Balneologia Polska; 93-98

AAA

Leczenie światłem spolaryzowanym – nowe możliwości światłolecznictwa?

Jarosław Pasek¹, Grzegorz Cieślar^1, Tomasz Pasek², Aleksander Sieroń¹

¹Z Oddziału Klinicznego Chorób Wewnętrznych, Angiologii i Medycyny Fizykalnej Katedry Chorób Wewnętrznych Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Bytomiu

²Z Działu Rehabilitacji Wojewódzkiego Szpitala Specjalistycznego Nr 5 im. Św. Barbary w Sosnowcu

• 

Ryc. 1. Zjawisko polaryzacji światła

• 

Ryc. 2. System terapii światłem spolaryzowanym Q.Light PRO UNIT (b&p Schweiz A.G., Szwajcaria)

• 

Ryc. 3. Lampa do terapii światłem spolaryzowanym Solaris (Medicolux, Polska)

• 

Ryc. 4. Lampa do terapii światłem spolaryzowanym Bioptron (Zepter, Szwajcaria)

W ostatnich latach coraz liczniejsze doniesienia naukowe potwierdzają korzyści związane z wykorzystaniem światła w kompleksowym leczeniu i terapii wielu schorzeń. Najnowszą formą światłolecznictwa wykazującą potencjalną przydatność kliniczną jest leczenie za pomocą światła spolaryzowanego określane mianem pileroterapii (Polarized Incoherent Low-Energy Radiation THERAPY). W pracy przedstawiono teoretyczne i doświadczalne podstawy klinicznego wykorzystania światła spolaryzowanego związane z: efektem przeciwbólowym, działaniem immunostymulującym, przeciwzapalnym, przeciwobrzękowym i przeciwbakteryjnym oraz pobudzeniem wydzielania neurohormonów, poprawą mikrokrążenia i mineralizacji kości, a także przyspieszeniem procesów gojenia ran i regeneracji tkankowej. Opisano również podstawowe wskazania do stosowania pileroterapii obejmujące: leczenie ran, owrzodzeń żylnych, zespołów bólowych o różnej etiologii, zmian zapalnych i pourazowych układu kostno-stawowego, owrzodzeń, bliznowców, trądziku, łuszczycy i zespołu depresji sezonowej, a także przeciwwskazania do tej formy terapii. Omówiono również dostępne urządzenia do pileroterapii oraz procedurę zabiegów.

WSTĘP

Zastosowanie leczenia światłem w medycynie ma długą historię. Pierwszym źródłem światła wykorzystanym w fotomedycynie było naturalne światło słoneczne. Mimo że terapeutyczne działanie światła nie miało w tamtych czasach racjonalnego wyjaśnienia naukowego, jego moc uzdrawiania wynikająca z doświadczeń empirycznych była podstawą powszechnego wykorzystywania światłolecznictwa w medycynie (1, 2). Obecnie wiadomo, że organizm ludzki przetwarza światło w energię elektrochemiczną, która uruchamia łańcuch reakcji biochemicznych wewnątrz komórek, stymulując procesy przemiany materii i wzmacniając odporność całego organizmu. Warto zaznaczyć, że pewien procent docierającego do nas światła słonecznego podlega zjawisku polaryzacji i prawdopodobnie właśnie ta jego część jest odpowiedzialna za szczególne właściwości terapeutyczne naturalnych naświetlań (3, 4).

Największy przełom w światłolecznictwie dokonał się w związku z wynalezieniem i wprowadzeniem do praktyki klinicznej lasera niskoenergetycznego, wykorzystywanego do biostymulacji laserowej, a następnie promieniowania niskoenergetycznego generowanego przez pólprzewodnikowe diody LED o podobnym działaniu stymulacyjnym (5, 6).

Zastosowanie obu tych rodzajów promieniowania elektromagnetycznego, często w połączeniu z wolnozmiennym polem magnetycznym o niskich wartościach indukcji wykazuje synergistyczny efekt terapeutyczny w leczeniu m.in. zespołów bólowych na podłożu zmian zwyrodnieniowych, zapalnych i pourazowych układu kostno-stawowego, neuralgii o różnej etiologii, a także zmian zapalnych i troficznych skóry (7). 

W ostatnich latach nowe nadzieje wiązane są z możliwością terapeutycznego wykorzystania światła spolaryzowanego.

ŚWIATŁO SPOLARYZOWANE - PODSTAWY TEORETYCZNE

Światło to poprzeczna fala elektromagnetyczna, będąca efektem rozchodzenia się w przestrzeni sprzężonych zmian pola elektrycznego i magnetycznego, przy czym wektory tych pól są prostopadłe do siebie i kierunku rozchodzenia się fali. Dla określania orientacji fali elektromagnetycznej przyjmuje się kierunek drgań pola elektrycznego nazywany kierunkiem polaryzacji.

W przypadku, gdy drgania pola elektrycznego zachodzą tylko w jednej płaszczyźnie falę taką nazywamy spolaryzowaną liniowo (ryc. 1). Urządzenia służące do polaryzacji światła nazywamy polaryzatorami. Wykorzystują one dwie podstawowe metody polaryzacji liniowej światła: odbicie na granicy dwu różnych ośrodków optycznych pod kątem Brewstera oraz podwójne załamanie przy przejściu przez pryzmat (1, 3, 8). Badania naukowe wykazały, że światło spolaryzowane docierając do wnętrza komórek naszego organizmu (na głębokość około 2,5 cm) usprawnia procesy energetyczne, wywołując pobudzenie aktywności mitochondriów i wtórny wzrost produkcji ATP, który ulega następnie redukcji do ADP i uwalnia energię potrzebną do prawidłowego przebiegu podstawowych procesów metabolicznych w organizmie. Zjawisko to prowadzi do zwiększenia wewnątrzkomórkowych zasobów energetycznych. Taka wzbogacona energetycznie komórka jest zdolna do szybszej odbudowy uszkodzonych struktur, co w konsekwencji przywraca jej prawidłową aktywność biologiczną (3, 9).

Światło spolaryzowane posiada właściwości biostymulacyjne, które powodują głęboką penetrację w strukturach międzykomórkowych zwiększając przepuszczalność błony komórkowej i stymulując przy tym procesy metaboliczne i regeneracyjne. Wywołuje to szereg reakcji łańcuchowych w komórkach i wyzwala tak zwane reakcje wtórne, które nie ograniczają się wyłącznie do obszaru skóry poddanego naświetlaniu, ale obejmują cały organizm (10, 11).

EFEKTY BIOLOGICZNE I ZASTOSOWANIA KLINICZNE ŚWIATŁA SPOLARYZOWANEGO

Leczenie światłem spolaryzowanym – pileroterapia (Polarized Incoherent Low-Energy Radiation THERAPY) znajduje coraz szersze zastosowanie m.in. w traumatologii, reumatologii, medycynie sportowej, neurologii, chirurgii oraz dermatologii. 

Do pozytywnych efektów związanych z wykorzystaniem światła spolaryzowanego w kompleksowym postępowaniu terapeutycznym należy zaliczyć:

• Przyspieszenie procesu gojenia ran (leczenie pourazowego naruszenia ciągłości powłok ciała, odleżyn i oparzeń).

Światło spolaryzowane okazało się niezwykle przydatne w leczeniu oparzeń. Pozwala ono uniknąć trudnych zabiegów przeszczepu skóry, jak również ogranicza rozwój okaleczających, przerostowych blizn (11, 12).

• Przyspieszenie procesów regeneracji tkanek (leczenie ran pooperacyjnych).

Naświetlanie światłem spolaryzowanym rozległych ran pooperacyjnych przyspiesza proces ich gojenia i zmniejsza częstość występowania powikłań zabezpieczając przed wtórnymi zakażeniami, ale także przed rozwojem blizn przerostowych (9,12).

• Działanie wspomagające mineralizację kości (leczenie osteoporozy).

Światło spolaryzowane poprzez działanie regeneracyjno-odżywcze zapobiega pogłębianiu się zaburzeń mineralizacji kości w przebiegu osteoporozy (10).

• Działanie immunostymulacyjne, przeciwzapalne i przeciwobrzękowe (leczenie chorób zapalnych stawów, urazów, zwichnięć, stłuczeń stawów i tkanek miękkich okołostawowych oraz leczenie łuszczycy).

Światło spolaryzowane penetrując na głębokość do 3 cm stosunkowo łatwo dociera do wnętrza chorego stawu i korzystnie wpływa na jego zmienione zapalnie struktury, chroniąc błonę maziową wyściełającą wewnętrzną powierzchnię stawów przed rozwojem zmian degeneracyjnych, poprawiając ukrwienie struktur wewnątrz- i okołostawowych oraz poprawiając metabolizm i przyspieszając regenerację uszkodzonych struktur tkankowych. Pozwala to na osiągnięcie już po kilku sesjach terapeutycznych znaczącego zmniejszenia nasilenia bólu i poprawy ruchomości stawu (3, 8, 9, 10). Istotne znaczenie dla uzyskania efektu przeciwzapalnego ma wywołana działaniem światła spolaryzowanego modyfikacja aktywności komórek układu immunologicznego związana ze zmniejszaniem uwalniania cytokin prozapalnych, zwiększaniem wydzielania cytokin przeciwzapalnych oraz pobudzeniem proliferacji komórek tkanki łącznej (fibroblastów i keratynocytów) poprzez wzrost produkcji czynników wzrostu (13).

Immunomodulujący wpływ światła spolaryzowanego jest również odpowiedzialny za korzystne efekty leczenia łuszczycy. Podczas terapii tego schorzenia przy użyciu pileroterapii obserwowano zmniejszenie nasilenia objawów miejscowych (łuszczenia się, obrzęku i świądu) oraz dobry efekt kosmetyczny. Wyraźna poprawa stanu skóry występuje już po 2 tygodniach naświetlań (14).

• Działanie przeciwbólowe (leczenie bólów kręgosłupa).

Światło spolaryzowane stosowane u chorych z bólami kręgosłupa o różnej etiologii nie tylko zmniejsza natężenie bólu, ale przede wszystkim poprawia elastyczność krążków międzykręgowych i mineralizację tkanki kostnej kręgów (3, 8).

• Usprawnienie krążenia krwi w tkankach i pobudzenie procesów regeneracji tkankowej (leczenie bliznowców i owrzodzeń żylnych).

Terapia światłem spolaryzowanym wywołuje efekt biostymulacji mikrokrążenia w postaci odtworzenia sieci zniszczonych naczyń krwionośnych, zwiększenia miejscowego ukrwienia, poprawy właściwości reologicznych krwi oraz zwiększenia produkcji kolagenu przez fibroblasty. Pobudzenie procesów energetycznych w komórkach tkanki łącznej oraz poprawa mikrokrążenia sprzyjają odtworzeniu prawidłowej aktywności biologicznej i zdolności podziałowej tych komórek, stopniowo prowadząc do zwiększenia zawartości kolagenu w skórze. W przypadku bliznowców stanowiących powikłanie gojenia blizn pooperacyjnych lub powypadkowych prowadzi to do blednięcia i zwiększenia elastyczności blizn, zapewniając szybko widoczny korzystny efekt kosmetyczny (11,15).

Poprawa mikrokrążenia, usprawnienie procesów przemiany materii oraz pobudzenie procesów regeneracji tkanek pod wpływem światła spolaryzowanego znalazły również zastosowanie w leczeniu opornych na leczenie farmakologiczne owrzodzeń żylnych. Pod wpływem naświetlania, już po kilku ekspozycjach w okolicy owrzodzenia pojawiają się nowe naczynia krwionośne. Zwiększenie ukrwienia tkanek sprzyja lepszemu ich zaopatrzeniu w tlen i substancje odżywcze, co wydatnie pobudza proces odbudowy uszkodzonych struktur. Już po kilku dniach codziennych naświetlań obserwuje się wyraźne zmniejszenie nasilenia bólu i rozmiarów obrzęku wokół owrzodzenia, a także stopniowe ustępowanie wysięków (16).

• Działanie bakteriobójcze (leczenie trądziku).

Podczas naświetlania światłem spolaryzowanym dochodzi do wzbudzenia porfiryn syntetyzowanych przez bakterię Prioprionilbacterium acnes będącą czynnikiem etiologicznym trądziku, co w konsekwencji prowadzi do uwalniania wolnych rodników tlenowych mających silne działanie bakteriobójcze. Stosowanie światła spolaryzowanego w leczeniu różnych postaci trądziku daje dobry efekt kosmetyczny, jest przy tym bezpieczne gdyż nie powoduje u chorych popromiennego uszkodzenia skóry obserwowanego u pacjentów leczonych innymi metodami światłolecznictwa (17, 18).

• Uwalnianie neurohormonów (leczenie depresji sezonowej).

Światło spolaryzowane oddziałuje na układ nerwowy za pośrednictwem odruchu oko-mózg, czego skutkiem jest modyfikacja uwalniania neuroprzekaźników z podwzgórza, głównie neurohormonów, takich jak: melatonina, katecholaminy, serotonina i dopamina (19, 20). Daje to potencjalnie możliwość wykorzystania pileroterapii w leczeniu osób z sezonowymi zaburzeniami nastroju tzw. zespołem SAD (Seasonal Affective Disorder) (21).

APARATURA TERAPEUTYCZNA I METODYKA ZABIEGÓW

Obecnie terapię światłem spolaryzowanym stosuje się zwykle jako kurację uzupełniającą i wspierającą farmakoterapię oraz inne zabiegi fizykoterapeutyczne. Powinna być planowana indywidualnie, a czas trwania pojedynczych zabiegów, jak również całego cyklu terapeutycznego ustalany jest każdorazowo po konsultacji lekarskiej uwzględniającej rodzaj, stopień zaawansowania oraz czas trwania choroby lub zmian pourazowych. Zabiegi pileroterapii z użyciem spolaryzowanego światła niskoenergetycznego powinny być wykonywane codziennie. Czas trwania pojedynczego naświetlenia wynosi zwykle kilka (5-10) minut, a cały cykl terapeutyczny obejmuje przeciętnie 5-20 zabiegów. 

Aplikatory światła spolaryzowanego powinny być umieszczane w odległości 10-20 cm od naświetlanej okolicy ciała, przy czym odległość ta jest zależna od wielkości powierzchni zmiany chorobowej oraz czasu trwania zabiegu, tak by nie przekraczać zalecanych wartości gęstości energii (5, 7, 22). 

Aktualnie na polskim rynku aparatury medycznej dostępnych jest kilka urządzeń do pileroterapii, emitujących światło spolaryzowane o długości fali w zakresie 355-2500 nm.

Należy do nich aparat Q.Light PRO UNIT (b&p Schweiz A.G.), w którym zasadniczym elementem systemu optycznego jest projektor oraz odpowiednio dobrane wymienne filtry, pozwalające uzyskać światło o długości fali odpowiednio dobranej do leczenia poszczególnych jednostek chorobowych (ryc. 2). Urządzenie emituje światło widzialne i z zakresu bliskiej podczerwieni o długości fali 385-1700 nm oraz stopniu polaryzacji wynoszącym ponad 98%. Średnia intensywność promieniowania przy standardowej odległości urządzenia od naświetlanej powierzchni ciała wynosi 40 mW/cm2, 2,4 J/cm2 (min). 

Poszczególne moduły urządzenia przeznaczone są do leczenia dolegliwości bólowych, ran, owrzodzeń skóry, oparzeń, odleżyn, łuszczycy, atopowego zapalenia skóry, neurodermatoz, trądziku oraz zespołów depresyjnych (23). 

Kolejnym urządzeniem będącym aktualnie w fazie doświadczeń i badań klinicznych jest lampa Solaris (Medicolux, Polska), szerokopasmowy odbiciowy polaryzator interferencyjny emitujący spolaryzowane, niskoenergetyczne promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali 500–2500 nm (ryc. 3).

Innym stosowanym w fizjoterapii urządzeniem do leczenia światłem spolaryzowanym jest lampa Bioptron (Zepter, Szwajcaria) (ryc. 4). Lampa ta emituje polichromatyczne światło spolaryzowane o długości fali w zakresie 400–2000 nm i gęstości mocy 40 mW/cm2 przy ustawieniu w odległości 10-20 cm od powierzchni zmiany chorobowej.

Pileroterapia jest bezpieczna i zazwyczaj dobrze tolerowana przez chorych. Zabiegi są bezbolesne. Światło spolaryzowane nie wywołuje rumienia ani oparzeń skóry. Efekt przenikania powoduje podczas naświetlania jedynie nieznaczne ucieplenie miejsca poddanego ekspozycji, którego nasilenie nie stwarza konieczności przerywania zabiegów. Dotychczas opisano niewiele przeciwwskazań do stosowania światła spolaryzowanego. Naświetlań tego typu nie należy stosować u pacjentów z rozpoznaniem lub podejrzeniem choroby nowotworowej, z objawami uczulenia i nadwrażliwości na światło oraz u kobiet w ciąży. Nie zaleca się również naświetlania okolicy gałek ocznych (4, 22, 24).

PODSUMOWANIE

Współczesna pileroterapia systematycznie poszerza swoje możliwości terapeutyczne. Z każdym rokiem pojawiają się nowe urządzenia do leczenia światłem spolaryzowanym, a także wskazania do stosowania tej metody. Celem aktualnie prowadzonych badań naukowych oraz opracowań technologicznych jest poszukiwanie optymalnych parametrów terapeutycznych zabiegów w poszczególnych jednostkach chorobowych pozwalających na uzyskanie lepszej skuteczności leczniczej, a także zapewnienie pacjentom większego komfortu i bezpieczeństwa terapii. Dalsze, szersze możliwości wykorzystania światła spolaryzowanego w medycynie wymagają kontynuacji badań przedklinicznych zarówno na modelu molekularnym i komórkowym, jak i badań na zwierzętach laboratoryjnych. Uzyskane do tej pory rezultaty są zadowalające i prawdopodobnie umożliwią w najbliższej przyszłości rozpoczęcie dużych, randomizowanych badań klinicznych, które w sposób jednoznaczny zweryfikują przydatność profilaktycznych i terapeutycznych zastosowań pileroterapii. 

..............................................................................................................................................................

PIŚMIENNICTWO

1.    Meyer-Arendt I.R.: Wstęp do optyki. PWN, Warszawa, 1979.

2.    Mika T.: Fizykoterapia. PZWL, Warszawa, 1993.

3.    Kużdżał A., Walaszek R.: Zastosowanie widzialnego polichromatycznego światła spolaryzowanego (VIP Light) w rehabilitacji. Część II. Mechanizm biologicznego oddziaływania polichromatycznego światła spolaryzowanego liniowo VIP. Fizjoterapia. 2002, 10, 3-4, 65-71.

4.    Sieroń A., Pasek J., Mucha R.: Światło niskoenergetyczne w medycynie i rehabilitacji. Rehabilitacja w Praktyce, 2007, 2, 1, 25-27.

5.    Sieroń A., Cieślar G., Adamek M.: Magnetoterapia i laseroterapia. Wydawnictwo ŚlAM, Katowice, 1994.

6.    Sieroń A., Pasek J., Mucha R.: Światło w rehabilitacji. Rehabilitacja w Praktyce, 2006, 1, 3, 20-24.

7.    Pasek J., Pasek T., Sieroń A.: Domowa terapia z wykorzystaniem zmiennych pól magnetycznych i światła. Rehabilitacja w Praktyce, 2007, 2, 3, 50-53.

8.    Kużdżał A., Walaszek R.: Zastosowanie widzialnego polichromatycznego światła spolaryzowanego (VIP Light) w rehabilitacji. Część I.: Charakterystyka właściwości fizycznych światła VIP oraz mechanizm oddziaływania biofizycznego. Fizjoterapia, 2001, 9, 4, 48-53. 

9.    Kubasova T. et al.: Investigations on biological effect of polarized light. Photochem. Photobiol., 1988, 48, 4, 505-509.

10.    Kużdżał A., Walaszek R.: Zastosowanie widzialnego, polichromatycznego światła spolaryzowanego (VIP Light) w rehabilitacji. Część IV. Przydatność światła VIP w leczeniu trudno gojących się ran. Fizjoterapia, 2004, 12, 2, 55-63.

11.    Monstrey S. et al.: The effect of polarized light on wound healing. Eur. J. Plast. Surg., 2002, 24, 8, 377-382.

12.    Monstrey S. et al.: A conservative approach for deep dermal burn wounds using polarized-light therapy. Br. J. Plast. Surg., 2002, 55, 420-426.

13.    Samoilova K.A., Sokolov D.I., Obolenskaya K.D.: Changes of cytokine content in human blood after its in vivo and in vitro exposure to visible polarized light at therapeutic dose. 13th International Congress on Photobiology and 28th Annual meeting of American Society for Photobiology. San Francisco, 2000, Abstracts: 108, p. 327.

14.    Lebwohl M., Ali S.: Treatment of psoriasis. Part 1. Topical therapy and phototherapy. J. Am. Acad. Dermatol., 2001, 45, 4, 487-498.

15.    Colić M.M. et al.: The use of polarized light in aesthetic surgery. Aesth. Plast. Surg., 2004, 28, 5, 324-327.

16.    Medenica L., Lens M.: The use of polarized polychromatic non-coherent light alone as a therapy for venous leg ulceration. J. Wound Care, 2003, 12, 1, 37-40.

17.    Ross E.: Optical treatment of acne. Dermatol. Ther., 2005, 18, 3, 253-266.

18.    Omi T. et al.: 420 nm intense continuous light therapy for acne. J. Cosmet. Laser Ther., 2004, 6, 3,156-162.

19.    Hoekstra R. et al.: Effect of light therapy on biopterin, neopterin and tryptophan in patients with seasonal affective disorder. Psychiatry Res., 2003, 120, 1, 37-42.

20.    Levy A.J. et al.: Light suppresses melatonin secretion in humans. Science, 1980, 210, 4475, 1267-1269.

21.    Kennedy S.H. et al.: Clinical guidelines for the treatment of depressive disorders. IV. Medications and other biological treatments. Can. J. Psychiatry, 2001, 46, Suppl. 1, 38S-58S.

22.    Pasek J., Pasek T., Sieroń A.: Niektóre praktyczne zalecenia w stosowaniu pól magnetycznych i światła w medycynie fizykalnej. Acta Bio-Opt. Inform. Med., 2007, 13, 4, 284-285.

23.    Pitsch T. et al: System Q Light PRO UNIT w fototerapii. Acta Bio-Opt. Inform. Med., 2006, 12, 1, 19-25.

24.    Navratil L., Kumplova J.: Contraindications in noninvasive laser therapy: truth and fiction. J. Clin. Laser Med. Surg., 2002, 20, 6, 341-343. 

......................................................................................