李梅清
(山東畜牧獸醫職業學院 山東濰坊 261061)
激光又稱鐳射(laser),被描述為“通過受激輻射產生的光”,具有單色性純、高亮度、方向性好的特點,激光所釋放的光子能量不容易發散,可以很精準地到達需要治療的部位;激光理療就是利用激光的這種優勢,通過使用特定波長的光源直接照射生物組織,產生一系列的生物效應從而達到治療疾病的目的。隨著寵物行業的高速發展,寵物疾病診斷與治療手段越發的多元化,激光理療技術已經應用到寵物臨床的外科、內科、皮膚、中獸醫及神經等不同學科。目前,激光療法被提倡用于治療多種疾病,包括傷口愈合[1]、皮炎、肌肉骨骼疼痛、關節痛和炎癥、神經性疼痛[2]、骨關節炎[3]等。
激光理療又稱“光生物調節作用”,是一種以激光為物理因子,利用所產生的生物刺激作用進行物理治療的一種治療方法,越來越多的用于人類和動物的康復護理。當激光照射到生物組織上時會產生生物化學反應,使細胞線粒體合成細胞能量物質(ATP)的功能增強;同時,激光療法還可改善血液循環,調節新陳代謝,釋放神經傳導素緩解疼痛,使動物全身癥狀得到改善。根據功率和波長,激光理療可分為低能量激光治療和高能量激光治療。
使用平均功率不超過500mW 的激光進行的治療稱為低能量激光治療(LLLT)。這種低能輻射的激光輻照作用能產生良性生物刺激作用、應答反應和光化學效應,不會對生物機體造成不可逆損傷;可以參與調解很多生物過程,在促進細胞增殖與代謝、降低炎癥反應、促進傷口愈合、改善血液流變學及免疫功能等方面發揮重要作用,因此被廣泛應用于臨床[4]。
高能量激光治療(HILT)是使用更高功率(>500mW)的激光進行的治療,能產生較高能量和適當波長,與LLLT 相比其優勢在于可以觸及和刺激更大更深的關節和LLLT 難以觸及的區域。HILT 可用于穿透深層組織,在生物刺激、疼痛管理、消炎作用、熱效應及運動性損傷等方面有良好治療效果[5]。HIL 一般使用安全,可促進修復過程,但對眼睛產生損害,因此在激光治療過程中須佩戴護目鏡,以防止激光散射對視網膜的傷害。
用于治療的激光波長在600~1,070nm 的近紅外或可見紅光譜范圍內,理想的波長可在機體組織中穿透且有極佳的吸收率,能夠安全輸送至組織并節省治療時間。Aslihan Usumez等[6]通過采用LLLT 的四種不同激光波長(660、810、980 和1,064nm),對傷口愈合動物模型中黏膜炎愈合的有效性進行比較。結果發現低水平摻釹釔鋁石榴石(Nd:YAG)和980nm 二極管激光療法可以通過改變刺激細胞增殖和成纖維細胞生長的PDGF 和bFGF 基因的表達來加速傷口愈合過程。Mohammadreza Mashhoudi Barez[7]研究了LLLT(780nm)對大鼠右側受損周圍坐骨神經的再生過程和重建的影響,發現780nm 激光光療恰好可以加速損傷周圍神經組織的再生過程。
激光治療的效果由其光功率和波長決定。當患病寵物出現組織水腫時,由于水腫的組織含水量較高,在治療時激光照射所需的功率要更高一些,以保證達到更深的穿透深度,從而促進水腫的吸收,幫助組織愈合。馮新暢與張建文[8]對18 只本地雜種犬背部進行皮膚全層缺損創,選用波長890nm,頻率1,000Hz 的砷化鎵半導體激光照射,研究不同功率的照射條件對犬皮膚創傷愈合及瘢痕組織結構的影響。結果發現,照射條件為平均輸出功率為4mW、峰值功率10W 的效果比平均輸出功率為2mW、峰值功率5W 的要好,皮下毛細血管充血,真皮內膠原纖維增生明顯,表明激光的生物學刺激要達到一定劑量才能產生生物效應。
