Hva er PBM – Enovis Animal Health
Photobiomodulation (PBM)

Hva er Photobiomodulation?

Forstå vitenskapen bak laserterapi – hvordan lysbølger stimulerer celler, reduserer smerter og akselererer vevstilheling.

Book en gratis demo
Definisjon

Hva er Photobiomodulation Therapy?

Fotobiomodulasjonsterapi (PBM) defineres som en form for lysbehandling som bruker ikke-ioniserende lyskilder, inkludert lasere, lysdioder (LED) og/eller bredbåndslys innenfor det synlige (400–700 nm) og nær-infrarøde (700–1100 nm) elektromagnetiske spekteret.

Det er en ikke-termisk prosess, som involverer endogene kromoforer og utløser fotofysiske og fotokjemiske reaksjoner på ulike biologiske nivåer. Denne prosessen fører til flere terapeutiske fordeler:

  • Redusert smerteOg redusert inflammasjon
  • ImmunmoduleringRegulering av immunrespons
  • Akselerert tilhelingAv sår og vevsregenerasjon
Begrepet Photobiomodulation therapy (PBM) brukes av forskere og klinikere i stedet
for eldre termer som low-level laser therapy (LLLT), kald laser eller laserterapi.
Fotonabsorpsjon

Slik når lyset målvevet

For at fotobiomodulasjonsterapi (PBM) kan finne sted, må lyset nå mitokondriene i det skadede målvevet. Laserterapi påføres hudoverflaten, og de beste kliniske resultatene oppnås når tilstrekkelig mengde lys (antall fotoner) når målvevet.

Flere faktorer kan bidra til å maksimere mengden lys som når målvevet:

  • Riktig valg av bølgelengde – tilpasset vevets dybde og pigmentering
  • Tilstrekkelig laserstyrke – høy nok til å levere en terapeutisk dose
  • Reduserte refleksjoner – slik at mer lys trenger inn i vevet
  • Minimert absorpsjon av molekyler som ikke er involvert i fotobiomodulering

Ved å optimere disse faktorene kan effektiviteten av fotobiomodulasjonsterapi forbedres
– slik at mer lys når de spesifikke vevene som skal behandles.

Det terapeutiske vinduet

Hvilke lysbølgelengder er best for PBM?

Laserlys har en spesifikk bølgelengde, i motsetning til hvitt lys, som inneholder et bredt spektrum. Enheten for å måle bølgelengde er nanometer (nm). Omfattende forskning har undersøkt hvordan melanin, blod, fett og vann absorberer lys – noe som har definert det såkalte terapeutiske vinduet.

Forskning har vist at lys innenfor det terapeutiske vinduet (600–1100 nm) er mest effektivt til å trenge inn i vev og gi de terapeutiske fordelene ved fotobiomodulasjon. Lys i dette intervallet absorberes optimalt av kroppens kromoforer, som cytokrom c.

Figur 1 – Logaritmisk skala
Absorpsjon vs bølgelengde (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
Vannets absorpsjon (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.

Forskjellene i vannets absorpsjon er tydeligere i en lineær graf. Både 810 nm og 980 nm ligger innenfor det optiske vinduet, der absorpsjonen av andre kromoforer er minimal. Siden melanin absorberer mer lys ved lavere bølgelengder, er 980 nm bedre for maksimal penetrasjon gjennom melaninrik hud.

Vevets komponenter

Lysabsorberende komponenter i vev

De viktigste komponentene i vev som absorberer lys, er:

  • Melanin – absorberer sterkt ved lavere bølgelengder
  • Oxyhemoglobin & Deoxyhemoglobin – blodets lysabsorpsjon
  • Fett – påvirker penetrasjon gjennom fettvev
  • Vann – absorberer raskt bølgelengder over 1200 nm

Lasere med bølgelengder over 1200 nm brukes vanligvis i ablative inngrep, som kirurgi eller hudforyngelse. Den nåværende forståelsen av PBM er at lys innenfor 800–1000 nm effektivt kan trenge gjennom hud og overflatiske vev for å nå musklene under.

Companion-lasere sender vanligvis ut en kombinasjon av 810 nm og 980 nm lys. Ved behandling av mørk hud eller mørk pels skifter laseren automatisk til kun å sende ut 980 nm lys, noe som minimerer absorpsjon av melanin og sikrer maksimal penetrasjon til de dypere vevene.
Figur 3 – Absorpsjonskoeffisienter
Absorpsjonskoeffisienter vs bølgelengde
Data for absorpsjonskoeffisientene er hentet fra Oregon Medical Laser Center, omlc.org.

