лазер становится менее эффективным. 4
  • Частота — это количество импульсов или прерываний в секунду, приложенных к волне. К любому типу волны — звуковой, электрической, радио или световой — можно приложить частоту. Частота изменяется при движении, поэтому наилучшие результаты достигаются с инструментами с программированием частоты, когда лазер неподвижен, а не находится в постоянном движении.
  • Джоулей — это количество энергии, передаваемое одним ваттом за одну секунду. Это измерение дозы энергии, производимой лазерами.Формула: выход x время, деленное на площадь. При изменении любого из этих значений меняются преимущества лазера. Выходная мощность лазера, как и на всех линиях электропередач на 110 вольт, варьируется, если не контролируется каким-либо устройством защиты от перенапряжения или компьютером. Поскольку низкоуровневые лазеры производят линейный луч, который не коллимируется, размер пятна становится тем больше и меньше мощности, чем дальше оно удаляется от кожи. Это затрудняет измерение энергии в джоулях и делает его неточным, если инструмент не находится в контакте с кожей во время лечения.Некоторые считают, что длина волны регулирует успех, а другие считают, что успех низкоуровневой лазерной терапии больше зависит от общего количества джоулей энергии, чем от длины волны. Лазеры с компьютерным или другим надежным управлением выходной мощностью лазера дают превосходные результаты. Некоторые протоколы пытаются глубже проникнуть в ткани тела, увеличивая общее количество джоулей энергии до такой степени, что она становится слишком большой и активирует защитный механизм организма, что в конечном итоге ограничивает результаты.Это создает негативный оттенок в сознании пользователя, что низкоуровневые лазеры не работают, когда на самом деле они превысили полезный диапазон джоулей или использовали неправильный лазер. Больше не обязательно лучше.
  • Конструктивная помеха существует, когда суммарная амплитуда нескольких одинаковых волн больше индивидуальной амплитуды одной волны. Конструктивная помеха усиливает сигнал. Конструктивная интерференция усиливает сигнал, что, в свою очередь, увеличивает амплитуду, скорость и качество волны и, таким образом, проникает глубже.
  • Деструктивная интерференция, также называемая нейтрализующими волнами, является противоположностью конструктивной интерференции. Деструктивная интерференция возникает, когда волны не совпадают по фазе, то есть одна волна достигает пика, а другая усиливается. Волны деструктивной интерференции, как и волны конструктивной интерференции, имеют увеличенную амплитуду и скорость и, будучи объединены в солитонные волны, могут проникать глубже, не теряя своих преимуществ. Если мы знаем частоту бактерий, вирусов или грибков и запрограммируем эту частоту в приборе, мы можем сформировать частоту подавления.Частоты отмены делают агент безвредным или неактивным, но не убивают его. Принцип отмены не нарушает баланс флоры тела, как при убийстве более мощными лазерами или лекарствами. Деструктивная интерференция зависит от компьютерных технологий и зависит от комбинирования длин волн для создания солитонных волн, а также от применения точного контроля частоты и плотности мощности, чтобы тело не создавало сопротивления поступающей энергии. 12

Обсуждение

Не все лазеры созданы равными, и один лазер не может сделать все.Менталитет лазерного мира был таким: «Если лазер не дает результатов — увеличивайте мощность». Эта концепция неверна. Один лазер не может эффективно применяться при всех заболеваниях. Например, лазерные лучи должны быть достаточно большими, чтобы покрывать большие площади от ожогов, больших синяков, пролежней и т. Д. Кости, нервы, суставы, сухожилия, хрящи и связки требуют большего количества джоулей энергии, а энергия должна быть более концентрированной. в месте боли. Мягкие ткани, такие как брюшко мышц, органы и железы, нуждаются в более широком луче, но энергия должна доставляться в очень тонких количествах.Лазеры, используемые для акупунктуры, называемые лазерами акупунктуры, дают наилучшие результаты, когда 2-4 джоулей энергии концентрируются в маленькой точке размером не больше ластика карандаша.

Резонирующий низкоуровневый лазер

Резонирующий лазер низкого уровня — это любой лазер мощностью менее 5 мВт. Это может быть лазер с одной длиной волны или диодный лазер с несколькими длинами волн, но клинические результаты лучше проявляются при использовании лазеров с несколькими длинами волн, которые работают до 5 мВт. Резонирующие лазеры лучше всего снимают напряжение в мышцах, железах и органах.Если боль находится в органе или железе, резонирующий лазер может быть всем, что необходимо для контроля боли.

Стимулирующий низкоуровневый лазер

Стимулирующий низкоуровневый лазер может быть прибором с одной длиной волны или несколькими диодами, который работает от 5 мВт до 1000 мВт или одного ватта. Большинство стимулирующих лазеров низкого уровня не работают выше 500 мВт, потому что, если они выбрасывают более 1000 мВт, они больше не считаются лазерами низкого уровня и подпадают под другие правила. Большинство доступных сегодня стимулирующих лазеров представляют собой лазеры с одной длиной волны или с лазерами, кратными одной и той же длине волны.Стимулирующие лазеры низкого уровня используются для лечения нервов, костей, суставов, сухожилий, хрящей, связок и акупунктурной терапии. Лазерная терапия Acupoint лучше всего выполняется с помощью лазера с одной длиной волны. Однако для лечения боли, связанной с любым из этих состояний, лучше сначала расслабить напряженные мышцы, связанные с костью или суставом, с помощью резонирующего низкоуровневого лазера, а затем применить стимулирующий лазер непосредственно к пораженным нервам, кости, суставам. , сухожилия, хрящи и связки.

Сводка

Низкоуровневая лазерная терапия — ценный инструмент для снятия боли.Его следует рассматривать как первую линию вмешательства при любом типе боли. Чтобы получить максимальные результаты, используйте резонирующие лазеры, которые производят 5 мВт энергии для расслабления напряженных мышц, а затем применяйте стимулирующий лазер, который направляет больше джоулей энергии непосредственно на болезненные нервы, кости, суставы, сухожилия, хрящи и связки.

Последнее обновление: 28 января 2012 г.

Что такое лазерная терапия низкого уровня?

Что такое лазерная терапия низкого уровня?

Низкоуровневая лазерная терапия — это форма альтернативной медицины, которая использует лазерный свет на низких уровнях или ближний инфракрасный свет.Свет применяется к поверхности кожи тела с целью уменьшения боли или воспаления, ускорения заживления ран, тканей и нервов или предотвращения повреждения тканей. Это сильно отличается от лазеров высокого уровня, которые мы знаем для хирургических процедур, чтобы разрезать и разрушить нездоровые ткани.

Каков предложенный механизм лазерной терапии низкого уровня?

Считается, что низкоуровневая лазерная терапия воздействует на фотохимический эффект (который также возникает при фотосинтезе у растений).Когда клетки внутри ткани подвергаются стрессу из-за болезней и травм, митохондрии (или электростанция / место, где происходит обмен веществ внутри клетки) производят вредный оксид азота. Оксид азота вытесняет необходимый кислород из клеток, вызывая воспаление или гибель клеток. Когда ткани поглощают свет от низкоуровневой лазерной терапии (через процесс, который еще не совсем понятен), оксид азота диссоциирует (или необратимо расщепляется), позволяя большему количеству кислорода вернуться в клетки и, следовательно, увеличивать оксигенацию тканей.Благодаря этому механизму восстанавливается клеточный метаболизм и функция митохондрий, обеспечивая здоровье тканей. Также считается, что поглощение света увеличивает пролиферацию и миграцию (регенерацию) клеток и модулирует уровни факторов роста и медиаторов воспаления.

Работает ли лазерная терапия низкого уровня?

Вообще говоря, использование низкоинтенсивной лазерной терапии для уменьшения боли и воспаления и ускорения заживления в последние несколько лет вызывает споры.Неопределенность точного процесса и биохимического механизма этого лечения вносит свой вклад в противоречие.

Кроме того, исследования не всегда подтверждали эффективность низкоуровневых лазеров, но это может быть связано с необходимостью очень специфических параметров при низкоуровневом лазерном лечении, чтобы лечение было эффективным. Существуют исследования, которые считают, что это лечебное вмешательство более выгодно, чем плацебо, и предполагается, что необходимо соблюдать большое количество параметров освещения (длина волны, флюенс, плотность мощности, структура импульса и время лечения) для достижения это положительный результат.

границ | Обзор клеточных механизмов использования низкоуровневой лазерной терапии в онкологии

Введение

Фотобиомодуляция (ФБМ) описывает изменения клеточной активности и трансформации в ответ на облучение светом при определенных условиях. Фототерапия ультрафиолетом уже много лет используется для лечения псориаза (1) или желтухи новорожденных (2). В последнее время, с более широкой доступностью инструментов, PBM с использованием низкоуровневой лазерной терапии (LLLT) обеспечил захватывающий новый рубеж в лечении заживления ран, боли, отека тканей и, в частности, для онкологии, воспалительных состояний, таких как лучевой дерматит (RD). , мукозит полости рта (OM) и лимфедема (LE) (3, 4).

RD и OM являются хорошо задокументированными осложнениями лучевой терапии (ЛТ), лечение которых в прошлом ограничивалось только поддерживающей терапией. LE вызывается нарушением работы лимфатических сосудов в результате расслоения лимфатических узлов во время операции или лучевой терапии у пациентов с раком груди или головы и шеи (3). Недавние исследования показывают, что PBM с использованием LLLT эффективен в предотвращении или смягчении этих осложнений, предварительно кондиционируя клетки для уменьшения воспаления и ускорения заживления тканей (5, 6).Это относительно новый метод лечения, клеточные механизмы которого плохо изучены, но он имеет решающее значение для рассмотрения перед его рутинным применением у онкологических пациентов.

