FOTOBIOMODULACIJA Igor FRANGE dr med dr dent med

FOTOBIOMODULACIJA Igor FRANGEŽ, dr. med. , dr. dent. med. Rebeka Strgar, abs. Kemije in Biologije Tina Tavčar, m. s. , abs. BF d. o. o. 23. 4. 2009

SVETLOBNA LED TERAPIJA JE FIZIKALNI PRISTOP, KI DOPOLNJUJE ZDRAVLJENJE RAZLIČNIH BOLEZNI IN POŠKODB. 2 / 35

FOTOBIOMODULACIJA uravnavanje celičnih procesov s pomočjo natančno določenih svetlobnih režimov. 3 / 35

Uvod SPLOŠNI UČINKI NEKOHERENTNE SVETLOBE so dokazani na: - molekularnem, - celičnem, - tkivnem, - sistemskem nivoju. 4 / 35

Valovne dolžine LED primerne za fototerapijo 5 / 35

Najnovejše klinične raziskave razširitev terapevtskega okna λ 600 -1000 nm zdravljenje kroničnih inficiranih ran λ 630 nm (inhibicija P. aeruginosa, E. coli) 6 / 35

LED (light emitting diodes) Svetloba v območju svetlobnega spektra (670 do 950 nm) FOTOTERAPEVTSKO OKNO ABSORPCIJA RDEČE IN NIR svetlobe v kromoforah (primarni učinki) TRANSDUKCIJA FOTOSIGNALA do FOTOBIOLOŠKEGA odgovora (sekundarni učinki) ODZIV TKIVA (terciarni oz. terapevtski učinki) 7 / 35

1. Fototerapevtsko okno 8 / 35

1. 1 Primarni učinki - vzbujeni s svetlobo - iniciacija reakcij prostih radikalov po absorbciji svetlobe v kromoforah 9 / 35

1. 2 Sekundarni učinki (odgovor na primarne učinke) - iniciacija sinteze proteinov in citokininov - porast baktericidne aktivnosti - aktivacija celične proliferacije 10 / 35

1. 3 Terciarni učinki / KLINIČNI UČINKI/ TERAPEVTSKE APLIKACIJE - Celjenje ran - Povečana prekrvavitvev in limfni pretok - Regeneracija - Imunomodulacija - Analgezija - Biostimulacija - Redukcija eksudata - Hemostaza - Modulacija vnetja (v začetku ga podpre, v zadnjih fazah omeji) - Antinevralgičen, antidematozni, spazmolitični učinek 11 / 35

Transdukcija fotosignala od absorbcije svetlobe do fotobiološkega odgovora ↓aktivnost C-vlaken ↓ vnetje ↑resorbcija edema ↑ regeneracija limfnih žil ↑ cirkulacija krvi Analgetični učinek ↑ proliferacija fibroblastov ↑ celični metabolizem ↑sinteza kolagena ↑ transformacija miofibroblastov ↑ sproščanje rastnih faktorjev ↑ sproščanje encimov ↑ neoangiogeneza ↑celična viabilnost 12 / 35 Stimulira celjenje ran

2. Indikacije za uporabo LED 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. RANE, OPEKLINE IN BRAZGOTINE MIŠIČNO-SKELETNE POŠKODBE NEVROPATIJE KONTROLA BOLEČINE IMUNSKI SISTEM REHABILITACIJA PO KAPI HERPESI (viruciden učinek) DENTALNA MEDICINA 13 / 35

2. 1 RANE, OPEKLINE IN BRAZGOTINE Celjenje tkiva proces, ki vključuje lokalne in sistemske odzive. Vključuje mnoge celice: • FIBROBLASTI • KERATINOCITI • ENDOTELIJSKE CELICE • CELICE imunskega sistema Encime: • KATALAZA • SUPEROKSIDNA DISMUTAZA (SOD) Rastne faktorje: • b. FGF • VEGF Fotobiomodulacija podpre te procese in ob primerni valovni dolžini, odmerku fotonov iradianci in lokalnih pogojih: • • • Modulira vnetje Zmanjša bolečino 14 / 35 Pospeši celično proliferacijo PROCES ZDRAVLJENJA RANE

2. 1. 1 TIPI RAN, KI SE ODZIVAJO NA FOTOBIOMODULACIJO • • • AKUTNE IN KRONIČNE RANE OKUŽENE RANE PRELEŽANINE IN RAZJEDE OPEKLINE ODVZEMNA MESTA ZA KOŽNE PRESADKE POOPERATIVNE RANE PO ORALNOKIRURŠKIH POSEGIH POSTRAVMATSKE RANE DIABETIČNE RAZJEDE UČINKI NA ZDRAVLJENJE KRONIČNIH RAN: • REDUCIRANI ZNAKI INFEKCIJE • REDUCIRANA KOLIČINA IN VONJ EKSUDATA • ZMANJŠANJE BOLEČIN • PONOVNI ODZIV IMUNSKEGA SISTEMA V VNETNI FAZI Mitohondrijska aktivnost normalizacija cel. funkcije cel. proliferacija, migracija fibroblastov sinteza kolagena in elastina zaprtje rane 15 / 35

2. 2 Mišično-skeletni sistem • Pospeši okrevanje po poškodbah: - protivnetno delovanje, - izboljša prekrvavitev, - pospeši regeneracijo kostnega, hrustančnega mišičnega in vezivnega tkiva, - zmanjša oteklino. • Izboljša gibljivost sklepov pri artritisih in športnih poškodbah. • Olajša mišično-skeletno in nevrogeno bolečino 16 / 35

