경두개 피브텀 근 적외선 뇌 광생체 조절 치료법

경두개 PBM 접근에서, 최적 자극을 달성하기 위해 충분한 선량을 전달하는 것 조직에서 투광의 지수감쇠로 인해 도전하고 있습니다. 두개골 내부이고 비강내 광-전달 방법과 같은 대안적 접근은 이 한계를 극복하기 위해 제안되었습니다. 이 기사는 뇌 PBM 치료법의 효력에 관하여 최신 기술 임상전과 임상적 증거를 검토합니다.

1. 도입

지난 2 십 년에 걸쳐, 뇌 광생체 조절 (PBM) 치료법은 뇌 기능을 향상시키기 위해 신경 활동의 자극을 위한 혁신적 양식으로 도입되었습니다. 이 광 기반 기술은 (다양한 광-전달 방법을 통해 빨간색에서 근적외선 (NIR)까지 (600 내지 1100 nm) 이르러 20 J/cm2로부터 < 1="" to="">, 그리고 파장에 이르러 빛의 낮은 영향력에 대한 신경 조직의 노출을 포함하 [1]. 파장, 영향력, 전력 밀도, 되풀이수, 치료의 지속 기간과 (연속적인 광-전달의 방식과 같은 뇌 PBM 치료법의 안전과 최적 치료 파라메터

또는 펄스용이 ) 여러가지로 전 임상 연구 [2-5]에서 조사되었습니다. PBM 치료법의 신경 치료적 효과의 첫번째 생체내의 증거는 뇌졸중 후에 발생하여 뇌에 손상 또는 손해 배상을 막기 위한 그것의 능력을 시험하기 위해 토끼 색전성 발작 모델에서 달성되 [6]. 외상성 뇌손상 (TBI) [7], 허혈성 뇌졸증 (IS) [8], 알츠하이머 병 (광고) [9], 파킨슨 병 (PD) [10]와 같은 다양한 신경학상 상태와 우울증과 불안 [11,12]와 같은 심리학적 장애에서, 연령-관련 인지력 감퇴와 더불어 [13,14]가 또한 보여주었던 레이저와 발광 다이오드 (LED)의 신경 보호 효과.

PBM의 유용한 효과는 주로 미토콘드리아 전자 전송 연쇄 (ETC)의 광자극반응으로부터 유래한다고 생각됩니다. PBM이 최적 영향력 (에너지 밀도)과 사고 방식에 적용될 때, 그것은 어떠한 부작용도 야기시키지 않고 치료 효과를 표적 기관에서 생성시키 [15,16]. PBM 치료는 뇌 혈류량 (CBF) [17-19]를 증가시키고, 뇌 에너지 대사 [17,20,21]를 증가시키고 산화 방지제 디펜스를 증가시키 [20]. 게다가, 신경 보호와 생존을 장려하기 위한 그것의 능력은 신경 영양 인자의 자극과 더불어 항-세포 자멸과 프로아폽토틱 중재인들 [22,23]와 선동적 신호 전달 분자 [24,25]의 변조를 통해 전달되 [4,26,27].

2, 임상 애플리케이션

의학적으로 다양한 신경학상 심리학적 장애를 말하는 것 다양한 대뇌의 구조에 영향을 미칩니다. 최근 임상적 뇌 PBM 요법 연구는 광고, PD, TBI와 같은 조건과 MDD와 더불어 허혈성 뇌졸증에 집중되었습니다. 그러나 그들의 인지 능력 (인지 강화)을 향상시키기 위한 완전히 건강한 개인들에서 이 비침습적 양식의 애플리케이션을 위한 점증하는 관심이 또한 있습니다

1.1. 알츠하이머 병

여러 동물 연구의 존재에도 불구하고, 거기는 광고와 치매 환자들에 PBM 치료의 효력 위의 소수의 연구였습니다. 이러한 인간 연구에 관하여, 일시 정지 품질, 기분 상태, 기억과 관심을 포함하는 개선된 인지 기능과 더불어 뇌파도 패턴의 확연한 개선은 NIR PBM 치료의 결과로서 획득되 [71,195]. 게다가, 뇌로 접어들어 동맥 카테터를 통해 전달된 적색 레이저는 AD에 CBF의 개선에게 환자를 주었고, 또한 치매 스코어의 주목할 만한 감소의 결과가 되 [196].