В нескольких лабораторных исследованиях сообщалось о влиянии НИЛИ на пролиферацию, метаболизм, ангиогенез, апоптоз и воспаление. В отличие от фармацевтических агентов, НИЛИ включает широкий спектр параметров с точки зрения лазерных свойств и дозировки, которые, как было показано, важны для возникновения эффектов (7).Недостаточная дозировка приводит к слабому клеточному ответу, но передозировка может парадоксальным образом подавлять пролиферацию клеток или вызывать апоптоз. Эти клеточные ответы также, по-видимому, специфичны для данного типа ткани. Более того, Hamblin et al. (8) сообщили, что эти клеточные ответы также наблюдались в некоторых типах опухолевых клеток, которые были облучены, что подразумевает, что рост опухоли может быть усилен. Таким образом, важно, чтобы клеточные эффекты НИЛИ были лучше поняты и рассмотрены до разработки протоколов клинического лечения для его использования у онкологических пациентов.

Целью этого обзора является обобщение имеющихся данных об эффектах и ​​механизмах НИЛИ на клеточном уровне. В частности, будут обсуждаться эффекты индуцированных НИЛИ изменений в нормальных и опухолевых клетках, чтобы можно было безопасно осуществить переход от лабораторных исследований к клинической практике для онкологических пациентов.

Влияние НИЛИ на клеточном уровне

Результаты различных исследований, в которых изучалось влияние PBM на клеточном и молекулярном уровнях, суммированы в таблице 1 и обсуждаются ниже.

Таблица 1 . Клеточные и молекулярные исследования влияния фотобиомодуляции.

Распространение и дифференциация

Поскольку заживление ран ускоряется, логично, что лабораторные исследования были направлены на изучение влияния НИЛИ на клеточном уровне на пролиферацию клеток.

Фибробласты — это основной тип клеток, участвующих в заживлении после повреждения тканей, и они наиболее часто изучаются. Kreisler et al. (9) оценили влияние диодного лазера на GaAlAs (809 нм, 1.96–7,84 Дж / см ( 2 , 1–3 процедуры) на пролиферацию фибробластов пародонтальной связки человека по флуоресцентной активности индикатора REDOX (анализ Alamar Blue) и обнаружил значительное увеличение пролиферации клеток до 72 часов после НИЛИ. Schartinger et al. (10) сообщили о схожих результатах с обработанными НИЛИ (660 нм, 350 мВт, три 15-минутных ежедневных воздействия) фибробластами, имеющими значительно более высокий уровень пролиферации клеток, чем контроли, использующие МТТ (3- (4,5-диметилтиазол-2-ил) — 2,5-дифенилтетразолий бромид) (0.37 ± 0,11 против 0,23 ± 0,10, p <0,001).

В некоторых исследованиях сообщалось о более сложных ответах фибробластов при различной плотности энергии или длине волны НИЛИ. Хокинс и Абрахамс (11) изучали реакцию раненых фибробластов кожи человека на лечение лазером HeNe (632,8 нм) с различными дозами 2,5, 5,0 и 16,0 Дж / см. 2 , 1-3 процедуры ежедневно в течение двух дней подряд. Результаты показали, что 2,5 Дж / см 2 при 2–3 обработках в день и 5,0 Дж / см 2 при однократном ежедневном лечении увеличивают пролиферацию и миграцию клеток, при этом жизнеспособность клеток сохраняется без стресса или повреждения клеток.Однако воздействие при 16,0 Дж / см 2 ингибировало пролиферацию клеток, оказывая негативное влияние на миграцию клеток, их жизнеспособность и активность аденозинтрифосфата (АТФ). Другое исследование также продемонстрировало аналогичные результаты, что облучение Ga-As диодным лазером (904 нм) мощностью 3 или 4 Дж / см 2 в течение периода 1–6 дней увеличивало количество клеток фибробластов NIH-3T3 в 3–6 раз по сравнению с контролем. . Однако высокая плотность энергии при использовании 5 Дж / см 2 не стимулировала рост клеток (12). Аналогичные результаты были получены в других исследованиях (13), подтверждающих биостимулирующие эффекты НИЛИ в ограниченном диапазоне плотности энергии, а чрезмерно высокая плотность энергии может привести к противоположному эффекту.

Помимо плотности энергии, исследования также фокусировались на влиянии различной длины волны на пролиферацию фибробластов. Crisan et al. (14) сравнили эффекты лазеров с длиной волны 830, 980 и 2940 нм (5,5 Дж / см 2 ) на фибробласты кожи человека с помощью анализа МТТ и анализа апоптоза. Они продемонстрировали, что и 830, и 980 нм значительно стимулировали пролиферацию клеток через 24, 48, 72 часа после облучения, но 2940 нм ингибировали пролиферацию клеток и способствовали апоптозу. Ma et al. (15) сообщили об увеличении пролиферации человеческих фибробластов и синтеза коллагена на 830 или 635 нм и 830 нм на двух длинах волн (60 Дж / см 2 ) LLLT, но только 635 нм не вызывает значительной пролиферации фибробластов или синтеза коллагена.Миньон и др. (16) сообщили, что свет с короткой длиной волны (<530 нм) подавляет метаболическую активность фибробластов кожи человека, но не с более длинными волнами 550–850 нм. Эти исследования показывают, что биостимулирующие эффекты только определенного диапазона длин волн эффективны.

Взаимодействие между кератиноцитами и фибробластами также играет решающую роль в заживлении ран (42). Basso et al. (17) оценили эффекты НИЛИ с помощью диодного лазера InGaAsP (780 нм, 0,5, 1.5, 3, 5 и 7 Дж / см 2 , 3 раза в день). Используя анализ МТТ, все плотности энергии показали улучшение пролиферации клеток с лучшими ответами при 0,5–3 Дж / см 2 . Также наблюдались улучшения в экспрессии гена коллагена I типа и фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) после LLLT.

Другой широко изучаемый тип клеток — стволовые клетки, которые являются важным компонентом регенерации тканей. В исследовании изучалось влияние НИЛИ с помощью лазера InGaAlP (660 нм) с двумя настройками мощности (20 мВт / 6 с и 40 мВт / 3 с) при 3 Дж / см 2 на стволовые клетки пульпы зуба человека (18).Результаты показали, что 20 мВт имели значительно более высокую пролиферацию клеток, чем контрольные группы или группы 40 мВт. Клетки после LLLT, культивированные в среде с дефицитом питательных веществ, имели значительно более высокую жизнеспособность, чем необлученные клетки. НИЛИ (Ga-As-лазер, 804 нм, 1 и 3 Дж / см 2 ), обработанные мезенхимальными стволовыми и сердечными стволовыми клетками, показали увеличение пролиферации клеток до 4 и 2 недель после НИЛИ, соответственно, и не было различий между две плотности энергии (19). Стволовые клетки слущенных временных зубов человека, обработанные НИЛИ (660 нм, 2.5–7,5 Дж / см ( 2 , 1–3 облучения) также имели аналогичную жизнеспособность клеток и стимулировали пролиферацию клеток через 72 часа (20). Также исследовали влияние НИЛИ на дифференцированные остеобласты, и НИЛИ (685 нм, 2 Дж / см 2 , 1-2 облучения) способствовали пролиферации и жизнеспособности клеток наряду с экспрессией основного фактора роста фибробластов (bFGF), инсулиноподобным ростом. рецептор фактора-I (IGF-I) и IGF-I (IGFBP3) (21). Таким образом, стволовые клетки, как правило, менее чувствительны к более высокой плотности энергии, чем фибробласты или кератиноциты.

Soleimani et al. (22) изучали влияние НИЛИ на пролиферацию и дифференцировку мезенхимальных стволовых клеток костного мозга, индуцированных дифференцировкой в ​​нейрон или остеобласт. НИЛИ с длиной волны 810 нм (3 или 6 Дж / см 2 ) использовали для нейронов и 2 или 4 Дж / см 2 для остеобластов на 1, 3 и 5 дни процессов дифференцировки. Анализ на 7 день дифференцировки показал повышенную пролиферацию, но не при использовании 6 Дж / см 2 , усиление дифференцировки нейронов и остеобластов при всех используемых плотностях энергии.Stein et al. (23) также сообщили, что НИЛИ увеличивают пролиферацию и дифференцировку клеточной линии остеобластов человека наряду со значительным увеличением остеогенных маркеров, включая щелочную фосфатазу (ЩФ), остеопонтин и костный сиалопротеин. Эти исследования показали, что LLLT способствует дифференцировке клеток в дополнение к пролиферации клеток, однако дифференцировка менее чувствительна к более высокой плотности энергии.

Таким образом, результаты лабораторных исследований показали, что НИЛИ увеличивают пролиферацию клеток, и подтверждают клинические данные об улучшении заживления ран после НИЛИ.Еще одно важное наблюдение, полученное в результате лабораторных исследований, — это обратная зависимость между мощностью или плотностью энергии LLLT и клеточными ответами. Сравнительные исследования продемонстрировали уменьшение эффекта от более высокой плотности энергии, а дальнейшее увеличение парадоксальным образом привело к ингибированию пролиферации, миграции, жизнеспособности клеток или активности АТФ. Хотя НИЛИ способствовал дифференцировке стволовых клеток, однако, ответ, по-видимому, не имел чувствительности или обратной зависимости от более высокой плотности энергии, как при пролиферации клеток.

Длина волны используемого НИЛИ является важным фактором эффективности клеточного ответа. Было обнаружено, что свет от красного до ближнего инфракрасного диапазона 600–1 070 нм оказывает наибольшее влияние на пролиферацию клеток. Это может быть физическое явление из-за поглощения или интерференции света за пределами этого диапазона. Свет с более короткой длиной волны поглощается гемоглобином или меланином, а свет с большей длиной волны поглощается водой, оставляя только свет в этом диапазоне, чтобы достигнуть клеток.