2. 3 Živčni in hormonski sistem • Vzpodbuja obnavljanje živčnih vlaken in prevodnost živčnih dražljajev. • Poveča izločanje serotonina, endorfinov, enkefalinov • Zavira sintezo prostanglandinov in bradikinina blaži bolečino • Obnova živčnih vlaken po poškodbah/boleznih (poškodbah hrbtenjače, optični živec) • Preprečuje razvoj nevrogene distrofije • Izboljša senzorični/motorični odziv pri polinevropatijah • Antinevralgičen in spazmolitičen učinek 17 / 35

2. 4 Modulira delovanje imunskega sistema • Modulira vnetje • Vpliva na Ig. G, Ig. M, IL-1, IL-2, IL-6, IL-8, TNF-ά, TNF-β, Hsp 70, HS 90; IL 10, TGF-β, corticosteron porastejo v 3 -5 ih dneh • Pozitiven vpliv na integriteto in viabilnost eritrocitov ter ozmotsko odpornost njihovih membran. • Povečuje fagocitozno aktivnost makrofagov, aktivira T-limfocite in mastocite • Inhibitorni učinek na nekatere vrste bakterij in in virucidni učinek 18 / 35

2. 5 Stanje po kapi • tveganje za ishemično koronarno bolezen smrtnost zaradi koronarne arterijske bolezni • učinkovitost zdravljenja srčne mišice z rastnimi dejavniki • okrevanje po kapi 19 / 35

2. 6 Kontrola bolečine • Aktivnost C – vlaken (teorija vrat) previdnost pri nevropatiji - povečanje sinteze endorfinov - upad bradikinina ZMANJŠANJE BOLEČINE 20 / 35

2. 7 Stomatologija • Rane po ekstrakciji zoba in drugih oralno kirurških posegov • Vnetje obzobnega tkiva • Afte, razjede, herpes 21 / 35

R in NIR • Inficirane (λ 630 3 -5 J/cm 2; 10 -30 m. W/cm 2) • Akutne in kronične rane (po protokolu) - Lezije (830 nm; 53 m. W/cm 2; 1, 3 J/cm 2): histološka biometrična analiza (kontrakcija, obnova veznega in epitelnega tkiva kolagenska vlakna)) • Mišično-skeletne poškodbe - skeletno-mišična utrujenost in bolečina λ 655 nm 0. 5 -1 J/cm 2; 904 nm; 2 J/cm 2 - tendonitis, pooperativni kapsulitis, miofascialna bolečina (10 m. W/cm 2 - kumulativna doza 36 J/cm 2) - Sindrom karpalnega kanala 630 nm; 15 m. W/cm 2 - Tendinitis ahilove tetive 904 nm; 5, 4 J/cm 2; 20 m. W/cm 2 - Tenosinovitis 2 -4 J/cm 2 - Poškodbe kosti 660 nm; 10 J/cm 2 22 / 35

• Poškodbe in bolezni živčevja - raynaudov sindrom, fibromialgija (2 -5 J/cm 2) - Regeneracija perifernih živcev - energijskega metabolizma v nevronih ; 30 J/cm 2 (kumulativna doza); sinteza proteinov, ki kodirajo apoptozo celic • Kronična bolečina (830 nm; 60 m. W/cm 2) - akutna vnetna bolečina (630 nm; 2, 5 J/cm 2; oteklina in bolečina (delovanje na nociceptorje) 23 / 35

3. Kontraindikacije 3. 1 Absolutne - maligni karcinom - hipertireoza - epilepsija - direktna izpostavljenost mrežnice - nosečnost 24 / 35

3. 2 Relativne - vročinska stanja in infekcijske bolezni - velike izgube krvi - maligne hematološke bolezni - obsevanje na območju spolnih žlez 25 / 35

3. 3 Previdnostni ukrepi - kaheksija - sindrom izgorelosti - področje epifiz mladostnikov in nezraščenih fontanel - srčni spodbujevalnik - imunosupresivi - sladkorni bolniki 26 / 35

4. Uporaba BFS 7 različnih frekvenc - nižje frekvence (1 - 4) uporabljamo za vzpodbujanje delovanja celic in regeneracijo višje frekvence (5 - 7) za pomirjanje in odpravo bolečin kombinacije različnih frekvenc okrepijo učinke delovanja 27 / 35

4. 1 Učinek izbranega programa (frekvence) • F 1: Spodbuja aktivnost celic. • F 2: Deluje protivnetno, spodbuja imunski sistem, pospešuje okrevanje. • F 3: Stimulativno deluje na tkiva ektodermalnega izvora. • F 4: Stimulativno deluje na tkiva endodermalnega izvora, povečuje krvni in limfni pretok. Vpliva tudi na prevajanje po živčnih vlaknih. • F 5: Stimulativno deluje na tkiva mezodermalnega izvora. • F 6: Dopolnjuje nastavitvi 3 in 5. • F 7: Deluje protibolečinsko. 28 / 35

5. Aplikacija (načini uporabe) • Neposredno na prizadeto mesto. 29 / 35

• Preko povoja, gaze ali obliža. 30 / 35

• Obsevanje v oddaljenosti 0. 5 – 1 cm. • Ko obsevamo predele na obrazu imamo oči zaprte. 31 / 35

5. 1 Led izvedba za medicinsko uporabo • Akutne in kronične rane, ulkusi, preležanine, opekline, • Mišično-skeletne poškodbe • Degenerativne mišično –skeletne bolezni (artritisi, artralgije) • Nevropatije • Pasavec 32 / 35

Zaključek LED (NIR in R svetlobe) programirani cikli delovanja praktična, atestirana, samo uporabniška in medicinska izvedba, cenejše, prenosne, E varčnejše, širši spekter 33 / 35

34 / 35

Avtorji inovacije • • • Votan Balder Institut Jožef Stefan Fakulteta za elektrotehniko Fakulteta za matematiko in fiziko 23. 4. 2009 35 / 35