Какие длины волн лазера можно использовать для лазерного лечения остеоартрита?

Остеоартрит — наиболее распространенная форма артрита, поражающая миллионы людей во всем мире и приводящая к боли, функциональной инвалидности и снижению качества жизни. Его патология включает не только прогрессирующую деградацию суставного хряща, но и синовит, склероз субхондральной кости и образование остеофитов. Текущий терапевтический арсенал, варьирующийся от не-стероидных противо-воспалительных препаратов (НПВП) до внутрисуставных инъекций и операций по замене суставов, зачастую неадекватен, поскольку основное внимание уделяется устранению симптомов, а не модификации заболевания, и часто сопровождается побочными эффектами.

Низко-лазерная терапия (НИЛТ), более точно называемая фотобиомодуляционной терапией (ФБМ), предлагает новый, не-фармакологический и не-инвазивный подход. Используя не-тепловой свет низкой-интенсивности для вызова фотохимических реакций внутри клеток, PBM продемонстрировал эффективность в содействии заживлению ран, уменьшении воспаления и облегчении боли. Фундаментальный вопрос при применении PBM к глубоко расположенным суставам, таким как коленный или тазобедренный, заключается в следующем: какая длина волны лазера может наиболее эффективно доставлять фотонную энергию к тканям-мишеням для достижения терапевтического результата?

Теоретическая основа: длина волны лазера и фотобиология

Биологические эффекты ПБМ в первую очередь определяются физическим взаимодействием света и тканей.

Длина волны, глубина проникновения и поглощение:Длина волны, измеряемая в нанометрах (нм), определяет энергию фотона и его взаимодействие с конкретными клеточными хромофорами. Важно отметить, что это определяет глубину проникновения. Кожа, жир и мышцы по-разному рассеивают и поглощают свет в зависимости от спектра. Концепция «терапевтического оптического окна» (приблизительно 600–1300 нм) имеет жизненно важное значение; в этом диапазоне поглощение гемоглобином (в крови) и водой сведено к минимуму, что обеспечивает более глубокое проникновение света в ткани.

Первичный хромофор:Ведущий научный консенсус определяетцитохром с оксидаза (CCO), ключевой фермент дыхательной цепи митохондрий, являющийся первичным фоторецептором. Поглощение фотонов CCO приводит к каскаду событий, включая усиление синтеза аденозинтрифосфата (АТФ), модуляцию активных форм кислорода (АФК) и индукцию факторов транскрипции.

Механизмы действия при ОА:

Клеточный уровень:

Пролиферация хондроцитов и синтез матрикса:Повышая АТФ, PBM усиливает метаболическую активность хондроцитов, способствуя синтезу необходимых компонентов внеклеточного матрикса, таких как коллаген типа II и протеогликаны.

Противо-противовоспалительный эффект:PBM может подавлять провоспалительные сигнальные пути (например, NF-κB), что приводит к заметному снижению выработки цитокинов, таких как TNF-, IL-1 и IL-6.

Анти-апоптотический и антиоксидантный эффекты:Он снижает окислительный стресс и защищает хондроциты от запрограммированной гибели клеток.

Уровень ткани:

Анальгезия:PBM модулирует активность нейронов и уменьшает воспаление и отек, что приводит к значительному облегчению боли.

Улучшение микроциркуляции:Он способствует ангиогенезу и увеличивает местный кровоток, улучшая снабжение кислородом и питательными веществами.

Модуляция ремоделирования кости:PBM может ингибировать чрезмерную активность остеокластов, замедляя аномальное ремоделирование субхондральной кости.

Анализ длин волн лазера для терапии ОА

1. Спектр красного света (600–700 нм).

Репрезентативные длины волн:630 нм, 635 нм, 650 нм.

Характеристики и преимущества:Этот спектр очень эффективен для поверхностных тканей, оказывая мощное противо-воспалительное и-улучшающее кровообращение действие.

Ограничения:Относительно небольшая глубина проникновения делает его более подходящим для воздействия на поверхностные суставы (например, суставы пальцев) или для борьбы с синовиальным воспалением в сочетании с более глубоко проникающими длинами волн-.

2. Ближний-инфракрасный спектр (780–950 нм)

Репрезентативные длины волн:808 нм, 810 нм, 830 нм, 904 нм.

Характеристики и преимущества: Это наиболее широко изученный и используемый спектр лечения ОА, особенно крупных и глубоких суставов.