Метаболизм

Лабораторные данные подтвердили теорию о том, что цитохром-с-оксидаза (ЦСО) является местом действия НИЛИ в качестве основного фотоакцептора и преобразователя фотосигнала (43). CCO имеет четыре окислительно-восстановительных активных металлических центра (Cu A , Cu B , гем а и 3 ) с поглощающей способностью в диапазоне длин волн от красного до инфракрасного (600–1 070 нм). CCO — это конечный фермент дыхательной цепи митохондрий, который опосредует перенос электронов от цитохрома с к молекулярному кислороду за счет увеличения митохондриального потенциала и способствует выработке АТФ (44).Однако альтернативная теория Соммера (45) предполагает, что именно снижение вязкости межфазных водных слоев (IWL) опосредует увеличение синтеза митохондриального АТФ. Таким образом, LLLT-индуцированный механизм, ответственный за митохондриальные изменения, все еще не выяснен. Тем не менее, эти митохондриальные изменения могут увеличивать высвобождение активных форм кислорода (АФК) для индукции транскрипционных изменений и продукции ядерного фактора-κB (NF-κB) (46). NF-κB индуцирует антиапоптотические белки и белки, способствующие выживанию, а также пролиферацию и миграцию клеток (47).Кроме того, митохондриальный оксид азота (NO) снизился после НИЛИ, что, в свою очередь, увеличило выработку АТФ (6). Кроме того, кальциевый канал может модулироваться с помощью НИЛИ через перекрестные помехи АФК, которые влияют на клеточную физиологию и коммуникацию, например, на изменение локальных электростатических полей и конформаций белков (48).

Многие лабораторные исследования продемонстрировали влияние НИЛИ на потенциал митохондриальной мембраны и изменения уровней ROS, NO и внутриклеточного кальция. Alexandratou et al.(24) обнаружили временное увеличение потенциала митохондриальной мембраны и внутриклеточного кальция вместе с увеличением продукции ROS и стимулированием подщелачивания цитоплазмы, демонстрируя множественные аспекты LLLT-индуцированных митохондриальных изменений. Также было обнаружено, что LLLT изменяет морфологию митохондрий с нитчатой ​​на гранулярную с помощью анализа МТТ, что связано с увеличением клеточной пролиферации остеобластических клеток (25). Исследование Chen et al. (26) показали, что НИЛИ (810 нм) индуцировали продукцию АФК и АТФ с активацией NF-κB в эмбриональных фибробластах мыши.Хотя эти исследования показали влияние НИЛИ на динамику различных митохондрий, клинические последствия оставались неясными и рассматривались просто как маркеры активности НИЛИ.

Влияние плотности энергии на LLLT-индуцированные митохондриальные изменения очень похоже на результаты с клеточной пролиферацией и способствует более низкому уровню плотности энергии. При сравнении профилей внутриклеточного кальция от 3,6 до 12 Дж / см 2 ; 3,6 Дж / см 2 индуцировали временное увеличение внутриклеточного кальция без какого-либо повреждения клеток, тогда как 12 Дж / см 2 вызывали линейное увеличение внутриклеточного кальция и повреждение кардиомиоцитов (27).Zungu et al. (28) изучили две различные плотности энергии (632,8 нм, 5 и 16 Дж / см 2 ) и продемонстрировали, что 5 Дж / см 2 увеличивают потенциал митохондриальной мембраны, внутриклеточный кальций, АТФ и циклический аденозинмонофосфат (цАМФ), в то время как 16 Дж / см. 2 вызывали противоположные митохондриальные изменения в поврежденном фибробласте.

Результаты исследования митохондриальных изменений с использованием различных длин волн более сложны. В исследовании сообщалось, что лазер с длиной волны 660 нм увеличивал продукцию ROS, лазер с длиной волны 800 нм уменьшал продукцию ROS, а лазер с длиной волны 970 нм производил умеренную антиоксидантную активность в полиморфно-ядерных гранулоцитах и ​​кератиноцитах нейтрофилов (29).Зупин и др. (30) продемонстрировали, что эффект LLLT различается между 800 и 970 нм, при этом 800 нм увеличивает потенциал митохондриальной мембраны и продукцию ROS, в то время как 970 нм снижает поток кальция между нейронами ганглия задних корешков. В отличие от плотности энергии, длина волны может влиять на митохондриальные изменения менее предсказуемым образом. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы раскрыть сложную кинетику LLLT-индуцированных митохондриальных изменений.

Изменения энергетических состояний митохондрий и клеточной пролиферации могут иметь важное клиническое применение, особенно при трансплантации тканей или ишемическом реперфузионном повреждении.НИЛИ можно использовать в профилактических целях для предварительного кондиционирования тканей донора и реципиента с целью повышения их жизнеспособности. Выход культур кожи, стволовых клеток или кроветворных тканей, используемых для трансплантации, можно улучшить с помощью НИЛИ.

Однако важно отметить большую разницу в ответах митохондрий, возникающую из-за небольшой разницы в длинах волн <200 нм (29, 30). Некоторые длины волн (660, 800 и 970 нм) аналогичным образом увеличивали бы пролиферацию клеток, однако митохондриальные реакции были диаметрально разными.Остается неясным, как эти различия в митохондриальных ответах проявляются клинически, и дальнейшие исследования могут быть полезны для определения оптимальной длины волны для использования.

Ангиогенез

Помимо прямого влияния на пролиферацию клеток и митохондриальную активность, НИЛ также способствует ангиогенезу. Для прямого воздействия НИЛИ на эндотелиальные клетки пупочной вены человека (HUVEC) Terena et al. (31) показали, что красный лазер (660 нм, 1–20 Дж / см 2 ) может увеличить жизнеспособность и концентрацию белка HUVEC со второго дня после облучения.В то время как инфракрасный лазер (780 нм, 1–20 Дж / см 2 ) обычно снижает жизнеспособность клеток. Для исследования LLLT-индуцированных ангиогенных белковых изменений Cury et al. (49) исследовали влияние НИЛИ (660 или 780 нм, 30 или 40 Дж / см 2 , семь дней подряд) на животной модели кожного лоскута и обнаружили усиление ангиогенеза при подсчете кровеносных сосудов с положительной регуляцией маркеров ангиогенеза VEGF и индуцируемый гипоксией фактор-1α (HIF-1α) с подавлением маркера ремоделирования ткани матричной металлопротеиназы-2 (MMP-2).Аналогичная активация VEGF с помощью LLLT также была обнаружена в клетках гранулезы (32). Исследования показали, что LLLT (660 нм, 20 мВт, 10 мин) индуцировал ангиогенез в той же степени, что и экзогенный VEGF (25 нг / мл), но при объединении экзогенного VEGF и LLLT была обнаружена значительно более высокая индукция ангиогенеза (33). Таким образом, LLLT также усиливает действие VEGF на ангиогенез. Winter et al. (34) использовали светоизлучающий диод (LED) на 635 нм, 80 мВт / см 2 , 24 Дж / см 2 для индукции ангиогенеза в HUVEC и хориоаллантоисной мембране куриного эмбриона (CAM).Исследователи обнаружили значительное увеличение пролиферации HUVEC и формирования клеточной сети, при этом модель CAM показала значительное увеличение количества соединений сосудов. Таким образом, PBM непосредственно способствует ангиогенезу, но также путем усиления активности VEGF.

Стимуляция ангиогенеза может быть важным фактором для улучшения заживления ран при НИЛИ. Кровеносные сосуды уязвимы для повреждения во время химиотерапии или лучевой терапии, что приводит к фиброзу тканей. Может иметь место клиническая применимость использования НИЛИ для стимуляции ангиогенеза и предотвращения или ограничения этих побочных повреждений.НИЛИ можно также использовать для стимуляции ангиогенеза при трансплантации и улучшения результатов. Поскольку эффект VEGF синергетически усиливается при LLLT, необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, может ли дополнительное использование VEGF клинически вместе с LLLT использоваться для стимуляции ангиогенеза. Однако ангиогенез и сверхэкспрессия VEGF в опухолевых клетках долгое время считались плохими прогностическими показателями в онкологии (50). Таким образом, следует проявлять осторожность, и необходимы дальнейшие исследования для изучения воздействия на онкологических пациентов.

Апоптоз

Апоптоз — это запрограммированная гибель клеток, и этот процесс включает в себя различные морфологические характеристики и сигнальные пути с активацией каспаз, которая может запускаться различными стимулами, включая НИЛИ (51). Активация апоптоза впоследствии приведет к снижению пролиферации и жизнеспособности клеток.

Frigo et al. (35) сравнили влияние двух плотностей энергии с использованием лазера GaAlAs 660 нм (50 мВт, 150 или 1050 Дж / см 2 , три последовательных ежедневных облучения) на келоидные фибробласты человека и мышиный фибробласт 3T3.Анализ МТТ показал повышенную пролиферацию клеток и снижение гибели гиподиплоидных клеток при НИЛИ 150 Дж / см. 2 НИЛИ. Однако при 1050 Дж / см 2 он уменьшал пролиферацию клеток и увеличивал процент гиподиплоидных клеток, что могло быть связано с апоптозом или уменьшением количества активных делящихся клеток. Другое исследование Acauan et al. (52) исследовали влияние лазера GaAlAs (830 нм, 71 или 135 Дж / см 2 ) на морфологические изменения, вызванные RT, и каспазу-3 у околоушных желез мышей, получавших непосредственно до и через 24 часа после RT.Иммунодетекция показала, что обе группы НИЛИ имели более низкий процент каспазы-3 с улучшенной сохранностью околоушной железы и лучший результат при плотности энергии 135 Дж / см 2 .

