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        半導體激光的治療原理

        • 2020-09-05 18:14:38

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        1、半導體激光的治療原理

         

        半導體激光療法(Low Level Laser Therapy,LLLT)作為一種神奇的革命性治療方法,被廣泛應用于治療各種疼痛與非疼痛性疾病,如皮膚病變、關節病變、神經病變、肌肉、肌腱、肌筋膜炎、血管病變等相關病癥。它通過發射單一波長的紅外激光作用於神經根、神經干、神經節,或者痛點、穴位 (臨床研究顯示810nm波長激光最適合透入人體),產生一系列生物刺激效應,調節人體的免疫系統、神經系統、血液循環系統和組織代謝系統的病理生理狀態,起到鎮痛、消炎、促進傷口愈合、骨痂生長、神經修復、提高機體免疫、改善血循環、促進新陳代謝等作用,從而達到治病康復的目的。 

         

        2、半導體激光的四大治療作用:

         

        ● 不同波長激光對組織的穿透深度:

        ● 水黑色素血紅蛋白對不同波長激光的吸收曲線:


        2、半導體激光的四大治療作用:

         

        ● 消炎消腫:半導體激光照射可以提高白細胞的吞噬能力,活化細胞色素氧化酶,使機體體液的噬菌能力增強,局部免疫球蛋白增加,腎上腺皮質系統功能增強,調節機體免疫功能消炎抑菌,同時改善血液循環,減輕局部充血和水腫。

         

        ● 止痛鎮痛:半導體激光照射可以降低末梢神經興奮性,提高痛閾;促進腦啡呔等鎮痛物質釋放,降低局部組織的5-羥色胺含量;加速血液循環,減少致痛物質的淤積。

         

        ● 組織修復: 半導體激光照射能促進創面愈合,可使肉芽組織毛細血管密度增加,改善創面肉芽組織微循環,促進ATP的合成,刺激蛋白質合成;促進細胞母纖維增生,加強細胞分化,使新生上皮組織再生,促進損傷組織及骨組織修復。

         

        ● 生理調節:半導體激光照射可以增強機體免疫功能,增強細胞及機體新陳代謝,改善周遍循環,調節內分泌,使血液和細胞進行雙向調節。

         

        3、半導體激光的治療劑量

         

        ● 低功率激光療法簡介

              低水平激光療法(LLLT)是應用光(通常是在1mw–500mw范圍的低功率激光)在病理學方面促進組織再生,減輕炎癥,緩解疼痛。這種光通常是紅色或近紅外(NIR)波段(600nm–1000nm)窄的光譜寬度,功率密度(輻射)在1mw-5w/cm2之間。它通常應用于損傷部位數分鐘左右,一周幾次,共幾周。與其他的激光醫療過程不同,LLLT不是燒蝕或熱效應,而是一種光化學效應,如同植物的光合作用,通過對光的吸收而產生化學變化。

         

              這一現象由匈牙利布達佩斯賽梅維什醫科大學的Endre Mester于1967年首先發表,就在工作激光被發明之后數年。Mester做了一個實驗來測試激光輻射是否會導致小鼠患癌。他剃了小鼠背部的毛發,把它們分為兩組,給其中一組用低功率的藍寶石激光照射(694 nm)。結果發現治療組并沒有得癌癥,而令他驚訝的是,其毛發重新生長較未照射組更迅速。他稱這為“激光生物刺激”。

         

        ●  LLLT有效性的證據

              自1967年以來超過100個III期隨機、雙盲、安慰劑對照的臨床試驗(RCTs)已發布,這些試驗得到了超過1,000個實驗室的支持,對與局部組織和全身產生一系列作用有關的主要機制及二次級聯效應進行了研究。取得積極成果的隨機對照試驗已發表,按病理分有關于骨關節炎(Bertolucci和Grey 1995;Ozdemir等,2001; Stelian等,1992), 肌腱炎( Bjordal等人2006年b; Stergioulas等,2008;Vasseljen等,1992),創傷(卡埃塔諾等人,2009;Gupta等人,1998;Ozcelik等,2008;舒伯特等,2007),腰背痛(貝斯福德等,1999),頸痛( Chow等人,2006;古爾等,2004),肌肉疲勞(萊亞爾少年等人,2008年a ;萊亞爾少年等人2008年b),周圍神經損傷( Rochkind等,2007)和中風(蘭普爾等,2007 ;Zivin等人,2009);但結果并不總是積極的。失敗的結果在某些情況下可以歸因于幾個因素,包括劑量(輸出能量不足或過多,不足或過分的照射,不恰當的脈沖方式,病灶區域照射面不足),治療部位不適當和同期患者用藥(例如作為甾體和非甾體抗炎藥,可以抑制愈合)( Aimbire等人,2006;貢薩爾維斯等人,2007)。

         

        ● 藥物和劑量

              如同其他形式的藥物,LLLT有其活性成分或叫做“藥”(照射參數)和“劑量”(照射時間)。

              能量(J)或能量密度(J/cm2)經常被用來作為低功率激光劑量的一個重要特征,但這忽略了一個事實,能量有兩個組成部分,功率和時間:能量(J)=功率(W)×時間(秒)它們之間并不一定存在相互關系,換句話說,如果功率加倍,時間減半,那么能量雖然相同的,但經常觀察到不同的生物響應。

              因此LLLT最好用兩套獨立參數來描述:

                (a)藥物(輻照參數)

                (b)劑量(時間)

              另外,有證據表明,不同的波長,脈沖,相干性,偏振性等對生物調節效應的大小存在一些影響。

         

        ● 重要結論

              LLLT在相同波長下低劑量照射比高劑量照射效果好,這也說明了雙相劑量反應或毒物興奮效應(卡拉布里亞2001B)的基本概念。在一般情況下,低至3或5 J/cm2的能量密度的紅色或近紅外光照將有利于人體組織,但象50或100 J/cm2大劑量的照射就失去了有利的影響,甚至可能變成有害的。分子和細胞學機制LLLT表明,光子被線粒體吸收,它們刺激更多的ATP產生和活性氧水平降低,然后激活轉錄因子如NF-kB,以誘導許多基因轉錄物使LLLT產生有利影響。眾所周知活性氧低可刺激細胞增殖,活性氧高可抑制增殖并殺死細胞。一氧化氮量也與LLLT有關,它可以在呼吸鏈和別處的結合點因光照而釋放出來,低劑量光照產生少量的NO,是有益的,而高劑量釋放高濃度NO,會造成損害。第三個可能性是, LLLT可激活轉錄因子產生更多保護性蛋白,它能抗凋亡,并且通常促進細胞存活。

         

              與此相反,能促進細胞凋亡的不同的轉錄因子和細胞信號傳導途徑,可以在更高劑量的光照后被激活,這是完全可能的。我們相信,在不久的將來對低水平激光治療機理的認識將不斷發展。這些進展將導致主流醫學更加接受低水平激光療法,并可能導致LLLT被用于嚴重的疾病,如中風,心臟發作及腦部退行性疾病。然而雙相劑量反應或低水平激光療法毒物興奮效應的概念(低能量水平激光有好處,而高能量水平激光并不好)將一直存在。對于激光理療而言,采用高功率密度或者單次治療時間過長是不恰當的。


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