2.2. 파킨슨 병

현재까지, 임상 조사의 다수는 TBI, 뇌졸중과 우울증과 같은 상태에서 경두개 PBM 치료법의 긍정적인 영향을 밝혔고, 여기서 표적 영역이 뇌의 피질 영역에 있었습니다. 다른 한편으로는, PD 병인은 두라 아래에, 관상 봉합으로부터 80-100 밀리미터 깊이에 위치하는 중뇌 구조인 SNc에서 비정상에 연관됩니다. NIR 지역에서 빛이 외피 표면으로부터 20 밀리미터 보다 인간 두뇌 깊이여서 통과하지 않을지도 모른다고 연구는 제안하 [68]. 이것은 인간 PD에서 경두개 PBM 요법의 애플리케이션에서 명백한 한계라는 것 간주됩니다. 그러나, PD 환자들에서 유일한 (제어되지 않고 논렌더마이즈드된) 연구에서, 개선된 모터와 인지 기능은 2 몇 주간의 경두개 PBM 치료 뒤에 보고되 [197].

3.3 외상성 뇌손상

지금까지, 비록 동물 연구의 대다수가 예리한 TBI 모델들에 수행되었지만, 대조적으로 임상 연구의 대다수는 만성적 TBI 환자들에 수행되었습니다. 그것은 사실상 인지장애 (eg, 가난한 기억, 장애가 있는 실행함수와 어려움 집중), 두통, 불안한 수면과 우울증을 포함한 폭 넓게 다양한 장기적 증상으로 고생하기 위해 적당하거나 심한 두부 외상에서 회복하는 인간들에게 흔합니다. TBI의 공개연구 초기에, 경두개 LED 치료 (633/870 nm)는 자기 인식, 사회적 펑춰링에서 자율 규제 그리고 일시 정지 품질을 개선시키 [30,33]. NIR 레이저의 더 높은 영향력은 두통의 감소된 조짐과 같은 더 큰 임상적 효능과 TBI 환자들에서 개선된 인지하고 기분 상태와 더불어 개선된 일시 정지 품질의 결과가 되 [61]. 게다가 경계와 인식이 심한 의식 장애와 TBI 환자들에 있는 지를 개선하는 것 경두개 PBM 치료를 위한 다소 드문 사고 방식인 785 nm에 다음과 같은 계몽을 달성했습니다

4.4. 타격

현재까지, 3 임상 실험이 뉴로테르아 효과를 불렀고 안전성 실험 (NEST-1 [199]와 NEST-2 [90]와 NEST-3 [200])가 급성 뇌경색 환자들에서 실시되었습니다. 비록 제1상과 II 연구가 808 nm 레이저를 사용하여 PBM 치료의 안전과 효과를 둘다 보여주었지만 (자획 개시의 24 Ｈ 이내에 적용됩니다), 제3상 실험은 실망하고 있었고, 일시적 분석 단계에 무용을 위해 끝났습니다. 이것들 외에, 노력은 경두개 [181]와 다수의 분야 [201]를 통해 만성적 뇌졸중 환자들에서 PBM 치료의 신경 보호적이거나 신경 회복 효과를 보이기 위해 이따금씩 연구에서 이루어졌습니다 방사 방법.

