השימוש בלייזר נמוך-עוצמה מוכר כיום כטכנולוגיה טיפולית מבוססת, יעילה במגוון רחב של מצבים קליניים ובטוחה לשימוש.
מאת ד"ר אברהם ברוורמן
קרינת לייזר הפכה לחלק מחיינו בשנים האחרונות ורק מעטים מודעים לעובדה שבשנת 2010 חוגג העולם המדעי 50 שנה לבניית מכשיר הלייזר הראשון.
מכשירים העושים שימוש בקרינת לייזר סובבים אותנו בכל אשר נפנה: קוראי בר-קוד בסופרמרקט, נגני תקליטורים, מדפסות ועוד. הכתבות בתקשורת הפופולרית נוטות להדגיש את היישומים הצבאיים והתעשייתיים של קרינת לייזר - לאור עוצמתה ודיוקה - אך תכונות אלו הן הן שהביאו ליישומה של קרינה זו גם בתחומים רפואיים שונים, גם בתחומים רפואיים שונים, החל בניתוחי עיניים וכלה בהורדת שיער.
תחום מוכר קצת פחות הינו יכולתה של קרינת לייזר בעוצמה נמוכה לסייע בשורה של תהליכי ריפוי רקמות פגועות והקלת כאב, תחום המכונה LLLT) Low Level Laser Therapy).
במנגנונים הביולוגיים המופעלים ע"י LLLT וביישומים הקליניים של קרינה זו, תדון הסקירה הנוכחית, תוך נסיון לענות על השאלות הבאות:
מהו לייזר? (העקרונות הפיסיקליים הבסיסיים של הקרינה); כיצד הוא פועל על הגוף? (האפקטים הפיזיולוגיים של הקרינה); באילו מצבים ניתן לטפל בעזרת לייזר נמוך-עוצמה? (יישומים קליניים); האם המכשור בטוח לשימוש? (בטיחות והוראות נגד); כיצד משתמשים בו? (עקרונות הטיפול, פרוטוקולים טיפוליים).
מעט היסטוריה
את היסודות התיאורטיים להבנת תופעת הלייזר הניח אלברט איינשטיין בעבודותיו מתחילת המאה ה-20 על פיסיקת הקוונטים, אך המכשיר הראשון שפלט קרינת לייזר נבנה ע"י תיאודור מיימן (Maiman) במעבדות יוז בארה"ב ב-1960.
ב-1964 הוענק פרס נובל ל 3- מדענים אחרים (Townes, Basov, Prokhorov) שעסקו אף הם בפיתוח הלייזר (מדוע לא למיימן? זה כבר נושא למאמר אחר. . .). המחקר המדעי ויישומיו הטכנולוגיים הובילו במהירות ליישומה של קרינת לייזר בתחומים רבים ומגוונים - כאמור, עקב היכולת לרכז קרינת אור בעוצמות גבוהות ביותר ולשלוט עליה במידת דיוק מדהימה. במקביל, החל המחקר בתופעות הנגרמות בעת הקרנת רקמות ביולוגיות בקרינת לייזר בעצמה נמוכה, כאשר החלוץ בתחום היה פרופ' א. משטר (Mester) מבודפשט, שהחל במחקריו עוד בשנות ה-60'.
תוך שנים ספורות הביאו המחקר הראשוני ויישומיו לפיתוח מכשירים המשמשים כיום לטיפול במגוון בעיות רפואיות.
הבסיס הפיסיקלי של הלייזר
מקורות הפולטים קרינה אלקטרומגנטית קיימים בכל מקום מסביב. חלקם טבעיים (השמש) וחלקם מלאכותיים (נורות חשמל). הקרינה הנפלטת מהם מאופיינת בטווח רחב יחסית של אורכי גל ובפיזור בחלל של הקרניים. קרינת לייזר ( Light Amplification of Stimulated Emission of - LASER Radiation), לעומת זאת, נוצרת כתוצאה מהשקעת אנרגיה בחומר (גביש או גז ספציפי) המצוי במתקן סגור. השינויים האטומיים המתחוללים בחומר זה, והמערכת האופטית המורכבת הסובבת אותו, מביאים לפליטת קרינה בעלת שלושה מאפיינים פיסיקליים ייחודיים (ראו תמונה 1):
קוהרנטיות - הפוטונים הנפלטים הינם בעלי תכונות פיסיקליות זהות.
מונוכרומטיות - הקרינה הנפלטת הינה בעלת אורך גל (צבע) בודד וטהור.
Collimation - הקרניים מקבילות לחלוטין.
הקרינה האלקטרו-מגנטית המוכרת לנו מופיעה בטבע בטווח רחב של אורכי גל: מהקצרים (קרני gamma) ועד הארוכים ביותר (קרני רדיו). מכשירי הלייזר בהם נעשה שימוש ברפואה פולטים בד"כ קרינה באורך גל בתחום האולטרה-סגול / האור הנראה / האינפרה-אדום.