Rødt lys (600–700 nm)

Brukes generelt til behandling av tilstander nær hudoverflaten – overflatiske sår, hudtilstander og mindre inflammasjon.

Nær-infrarødt (800–1000 nm)

Kreves for å nå dypere vevsstrukturer – muskler, sener, ledd og nervevev. Optimal for muskuloskeletale tilstander.

Laserstyrke

Hva er laserstyrke, og hvordan påvirker det PBM?

Laserlysets energi måles gjennom dets effektstyrke. Effekt måles i watt (W) og er et mål for antallet fotoner som laseren sender ut per sekund.

Tidlige terapeutiske lasere hadde svært lav effekt (< 0,5 W) og små stråleområder, noe som ofte resulterte i utilstrekkelig penetrasjon til dypere vev og dermed mindre effektive behandlinger.

2003
Første Klasse IV-godkjent
2007
LiteCure LCT-1000 FDA-godkjent
>0.5W
Companion Klasse IV

Den amerikanske Food and Drug Administration (FDA) klassifiserer lasere i fire hovedklasser (I – IV) basert på uteffekt. Companion-lasere er klasse IV-lasere, noe som betyr en uteffekt på mer enn 0,5 W.

Sikkerhetsaspekter: På grunn av den høyere uteffekten hos klasse IV-lasere er øyebeskyttelse avgjørende – både behandler og pasient bør bruke godkjente vernebriller for å forhindre utilsiktet eksponering.

Hvorfor er høyere laserstyrker nødvendige?

Kort sagt: Jo flere fotoner som leveres til overflaten, desto flere fotoner når de dypere vevslagene. Det finnes en terskel – en minimumsmengde fotoner som kreves for å "aktivere" de terapeutiske effektene av laserlys.

  • Økt penetrasjon i dypere vev på kortere tid
  • Behandling av flere tilstander, deriblant dem som påvirker dypere liggende celler
  • Mulighet til å gi både overfladisk og dyptgående PBM-behandling
Figur 4 — Penetrasjon ved ulike effektnivåer
Penetrasjon ved 1W, 5W og 10W
Infrarøde bilder som viser mengden lys som trenger gjennom håndryggen når laserlys påføres håndflaten med en effekt på 1 W, 5 W og 10 W.
Dosering

Forståelse av doseringsprinsipper

Companion-lasere er ikke designet for punktbehandling. I stedet dekker behandlingsområdet et større område enn selve laserstrålen, og PBM-behandlingen påføres ved kontinuerlig å føre behandlingshodet over behandlingsområdet.

Den vanligste metoden for å angi dosering ved laserterapi er å måle energitettheten, som påføres vevsoverflaten. Dette uttrykkes normalt i J/cm².

Det kan forekomme variasjoner i de kliniske effektene, spesielt ved svært høye (>50 W) eller svært lave (<1 W) effektnivåer, selv om samme J/cm²-dose anvendes. Companion Animal Health leverer en behandlingsguide med hver enhet, som inneholder anbefalte doseringsnivåer for ulike kliniske tilstander.

Pulsering

Pulsering og frekvenser

Terapeutiske lasere kan pulses på ulike måter. Generelt fungerer disse laserne enten i et superpulset modus eller i et gatet modus.

Superpulsede lasere

Akkumulerer en stor mengde energi over tid og frigjør den raskt i en enkelt, kraftig energipuls. Pulsene er svært korte (ca. 200 nanosekunder) med høye toppeffekter (1–50 W), men mye lavere gjennomsnittlig effekt (~60 mW).

Gatede lasere

Fungerer ved å slå den kontinuerlige bølgen (CW) på og av for å levere en lavere gjennomsnittlig uteffekt. Dette gir mer fleksibilitet i behandlingen.

PBM-terapi kan utføres i enten kontinuerlig bølgemodus (CW) eller pulset modus. Noen produsenter fremsetter påstander om spesifikke pulseringsprotokoller, men mange av disse påstandene er mer markedsføring enn vitenskap. Hashmi et al. sammenlignet kontinuerlig og pulset lys og fant at det er behov for mer forskning for å fastslå faktiske forskjeller.

Companion-lasere har mulighet til å anvendes i pulset modus, der laseren slår CW-effekten på og av for å redusere den gjennomsnittlige uteffekten. Hvis du behandler et lite område og ønsker lengre behandling med lavere effekt, reduserer den pulsede modusen den effektive dosen med 50%.

Se teorien omsatt til praksis

Utforsk Companion Laser-serien – fire modeller som leverer evidensbasert PBM-behandling tilpasset enhver klinikkstørrelse.