5.5. 불황

우울증을 위한 효과적이고 지탱할 수 있는 처리 모달리티의 개발은 수십년간 세계적 목표였습니다. 치료가 상대적으로 가지고 있는 현재까지, PBM의 항불안 효과에 대한 연구는 투병 기간을 단락시키고, 연구의 두 유형, MDD [11,202,203]와 환자들과 공질병성 우울증과 TBI 환자들로 분할되 [30,33,61]. LED 치료의 단일 세션이 우울증과 불안 증상을 완화했다는 것을 MDD 환자들에서 첫번째 연구는 보여주었습니다

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1.810 nm 사고 방식은 외상성 뇌손상 후 회복을 장려하고 장기 신경상해를 줄이면서, 뇌에 두개골을 통하여 확장할 수 있는 능력을 갖춥니다.
2.810nm 사고 방식은 심한 우울증과 불안과 환자들을 도울 수 있습니다
3. NIR 빛은 미토콘드리아에서 시토크롬 C 산화효소에 흡수됩니다.
4. 증가된 혈류, 에너지, 신경 보호와 더 적은 염증.
5. 대접 외상 (뇌졸중, TBI), 신경병성이고 정신 의학적 질환.

초록 :

LED (발광 다이오드) 뇌 광생체 조절을 위한 장비의 새로운 부분은 도입됩니다. 지역적 대뇌 산소 포화도로부터 그리고 서모그래피로부터 예비 선거 결과는 자극 전에, 동안과 뒤에 보입니다.

절차는 가능한 혁신적 치료적 방법의 생물학적 효과를 수치화하하기 위한 새로운 길을 제공합니다. 그러나 더 나은 측정은 절대적으로 필요합니다.

뇌 광생체 조절 기계는 광생체 조절의 원리를 기반으로 한 치료적 기구입니다. 그것은 외상적 사건 (뇌졸중과 외상성 뇌손상과 전허혈)과 퇴행성 질환 (치매, 알츠하이머의 것과 파킨슨병의 것)과 정신과 장애 (우울증, 불안이 외상성 스트레스 장애를 발표합니다)에 대한 좋은 치료 효과를 가집니다

(LED)를 발광 다이오드를 밝히는 것은 다양한 신경학상 심리학적 장애에 대한 혁신적 치료법일 수 있다고 근적외선 (NIR)에 빨강으로 광생체 조절 (PBM)를 브레인을 때리세요. 빨간색 / NIR 빛은 사립체 호흡 연쇄 복합체 IV (시토크롬 C 산화효소)를 자극하고 ATP (아데노신3인산) 종합을 증가시킬 수 있습니다. 게다가 이온 차넬에 의한 빛 흡수는 Ca2+ 이 석방과 전사 인자와 발현율의 활성화로 이어집니다. 뇌 PBM 치료법은 뉴런의 신진 대사 커패시티를 향상시킬 수 있고, 신경발생과 시냅스생성과 더불어 반대 -인플플램마토리, 항-세포 자멸과 산화 방지제 반응을 촉발시킬 수 있습니다. PBM이 안전하고 비용 효율적 방식으로 노인들의 정면 뇌 기능을 예를 들어 강화할 수 있다고 결과는 제안합니다.

좌측 위의 자극 동안 지역적 대뇌 산소 포화도의 증가를 주목하세요.

새로운 자극 헬멧을 사용하는 기장 측정의 열사진법으로부터의 결과. 헬멧 (상부 열에 온도의 증가를 주목하세요 ; 전에 비 동안,와 이마 (중간 열 위의 자극) Ｃ 뒤에 ; d-f)와 계속 (더 낮은 턱은 배를 젓습니다 ; Ｇ I).

주요 기능

1.810 nm 사고 방식은 외상성 뇌손상 후 회복을 장려하고 장기 신경상해를 줄이면서, 뇌에 두개골을 통하여 확장할 수 있는 능력을 갖춥니다.

2.810nm 사고 방식은 심한 우울증과 불안과 환자들을 도울 수 있습니다

3.NIR 빛은 미토콘드리아에서 시토크롬 C 산화효소에 흡수됩니다.

4.증가된 혈류, 에너지, 신경 보호와 더 적은 염증.

