Vad är PBM – Enovis Animal Health
Photobiomodulation (PBM)

Vad är Photobiomodulation?

Förstå vetenskapen bakom laserterapi – hur ljusvågor stimulerar celler, minskar smärta och accelererar vävnadsläkning.

Boka en gratis demo
Definition

Vad är Photobiomodulation Therapy?

Photobiomodulation therapy (PBM) definieras som en form av ljusbehandling som använder icke-joniserande ljuskällor, däribland lasrar, lysdioder (LED) och/eller bredbandsljus inom det synliga (400–700 nm) och nära infraröda (700–1100 nm) elektromagnetiska spektrumet.

Det är en icke-termisk process som involverar endogena kromoforer och utlöser fotofysiska och fotokemiska reaktioner på olika biologiska nivåer. Denna process leder till flera terapeutiska fördelar:

  • Minskad smärtaOch reducerad inflammation
  • ImmunmoduleringReglering av immunrespons
  • Accelererad läkningAv sår och vävnadsregenerering
Begreppet Photobiomodulation therapy (PBM) används av forskare och kliniker istället
för äldre termer som low-level laser therapy (LLLT), kall laser eller laserterapi.
Fotonabsorption

Så når ljuset målvävnaden

För att Photobiomodulation therapy (PBM) ska kunna äga rum måste ljuset nå mitokondrierna i den skadade målvävnaden. Laserterapi appliceras på hudens yta, och de bästa kliniska resultaten uppnås när tillräcklig mängd ljus (antal fotoner) når målvävnaden.

Flera faktorer kan hjälpa till att maximera mängden ljus som når målvävnaden:

  • Korrekt val av våglängd – matchad till vävnadens djup och pigmentering
  • Tillräcklig lasereffekt – tillräckligt hög för att leverera en terapeutisk dos
  • Minskade reflektioner – så att mer ljus tränger in i vävnaden
  • Minimerad absorption av molekyler som inte är involverade i fotobiomodulering

Genom att optimera dessa faktorer kan effektiviteten av fotobiomodulationsterapi förbättras
– så att mer ljus når de specifika vävnader som ska behandlas.

Det Terapeutiska Fönstret

Vilka ljusvåglängder är bäst för PBM?

Laserljus har en specifik våglängd, till skillnad från vitt ljus som innehåller ett brett spektrum. Enheten för att mäta våglängd är nanometer (nm). Omfattande forskning har undersökt hur melanin, blod, fett och vatten absorberar ljus – vilket har definierat det så kallade terapeutiska fönstret.

Forskning har visat att ljus inom det terapeutiska fönstret (600–1100 nm) är mest effektivt för att tränga in i vävnad och ge de terapeutiska fördelarna med fotobiomodulation. Ljus inom detta intervall absorberas optimalt av kroppens kromoforer, såsom cytochrome c.

Figur 1 – Logaritmisk skala
Absorption vs våglängd (logaritmisk)
Data hämtad från Hamblin MR, Demidova TN. Mechanisms of low level light therapy. Proc. of SPIE Photonics. 2006; 6140: 614001-01-12.
Figur 2 – Linjär skala
Vattnets absorption (linjär)
Data hämtad från Hale & Querry: "Optical constants of water in the 200 nm to 200 μm wavelength region." Appl. Opt. 1973; 12: 555-563.

Skillnaderna i vattnets absorption är tydligare i en linjär graf. Både 810 nm och 980 nm ligger inom det optiska fönstret, där absorptionen av andra kromoforer är minimal. Eftersom melanin absorberar mer ljus vid lägre våglängder är 980 nm bättre för maximal penetration genom melaninrik hud.

Vävnadens Komponenter

Ljusabsorberande komponenter i vävnad

De viktigaste komponenterna i vävnad som absorberar ljus är:

  • Melanin – absorberar starkt vid lägre våglängder
  • Oxyhemoglobin & Deoxyhemoglobin – blodets ljusabsorption
  • Fett – påverkar penetration genom fettvävnad
  • Vatten – absorberar snabbt våglängder över 1200 nm

Lasrar med våglängder över 1200 nm används typiskt vid ablativa ingrepp, såsom kirurgi eller hudföryngring. Den nuvarande förståelsen av PBM är att ljus inom 800–1000 nm effektivt kan tränga genom hud och ytliga vävnader för att nå musklerna under.

Companion-lasrar sänder typiskt ut en kombination av 810 nm och 980 nm ljus. Vid behandling av mörk hud eller mörk päls växlar lasern automatiskt till att endast sända ut 980 nm ljus, vilket minimerar absorption av melanin och säkerställer maximal penetration till de djupare vävnaderna.
Figur 3 – Absorptionskoefficienter
Absorptionskoefficienter vs våglängd
Data för absorptionskoefficienterna är hämtad från Oregon Medical Laser Center, omlc.org.