犬、貓等寵物存在品種、毛發長度與顏色等不同,不同物種的皮膚厚度和皮膚特征的差異都可能會影響激光與組織的相互作用,因此需根據不同情況選擇合適的激光功率與波長。Lindsay N.Hochman-Elam等[9]對47 只不同品種、不同毛色與毛長的犬進行激光照射,評估激光功率和波長、毛發長度、毛色及剃毛對犬體內光子傳遞的影響。研究發現,白色、棕色和黑色之間的光子透射率存在顯著差異,隨著色素沉著的增加,透射率降低。對顏色較深的犬需要更高功率的激光,并建議在激光治療之前剃掉毛發。
通過對人類的研究證實,深色、有色素沉著的皮膚比非色素沉著的皮膚吸收更多的激光能量[10],在深色皮膚的治療區域進行治療時,必須仔細考慮參數的選擇。同樣,Paulina Zieliń ska等[5]選擇了20 只治療區域有色素和無色素皮膚的健康賽馬,評估了HILT 對其皮膚表面溫度和靜脈直徑的影響差異,結果發現表皮中的黑色素含量在光能吸收和光熱效應中起著重要作用,深色皮膚會顯著減弱到達更深層皮膚組織的入射激光。因此,選擇適當參數的激光治療對于有效和安全的治療是非常有必要的。
皮膚是機體最大的器官且容易受到創傷。臨床治療寵物皮膚損傷時,多采用消炎、止痛和抗生素等藥物來促進皮膚愈合及控制感染,但抗生素的大量使用易導致耐藥性的產生,導致很多寵物創傷久不愈合,甚至出現紅腫、滲出、感染等狀況。激光可以促進動物體內產生豐富的用于組織愈合所需的ATP,增強巨噬細胞吞噬能力,激活或誘導T、B 淋巴細胞產生細胞因子,經淋巴細胞再循環而活化全身免疫系統,減少感染的風險,促進炎癥反應完成。有研究表明,創傷在炎癥反應末期血小板脫顆粒可釋放趨化因子,這些因子可誘導大量白細胞、骨髓源性干細胞或纖維細胞從血液遷移進入傷口,加快創面組織的修復速度[11]。
激光理療可用于傷口愈合、疼痛、組織腫脹,尤其是對腫瘤、炎癥性疾病、口腔黏膜炎和淋巴水腫等的管理[12]。使用LLLT 的光生物調節越來越多地用于腫瘤的治療。LLLT 可以選擇性地抑制癌細胞增殖[13]或增強放療對腫瘤細胞的殺傷[14],因此,可以考慮將LLLT作為放療的輔助手段以增強癌癥治療。然而也有學者提出,波長、能量密度和輻照頻率等因素會影響LLLT 的細胞機制[15],劑量不足會導致細胞反應不良,但過量可能會自相矛盾地抑制細胞增殖或誘導細胞凋亡。
犬、貓的口炎是一種口腔炎癥綜合征,多數情況下可治愈,但存在復發性病變的情況,作為一種保守的輔助方法,低功率激光生物調節既可以增加血管化和愈合,又能促進減輕組織疼痛和組織炎癥,在更短的時間內恢復受照射器官的正常功能。研究表明,激光理療可有效作為慢性牙齦口炎的輔助治療,恢復犬、貓受影響的黏膜和牙齦的完整性。
在臨床上,神經損傷癥狀為神經支配區域的功能障礙及神經病理性疼痛。神經損傷后再生緩慢,在臨床上可表現出一系列長期的運動、感覺、反射和植物神經功能障礙,利用激光的光生物調節作用可加速和改善受影響神經組織的再生。LLLT 可加速受損周圍神經組織的再生過程,Mohammadreza等[16]研究發現780nm 激光光療可以加速損傷周圍神經組織的再生過程。
椎間盤突出是常見的影響犬脊髓的神經系統的疾病[17],Enrico Bruno等[18]研究證實對患有胸腰椎間盤突出癥的犬進行減壓手術治療后,選擇在術后康復中使用激光療法有助于改善其神經功能狀態。
激光可用于治療眼科疾病,例如虹膜囊腫、包膜混濁、青光眼、視網膜脫離和色素性眼部腫瘤等。Nd:YAG 激光可用于治療狗和貓的角膜緣黑色素瘤,減少治療后的色素組織[19];Anne J Gemensky-M etzler等[20]使用半導體二極管激光對4 只犬、7 只貓和9 匹馬進行前葡萄膜囊腫穿孔、放氣和凝固等手術治療,術后所有動物眼睛均無不適或明顯炎癥;在貓的病例中,光凝后24h 的眼壓均低于擴張后的眼壓,該試驗結論為半導體二極管激光凝固前葡萄膜囊腫安全、有效、無創。
激光針灸是結合傳統針灸與激光技術,采用激光對穴位進行照射以達到防病、治病及保健作用的治療方法,如今已有不少中獸醫將傳統的針灸療法與激光療法相結合辨證論治。對于一些傳統針灸來說部分穴位是禁穴,而激光針灸大多是非接觸式治療,無禁穴,通過激光直接照射穴位的穴區表面或深部而達到鎮痛和治療的效果。穴位的神經末梢、感受器分布相對集中,低強度激光可以調節疾病相關穴位細胞的功能,相應的細胞信息可以通過循經感傳到達病變部位,從而啟動治療作用。Chow R T等[21]認為激光與針灸作用相似,可發揮神經調節作用,通過使用830nm 激光照射中小直徑大鼠背根神經節神經元,誘導靜脈曲張形成,降低線粒體膜電位,并首次報告了830nm 激光阻斷快速軸突流動,說明低強度激光是通過抑制周圍神經系統特定的痛覺感受器從而達到鎮痛的效果。
激光療法適用于止血困難的手術。激光對小血管出血有很好的凝固作用,不必接觸組織就能溫和的控制止血,同時組織損傷小。有學者使用Nd:YAG 激光對犬進行部分前列腺實質的切除并控制出血,結果發現激光輔助包膜下部分前列腺切除術可用于患有前列腺癌的犬,且不會出現術后尿失禁。Cleo P Rogatko等[22]對接受脛骨平臺水平截骨術(TPLO)的健康犬隨機分配,進行單次術前LLLT 治療(800~900nm 雙波長,6W,3.5J/cm2,100cm2面積),然后在術后24h、兩周和八周再次進行。術后8 周分析對比發現,術前使用LLLT 的犬比假手術組的犬痊愈比例要大,證實LLLT 的使用可以改善犬截骨術后功能的恢復。
骨關節炎(OA)是一種進行性的退行性疾病,導致慢性疼痛和關節功能下降,從長遠來看會嚴重影響生活質量。OA 相關疼痛的常見治療方案包括長期服用非甾體類抗炎藥、鎮痛劑等,長期使用可能對胃腸道、肝臟及腎臟產生副作用。目前LLLT 和HILT 都用于治療人類OA 相關的疼痛,且沒有副作用[23]。Looney等[24]對20 只肘部OA 犬進行的研究報告中使用激光成功治療OA 相關犬的慢性疼痛。Loris Barale等[3]對17 只患有骨關節炎的犬每周進行一次LLLT,共持續治療6 周,在第2 周即減少了其中13 只犬的藥物鎮痛治療,并且未觀察到與激光相關的副作用。研究并表明LLLT 有助于減少鎮痛劑的使用,并提高客戶滿意度和患有OA 犬的生活質量。人類和動物研究的結果表明,高功率激光治療對機體組織具有非常重要的影響,例如激發線粒體并增加ATP 的產生、激活微循環以及具有抗炎作用的鎮痛劑等,Jaafar S.E等[25]對50 匹賽馬使用高功率激光治療肌腱損傷,在治療6 周后發現病例的超聲等級和跛行有顯著改善,為高功率激光治療受傷韌帶的生物學效應提供了依據。
激光作為寵物醫學發展前沿的治療手段,以其獨特的理療功效受到臨床醫生與寵物主人的認可與信賴,近年來有關激光對寵物臨床疾病的治療研究已經取得了較大進展,成為了提升動物醫療健康福利的新方式。當然,通過激光治療各種寵物臨床疾病的臨床研究還有更大的提升空間,希望未來能有更多高質量的基礎性研究,為寵物醫師使用激光治療寵物疾病時提供可靠的理論依據;同時進一步優化激光理療技術,使臨床操作標準化、規范化,提高寵物疾病治愈率,更好地服務于寵物臨床。