Hvad er PBM – Enovis Animal Health
Photobiomodulation (PBM)

Hvad er Photobiomodulation?

Forstå videnskaben bag laserterapi — hvordan lysbølger stimulerer celler, reducerer smerter og accelererer vævsheling.

Book en gratis demo
Definition

Hvad er Photobiomodulation Therapy?

Photobiomodulation therapy (PBM) defineres som en form for lysbehandling, der anvender ikke-ioniserende lyskilder, herunder lasere, lysdioder (LED) og/eller bredbåndslys inden for det synlige (400–700 nm) og nær-infrarøde (700–1100 nm) elektromagnetiske spektrum.

Det er en ikke-termisk proces, der involverer endogene kromoforer og udløser fotofysiske og fotokemiske reaktioner på forskellige biologiske niveauer. Denne proces fører til flere terapeutiske fordele:

  • Mindsket smerteOg reduceret inflammation
  • ImmunmoduleringRegulering af immunrespons
  • Accelereret helingAf sår og vævsregeneration
Begrebet Photobiomodulation therapy (PBM) anvendes af forskere og klinikere i stedet for ældre termer som low-level laser therapy (LLLT), kold laser eller laserterapi.
Fotonabsorption

At nå målvævet

For at Photobiomodulation therapy (PBM) kan finde sted, skal lyset nå mitokondrierne i det beskadigede målvæv. Laserterapi påføres hudens overflade, og de bedste kliniske resultater opnås, når tilstrækkelig mængde lys (antal fotoner) når målvævet.

Flere faktorer kan hjælpe med at maksimere mængden af lys, der når målvævet:

  • Korrekt valg af bølgelængde — matchet til vævets dybde og pigmentering
  • Tilstrækkelig laserstyrke — høj nok til at levere en terapeutisk dosis
  • Reducerede refleksioner — så mere lys trænger ind i vævet
  • Minimeret absorption af molekyler der ikke er involveret i fotobiomodulering

Ved at optimere disse faktorer kan effektiviteten af fotobiomodulationsterapi forbedres — så mere lys når de specifikke væv, der skal behandles.

Det Terapeutiske Vindue

Hvilke lysbølgelængder er bedst til PBM?

Laserlys har en specifik bølgelængde, i modsætning til hvidt lys, som indeholder et bredt spektrum. Enheden til at måle bølgelængde er nanometer (nm). Omfattende forskning har undersøgt, hvordan melanin, blod, fedt og vand absorberer lys — hvilket har defineret det såkaldte terapeutiske vindue.

Forskning har vist, at lys inden for det terapeutiske vindue (600–1100 nm) er mest effektivt til at trænge ind i væv og give de terapeutiske fordele ved fotobiomodulation. Lys i dette interval absorberes optimalt af kroppens kromoforer, såsom cytochrome c.

Figur 1 — Logaritmisk skala
Absorption vs bølgelængde (logaritmisk)
Data hentet fra Hamblin MR, Demidova TN. Mechanisms of low level light therapy. Proc. of SPIE Photonics. 2006; 6140: 614001-01-12.
Figur 2 — Lineær skala
Vandets absorption (lineær)
Data hentet fra Hale & Querry: "Optical constants of water in the 200 nm to 200 μm wavelength region." Appl. Opt. 1973; 12: 555-563.

Forskellene i vandets absorption er tydeligere i en lineær graf. Både 810 nm og 980 nm ligger inden for det optiske vindue, hvor absorptionen af andre kromoforer er minimal. Da melanin absorberer mere lys ved lavere bølgelængder, er 980 nm bedre for maksimal penetration gennem melaninrig hud.

Vævets Komponenter

Lysabsorberende komponenter i væv

De vigtigste komponenter i væv, der absorberer lys, er:

  • Melanin — absorberer stærkt ved lavere bølgelængder
  • Oxyhemoglobin & Deoxyhemoglobin — blodets lysabsorbation
  • Fedt — påvirker penetration gennem fedtvæv
  • Vand — absorberer hurtigt bølgelængder over 1200 nm

Lasere med bølgelængder over 1200 nm bruges typisk i ablative indgreb, såsom kirurgi eller hudforyngelse. Den nuværende forståelse af PBM er, at lys inden for 800–1000 nm effektivt kan trænge gennem hud og overfladiske væv for at nå musklerne under.

Companion-lasere udsender typisk en kombination af 810 nm og 980 nm lys. Ved behandling af mørk hud eller mørk pels skifter laseren automatisk til kun at udsende 980 nm lys, hvilket minimerer absorption af melanin og sikrer maksimal penetration til de dybere væv.
Figur 3 — Absorptionskoefficienter
Absorptionskoefficienter vs bølgelængde
Data for absorptionskoefficienterne er hentet fra Oregon Medical Laser Center, omlc.org.