Таким образом, НИЛИ в более низком энергетическом диапазоне подавляет апоптоз, но парадоксальным образом способствует апоптозу в более высоком энергетическом диапазоне. Однако текущие знания в этой области недостаточны, и влияние модуляции НИЛИ на процессы заживления и восстановления неясно. Кроме того, НИЛИ может влиять на другие механизмы гибели клеток, включая некроз и аутофагию.Необходимы дополнительные исследования, чтобы улучшить наше понимание гибели клеток, вызванной НИЛИ, и изменений жизнеспособности клеток, прежде чем этот эффект можно будет использовать в клинической практике.

Воспаление

RD, OM и LE включают воспалительные реакции как в ранней, так и в хронической фазах с экспрессией воспалительных цитокинов (интерлейкинов (IL), фактора некроза опухоли-α (TNF-α) и поляризационных макрофагов (3, 4, 53).

НИЛИ обычно вызывает противовоспалительные изменения из исследований in vivo, исследований повреждений головного, легкого и спинного мозга (54), но лежащие в основе клеточные и молекулярные механизмы остаются предметом дискуссий.Исследования воспалительной модуляции с помощью НИЛИ на клеточном уровне были сосредоточены на опосредовании поляризации макрофагов и экспрессии воспалительных цитокинов. Макрофаги являются важным медиатором воспаления: фенотип M1 является провоспалительным типом для прямой защиты хозяина от патогенов, тогда как фенотип M2 участвует в фазе разрешения воспаления и восстановления тканей (55). Silva et al. (36) сообщили, что 660 нм, но не 808 нм, вызывают значительное увеличение NO, маркера повышенной экспрессии фенотипа макрофагов M1 в RAW 264.7 линия клеток моноцитов или макрофагов мыши. В другом недавнем исследовании изучалось влияние НИЛИ (660 и 780 нм, 17,5 Дж / см 2 ) на линию клеток макрофагов J774, активированных M1 или M2a (37), при этом LLLT подавляла ряд ассоциированных с макрофагами воспалительных белков и про воспалительные цитокины в зависимости от времени и длины волны. Однако Fernandes et al. (38) сообщили о повышении регуляции провоспалительного цитокина IL-6 на длине волны 660 нм среди макрофагов, активированных M1, несмотря на общее подавление других провоспалительных цитокинов.Таким образом, дифференциальные ответы макрофагов, продемонстрированные при различных режимах НИЛИ, могут быть включены в протокол противовоспалительного лечения для контроля как острой, так и хронической фаз воспаления с участием различных цитокинов.

LLLT также модулировал воспаление других типов клеток. Чу и др. (39) изучали влияние НИЛИ на защиту эндотелиальных клеток человека от апоптоза, вызванного воспалением. НИЛИ (660 нм, 11,46 Дж / см 2 ) ослабляли апоптоз, индуцированный TNF-α / циклогексимидом, с уменьшением каспазы-3/7/8/9 наряду с повышенной пролиферацией клеток.Ли и др. (40) применили лазер GaAlAs (660 нм, 8 Дж / см 2 ) к клеткам периодонтальной связки человека и сообщили об ингибировании индуцированных липополисахаридами (ЛПС) провоспалительных цитокинов, такой противовоспалительный механизм, возможно, был связан с их подавлением. NF-κB и повышение внутриклеточных уровней цАМФ. Maldaner et al. (13) сообщили об аналогичных противовоспалительных эффектах НИЛИ (660 нм, 3-8 Дж / см 2 ) на индуцированное H 2 O 2 воспаление линии клеток фибробластов кожи (HFF-1).НИЛИ при 4 Дж / см 2 частично обращали активацию окисления ДНК, каспазы 3/8, IL-1β / 6 и IFN-γ, индуцированную H 2 O 2 , с повышенным уровнем противовоспалительного действия Ил-10. Подобно находкам Фернандеса по макрофагу M1, отчет Chen et al. на мезенхимальных стволовых клетках пуповины человека обнаружено, что НИЛИ (635 нм, 808 нм, 635 + 808 нм, 12 Дж / см 2 , два раза в день в течение 3 дней) способствовали экспрессии провоспалительных цитокинов IL-1, IL -6 вместе с NF-κB (41), но это также сопровождалось увеличением пролиферации клеток.

Таким образом, эффекты НИЛИ на регуляцию воспаления сложны и могут различаться в зависимости от типа клеток и режимов НИЛИ. Тем не менее, эти исследования показали, что НИЛИ регулирует широкий спектр воспалительных цитокинов и поляризацию макрофагов, которые ответственны за развитие RD, OM и LE.

Дифференциальные реакции нормальных клеток и опухолевых клеток на НИЛИ

Поскольку НИЛИ является эффективным вариантом лечения побочных эффектов, вызванных онкологическим лечением, включая RD, OM и LE (6), реакции опухолевых клеток на НИЛИ были исследованы и сравнены с нормальными клетками.Бампс и др. (56) изучали пролиферацию линий клеток плоскоклеточного рака головы и шеи (HNSCC) после НИЛИ (830 нм, 1 и 2 Дж / см 2 ) и сообщили об увеличении пролиферации клеток с экспрессией фосфор-протеинкиназы B ( Akt), маркеры генов фосфо-ERK и Ki67, указывающие на повышенную агрессивность рака. Ри и ​​др. (57) также показали, что НИЛИ увеличивают пролиферацию линии клеток анапластического рака щитовидной железы (FRO) и снижают трансформирующий фактор роста-β1 (TGF-β1), что подразумевает нарушение регуляции клеточного цикла.Более того, активация pAkt / HIF-1α может способствовать ангиогенезу. Точно так же НИЛИ индуцировали пролиферацию клеток остеосаркомы и карциномы легких (58), а также клеток карциномы полости рта (59). Кроме того, Zhang et al. (60) показали, что облучение НИЛИ с более низкой плотностью энергии (≤25 Дж / см 2 ) способствовало жизнеспособности клеток рака шейки матки (HeLa), в то время как нарушение было обнаружено при более высокой плотности энергии (50 Дж / см 2 ). Эти отчеты продемонстрировали, что НИЛИ действительно влияет на пролиферацию опухолевых клеток таким же образом, как и нормальные клетки.

Также были сообщения, которые продемонстрировали разницу в ответах раковых и нормальных клеток на НИЛИ. Silva et al. (61) сравнили изменения жизнеспособности, пролиферации и фазы клеточного цикла между облученными фибробластами и клетками рака груди (MDA-MB-231), используя 2,5 и 10 Гр ионизирующего излучения (ИК) и НИЛИ (GaAlAs-лазер 660 нм, 30, 90 или 150 Дж / см 2 ) через 24 часа после ИК. НИЛИ способствовал жизнеспособности и пролиферации клеток с уменьшением старения фибробластов.Однако опухолевые клетки не имели значительных изменений жизнеспособности клеток, вызванных НИЛИ, со снижением пролиферации и увеличением старения. Подобные результаты были оценены Schalch et al. (62), используя линию клеток плоскоклеточного рака полости рта со снижением жизнеспособности и миграции клеток наряду с активацией апоптоза с помощью НИЛИ (660 и 780 нм). Различия в радиочувствительности нормальных и опухолевых клеток изучали Barasch et al. (63), поскольку НИЛИ перед ИК-излучением 4 Дж / см 2 снижали эффект уничтожения ИК-излучения в нормальных лимфобластах человека (TK6) и повышали чувствительность к эффекту уничтожения в клетках лейкемии человека (HL60).Schartinger et al. (10) сравнили LLLT-индуцированные эффекты между клеточной линией карциномы полости рта человека (SCC-25) и нормальными эпителиальными клетками (BEAS-2B), и сообщили, что, хотя LLLT снижает пролиферацию клеток в обоих типах клеток, увеличивает долю клеток S-фазы. В клеточной линии карциномы полости рта было обнаружено снижение доли клеток G1-фазы и проапоптотический эффект. Джавид и др. (64) использовали клоногенный анализ для оценки эффектов LLLT до IR и обнаружили ингибирование развития колоний рака яичников при длине волны 685 нм, в то время как LLLT 830 нм оказывал радиозащитное действие на нормальные фибробласты.

Следовательно, реакция раковых клеток на НИЛИ различается и может значительно различаться для разных типов опухолей и настроек лазера. Следует проявлять осторожность при использовании НИЛИ для лечения побочных эффектов, вызванных лучевой терапией, поскольку это потенциально может способствовать развитию опухоли.

Соединение результатов лабораторных исследований с клиническими применениями

Современные клиницисты и исследователи сталкиваются с трудностями в понимании вопросов безопасности протоколов НИЛИ для онкологических больных из-за огромного количества биомедицинской информации, доступной в настоящее время в научной литературе.Исследования, представленные в этом обзоре, предоставили понимание, доказательства и обоснование использования PBM в медицине. Различные клеточные ответы могут быть получены с помощью широкого диапазона настроек лазера. Тем не менее, ответная реакция может привести не только к клинической пользе, но и к неблагоприятным последствиям. Клинические последствия ряда этих исследований были далеки от понимания, и необходимо проявлять осторожность, особенно при использовании НИЛИ в онкологии.