המכשירים המצויים בתחום בו עוסקת סקירה זו פולטים קרינה באורכי גל שבין 600nm ל- 1000nm (תחום האור האדום והאינפרה-אדום) ובעצמה שבין 500 mW - 5.
המנגנון הביולוגי בו פועל הלייזר נמוך-העוצמה
בניגוד לקרינת לייזר בעוצמה גבוהה המצויה בשימוש בתחומים אחרים ברפואה ופעילותה מבוססת על גרימת נזק תרמי לרקמה המוקרנת (הסרת שיער ע"י הרס זקיקי השיער בעור, תיקון ראייה ע"י חיתוך חלק מקרנית העין), קרינת הלייזר נמוכת העוצמה נקלטת ע"י התאים באזור המוקרן ומפעילה שורה של תהליכים ביוכימיים ופיזיולוגיים.
מחקרים שבוצעו בעשור האחרון מצביעים על חלבונים המצויים בקרומי המיטוכונדריה (Cytochrome-c-oxidase, Flavoproteins) בתאים כרצפטורים של פוטונים של אור (ראו תמונה 2).
קליטת האור באנזימי מערכת החימצון בתא מתניעה שורה של תהליכים, ביניהם:
הגברת קצב ייצור של NO ,reactive-oxygen-species, ROS ,ATP - בתוך התאים.
הגברת קצב ייצור חלבונים, שינויים בחדירות של ממברנות ועיכוב של apoptosis.
עיכוב של ציטוקינים דלקתיים (IL-1-beta, ,COX-2 ,prostaglandin-E2, TNF-alpha ,IL-6).
Upregulation של ייצור גורמי גדילה (VEGF, PDGF, IGF-1).
דגרנולציה של Mast Cells, ריכוז מאקרופאגים באזור המטופל.
הגברת קצב ייצור חלבונים, שינוי במרכיבי ה- Extracellular Matrix, חלוקה מואצת של תאי גזע ופיברובלסטים, Angiogenesis (ראו תמונה 3).
כמו כן, זוהתה פעילות ישירה על תאי שריר ועצב, הכוללת הפחתת Oxidative Stress ו- Muscular Fatigue , עיכוב ההולכה ב- Neuromuscular Junction, ועיכוב סלקטיבי של הולכה עיצבית בסיבי C ו- A-delta (סיבים נוציצפטיביים).
תהליכים מולקולאריים, תאיים וחוץ-תאיים אלה, המוגדרים ביחד כ- Photo-bio-modulation , מובילים לסדרה של תהליכי ריפוי באזורים המוקרנים, ביניהם הקטנת בצקת, הפחתת דלקת והקטנת עוצמת כאב וזאת במגוון רחב של מחלות ומצבים פתולוגיים.
ראוי כבר כאן לציין כי LLLT אינה גורמת לשינויי טמפרטורה ברקמה, וברוב הרקמות אין כל עדות לנזק כתוצאה מהקרינה.
קבוצות המחלות העיקריות בהן נצבר ניסיון רב ומוצלח בטיפול בלייזר נמוך-עוצמה
פגיעות ברקמות רכות
דלקות גידים, שטפי דם תוך-שריריים, sprains/strains.
דלקות גידים הינן שכיחות, וחלק ניכר מהסובלים מהן הינם צעירים ו/או עוסקים בפעילות ספורטיבית.
עקב כך, נעשו מחקרים קליניים רבים על טיפול בדלקות גידים שונות ע"י LLLT. שיפור קליני כתוצאה מהטיפול הודגם ברוב המחקרים והוכח אף שיפור בפרמטרים ביוכימיים של דלקת (ירידה ברמות ציטוקינים) בנוזל המעטפת של גידים פגועים.
דלקות מפרקים
דלקות שהסיבות והרקע להן, שונים: אוסטיאוארתריטיס, דלקת מפרקים ראומטואידית, Crystal Arthropathie.
שכיחותן של מחלות אלו, הסבל והנכות הנגרמים על ידן ותופעות הלוואי של חלק מהטיפולים התרופתיים בהן מוכרים היטב.ראוי לציין כאן שתי סקירות Cochrane אשר פורסמו בעשור האחרון, ואשר סקרו את הספרות הרלבנטית.
למרות הבעיות המתודולוגיות שנמצאו )פרוטוקולים שונים של טיפול במחקרים שונים, פרמטרים שונים לבחינת תוצאות(, מסקנתן הייתה שברוב המחקרים נמצאה עדות להקלת כאב, להפחתת התהליך הדלקתי ולשיפור ביכולת התפקודית לאחר טיפול בלייזר נמוך-עוצמה (ראו תמונה 4).
מצבי כאב כרוני
כאבי גב (LBP) וצוואר, נאורלגיות שונות. מצבי כאב אלה היוו כר פורה למחקרים רבים על הפחתת כאב באמצעות LLLT. דיווחים ספורדיים רבים הצביעו על יעילות השיטה בהפחתת כאב ממקור סקלטלי ועצבי ובשנים האחרונות פורסמו מספר סקירות נרחבות בנושא. לפני כחצי שנה פורסמה ע"י Chow וחב' ב- Lancet מטה-אנליזה של Randomized trials על יעילות LLLT בטיפול בכאבי צוואר. מסקנת הסקירה הייתה כי LLLT יעילה בהפחתת כאבי צוואר חריפים וכרוניים, ויש מקום לשלב טכנולוגיה זו בטיפול המקובל במצבים אלה.
פגיעות בעור
פציעות, כיבים (סוכרתיים, פצעי לחץ), דלקות, Acne. חלק מפגיעות אלו - בעיקר הכרוניות שבהן - קשות לטיפול ומהוות אתגר מתמשך לפיתוח טכנולוגיות רפואיות חדשות. מחקרים בסיסיים העלו כי LLLT מביאה לייצור מוגבר של קולגן, פיברובלסטים וכלי דם במודלים נסיוניים של פגיעות עור כרוניות. כמו כן, הצטבר גם ניסיון קליני בכל הקשור להוכחת יעילות של LLLT בשורה ארוכה של פגיעות עוריות.
הספרות הרפואית כוללת כיום למעלה מ 3000- מאמרים - מחקרים, סקירות ומטה-אנליזות, המתייחסים לטיפול בלייזר נמוך-עוצמה - ורובם מצביעים על יעילותו הקלינית.
מעבר ליעילות הטיפול עצמו, ראוי לציין את הפחתת תופעות הלוואי הנגרמות לעיתים כתוצאה מטיפול תרופתי או כירורגי למחלות הנ"ל.
כיצד מבוצע הטיפול ב–LLLT?
היישום הטיפולי של קרינת לייזר נמוכת עוצמה נעשה בעזרת probes ייחודיים המוצמדים לאזור הפגוע, כאשר המטפל קובע את אורך הגל ואת עצמת הקרינה (באמצעות בחירת ה- probe המתאים) ובוחר את השטח המוקרן, את משך ההקרנה ואת צורת ההקרנה (רצופה או בתדירויות שונות) ראו תמונה 5.
ההחלטות הטיפוליות מבוססות על פרוטוקולים מוכרים ומקובלים, שביסודם המידע הקיים על תגובת הרקמות לקרינה באורכי גל, בעוצמות ובתדירויות פליטה שונות.
בטיחות והוראות נגד לטיפול בלייזר נמוך עוצמה
קרינת הלייזר נמוכת-העוצמה אינה גורמת, כאמור, לנזק תרמי לתאי הרקמה ולכן אינה גורמת לכוויות או לנזקים רקמתיים אחרים.
הנחיות הבטיחות הקיימות כיום כוללות:
1.הימנעות מהקרנה ישירה של העין עקב העובדה שעין אנושית מרכזת את אלומת האור לנקודה על הרשתית, עם פוטנציאל לגרימת נזק.
2.הימנעות מהקרנה ישירה על אזור הרחם באשה בהריון, הקרנה ישירה באזור של גידול ממאיר והקרנה ישירה לרקמות בעלות פעילות מטבולית גבוהה (כגון בלוטת התריס), כאשר הוראות אלו נובעות מהעדר מידע מחקרי מבוסס ולא מתופעות לוואי מתועדות.
3.LLLT בטוחה לשימוש בהקרנת שתלים (מתכת ופלסטיק) ובהקרנת Epiphyseal plates. ראוי לציין כי הטיפול ב- LLLT מאושר ע"י ה- FDA וע"י רשויות הבריאות השונות באנגליה, בקנדה, בקהילייה האירופית וע"י משרד הבריאות בישראל.
יישומים נוספים של LLLT
מאז גילוי האפקטים הביולוגיים של קרינת לייזר נמוכת-עוצמה אנו עדים ליישומה גם בתחומים רבים נוספים. הדיון בהם חורג מגבולות סקירה זו אך נזכיר כאן את היישומים בתחומי רפואת השיניים (בעיקר לפגיעות ברירית הפה), בהפחתת Lymphedema לאחר כריתת שד, בדרמטולוגיה קוסמטית, ברפואה ווטרינרית (בעיקר לטיפול בכאב בבעלי חיים שונים ובפצעים קשי-ריפוי בגפיים של סוסים).
כמו כן, נעשה שימוש ב- LLLT ברפואה אלטרנטיבית - בעיקר כ- No needle acupuncture לטיפול בכאב / להפסקת עישון / לירידה במשקל.
כבתחומים רפואיים רבים אחרים, גם בתחומים אלו קיימות עדויות רבות ליעילות הטיפול בלייזר נמוך-עוצמה.
סיכום
50 שנה מאז בניית מכשיר הלייזר הראשון, וכ-40 שנה מאז הניסויים הראשונים בהפעלת LLLT על רקמה ביולוגית, מוכר כיום השימוש בלייזר נמוך-עוצמה כטכנולוגיה טיפולית מבוססת, יעילה במגוון רחב של מצבים קליניים ובטוחה לשימוש.
ד"ר אברהם ברוורמן, יועץ רפואי לחברת OMEDIC