5.treat 외상 (뇌졸중, TBI), 신경병성이고 정신 의학적 질환.

지시

1. 외상적 사건 (뇌졸중과 외상성 뇌손상과 전허혈).
2. 퇴행성 질환 (치매, 알츠하이머의 것과 파킨슨병의 것).
3. 정신과 장애 (우울증, 불안이 외상성 스트레스 장애를 발표합니다).

금기

1. 표면상으로는 직접적 노출, 흑색종인 임신한 woman'sabdomen, 갈반병을 피하세요.
2. 이르고 중앙 단계 악성 종양과 금기 환자들.
3. 예리한 출혈 질환과 환자들에 대한 금기.

PBM 요법은 50년 전보다 개발되었습니다 ; 그러나, 매개 변수와 프로토콜에 대한 어떤 공통 동의의 임상 애플리케이션이 여전히 있지 않습니다. 약간의 연구팀은 100 mW/cm2하의 전력 밀도와 4 내지 10 J/cm2의 에너지 밀도의 사용을 권장했습니다. 다른 사람 그룹이 티슈 표면에 50 J/cm2 정도를 권고합니다. 파장과 에너지, 플플우에스, 전력, 조사량, 펄스 모드, 처리 내구성과 반복률과 같은 매개 변수는 넓은 범위에 적용될 수 있습니다. 우리의 현재 예비 선거 결과는 LED 자극에 관련하여 지적 rSO2의 확실한 대답을 보였습니다. 그러나, 온도가 시그니파이피캔트리 증가했다는 것이 언급되어야 하고 이러한 효과가 상세히 추가 연구에 고려되어야 합니다. 높은 미토콘드리아성 활동과 세포에서 쓸모 없는 연구가 미복용에 보다 더 종종 과잉 투여에 기인하는 것으로 생각된다는 사실이 또한 있습니다. 그러므로, 최적 자극 투여량과 관계가 있는 임상 연구는 필요합니다.

트랜스크라니알 PBM은 다른 정신병 질환을 치료하도록 유망하게 보입니다. 몬테-카를로 시뮬레이션을 이용하는 사람 뇌조직의 시체 머리와 모델 광섬유 변수의 경두개이고 경접형골 조명 동안 파킨슨 병 (PD) -적절한 깊은 뇌 조직 (671과 808 nm에)의 여러 영역에서 피츠슈케 기타 또한 측정된 광 전파. 또한 경두개로 그리고 트렌스스페노이드앨리 깊은 뇌 조직을 밝히는 것은 가능하다고 이 연구는 증명합니다. 이것은 빛요법을 필요로 하여 PD 또는 다른 뇌 혈관성 질환의 환자에 대한 치료적 옵션을 엽니다. LED PBM을 위한 가능한 부작용과 관계가 있는 여러 조사가 있었습니다.

예를 들면, 모로족 기타는 최대 12 주까지 정상적, 순진한 짧은 꼬리 원숭이에서 PBM (670 nm)의 더 긴 기간 적용의 효과를 탐구했습니다. 그들은 어떠한 주요 생물학적안정성 관심사를 위한 어떤 미시성 원칙도 PBM이 두개골 내부 접근에 의해 전달된 채로 연합된다고 알아차리지 않았습니다. 헤네시와 햄블린은 또한 경두개 PBM의 부작용의 이미 확립된 안전과 주목할 만한 부족을 지적했습니다. 예비 선거 결과는 매우 유망합니다 ; 그러나, 더 나은 학술 업무는 치료적 방법으로서 PBM의 이 새로운 종류를 예를 들어 사용할 수 있도록 요구됩니다. LED와 PBM과 / 또는 뇌 장애를 위한 레이저가 다가오는 해와 10년간에 빛요법의 가장 중요한 의료 애플리케이션 중 하나가 될 많은 인베스티가토르스베리에브.

참조 : 뇌 광생체 조절 - 지역 대뇌 산소측정법과 열사진법으로부터의 예비 선거 결과

상술