В онкологии могут быть обстоятельства, когда опухолевые клетки неизбежно будут получать перекрывающееся облучение как от ЛТ, так и от НИЛИ.Примером может служить лечение ОМ у пациентов с внутриротовым раком, получающих лучевую терапию. Это неизменно вызывает опасения, может ли НИЛИ обеспечивать радиорезистивную защиту опухолевым клеткам или способствовать ее распространению, способствуя пролиферации клеток и ангиогенезу. Silveira et al. (65) сообщили о противоречивых результатах пролиферативного действия НИЛИ на плоскоклеточный рак головы и шеи в условиях in vitro, . Более того, НИЛИ может вызывать отдаленные или системные эффекты (66), опосредованные высвобождением факторов роста или цитокинов в кровоток (67).Тем не менее, НИЛИ является значительным достижением в лечении ОМ, РД, ЛЭ и заживлении ран у онкологических пациентов. Для решения этих проблем необходимо провести дальнейшие исследования. НИЛИ может также избирательно ингибировать пролиферацию раковых клеток (64) или усиливать уничтожение опухолевых клеток с помощью ОТ (63). Это означает, что LLLT может играть роль адъюванта RT для улучшения лечения рака и быть включенным в план лечения RT.

Из-за разнообразия опухолевых клеток, дифференцировки, клеточных линий и ответов на НИЛИ разработка клинических исследований для онкологических пациентов будет сложной задачей.Между текущими лабораторными данными и клиническим применением НИЛИ у онкологических пациентов существует большой пробел в знаниях. Это можно преодолеть, приняв комплексный подход к объединению клинических и лабораторных исследований. Sonis et al. (68) продемонстрировали переход клеточных исследований к клиническому применению в лечении ОМ у пациентов с раком головы и шеи. Лабораторные исследования образцов, взятых из мазков или биопсий во время клинического курса лечения, позволят связать клеточные изменения с клиническими изменениями и результатами.Неясности, возникающие из-за клеточных изменений, ранее наблюдавшихся в лабораторных исследованиях, могут быть прояснены результатами таких комплексных исследований.

Заключение

LLLT влияет на широкий спектр клеточной активности в различных типах клеток, включая нормальные и опухолевые клетки. Этот обзор дает представление о различных клеточных ответах, которые должны быть полезны для установления протоколов LLLT. Для усиления роли НИЛИ необходимы более продуманные исследования, объединяющие лабораторные и клинические эффекты НИЛИ.Поскольку НИЛИ может вызывать пролиферацию опухолевых клеток, следует проявлять осторожность и проводить дальнейшие исследования, чтобы установить безопасность НИЛИ для более широкого использования в онкологии.

Взносы авторов

ST и VT собрали информацию и составили рукопись. С.Л. руководил исследованием и редактировал рукопись. Рукопись редактировали SR, HL и MK. Все авторы внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.

Финансирование

Это исследование было поддержано ведомственными и институциональными фондами Гонконгского политехнического университета.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

3. Bensadoun RJ. Фотобиомодуляция или низкоуровневая лазерная терапия при лечении мукозита, дерматита и лимфедемы, вызванного терапией рака. Curr Opin Oncol. (2018) 30: 226–32. DOI: 10.1097 / CCO.0000000000000452

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

4.Зеха Дж. А., Рабер-Дурлахер Дж. Э., Наир Р. Г., Эпштейн Дж. Б., Сонис С. Т., Элад С. и др. Низкоуровневая лазерная терапия / фотобиомодуляция в лечении побочных эффектов химиолучевой терапии при раке головы и шеи: часть 1: механизмы действия, дозиметрия и соображения безопасности. Support Care Cancer. (2016) 24: 2781–92. DOI: 10.1007 / s00520-016-3152-z

CrossRef Полный текст | Google Scholar

5. Омар М.Т., Шахин А.А., Зафар Х. Систематический обзор влияния низкоуровневой лазерной терапии на лечение лимфедемы, связанной с раком груди. Support Care Cancer. (2012) 20: 2977–84. DOI: 10.1007 / s00520-012-1546-0

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

6. Зеха Дж. А., Рабер-Дурлахер Дж. Э., Наир Р. Г., Эпштейн Дж. Б., Элад С., Хамблин М. Р. и др. Низкоуровневая лазерная терапия / фотобиомодуляция в лечении побочных эффектов химиолучевой терапии при раке головы и шеи: часть 2: предлагаемые применения и протоколы лечения. Support Care Cancer. (2016) 24: 2793–805. DOI: 10.1007 / s00520-016-3153-y

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

9.Kreisler M, Christoffers AB, Willershausen B, d’Hoedt B. Влияние низкоуровневого лазерного излучения GaAlAs на скорость пролиферации фибробластов периодонтальной связки человека: исследование in vitro. J Clin Periodontol. (2003) 30: 353–8. DOI: 10.1034 / j.1600-051X.2003.00001.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

10. Schartinger VH, Galvan O, Riechelmann H, Dudas J. Дифференциальные ответы фибробластов, неопухолевых эпителиальных клеток и клеток карциномы полости рта на низкоуровневую лазерную терапию. Support Care Cancer. (2012) 20: 523–9. DOI: 10.1007 / s00520-011-1113-0

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

11. Хокинс Д., Абрахамс Х. Эффект многократного воздействия низкоуровневой лазерной терапии на клеточные реакции раненых фибробластов кожи человека. Photomed Laser Surg. (2006) 24: 705–14. DOI: 10.1089 / pho.2006.24.705

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

12. Перейра А.Н., Эдуардо Кде П., Матсон Э., Маркес М.М.Влияние маломощного лазерного излучения на рост клеток и синтез проколлагена культивируемых фибробластов. Lasers Surg Med. (2002) 31: 263–7. DOI: 10.1002 / lsm.10107

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

13. Мальданер Д. Р., Аззолин В. Ф., Барбизан Ф., Мастела М. Х., Тейшейра С. Ф., Дихель А. и др. In vitro влияние низкоуровневой лазерной терапии на пролиферативные, апоптозные и оксивоспалительные маркеры дермальных фибробластов, вызванных преждевременным старением перекиси водорода. Lasers Med Sci. (2019) 34: 1333–43. DOI: 10.1007 / s10103-019-02728-1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

14. Крисан Б., Соритау О., Бачют М., Кампиан Р., Крисан Л., Басьют Г. Влияние трех длин волн лазера на культуру клеток фибробластов человека. Lasers Med Sci. (2013) 28: 457–63. DOI: 10.1007 / s10103-012-1084-5

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

15. Ма Х., Ян Дж.П., Тан Р.К., Ли Х.В., Хан С.К.Влияние низкоуровневой лазерной терапии на пролиферацию и синтез коллагена человеческих фибробластов in vitro . J Wound Manag Res. (2018) 14: 1–6. DOI: 10.22467 / jwmr.2018.00283

CrossRef Полный текст | Google Scholar

16. Миньон C, Узунбаякава NE, Castellano-Pellicena I, Бочкарева Н.В., Тобин DJ. Дифференциальный ответ субпопуляций дермальных фибробластов человека на видимый и ближний инфракрасный свет: потенциал фотобиомодуляции для решения кожных заболеваний. Lasers Surg Med. (2018) 50: 859–82. DOI: 10.1002 / lsm.22823

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

17. Basso FG, Oliveira CF, Kurachi C, Hebling J, Costa CA. Биостимулирующий эффект низкоуровневой лазерной терапии на кератиноциты in vitro. Lasers Med Sci. (2013) 28: 367–74. DOI: 10.1007 / s10103-012-1057-8

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

18. Eduardo Fde P, Bueno DF, de Freitas PM, Marques MM, Passos-Bueno MR, Eduardo Cde P, et al.Разрастание стволовых клеток под действием низкоинтенсивного лазерного излучения: предварительное исследование. Lasers Surg Med. (2008) 40: 433–8. DOI: 10.1002 / lsm.20646

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

19. Tuby H, Maltz L, Oron U. Низкоуровневое лазерное облучение (LLLI) способствует пролиферации мезенхимальных и сердечных стволовых клеток в культуре. Lasers Surg Med. (2007) 39: 373–8. DOI: 10.1002 / lsm.20492

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

20.Алмейда-Джуниор Л.А., Маркес NCT, Прадо МТО, Оливейра ТМ, Сакаи ВТ. Влияние однократных и многократных доз низкоуровневой лазерной терапии на жизнеспособность и пролиферацию стволовых клеток слущенных молочных зубов человека (SHED). Lasers Med Sci. (2019) 34: 1917–24. DOI: 10.1007 / s10103-019-02836-y

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

21. Сайгун И., Низам Н., Уральский АУ, Сердар М.А., Авджу Ф, Тозум Т.Ф. Низкоуровневое лазерное облучение влияет на высвобождение основного фактора роста фибробластов (bFGF), инсулиноподобного фактора роста-I (IGF-I) и рецептора IGF-I (IGFBP3) из остеобластов. Photomed Laser Surg. (2012) 30: 149–54. DOI: 10.1089 / pho.2011.3079

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

22. Soleimani M, Abbasnia E, Fathi M, Sahraei H, Fathi Y, Kaka G. Влияние низкоуровневого лазерного излучения на дифференцировку и пролиферацию мезенхимальных стволовых клеток костного мозга человека в нейроны и остеобласты — исследование in vitro. Lasers Med Sci. (2012) 27: 423–30. DOI: 10.1007 / s10103-011-0930-1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

23.Stein A, Benayahu D, Maltz L, Oron U. Низкоуровневое лазерное облучение способствует пролиферации и дифференцировке остеобластов человека in vitro. Photomed Laser Surg. (2005) 23: 161–6. DOI: 10.1089 / pho.2005.23.161

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

24. Александру Э., Йова Д., Хандрис П., Клецас Д., Лукас С. Изменения фибробластов человека, вызванные лазерным облучением малой мощности на уровне отдельных клеток с использованием конфокальной микроскопии. Photochem Photobiol Sci. (2002) 1: 547–52. DOI: 10.1039 / b110213n