Глубокое проникновение в ткани:БИК-свет меньше рассеивается и поглощается тканями, что позволяет ему эффективно достигать суставного хряща и субхондральной кости коленей и бедер.

Эффективная передача энергии:Длины волн, подобные 808 нм, сильно поглощаются CCO, что делает их очень эффективными для инициирования фотобиомодуляции на глубине.

Клинические данные:Многочисленные рандомизированные контролируемые исследования (РКИ) и мета-анализы продемонстрировали эффективность лазеров с длиной волны 808 нм и 904 нм в значительном уменьшении боли, уменьшении скованности и улучшении физической функции у пациентов с ОА коленного сустава.

3. Другие длины волн и их комбинации.

Длины волн среднего- и дальнего-инфракрасного диапазона в основном используются из-за их теплового воздействия в лазерной терапии высокой-интенсивности (HILT), принцип действия которой отличается от принципа PBM.

Многоволновые-подходы:Сочетание длин волн (например, красного цвета 650 нм с ближним ИК-диапазоном 808 нм) — это новая стратегия одновременного воздействия на множество патологических аспектов-поверхностного воспаления и глубокой дегенерации хряща-потенциально дающая синергетический эффект.

Мы можем предоставить лазерную продукцию с диапазоном длин волн375 нм~1920 нм. Типы продукции включают: лазерные диоды, волоконные лазерные диоды, лазерные модули, оптоволоконные-лазерные системы, коллимированные лазерные модули, лазеры белого света RGB и т. д.

Основной принцип: фотобиологическая регуляция

LLLT/PBM не использует термический эффект лазеров для разрезания или ожога тканей (например, хирургические лазеры). Вместо этого он использует фотоны низкой-энергии, поглощаемые клетками, чтобы вызвать ряд полезных физиологических и биохимических реакций:

Увеличение клеточной энергии (АТФ):Фотоны поглощаются пигментами митохондрий (в основном цитохром-с-оксидазой), способствуя синтезу аденозинтрифосфата (АТФ), обеспечивающего клетку большим количеством энергии.

Улучшение микроциркуляции:Способствует расширению сосудов, увеличивает приток крови и доставляет больше кислорода и питательных веществ к поврежденным тканям.

Противо-противовоспалительный эффект:Снижает выработку про-воспалительных факторов, таких как простагландины и фактор некроза опухоли- .

Анальгетический эффект:Стимулирует выброс эндорфинов и регулирует передачу болевых сигналов.

Содействие восстановлению тканей:Стимулирует пролиферацию фибробластов, хондроцитов и т. д., способствуя восстановлению хрящей и соединительной ткани.

Синергетическая оптимизация: длина волны и параметры лечения

Выбор длины волны — это лишь один из компонентов эффективного протокола PBM. Параметрический подход имеет важное значение:

Плотность мощности и плотность энергии (дозировка):Передаваемая энергия (Джоули) и мощность (Ватты) на единицу площади (см²) имеют решающее значение. Оптимальная доза является двухфазной (закон Арндта-Шульца), что означает, что слишком мало или слишком много энергии может быть неэффективным или даже тормозящим.

Протокол лечения:Продолжительность каждого сеанса, частота лечения и общее количество сеансов имеют решающее значение для кумулятивного терапевтического эффекта.

Непрерывная и импульсная волна:Режимы импульсного излучения могут иметь такие преимущества, как более глубокое проникновение и особые нейро-модулирующие эффекты, которые недостижимы при использовании непрерывных волн.

Длины волн ближнего-инфракрасного диапазона, особенно в диапазоне 800-900 нм, считаются наиболее эффективным и обоснованным-выбором для лечения остеоартрита, особенно глубоких суставов. Их превосходное проникновение в ткани позволяет им воздействовать на патологическое ядро ​​ОА-хондроциты и субхондральную кость. PBM действует посредством многогранного механизма, способствуя анаболическим процессам, подавляя воспаление и облегчая боль. Чтобы ПБМ стал основным методом лечения ОА, будущие усилия должны быть сосредоточены на стандартизации протоколов, проверке стратегий индивидуального дозирования и интеграции их в парадигмы мультимодального лечения. Потенциал света как точного, неинвазивного инструмента для изменения течения остеоартрита огромен и требует дальнейшего тщательного исследования.

Контактная информация:

Если у вас есть какие-либо идеи, не стесняйтесь говорить с нами. Независимо от того, где находятся наши клиенты и каковы наши требования, мы будем следовать нашей цели, чтобы предоставить нашим клиентам высокое качество, низкие цены и лучший сервис.