بیولوژیکی مدولاسیون برای بهبود عملکرد مغز در زوال عقل (PBM دمانس) (PBM دمانس)

1. معرفی

در طول دو دهه گذشته ، درمان فوتوبیومدولاسیون مغز (PBM) به عنوان یک روش ابتکاری برای تحریک فعالیت عصبی به منظور بهبود عملکرد مغز معرفی شده است.این روش مبتنی بر نور شامل قرار گرفتن در معرض نور عصبی در برابر نور عصبی (از <1 تا> 20 J / cm2 و در طول موج های مختلف از قرمز تا مادون قرمز نزدیک (NIR) (600 تا 1100 نانومتر) از طریق نورهای مختلف است. روش های تحویل [1]پارامترهای ایمنی و درمانی بهینه PBM درمانی مغز مانند طول موج ، روان بودن ، تراکم قدرت ، تعداد تکرارها ، مدت زمان درمان و نحوه انتقال نور (مداوم

یا پالسی) به طور متفاوتی در مطالعات پیش بالینی بررسی شده است [2-5]اولین شواهد in vivo از اثرات عصبی درمانی PBM درمانی در مدل سکته مغزی آمبولی خرگوش برای آزمایش توانایی آن در جلوگیری از آسیب یا ترمیم آسیب مغزی پس از سکته مغزی به دست آمد [6]اثرات محافظت از نور در برابر لیزر و دیودهای ساطع کننده نور (LED) در شرایط مختلف عصبی مانند آسیب مغزی (TBI) [7] ، سکته ایسکمیک (IS) [8] ، بیماری آلزایمر (AD) [9] ، بیماری پارکینسون (PD) [10] ، و اختلالات روانشناختی مانند افسردگی و اضطراب [11،12] ، و همچنین کاهش شناختی مربوط به سن [13،14] نیز نشان داده شده است.

به نظر می رسد که اثرات مفید PBM در نتیجه تحریک نوری زنجیره انتقال الکترون میتوکندری (ETC) حاصل می شود.هنگامی که PBM در جریانهای مطلوب (تراکم انرژی) و طول موج اعمال می شود ، بدون ایجاد اثرات سوverse اثرات درمانی را در اندام های هدف ایجاد می کند [15،16]PBM درمانی جریان خون مغزی (CBF) را افزایش می دهد [17-19] ، متابولیسم انرژی مغز را تقویت می کند [17،20،21] و باعث افزایش دفاع آنتی اکسیدانی می شود [20]علاوه بر این ، توانایی آن در ارتقا protection حفاظت و بقای سلول های عصبی از طریق تعدیل واسطه های ضد آپوپتوز و پروپوپتوزیک واسطه است [22،23] و مولکول های سیگنالینگ التهابی [24،25] و همچنین تحریک عوامل نوروتروفیک [4،26،27]

2 ، برنامه بالینی

از نظر پزشکی ، طیف گسترده ای از اختلالات عصبی و روانشناختی بر ساختارهای مختلف مغزی تأثیر می گذارد.مطالعات اخیر بالینی مغز PBM در مورد مواردی مانند AD ، PD ، TBI و سکته مغزی ایسکمیک و همچنین MDD متمرکز شده است.با این حال ، تمایل فزاینده ای برای استفاده از این روش غیرتهاجمی در افراد کاملا سالم برای بهبود توانایی های شناختی آنها وجود دارد (تقویت شناختی)

1.1بیماری آلزایمر

علیرغم وجود چندین مطالعه حیوانی ، فقط چند مطالعه در مورد اثر PBM درمانی در بیماران AD و زوال عقل انجام شده است.با توجه به این مطالعات انسانی ، به عنوان یک نتیجه از درمان NIR PBM ، بهبود قابل توجهی در کیفیت خواب ، حالات روحی ، الگوهای EEG و همچنین عملکرد شناختی بهبود یافته از جمله حافظه و توجه به دست آمده است.71،195]علاوه بر این ، لیزر قرمز تحویل داده شده از طریق کاتتر شریانی منتهی به مغز باعث بهبود CBF در بیماران AD می شود ، و همچنین منجر به کاهش قابل توجه نمرات زوال عقل می شود [196]