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

25. Пирес Оливейра Д.А., де Оливейра РФ, Зангаро Р.А., Соареш С.П. Оценка низкоинтенсивной лазерной терапии остеобластических клеток. Photomed Laser Surg. (2008) 26: 401–4. DOI: 10.1089 / pho.2007.2101

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

26. Chen ACH, Arany PR, Huang Y-Y, Tomkinson EM, Sharma SK, Kharkwal GB, et al. Низкоуровневая лазерная терапия активирует NF-kB за счет генерации активных форм кислорода в эмбриональных фибробластах мыши. PLoS ONE. (2011) 6: e22453 – e. DOI: 10.1371 / journal.pone.0022453

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

27. Лави Р., Шайнберг А., Фридманн Х., Шнейвайс В., Риковер О., Эйхлер М. и др. Видимый свет с низкой энергией индуцирует образование активных форм кислорода и стимулирует повышение внутриклеточной концентрации кальция в клетках сердца. J Biol Chem. (2003) 278: 40917–22. DOI: 10.1074 / jbc.M303034200

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

28.Зунгу И.Л., Хокинс Эванс Д., Абрахамс Х. Митохондриальные реакции нормальных и поврежденных фибробластов кожи человека после низкоуровневого лазерного облучения — исследование in vitro. Photochem Photobiol. (2009) 85: 987–96. DOI: 10.1111 / j.1751-1097.2008.00523.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

29. Рупель К., Зупин Л., Коллива А., Камада А., Поропат А., Оттавиани Г. и др. Фотобиомодуляция на нескольких длинах волн по-разному модулирует окислительный стресс in vitro и in vivo . Oxid Med Cell Longev. (2018) 2018: 6510159. DOI: 10.1155 / 2018/6510159

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

30. Zupin L, Ottaviani G, Rupel K, Biasotto M, Zacchigna S, Crovella S и др. Обезболивающий эффект фотобиомодуляционной терапии: исследование in vitro, и in vivo, . J Biophoton. (2019) 12: e201

3. DOI: 10.1002 / jbio.201

3

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

31.Терена SML, Мескита-Феррари РА, де Сикейра Араужо AM, Фернандес КПС, Фернандес MH. Фотобиомодуляция изменяет жизнеспособность клеток HUVEC. Lasers Med Sci. (2020). DOI: 10.1007 / s10103-020-03016-z. [Epub перед печатью].

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

32. Кавано Ю., Уцуномия-Кай Ю., Кай К., Миякава И., Охширо Т., Нарахара Х. Производство VEGF, включающее активацию киназы MAP с помощью низкоуровневой лазерной терапии в клетках гранулезы человека. Laser Ther. (2012) 21: 269–74. DOI: 10.5978 / islsm.12-OR-15

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

33. Гаспарян Л., Брилл Г., Макела А. Активация ангиогенеза под действием красного низкоуровневого лазерного излучения. Proc SPIE. (2005) 5968: 45–50. DOI: 10.1117 / 12.660039

CrossRef Полный текст | Google Scholar

34. Винтер Р., Дангел П., Райшис Ф.М.Дж., Рорингер С., Слезак П., Смолле С. и др. Фотобиомодуляция (ФБМ) способствует ангиогенезу in vitro и на модели хориоаллантоисной мембраны куриного эмбриона. Sci Rep. (2018) 8: 17080. DOI: 10.1038 / s41598-018-35474-5

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

35. Фриго Л., Фаверо Г. М., Лима Х. Дж., Мария Д. А., Бьордал Дж. М., Йенсен Дж. И др. Низкоуровневое лазерное облучение (InGaAlP-660 нм) увеличивает пролиферацию клеток фибробластов и снижает гибель клеток в зависимости от дозы. Photomed Laser Surg. (2010) 28 (Дополнение 1): S151–6. DOI: 10.1089 / pho.2008.2475

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

36.Силва И.Х., де Андраде С.К., де Фариа А.Б., Фонсека Д.Д., Гейрос Л.А., Карвалью А.А. и др. Увеличение выделения оксида азота без изменения жизнеспособности клеток макрофагов после лазерной терапии лазерами 660 и 808 нм. Lasers Med Sci. (2016) 31: 1855–62. DOI: 10.1007 / s10103-016-2061-1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

37. де Брито Соуза К., Родригес М., де Соуза Сантос Д., Мескита-Феррари РА, Нуньес Ф. Д., де Фатима Тейшейра да Силва Д. и др.Дифференциальная экспрессия воспалительных и противовоспалительных медиаторов макрофагами M1 и M2 после фотобиомодуляции с помощью красных или инфракрасных лазеров. Lasers Med Sci. (2020) 35: 337–43. DOI: 10.1007 / s10103-019-02817-1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

38. Фернандес КПС, Соуза НХК, Мескита-Феррари РА, Сильва Д.Д.Ф.Т., Роча Л.А., Алвес А.Н. и др. Фотобиомодуляция лазером 660 нм и 780 нм на активированных макрофагоподобных клетках J774: влияние на маркеры воспаления M1. J Photochem Photobiol B Biol. (2015) 153: 344–51. DOI: 10.1016 / j.jphotobiol.2015.10.015

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

39. Чу Й.Х., Чен С.Ю., Се Й.Л., Дэн Й.Х., Ченг Й.Дж. Низкоуровневая лазерная терапия предотвращает апоптоз эндотелиальных клеток, индуцированный TNF-α / циклогексимидом. Lasers Med Sci. (2018) 33: 279–86. DOI: 10.1007 / s10103-017-2364-x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

40. Ли Дж. Х., Чанг М. Х., Чен П. Х., Хо М. Л., Ли Х. Э., Ван Ю. Х.Противовоспалительное действие низкоуровневой лазерной терапии на клетки периодонтальной связки человека: исследование in vitro. Lasers Med Sci. (2018) 33: 469–77. DOI: 10.1007 / s10103-017-2376-6

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

41. Чен Х, Ван Х, Ли И, Лю В., Ван С., Чен З. Биологические эффекты низкоуровневого лазерного облучения на мезенхимальные стволовые клетки пуповины. AIP Adv. (2016) 6: 045018. DOI: 10.1063 / 1.4948442

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

44.Чанг Х., Дай Т., Шарма С.К., Хуанг Ю.Й., Кэрролл Д.Д., Хамблин М.Р. Основы низкоуровневой лазерной (световой) терапии. Ann Biomed Eng. (2012) 40: 516–33. DOI: 10.1007 / s10439-011-0454-7

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

45. Sommer AP. Митохондриальная цитохром с оксидаза не является первичным акцептором ближнего инфракрасного света — это митохондриальная связанная вода: принципы низкоуровневой светотерапии. Ann Transl Med. (2019) 7 (Дополнение.1): S13. DOI: 10.21037 / атм.2019.01.43

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

46. Хуанг Ю.Ю., Шарма С.К., Кэрролл Дж., Хамблин М.Р. Двухфазная доза-реакция при низкоуровневой светотерапии — обновленная информация. Доза-ответ. (2011) 9: 602–18. DOI: 10.2203 / доза-реакция.11-009.Гамблин

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

48. Амароли А., Феррандо С., Бенедисенти С. Фотобиомодуляция влияет на ключевые клеточные пути всех форм жизни: соображения по старым и новым мишеням лазерного света и проблеме кальция. Photochem Photobiol. (2019) 95: 455–9. DOI: 10.1111 / php.13032

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

49. Cury V, Moretti AI, Assis L, Bossini P, Crusca Jde S, Neto CB и др. Низкоуровневая лазерная терапия увеличивает ангиогенез в модели ишемического кожного лоскута у крыс, опосредованный VEGF, HIF-1альфа и MMP-2. J Photochem Photobiol B Biol. (2013) 125: 164–70. DOI: 10.1016 / j.jphotobiol.2013.06.004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

52.Acauan MD, Gomes AP, Braga-Filho A, de Figueiredo MA, Cherubini K, Salum FG. Влияние низкоинтенсивной лазерной терапии на облученные околоушные железы — исследование на мышах. J Biomed Opt. (2015) 20: 108002. DOI: 10.1117 / 1.JBO.20.10.108002

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

56. Бампс М., Док Р., Нуйц С. Низкоуровневая лазерная терапия стимулирует пролиферацию клеток плоскоклеточного рака головы и шеи. Front Oncol. (2018) 8: 343. DOI: 10.3389 / fonc.2018.00343

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

57. Ри Й.Х., Мун Дж. Х., Чой Ш., Ан Дж. К.. Низкоуровневая лазерная терапия способствовала агрессивной пролиферации и ангиогенезу за счет уменьшения трансформирующего фактора роста-бета1 и увеличения Akt / гипоксии-индуцируемого фактора-1альфа при анапластическом раке щитовидной железы. Photomed Laser Surg. (2016) 34: 229–35. DOI: 10.1089 / pho.2015.3968

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

58.Кара С., Селамет Х., Гокменоглу С., Кара Н. Низкоуровневая лазерная терапия вызывает повышение жизнеспособности и пролиферации изолированных раковых клеток. Cell Prolif. (2018) 51: e12417. DOI: 10.1111 / cpr.12417

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

59. de Castro JL, Pinheiro AL, Werneck CE, Soares CP. Влияние лазерной терапии на пролиферацию клеток карциномы полости рта KB: исследование in vitro. Photomed Laser Surg. (2005) 23: 586–9. DOI: 10.1089 / фото.2005.23.586

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

60. Zhang J, Xing D, Gao X. Маломощное лазерное излучение активирует тирозинкиназу Src через сигнальный путь, опосредованный реактивными формами кислорода. J Cell Physiol. (2008) 217: 518–28. DOI: 10.1002 / jcp.21529