Rødt lys (600–700 nm)

Bruges generelt til behandling af tilstande tæt på hudens overflade — overfladiske sår, hudtilstande og mindre inflammation.

Nær-infrarødt (800–1000 nm)

Kræves for at nå dybere vævsstrukturer — muskler, sener, led og nervevæv. Optimal til muskuloskeletale tilstande.

Laserstyrke

Hvad er laserstyrke, og hvordan påvirker det PBM?

Laserlysets energi måles gennem dets effektstyrke. Effekt måles i watt (W) og er et mål for antallet af fotoner, som laseren udsender pr. sekund.

Tidlige terapeutiske lasere havde meget lav effekt (< 0,5 W) og små stråleområder, hvilket ofte resulterede i utilstrækkelig penetration til dybere væv og dermed mindre effektive behandlinger.

2003
Første Klass IV godkendt
2007
LiteCure LCT-1000 FDA-godkendt
>0.5W
Companion Klass IV

Den amerikanske Food and Drug Administration (FDA) klassificerer lasere i fire hovedklasser (I – IV) baseret på udeffekt. Companion-lasere er klass IV-lasere, hvilket betyder en udeffekt på mere end 0,5 W.

Sikkerhedsaspekter: På grund af den højere udeffekt hos klass IV-lasere er øjenbeskyttelse afgørende — både behandler og patient bør bære godkendte beskyttelsesbriller for at forhindre utilsigtet eksponering.

Hvorfor er højere laserstyrker nødvendige?

Kort sagt: Jo flere fotoner der leveres til overfladen, desto flere fotoner når de dybere vævslag. Der er en tærskel — en minimumsmængde fotoner, der kræves for at "aktivere" de terapeutiske effekter af laserlys.

  • Øget penetration i dybere væv på kortere tid
  • Behandling af flere tilstande, herunder dem der påvirker dybere liggende celler
  • Mulighed for at give både overfladisk og dybdegående PBM-behandling
Figur 4 — Penetration ved forskellige effektniveauer
Penetration ved 1W, 5W og 10W
Infrarøde billeder der viser mængden af lys der trænger igennem håndryggen, når laserlys påføres håndfladen med en effekt på 1 W, 5 W og 10 W.
Dosering

Forståelse af doseringsprincipper

Companion-lasere er ikke designet til punktbehandling. I stedet dækker behandlingsområdet et større område end selve laserstrålen, og PBM-behandlingen påføres ved kontinuerligt at føre behandlingshovedet over behandlingsområdet.

Den mest almindelige metode til at angive dosering ved laserterapi er at måle energitætheden, der påføres vævsoverfladen. Dette udtrykkes normalt i J/cm².

Der kan forekomme variationer i de kliniske effekter, især ved meget høje (>50 W) eller meget lave (<1 W) effektniveauer, selvom den samme J/cm²-dosis anvendes. Companion Animal Health leverer en behandlingsguide med hver enhed, der indeholder anbefalede doseringsniveauer for forskellige kliniske tilstande.

Pulsering

Pulsering og frekvenser

Terapeutiske lasere kan pulseres på forskellige måder. Generelt fungerer disse lasere enten i et superpulseret tilstand eller i et gateret tilstand.

Superpulserede lasere

Akkumulerer en stor mængde energi over tid og frigiver den hurtigt i en enkelt, kraftig energipuls. Pulser er meget korte (ca. 200 nanosekunder) med høje toppeffekter (1–50 W), men meget lavere gennemsnitlig effekt (~60 mW).

Gaterede lasere

Fungerer ved at slå deres kontinuerlige bølge (CW) til og fra for at levere en lavere gennemsnitlig udgangseffekt. Dette giver mere fleksibilitet i behandlingen.

PBM-terapi kan udføres i enten kontinuerligt bølgemodus (CW) eller pulseret modus. Nogle producenter fremsætter påstande om specifikke pulseringsprotokoller, men mange af disse påstande er mere markedsføring end videnskab. Hashmi et al. sammenlignede kontinuerligt og pulseret lys og fandt, at der er behov for mere forskning for at fastslå faktiske forskelle.

Companion-lasere har mulighed for at anvendes i pulseret tilstand, hvor laseren skifter sin CW-effekt til og fra for at reducere den gennemsnitlige udgangseffekt. Hvis du behandler et lille område og ønsker længere behandling med lavere effekt, reducerer den pulserede tilstand den effektive dosis med 50%.

Se teorien omsat til praksis

Udforsk Companion Laser-serien — fire modeller der leverer evidensbaseret PBM-behandling tilpasset enhver klinikstørrelse.