2.2.بیماری پارکینسون

تا به امروز ، اکثر تحقیقات بالینی تأثیرات مثبت درمان PBM از طریق جمجمه را در شرایطی مانند TBI ، سکته مغزی و افسردگی نشان داده است ، که در آن منطقه هدف در مناطق قشر مغز است.از طرف دیگر ، پاتوژنز PD با ناهنجاری های موجود در SNc ، یک ساختار مغز میانی مرتبط است که در عمق 80-100 میلی متر از بخیه تاج ، زیر دوه قرار دارد.مطالعات نشان داده اند كه نور در ناحیه NIR ممكن است در عمق بیش از 20 میلی متر از سطح قشر مغز به مغز انسان نفوذ نكند.68]در نظر گرفته شده است که این یک محدودیت واضح در استفاده از PBM درمانی از طریق جمجمه در PD انسان است.با این حال ، در تنها مطالعه (غیر کنترل شده ، غیر تصادفی) در بیماران PD ، عملکردهای حرکتی و شناختی بهبود یافته پس از 2 هفته درمان با جمجمه بین جمجمه ای گزارش شده است [197]

3.3 آسیب مغزی

تاکنون ، اگرچه اکثر مطالعات حیوانی روی مدلهای حاد TBI انجام شده است ، در مقابل ، اکثر مطالعات بالینی بر روی بیماران مزمن TBI انجام شده است.این کاملاً معمول است که برای انسان هایی که از یک آسیب متوسط ​​یا شدید سر بهبود می یابند ، دچار انواع گسترده ای از علائم طولانی مدت از جمله اختلال شناختی (به عنوان مثال ، حافظه ضعیف ، عملکرد اجرایی ضعیف و تمرکز در مشکلات) ، سردرد ، اختلال در خواب و افسردگی.در مطالعات اولیه باز در TBI ، درمان با LED transcranial (633/870 نانومتر) باعث بهبود خودآگاهی ، خودتنظیمی در عملکرد اجتماعی و کیفیت خواب [30،33]تسلط بیشتر لیزر NIR منجر به اثر بالینی بیشتر مانند کاهش علائم سردرد و بهبود کیفیت خواب و همچنین بهبود وضعیتهای شناختی و خلقی در بیماران TBI [61]علاوه بر این ، بهبود هوشیاری و آگاهی در بیماران TBI با اختلالات شدید هوشیاری ، به دنبال تابش در 785 نانومتر ، طول موج تا حدی غیرمعمول برای درمان PBM از جمجمه به دست آمد.

4.4سکته

تا به امروز ، سه آزمایش بالینی با عنوان "کارآزمایی و ایمنی نوروترا" (NEST-1 [199] ، NEST-2 [90] ، و NEST-3 [200]) در بیماران سکته مغزی حاد انجام شده است.اگرچه مطالعات مرحله I و II ایمنی و اثربخشی PBM درمانی با استفاده از لیزر 808 نانومتری را نشان می دهد (در عرض 24 ساعت از شروع سکته مغزی اعمال می شود) ، آزمایشات فاز III ناامید کننده بودند و در مرحله تجزیه و تحلیل موقت برای بی فایده بودن پایان یافتند.علاوه بر این ، در مطالعات گاه به گاه تلاش شده است تا اثرات محافظت از نورون یا تجزیه عصبی PBM درمانی را در بیماران سکته مغزی مزمن از طریق ترانس کرانیال نشان دهد [181] و منطقه متعدد [201] روشهای تابش.

5.5افسردگی

توسعه روشهای درمانی موثر و پایدار برای افسردگی اساسی برای دهه ها یک هدف جهانی بوده است.تا به امروز ، مطالعات مربوط به اثرات ضد افسردگی PBM درمانی دوره پیگیری نسبتاً کوتاهی داشته است و می تواند به دو نوع مطالعه تقسیم شود ، بیماران مبتلا به MDD [11،202،203] و بیماران TBI مبتلا به افسردگی همراه [30،33،61]اولین مطالعه در بیماران MDD نشان داد که یک جلسه درمان با ال ای دی علائم افسردگی و اضطراب را کاهش می دهد

در مقایسه با روش درمانی دیگر ، مانند داروها ، نور درمانی بی خطرترین و بدون عوارض جانبی برای درمان است.
نور درمانی از مدت ها قبل در زمینه پزشکی شناخته می شد ، به خصوص برای نور قرمز و مادون قرمز.
همه مشتریان ما بعد از استفاده از روحیه خوب و راحتی برخوردار هستند.
دستگاه ما با مادون قرمز 810 نانومتری کار می کند ، می تواند از طریق جمجمه به مغز گسترش یابد ، مجموعه ای منحصر به فرد از مزایای عصبی را ارائه می دهد.این ماده معمولاً برای درمان ضایعات متاستاتیک در بافتهای عمیق و همچنین استخوان ها استفاده می شود.و همچنین برای تصویربرداری از سلولهای سرطانی ، و همچنین تشخیص و تخریب سلولهای تومور در گردش استفاده می شود.