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

61. Сильва С.Р., Кабрал Ф.В., де Камарго К.Ф., Нуньес С.К., Матеус Йошимура Т., де Лима Луна А.С. и др.Изучение эффектов низкоуровневой лазерной терапии на фибробласты и опухолевые клетки после воздействия гамма-излучения. J Biophoton. (2016) 9: 1157–66. DOI: 10.1002 / jbio.201600107

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

62. Шальч Т.Д., Фернандес М.Х., Дестро Родригес MFS, Гимарайнш Д.М., Нунес Ф.Д., Родригес Дж.С. и др. Фотобиомодуляция связана со снижением жизнеспособности и миграции клеток при плоскоклеточном раке полости рта. Lasers Med Sci. (2019) 34: 629–36. DOI: 10.1007 / s10103-018-2640-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

63. Бараш А., Рабер-Дурлахер Дж., Эпштейн Дж. Б., Кэрролл Дж. Эффекты предрадиационного воздействия НИЛИ нормальных и злокачественных клеток. Support Care Cancer. (2016) 24: 2497–501. DOI: 10.1007 / s00520-015-3051-8

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

64. Джавид Г.Е., Голиэ Б., Никуфар А. Анализ радиомодулирующего эффекта низкоуровневого лазерного излучения с помощью клоногенного анализа выживаемости. Photomed Laser Surg. (2015) 33: 452–9. DOI: 10.1089 / pho.2015.3893

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

65. Сильвейра Ф.М., Пальони М.П., ​​Маркес М.М., Сантос-Силва А.Р., Миглиорати, Калифорния, Арани П. и др. Изучение модулирующих опухоль эффектов фотобиомодуляционной терапии на плоскоклеточный рак головы и шеи. Photochem Photobiol Sci. (2019) 18: 1621–37. DOI: 10.1039 / C9PP00120D

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

66.Pallotta RC, Bjordal JM, Frigo L, Leal Junior EC, Teixeira S, Marcos RL и др. Инфракрасная (810-нм) низкоуровневая лазерная терапия экспериментального воспаления коленного сустава у крыс. Lasers Med Sci. (2012) 27: 71–8. DOI: 10.1007 / s10103-011-0906-1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

67. Эмбайр Ф., Альбертини Р., Пачеко М.Т., Кастро-Фариа-Нето Х.С., Леонардо П.С., Иверсен В.В. и др. Низкоуровневая лазерная терапия вызывает дозозависимое снижение уровней TNF-альфа при остром воспалении. Photomed Laser Surg. (2006) 24: 33–7. DOI: 10.1089 / pho.2006.24.33

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

68. Sonis ST, Hashemi S, Epstein JB, Nair RG, Raber-Durlacher JE. Может ли биологическая устойчивость низкоуровневой лазерной терапии (фотобиомодуляции) повлиять на ее использование при лечении мукозита у пациентов с раком головы и шеи. Oral Oncol. (2016) 54: 7–14. DOI: 10.1016 / j.oraloncology.2016.01.005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

производительность, усталость и ремонт благодаря мощности света

Феррарези, Клебер, Хэмблин, Майкл Р.и Паризотто, Нивальдо А. «Низкоуровневая лазерная (световая) терапия (НИЛИ) мышечной ткани: работоспособность, усталость и восстановление благодаря силе света: низкоуровневый лазер (Licht) -Therapie an Muskelgewebe — Möglichkeiten zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit und zur Behandlung von Muskelermüdung und Muskelverletzungen « Фотоника и лазеры в медицине , vol. 1, вып. 4, 2012, стр. 267-286. https://doi.org/10.1515/plm-2012-0032

Феррарези, К., Хамблин, М.И Паризотто, Н. (2012). Низкоуровневая лазерная (световая) терапия (LLLT) мышечной ткани: работоспособность, усталость и восстановление благодаря силе света: Low-Level-Laser (Licht) -Therapie an Muskelgewebe — Möglichkeiten zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit und zur Behandlung von Muskelermüdung und Muskelverletzungen. Фотоника и лазеры в медицине , 1 (4), 267-286. https://doi.org/10.1515/plm-2012-0032

Феррарези К., Хамблин М. и Паризотто Н.(2012) Низкоуровневая лазерная (световая) терапия (LLLT) мышечной ткани: работоспособность, усталость и восстановление благодаря силе света: Low-Level-Laser (Licht) -Therapie an Muskelgewebe — Möglichkeiten zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit und zur Behandlung von Muskelermüdung und Muskelverletzungen. Фотоника и лазеры в медицине, Vol. 1 (Выпуск 4), стр. 267-286. https://doi.org/10.1515/plm-2012-0032

Феррарези, Клебер, Хамблин, Майкл Р. и Паризотто, Нивалдо А.. «Низкоуровневая лазерная (световая) терапия (LLLT) мышечной ткани: работоспособность, усталость и восстановление благодаря силе света: Low-Level-Laser (Licht) -Therapie an Muskelgewebe — Möglichkeiten zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit und zur Behandlung von Muskelermüdung und Muskelverletzungen « Фотоника и лазеры в медицине 1, no. 4 (2012): 267-286. https://doi.org/10.1515/plm-2012-0032

Ferraresi C, Hamblin M, Parizotto N. Низкоуровневая лазерная (световая) терапия (LLLT) на мышечной ткани: производительность, усталость и восстановление благодаря силе света: Low-Level-Laser (Licht) -Therapie an Muskelgewebe — Möglichkeiten zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit und zur Behandlung von Muskelermüdung und Muskelverletzungen. Фотоника и лазеры в медицине . 2012; 1 (4): 267-286. https://doi.org/10.1515/plm-2012-0032

Пора опробовать лазерную терапию низкого уровня в Великобритании

Низкоуровневая лазерная терапия (НИЛ) изучается и используется в клинической практике более 30 лет, в основном в Восточной Европе и Азии. Способность лазеров разрезать, прижигать и разрушать ткани хорошо известна во всем мире медицины. Однако его роль при более низкой мощности оценивается хуже.Возможность нетеплового и неразрушающего изменения функции клеток известна как лазерная биостимуляция и является основой современного использования лазеров в ряде областей медицины. Мировой интерес к LLLT подтверждается его использованием в более чем 85 учреждениях в более чем 37 странах. С тех пор, как в 1967 году было опубликовано первое исследование, в различных журналах по всему миру было опубликовано около 2500 статей, и о ценности НИЛИ сообщают гораздо лучше, чем многие думают. Его научная база достаточно убедительна, чтобы сказать, что он безопасен и эффективен.Однако, к сожалению, не так-то легко найти положительные двойные слепые исследования. Из 100, выбранных для оценки в этом обзоре, только 28 можно найти в Medline. Многие исследования были опубликованы в региональных или национальных изданиях, которые не индексируются в Medline или аналогичных базах данных. Основные причины этой ограниченной публикации включают языковые барьеры и отсутствие профессиональных журналов из-за финансовых ограничений. В таблице 1 приводится сводка опубликованных исследований низкоинтенсивной лазерной терапии сердечно-сосудистых заболеваний.

Таблица 1

Резюме опубликованных исследований низкоинтенсивной лазерной терапии сердечно-сосудистых заболеваний

Большинство отчетов на русском языке, а база для клинических исследований и практики была впервые создана в Москве в 1986 году. Институт лазерной медицины был образован в результате объединения 14 лазерных центров из разных частей России. НИЛИ возник как потенциальный терапевтический метод из-за превращения военного производства в области коммерческой практики, включая медицину.Крупнейший комплекс лазерных исследований был основан в закрытом городе Калуга и был открыт в 1995 году по распоряжению правительства России. В результате клиницисты в России и Украине теперь имеют доступ к широкому спектру инвазивных и неинвазивных лазеров, и в этих странах есть многочисленные специализированные лазерные центры. Для лечения большого числа пациентов использовался широкий спектр лазерных приложений, и в последнее время ежегодно проходят лечение до 1,5 миллиона пациентов.

Причины широкого применения НИЛИ в России и Украине очевидны.Сегодня в медицине преобладают дорогие фармацевтические препараты и передовые технологии. Постоянно растущее появление устойчивых бактерий и чувствительность пациентов к лекарствам должны стимулировать поиск новых терапевтических методов. Особые надежды в этой области дает лазерное облучение, практически без противопоказаний и с ограниченными побочными эффектами. Однако есть некоторые противопоказания к применению НИЛИ, в том числе:

  • злокачественные новообразования, расположенные в зоне облучения

  • эпилепсия

  • использование над щитовидной железой

  • Облучение живота при беременности

  • гиперчувствительность к свету

  • тромбоз в тазовую вену или глубокую вену ног.

Сегодня о влиянии лазерного света на биохимические и клеточные функции известно гораздо больше, чем 20 лет назад, и были предложены следующие преимущества:

  1. активация клеточного метаболизма и повышение функциональной активности (синтез АТФ увеличивается до 150%) 1

  2. стимуляция процессов репарации за счет увеличения пролиферации клеток 2– 4

  3. противовоспалительное действие 1, 2

  4. Активация микроциркуляции и повышение эффективности тканевого метаболизма 1, 5– 7

  5. обезболивающее действие в результате повышенного выброса эндорфина 8, 9, 10, 11

  6. иммуностимуляция с коррекцией клеточного и гуморального иммунитета 1

  7. Повышенная антиоксидантная активность в крови 9, 12, 13

  8. стабилизирует перекисное окисление липидов в клеточных мембранах 5, 6, 14

  9. стимуляция эритропоэза 1, 13, 15

  10. расширение сосудов 3, 6, 12

  11. нормализация кислотно-щелочного баланса в крови 2, 12, 16

  12. Рефлексогенное воздействие на функциональную активность различных органов и систем 17, 18 (рис. 1)

Рисунок 1

Механизм действия Низкоуровневая лазерная терапия.