Rött ljus (600–700 nm)

Används generellt för behandling av tillstånd nära hudens yta – ytliga sår, hudtillstånd och mindre inflammation.

Nära infrarött (800–1000 nm)

Krävs för att nå djupare vävnadsstrukturer – muskler, senor, leder och nervvävnad. Optimal för muskuloskeletala tillstånd.

Lasereffekt

Vad är lasereffekt, och hur påverkar den PBM?

Laserljusets energi mäts genom dess effektstyrka. Effekt mäts i watt (W) och är ett mått på antalet fotoner som lasern sänder ut per sekund.

Tidiga terapeutiska lasrar hade mycket låg effekt (< 0,5 W) och små strålområden, vilket ofta resulterade i otillräcklig penetration till djupare vävnader och därmed mindre effektiva behandlingar.

2003
Första Klass IV godkänd
2007
LiteCure LCT-1000 FDA-godkänd
>0.5W
Companion Klass IV

Amerikanska Food and Drug Administration (FDA) klassificerar lasrar i fyra huvudklasser (I – IV) baserat på uteffekt. Companion-lasrar är klass IV-lasrar, vilket innebär en uteffekt på mer än 0,5 W.

Säkerhetsaspekter: På grund av den högre uteffekten hos klass IV-lasrar är ögonskydd avgörande – både behandlare och patient bör bära godkända skyddsglasögon för att förhindra oavsiktlig exponering.

Varför är högre lasereffekter nödvändiga?

Kort sagt: Ju fler fotoner som levereras till ytan, desto fler fotoner når de djupare vävnadslagren. Det finns ett tröskelvärde – en minimimängd fotoner som krävs för att "aktivera" de terapeutiska effekterna av laserljus.

  • Ökad penetration i djupare vävnader på kortare tid
  • Behandling av fler tillstånd, inklusive de som påverkar djupare liggande celler
  • Möjlighet att ge både ytlig och djupgående PBM-behandling
Figur 4 — Penetration vid olika effektnivåer
Penetration vid 1W, 5W och 10W
Infraröda bilder som visar mängden ljus som tränger igenom handryggen, när laserljus appliceras på handflatan med en effekt på 1 W, 5 W och 10 W.
Dosering

Förståelse av doseringsprinciper

Companion-lasrar är inte utformade för punktbehandling. Istället täcker behandlingsområdet ett större område än själva laserstrålen, och PBM-behandlingen appliceras genom att kontinuerligt föra behandlingshuvudet över behandlingsområdet.

Den vanligaste metoden för att ange dosering vid laserterapi är att mäta energitätheten som appliceras på vävnadsytan. Detta uttrycks normalt i J/cm².

Det kan förekomma variationer i de kliniska effekterna, särskilt vid mycket höga (>50 W) eller mycket låga (<1 W) effektnivåer, även om samma J/cm²-dos används. Companion Animal Health levererar en behandlingsguide med varje enhet, som innehåller rekommenderade doseringsnivåer för olika kliniska tillstånd.

Pulsering

Pulsering och frekvenser

Terapeutiska lasrar kan pulseras på olika sätt. Generellt fungerar dessa lasrar antingen i ett superpulsat läge eller i ett gateat läge.

Superpulsade lasrar

Ackumulerar en stor mängd energi över tid och frigör den snabbt i en enda, kraftfull energipuls. Pulser är mycket korta (ca 200 nanosekunder) med höga toppeffekter (1–50 W), men mycket lägre genomsnittlig effekt (~60 mW).

Gateade lasrar

Fungerar genom att slå sin kontinuerliga våg (CW) av och på för att leverera en lägre genomsnittlig uteffekt. Detta ger mer flexibilitet i behandlingen.

PBM-terapi kan utföras antingen i kontinuerligt vågläge (CW) eller pulsat läge. Vissa tillverkare framför påståenden om specifika pulseringsprotokoll, men många av dessa påståenden är mer marknadsföring än vetenskap. Hashmi et al. jämförde kontinuerligt och pulsat ljus och fann att mer forskning behövs för att fastställa faktiska skillnader.

Companion-lasrar har möjlighet att användas i pulsat läge, där lasern växlar sin CW-effekt av och på för att minska den genomsnittliga uteffekten. Om du behandlar ett litet område och vill ha längre behandling med lägre effekt, minskar det pulsade läget den effektiva dosen med 50%.

Se teorin omsatt i praktik

Utforska Companion Laser-serien — fyra modeller som levererar evidensbaserad PBM-behandling anpassad för alla klinikstorlekar.