1. طول موج 810 نانومتری توانایی گسترش از جمجمه تا مغز را دارد و باعث بهبودی از آسیب مغزی آسیب دیده و آسیب عصبی طولانی مدت می شود.
طول موج 2.810 نانومتری می تواند به بیماران مبتلا به افسردگی و اضطراب شدید کمک کند
3. نور NIR توسط سیتوکروم C اکسیداز در میتوکندری جذب می شود.
4. افزایش جریان خون ، انرژی ، محافظت در برابر نورون و التهاب کمتر.
5. درمان بیماری های آسیب زا (سکته مغزی ، TBI) ، تخریب عصبی و روانپزشکی.

چکیده:

قطعه جدیدی از تجهیزات برای LED (دیود ساطع کننده نور) مدیبی فوتوبیوم معرفی شده است.نتایج اولیه حاصل از اشباع اکسیژن مغزی منطقه ای و گرماسنجی قبل ، حین و بعد از تحریک نشان داده شده است.

این روش یک روش جدید برای تعیین کمیت اثرات بیولوژیکی یک روش درمانی ابتکاری ممکن ارائه می دهد.با این حال اندازه گیری بیشتر کاملاً ضروری است.

دستگاه فتوبیومدولاسیون مغز یک ابزار درمانی مبتنی بر اصل مدولاسیون نوری است.این یک اثر درمانی خوب بر روی رویدادهای آسیب زا (سکته مغزی ، آسیب مغزی آسیب دیده و ایسکمی جهانی) ، بیماری های دژنراتیو (زوال عقل ، آلزایمر و پارکینسون) و اختلالات روانپزشکی (افسردگی ، اضطراب ، اختلال استرس پس از سانحه) است

فوتوبیومولاسیون مغز (PBM) با دیودهای ساطع کننده نور قرمز تا نزدیک مادون قرمز (NIR) می تواند یک درمان نوآورانه برای انواع اختلالات عصبی و روانی باشد.نور قرمز / NIR می تواند کمپلکس زنجیره تنفسی میتوکندری IV (سیتوکروم c اکسیداز) را تحریک کرده و باعث افزایش سنتز ATP (آدنوسینتری فسفات) شود.علاوه بر این ، جذب نور توسط کانال های یونی منجر به آزاد شدن Ca2 + و فعال شدن عوامل رونویسی و بیان ژن می شود.PBM درمانی مغز می تواند ظرفیت متابولیک سلول های عصبی را بهبود بخشد و قادر به تحریک پاسخ های ضد التهابی ، ضد آپوپتوز و آنتی اکسیدان و همچنین نوروژنز و سیناپتوژنز است.یافته ها حاکی از آن است که PBM ممکن است به عنوان مثال عملکرد مغزی پیشانی افراد مسن را به روشی ایمن و مقرون به صرفه تقویت کند.

به افزایش اشباع اکسیژن مغزی منطقه ای در هنگام تحریک در سمت چپ و راست توجه داشته باشید.

نتایج حاصل از تصویربرداری حرارتی از اولین اندازه گیری خلبان با استفاده از کلاه ایمنی تحریک جدید.به افزایش دما روی کلاه ایمنی (ردیف بالا ؛ a قبل ، b در حین و c پس از تحریک) روی پیشانی (ردیف میانی ؛ d – f) و چانه (ردیف پایین ؛ g – i) توجه کنید.

عملکرد اصلی

1. طول موج 810 نانومتری توانایی گسترش از جمجمه تا مغز را دارد و باعث بهبودی از آسیب مغزی آسیب دیده و آسیب عصبی طولانی مدت می شود.

طول موج 2.810 نانومتری می تواند به بیماران مبتلا به افسردگی و اضطراب شدید کمک کند

3. نور NIR توسط سیتوکروم C اکسیداز در میتوکندری جذب می شود.