Есть признаки того, что LLLT также играет роль:

  • в период восстановления после травмы или операции

  • в лечении гиперлипидемии, когда диета и фармакологические вмешательства оказались неэффективными

  • в усилении иммунного ответа.

Кроме того, Оширо и Колдерхед 19 полагают, что низкоинтенсивное лазерное облучение может оказывать воздействие на центральную нервную систему.Они предположили, что это происходит за счет фотобиоактивации тканей, при которой уровни энергии биологических структур изменяются за счет поглощения квантов света. Ткани человека поглощают световую энергию, что стимулирует и изменяет обменные процессы. Это приводит к реорганизации белковых полимеров. В частности, он изменяет структурные и функциональные свойства клеточных мембран, а также процессы ферментации. В этом отношении он имеет некоторое сходство с действием солнечного света на фотосинтез растений.

Из более чем 10-летнего практического опыта применения низкоинтенсивного лазерного излучения в кардиологии в Украине становится ясно, что оно предлагает новые возможности лечения. К ним относятся улучшение реологических характеристик крови и микроциркуляции, а также нормализация гормональных и иммунных показателей. 4, 13, 16, 17 В частности, НИЛИ может быть частью ряда терапевтических методов для пациентов с ишемической болезнью сердца, где она может снизить риск острого инфаркта миокарда.В течение 10 лет один из авторов (TM) изучил около 500 амбулаторных пациентов с этим заболеванием, и 60% из них дважды или более проходили лечение лазером. Около 70% пациентов испытали положительный клинический эффект.

Методологически существует два основных метода — внутривенное лазерное облучение крови (ВЛОК) гелий-неоновым лазером в красном спектре и одновременное чрескожное слабое лазерное облучение лазером в инфракрасном спектре на проекции рефлексогенной и акупунктурной зон.На основании практического опыта TM полагает, что это лучшая комбинация для лечения, но она ожидает подтверждения в двойном слепом исследовании.

Внутривенное лазерное облучение крови было экспериментально разработано российскими исследователями Мешалкиным и Сергиевским, 20 и внедрено в клиническую практику в 1981 году. Первоначально метод применялся при лечении сердечно-сосудистых заболеваний.

Итак, первый подход, который обычно используется в этой ситуации, — это гелий-неоновый лазер (632.8 нм) через внутривенный катетер для облучения крови. Обычные параметры: мощность на конце световода, вставленного в вену, от 1 мВт до 4 мВт с выдержкой 10–60 минут. Процедуры проводятся ежедневно или через день, от 3 до 10 сеансов. Второй терапевтический подход заключается в контакте с кожей с использованием длины волны (830 нм) и выходной мощности 40 мВт, частоты 5 Гц. Инфракрасное лазерное облучение кожи направлено на проекцию сердца и зоны головы Захаряна (рис. 2).Процедуры проводятся ежедневно или через день от 6 до 10 сеансов. Фотоактивация рефлексогенных областей лазером инфракрасного спектра стимулирует нервные и гуморальные регуляторные механизмы. Этот метод используется как для лечения, так и для профилактики ишемической болезни сердца, сердечных аритмий, 17, 18, 21 сахарного диабета, 5 гипертонии и окклюзионных сосудистых заболеваний. 3

Рисунок 2

Рефлексогенные зоны (области головы Захаряна) при стенокардии.Рефлексогенные зоны или зоны головы. Связанные лица: Г. Захарян (1827–1897), сэр Генри Хед (1861–1940). Литература: Head H. О нарушениях чувствительности, с особым упором на боль при висцеральном заболевании. Мозг 1893: 16 : 1–133; Brain 1894; 17 : 339–480; Brain 1896; 19 : 153–276. Описание: Зоны гипералгезии кожи, связанные с заболеванием внутренних органов. В 1883 г. русский врач Г. Захарян открыл области «представительства союзных органов».Десять лет спустя сэр Генри Хед был первым человеком, описавшим рефлекторные признаки болезни, показав, как любое нарушение внутренней функции быстро отражается на внешней поверхности тела, тем самым давая уведомление о расстройстве, например, вызванном отраженным ощущением от боль во внутренних органах, шее и челюсти может наблюдаться при стенокардии. При побочном раздражении заболевание органа вызывает гиперестезию или боль в участках кожи, нервы которых исходят из того же сегмента позвоночника.Стимуляция лазерным излучением таких областей «представительства органов» может повлиять на физиологическую функцию этих органов через раздражение нервных окончаний. (Воспроизведено с разрешения Медицины, Москва).

Внутривенное облучение крови HeNe-лазером (IV HeNe LBI) обладает широким спектром действия, включая биостимуляцию, анальгезию, противоаллергические эффекты, иммуномодуляцию, вазодилатацию, антиаритмическое действие, 4, 18, 22 антигипоксическое, спазмолитическое и антиаллергическое действие. -воспалительные эффекты.Кроме того, внутривенные процедуры LBI у пациентов с ишемической болезнью сердца могут быть полезны при резистентности к нитратам, 2, 16, 17 β-блокаторам и блокаторам кальциевых каналов. 18, 22 Сообщенные эффекты включают снижение потребности в таблетках нитроглицерина, уменьшение количества приступов стенокардии, облегчение боли, подавление перекисного окисления липидов, усиление антиоксидантной защиты мембран эритроцитов, снижение уровня фибриногена, нормализацию антитромбина-III, снижение активность гипофизарно-надпочечниковой системы и альдостерон-ренин-ангиотензиновой системы. 23, 24

IV LBI улучшает реологические свойства крови, повышая ее текучесть и активизируя транспортные функции. Это сопровождается повышенным уровнем кислорода, а также снижением парциального давления углекислого газа. Артериовенозная разница по кислороду увеличивается, что подтверждает снижение тканевой гипоксии с возвращением к нормальному метаболизму. Вероятно, в основе активации транспорта кислорода с помощью IV LBL лежит влияние на гемоглобин.Повышение уровня кислорода улучшает метаболизм тканей. Кроме того, лазерное облучение активирует синтез АТФ и образование энергии в клетках. 24 Применение IV LBI в кардиологии показало, что процедура обладает обезболивающим действием, которое повышает переносимость физической нагрузки у пациентов и продлевает периоды ремиссии. Механизм может заключаться в снижении агрегации тромбоцитов и активации фибринолиза и, таким образом, в увеличении периферического кровотока и оксигенации тканей. Улучшение микроциркуляции также связано с расширением сосудов и изменениями физико-химических свойств эритроцитов.В частности, увеличивается их отрицательный электрический заряд. Кроме того, происходит разблокирование капилляров и коллатералей, а также нормализация нервной возбудимости гладких мышц стенок сосудов. 16

Индивидуализация доз IV LBI — важный фактор в обеспечении успешного лечения. Эта методика решила проблему «вторичного обострения» заболевания при лазерной терапии. Это явление зависит от начальной экспозиции и выходной мощности облучения.Начальная доза должна быть минимальной во время первой процедуры, а затем постепенно увеличиваться до пятой процедуры. Для пациентов младше 60 лет с ишемической болезнью сердца выходная мощность на конце венозного световода должна составлять от 2 мВт до 4 мВт, при начальном воздействии на кровь в течение семи-восьми минут в качестве стандартного подхода. Затем во время пятой процедуры время воздействия увеличивается до 15 минут. Для пациентов старше 60 лет экспозиция снижается.Обычными параметрами облучения крови для этой группы пациентов являются выходная мощность на конце венозного световода от 1 мВт до 3 мВт с экспозицией от пяти минут при первой процедуре до 10 минут при пятой процедуре.

Этот простой метод индивидуализации курса лазерной терапии основан на наблюдении за феноменом «алая кровь». Это видно при введении внутривенных канюль с их световодом в вену. Появление этого явления во время третьей-пятой процедуры внутривенного LBL совпадает с образованием оксида азота.Оксид азота — это фактор релаксации эндотелия, участвующий в кровообращении, иммунной функции, коммуникации между нервными клетками, а также в реологических характеристиках крови и коронарной микроциркуляции. Оксид азота играет ключевую роль в поддержании расширения сосудов и снижает высокое кровяное давление. Однако избыток оксида азота вреден и может вызвать окислительное повреждение. Эти вредные эффекты можно ограничить с помощью антиоксидантов, таких как комплекс двух витаминов A и E (AEVIT). 17 Эта «артериализация» крови пациентов означает, что процедуру следует приостанавливать или проводить реже (каждые два-три дня, а не ежедневно). Иногда симптомы гиперкоагуляции совпадают с появлением «алой крови», что может ограничить клиническую эффективность.

Биологический эффект лазерного света на различные состояния сложен, и необходимы дополнительные исследования, чтобы найти оптимальные параметры для лечения. Научные исследования и клинические эксперименты по НИЛИ помогут подтвердить, играет ли она определенную роль в лечении и профилактике ишемической болезни сердца.Хотя некоторые могут рассматривать НИЛИ как волшебную электротерапевтическую панацею, а другие считают ее бесполезной, в настоящее время клиническим исследователям необходимо исследовать эти новые лазерные медицинские устройства. Для получения данных об успешности лечения конкретных состояний необходимы дополнительные исследования. Это должно включать продолжительность воздействия, частоту лечения и соответствующие терапевтические протоколы. Исследования должны соответствовать строгим стандартам, и очевидно, что есть место для двойных слепых рандомизированных контрольных испытаний.Только при наличии надежных данных таких точных исследований НИЛИ будет признан эффективным методом лечения. Однако клинический опыт, описанный в этой статье, должен побудить производителей оборудования для НИЛИ финансировать такую ​​работу.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *