高能量激光療法用于骨關(guān)節(jié)疾病所致疼痛治療的研究進(jìn)展

解珊 華艷 白玉龍

（復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科 上海 200040）

骨關(guān)節(jié)疾病等所致疼痛已成為影響現(xiàn)代人生活質(zhì)量的重要問題。現(xiàn)有的疼痛治療手段包括藥物治療、物理治療和手術(shù)介入等。近年來，隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，激光療法也已逐漸用于疼痛治療。激光療法是將激光作用于人體，從而改變?nèi)梭w細(xì)胞和組織功能的一種治療方法[1]，其具有非侵入性和不良反應(yīng)少等優(yōu)點(diǎn)[2]，主要可分為高能量激光療法（high-intensity laser therapy，HILT）和低能量激光療法（low-level laser therapy，LLLT）兩類。

1 HILT

HILT采用較高強(qiáng)度的激光輻射，使用的設(shè)備為Ⅳ類激光器，功率范圍多為0.6～25 W。HILT對(duì)人體組織的穿透能力強(qiáng)（5～15 cm），能作用于人體深層組織，并產(chǎn)生較大的光子數(shù)量，達(dá)到多重物理治療的效果[3]。目前最常用的HILT用設(shè)備是Phoenix Thera-Lase系統(tǒng)，其已獲得美國FDA批準(zhǔn)，功率范圍為1～75 W，波長為1 275 nm[4]。LLLT使用的設(shè)備為Ⅰ、Ⅰm、Ⅱ或Ⅲ類激光器，功率范圍為5～500 mW。相較于HILT，LLLT對(duì)人體組織的穿透能力較弱（＜2 cm），不能作用于人體深層組織[3]。

近年來，HILT已被用作一種無痛、無創(chuàng)的疼痛治療手段，止痛效果顯著[1]。HILT系通過生物和光學(xué)機(jī)械刺激來促進(jìn)組織細(xì)胞再生和神經(jīng)修復(fù)，具有提高痛閾、緩解疼痛的作用。HILT時(shí)黑色素和血紅蛋白對(duì)激光束的吸收較LLLT少，其激光束能量高度集中，定向性好、發(fā)散性小，可不影響其他正常組織，直接穿透淺表組織而聚焦至人體深層治療部位[5]，患者基本沒有不適感。HILT能顯著減輕多種慢性和急性疾病所致疼痛的程度[3]。

2 HILT的作用機(jī)制及影響因素

2.1 HILT的物理學(xué)特征和生物學(xué)效應(yīng)

HILT具有獨(dú)特的光化學(xué)、光熱和光學(xué)機(jī)械作用，能通過增加細(xì)胞代謝、血管通透性和血流量來影響人體出現(xiàn)異常的深層組織、結(jié)構(gòu)和難以觸及的區(qū)域[5]。HILT的低頻率、高峰值功率和長波長的物理學(xué)特征可確保在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高能量轉(zhuǎn)移，避免淺表組織的熱積累現(xiàn)象[6]。因此，HILT不會(huì)導(dǎo)致組織的熱積累，而能在有限時(shí)間內(nèi)通過熱效應(yīng)來促進(jìn)組織內(nèi)的血管舒張[7-8]，加快代謝產(chǎn)物與氧氣的物質(zhì)交換[2]。有組織學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，HILT可使部分與組織愈合相關(guān)的生物標(biāo)志物水平發(fā)生顯著的正向改變[9]。HILT能將高能量轉(zhuǎn)移至人體組織內(nèi)，刺激線粒體氧化反應(yīng)的發(fā)生和三磷酸腺苷的產(chǎn)生，同時(shí)通過血管舒張作用促進(jìn)新陳代謝和血液循環(huán)，加快水腫吸收，迅速清除滲出物[10]。

2.2 HILT緩解疼痛的作用機(jī)制

HILT的疼痛緩解效果可能與多種機(jī)制有關(guān)。在神經(jīng)系統(tǒng)中，P物質(zhì)可優(yōu)先激活神經(jīng)激肽-1受體，通過初級(jí)傳入纖維向脊髓和腦干二級(jí)神經(jīng)元傳導(dǎo)痛覺信號(hào)，從而導(dǎo)致痛覺過敏[11]。有研究表明，HILT能通過減少感覺神經(jīng)外周末梢釋放P物質(zhì)來緩解疼痛[8，12]。HILT也可通過抑制Aδ和C纖維的傳導(dǎo)，延長感覺神經(jīng)的潛伏期，降低感覺神經(jīng)的傳導(dǎo)速率，同時(shí)改變神經(jīng)電生理學(xué)參數(shù)，使痛覺感受器出現(xiàn)特異性的神經(jīng)傳導(dǎo)阻滯，導(dǎo)致疼痛信號(hào)從外周到中樞神經(jīng)系統(tǒng)的傳導(dǎo)受到抑制[13]。HILT對(duì)神經(jīng)末梢疼痛也有緩解效果，能通過電神經(jīng)纖維傳導(dǎo)阻滯機(jī)制減少受損組織中緩激肽的合成和乙酰膽堿、組胺的釋放[12]，提高患者的痛閾，從而緩解疼痛[1，6]。還有研究認(rèn)為HILT是通過減輕炎性反應(yīng)來緩解疼痛并促進(jìn)組織愈合的，其作用機(jī)制可能是：HILT可提高血管通透性和血流速率，加快血液循環(huán)和營養(yǎng)供應(yīng)，增加局部組織細(xì)胞內(nèi)DNA、RNA和三磷酸腺苷的合成[8]，同時(shí)通過刺激組織中的生色團(tuán)吸收激光束來觸發(fā)線粒體氧化反應(yīng)[14]，由此促進(jìn)細(xì)胞新陳代謝，增強(qiáng)局部組織自我修復(fù)能力。總的來說，HILT的疼痛緩解機(jī)制尚未完全闡明，尤其是其神經(jīng)系統(tǒng)作用機(jī)制。

2.3 影響HILT治療效果的因素

HILT的治療效果受到所用設(shè)備的輸出功率、波長、激光輻射時(shí)間和治療周期等多種因素的影響。在實(shí)際進(jìn)行HILT治療時(shí)，應(yīng)首先準(zhǔn)確識(shí)別患者的疼痛區(qū)域及其支配神經(jīng)，然后再根據(jù)患者的具體病情和高能量激光治療儀的參數(shù)，制訂出適合患者個(gè)體的治療方案，其中輸出功率、波長和治療時(shí)間3個(gè)因素與HILT治療效果的關(guān)聯(lián)最為密切[15]。

波長決定了激光束穿透人體組織的能力。LLLT只能將光能傳輸?shù)饺梭w表皮和皮下組織層，適用于淺表傷口和皮膚疾病的治療。HILT則可將光能傳輸?shù)饺梭w皮下組織深部，故適用于軟組織損傷的治療[3]。輸出功率和治療時(shí)間決定了激光在目標(biāo)組織內(nèi)的能量飽和度[16]。HILT能在較短的時(shí)間內(nèi)將治療劑量的光能傳輸?shù)饺梭w更深的目標(biāo)組織內(nèi)。

3 HILT在骨關(guān)節(jié)疾病所致疼痛治療中的應(yīng)用

3.1 骨關(guān)節(jié)炎

Nazari等[17]的研究發(fā)現(xiàn)，HILT對(duì)膝骨關(guān)節(jié)炎所致疼痛有較好的止痛效果。他們采用三盲法進(jìn)行隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，將93例膝骨關(guān)節(jié)炎患者隨機(jī)分為HILT治療組、常規(guī)物理治療組和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練組并給予相應(yīng)的干預(yù)治療，結(jié)局指標(biāo)包括膝關(guān)節(jié)疼痛視覺模擬量表（visual analogue scale，VAS）評(píng)分、膝關(guān)節(jié)屈曲活動(dòng)范圍、起立-行走計(jì)時(shí)測試結(jié)果、6 min步行測試結(jié)果，以及西安大略和麥克馬斯特大學(xué)關(guān)節(jié)炎指數(shù)評(píng)分。Cantero-Téllez等[18]對(duì)拇指腕掌關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎患者進(jìn)行HILT治療，經(jīng)將HILT作用于患者不同的出現(xiàn)骨關(guān)節(jié)炎的關(guān)節(jié)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)HILT有降低患者疼痛敏感度和改善關(guān)節(jié)功能的作用，且患者拇指捏力也有一定程度的提高。

Ciplak等[19]將48例膝骨關(guān)節(jié)炎患者隨機(jī)分為HILT治療組與經(jīng)皮神經(jīng)電刺激（transcutaneous electrical nerve stimulation，TENS）和超聲波聯(lián)合治療組，結(jié)果經(jīng)靜息、活動(dòng)和夜間疼痛評(píng)分，以及膝關(guān)節(jié)功能和僵硬評(píng)分評(píng)估后發(fā)現(xiàn)，HILT治療組患者在第6周時(shí)的疼痛和功能評(píng)分均較TENS和超聲波聯(lián)合治療組患者有顯著改善。Kheshie等[20]的研究發(fā)現(xiàn)，HILT聯(lián)合運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能有效減輕膝骨關(guān)節(jié)炎患者的疼痛并提高其膝關(guān)節(jié)功能。Alayat等[21]的研究發(fā)現(xiàn)，HILT聯(lián)合運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能減緩膝骨關(guān)節(jié)炎患者的膝關(guān)節(jié)軟骨磨損程度，減少患者的手術(shù)需求。Akaltun等[12]對(duì)40例膝骨關(guān)節(jié)炎患者進(jìn)行的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)也得出了類似結(jié)論，但未發(fā)現(xiàn)加用HILT可較單純運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練顯著增加患者膝關(guān)節(jié)軟骨和股骨軟骨的厚度，這可能與研究所用設(shè)備和治療方案的不同有關(guān)。

3.2 跖筋膜炎

Ordahan等[22]將75例跖筋膜炎患者隨機(jī)分為LLLT治療組和HILT治療組。HILT治療組患者均接受了Ⅰ、Ⅱ期治療，其中Ⅰ期治療為3次脈沖模式的間歇性止痛治療，Ⅱ期治療為6次連續(xù)模式的生物刺激效應(yīng)治療。研究采用VAS評(píng)分、足跟壓痛指數(shù)評(píng)分和足踝關(guān)節(jié)預(yù)后評(píng)分為結(jié)局指標(biāo)來評(píng)定患者治療前后的疼痛和功能狀態(tài)。Naruseviciute等[2]使用與Ordahan等研究相同的設(shè)備對(duì)102例單側(cè)跖筋膜炎患者進(jìn)行HILT治療，主要結(jié)局指標(biāo)為VAS評(píng)分，次要結(jié)局指標(biāo)包括壓力測痛法結(jié)果和超聲測量的足底筋膜厚度等。Ordahan等發(fā)現(xiàn)，治療后HILT治療組患者各項(xiàng)指標(biāo)值的改善幅度均優(yōu)于LLLT治療組患者；但Naruseviciute等的研究卻顯示，HILT和LLLT治療的疼痛緩解效果的差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這是否與兩項(xiàng)研究LLLT治療所用設(shè)備不同有關(guān)，尚難作出結(jié)論。足底筋膜厚度是跖筋膜炎診療過程中常用的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，其值＞4 mm被認(rèn)為是跖筋膜炎的標(biāo)志。Naruseviciute等的研究發(fā)現(xiàn)，HILT治療組患者的足底筋膜厚度在3周治療期內(nèi)逐漸減小，雖然與LLLT治療組患者的差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但減小速率更快，若延長隨訪時(shí)間，兩治療組患者的足底筋膜厚度差異很可能將具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3.3 頸腰部疼痛

Yilmaz等[6]對(duì)40例頸椎間盤突出癥所致頸痛患者進(jìn)行了一項(xiàng)單盲隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)HILT治療可較超聲波聯(lián)合TENS治療更顯著地改善患者的VAS、頸部疼痛和殘疾量表評(píng)分，以及頸部關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍。Huang等[5]設(shè)計(jì)了一項(xiàng)前瞻性隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)方案，將100例腰椎間盤突出癥患者隨機(jī)分為HILT治療組和超聲波治療組，預(yù)設(shè)研究結(jié)論為兩治療組患者的腰椎間盤突出癥所致疼痛緩解效果相當(dāng)。不過，根據(jù)Yilmaz等的研究結(jié)果，推測HILT的治療效果可能優(yōu)于超聲波治療效果。

Ozkaraoglu等[23]將下背痛患者隨機(jī)分為HILT治療組和TENS治療組（均還同時(shí)接受運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、超聲波和熱敷治療），通過比較治療前后患者的VAS評(píng)分、脊柱關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍、Oswestry殘疾量表評(píng)分和貝克抑郁問卷評(píng)分等結(jié)局指標(biāo)值的變化情況，發(fā)現(xiàn)HILT治療組患者的疼痛減輕幅度優(yōu)于TENS治療組患者，但無法明確單獨(dú)使用HILT對(duì)患者疼痛的改善作用。Choi等[10]的研究顯示，同時(shí)接受HILT和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練治療的慢性背痛患者的疼痛減輕幅度優(yōu)于僅接受運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練治療的患者。Fiore等[24]的研究采用VAS和意大利版的Oswestry殘疾量表來評(píng)定治療前后下背痛患者的疼痛程度和相關(guān)功能評(píng)分的變化情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)HILT治療患者的癥狀改善幅度優(yōu)于超聲波治療患者。Zati等[25]將腰椎間盤突出癥所致下背痛患者隨機(jī)分為TENS、HILT和非甾體類抗炎藥治療3組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在短期內(nèi)，3種治療方法的疼痛緩解效果基本一致，但從遠(yuǎn)期效果看，HILT的治療效果更優(yōu)。

4 HILT的禁忌證與不良反應(yīng)

目前已知的HILT的唯一不良反應(yīng)是短暫的皮膚發(fā)紅和灼燒感，但發(fā)生率較低[15，26]。在進(jìn)行HILT治療過程中，操作者和患者均須佩戴墨鏡，以避免激光損傷眼睛。HILT不應(yīng)用于有人工耳蝸或心臟起搏器植入、發(fā)熱癥狀、皮膚結(jié)核、出血傾向、合并腫瘤或癲癇的患者，也不可用于妊娠、光過敏的患者。

不過，由于HILT治療的最佳劑量、持續(xù)時(shí)間、頻率等參數(shù)的設(shè)定還無明確的共識(shí)或標(biāo)準(zhǔn)，HILT治療的不同參數(shù)與治療效果之間的關(guān)聯(lián)并未得到完全闡明，HILT治療可能存在一些尚沒有被觀察到的不良反應(yīng)。

5 結(jié)論與展望

作為一種新型非侵入性輔助鎮(zhèn)痛療法，HILT對(duì)緩解骨關(guān)節(jié)疾病所致疼痛有較好的治療效果，且基本上沒有不良反應(yīng)。隨著疼痛癥狀改善，患者的相關(guān)功能狀態(tài)尤其是運(yùn)動(dòng)能力和生活質(zhì)量也會(huì)有所提高[2，17-18]。激光療法還可降低疼痛患者對(duì)阿片類藥物的依賴性[27]，這對(duì)疼痛患者乃至整個(gè)社會(huì)都有益。非成癮性藥物聯(lián)合非藥物治療有可能為疼痛管理提供一種更安全的有效鎮(zhèn)痛方式。

激光療法現(xiàn)已用于臨床醫(yī)療的多個(gè)方面，除骨關(guān)節(jié)疾病所致疼痛外，在神經(jīng)根性疼痛[28]、皮膚科疾病、婦科疾病治療和口腔正畸[29]等方面也有較廣泛的應(yīng)用。有研究發(fā)現(xiàn)，HILT聯(lián)合傳統(tǒng)物理治療能緩解血友病性關(guān)節(jié)病患兒的疼痛，改善患兒的運(yùn)動(dòng)功能和步態(tài)表現(xiàn)，且改善效果顯著優(yōu)于僅接受傳統(tǒng)物理治療的患兒[26]。目前，激光療法的應(yīng)用范圍仍在不斷擴(kuò)展，即使有研究發(fā)現(xiàn)LLLT會(huì)促進(jìn)癌細(xì)胞生長，但其實(shí)際上并未增強(qiáng)癌細(xì)胞的活性[4]。因此，也有學(xué)者在探索不加速腫瘤進(jìn)展的前提下應(yīng)用HILT治療癌痛的可行性，但相關(guān)研究結(jié)論缺乏一致性，需要繼續(xù)深入研究，同時(shí)慎重思考腫瘤患者接受這一療法的臨床必要性。

關(guān)于HILT及其聯(lián)合其他干預(yù)措施治療疼痛，現(xiàn)亟需進(jìn)行進(jìn)一步的臨床研究來確定HILT用于特定疼痛治療的最佳治療參數(shù)。今后進(jìn)行的HILT相關(guān)研究應(yīng)是針對(duì)性強(qiáng)且設(shè)計(jì)合理的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)并作長期隨訪，以消除以往不同試驗(yàn)之間的異質(zhì)性[30]，明確HILT對(duì)特定疼痛的治療效果，使研究結(jié)論更具說服力。相信隨著研究的不斷深入，HILT的作用機(jī)制、治療效果和應(yīng)用范圍將會(huì)得到明確界定，從而推動(dòng)HILT的規(guī)范化應(yīng)用。