4. افزایش جریان خون ، انرژی ، محافظت در برابر نورون و التهاب کمتر.

5. درمان بیماری های آسیب زا (سکته مغزی ، TBI) ، تخریب عصبی و روانپزشکی.

موارد مصرف

1. حوادث تروماتیک (سکته مغزی ، آسیب مغزی ضربه ای و ایسکمی جهانی).
2. بیماری های دژنراتیو (زوال عقل ، آلزایمر و پارکینسون).
3. اختلالات روانپزشکی (افسردگی ، اضطراب ، اختلال استرس پس از سانحه).

منع مصرف

1. از قرار گرفتن در معرض مستقیم چشم ، مادر باردار ، ملانوما ، لکه های قهوه ای خودداری کنید.
2. بیماران تابو با تومورهای بدخیم در مراحل اولیه و میانی.
3. موارد منع مصرف برای بیماران مبتلا به اختلالات حاد خونریزی.

PBM درمانی بیش از 50 سال پیش توسعه یافته است.با این حال ، هنوز توافق مشترکی در مورد پارامترها و پروتکل های کاربرد بالینی آن وجود ندارد.برخی از تیم های تحقیقاتی استفاده از چگالی توان کمتر از 100mW / cm2 و چگالی انرژی 4 تا 10 J / cm2 را توصیه کرده اند.گروه های دیگر به اندازه 50 J / cm2 در سطح بافت توصیه می کنند.پارامترهایی مانند طول موج ، انرژی ، دبی ، قدرت ، تابش ، حالت پالس ، مدت زمان درمان و میزان تکرار را می توان در محدوده وسیعی اعمال کرد.نتایج اولیه فعلی ما پاسخ واضحی از rSO2 مغزی در رابطه با تحریک LED نشان داد.با این حال ، لازم به ذکر است که دما به طور قابل توجهی افزایش یافته است ، و این اثرات باید در مطالعات بیشتر با جزئیات مورد توجه قرار گیرد.همچنین این واقعیت وجود دارد که به نظر می رسد مطالعات بی اثر در سلولهای دارای فعالیت میتوکندری بالا بیشتر به دلیل دوز بیش از دوز کم باشد.بنابراین ، مطالعات بالینی در مورد دوزهای تحریک بهینه لازم است.

به نظر می رسد PBM از طریق جمجمه برای درمان بیماری های مختلف روانی امیدوار کننده است.Pitzschke و همکارانهمچنین انتشار نور در نواحی مختلف بیماری پارکینسون (PD) - مربوط به بافت عمیق مغز در طول روشنایی transcranial و transsphenoidal (در 671 و 808 نانومتر) از سر جسد و مدل سازی پارامترهای نوری بافت مغز انسان با استفاده از شبیه سازی های مونت کارلو.این مطالعه نشان می دهد که می توان بافت های عمیق مغز را به صورت transcranial و transsphenoidally نیز روشن کرد.این گزینه های درمانی را برای مبتلایان به PD یا سایر بیماری های مغزی که نیاز به نور درمانی دارند باز می کند.تحقیقات متعددی در مورد اثرات سو possible احتمالی LED PBM انجام شده است.

به عنوان مثال ، مورو و همکاراناثرات کاربرد طولانی مدت ، تا 12 هفته ، PBM (670 نانومتر) در میمون های طبیعی ، ساده لوح ماکاک را بررسی کرد.آنها هیچ مبنای بافت شناختی برای هیچ گونه نگرانی عمده ایمنی زیستی در ارتباط با PBM ارائه شده توسط یک روش داخل جمجمه ای پیدا نکردند.هنسی و هامبلین همچنین به ایمنی قبلاً اثبات شده و فقدان قابل توجه اثرات سوverse PBM ترانس جمجمه اشاره کردند.نتایج اولیه بسیار امیدوار کننده است.با این حال ، برای اینکه بتوان از این نوع PBM جدید به عنوان یک روش درمانی استفاده کرد ، کارهای تحقیقاتی بیشتری لازم است.بسیاری از محققان معتقدند PBM با LED و / یا لیزر برای اختلالات مغزی به یکی از مهمترین کاربردهای پزشکی نور درمانی در سالها و دهه های آینده تبدیل خواهد شد.

مرجع: بیولوژیکی مدولاسیون مغز - نتایج اولیه حاصل از اکسیمتری مغزی منطقه ای و تصویربرداری حرارتی

مشخصات فنی