Fotobiomodulasi untuk Meningkatkan Fungsi Otak pada Demensia (Demensia PBM) (Demensia PBM)

1. Perkenalan

Selama dua dekade terakhir, terapi fotobiomodulasi otak (PBM) telah diperkenalkan sebagai modalitas inovatif untuk stimulasi aktivitas saraf untuk meningkatkan fungsi otak.Teknik berbasis cahaya ini melibatkan pemaparan jaringan saraf ke fluensi cahaya rendah (mulai dari <1 hingga> 20 J / cm2, dan pada panjang gelombang mulai dari merah hingga inframerah-dekat (NIR) (600 hingga 1100 nm) melalui berbagai cahaya metode pengiriman [1].Parameter keamanan dan pengobatan optimal dari terapi PBM otak seperti panjang gelombang, kelancaran, kepadatan daya, jumlah pengulangan, durasi pengobatan, dan cara penyampaian cahaya (kontinyu).

atau berdenyut) telah banyak diteliti dalam studi praklinis [2-5].Bukti in vivo pertama dari efek neurotherapeutic terapi PBM dicapai pada model stroke emboli kelinci untuk menguji kemampuannya dalam mencegah kerusakan atau memperbaiki kerusakan pada otak yang terjadi setelah stroke [6].Efek pelindung saraf dari laser dan dioda pemancar cahaya (LED) dalam berbagai kondisi neurologis seperti cedera otak traumatis (TBI) [7], stroke iskemik (IS) [8], Penyakit Alzheimer (AD) [9], Penyakit Parkinson (PD) [10], dan gangguan psikologis seperti depresi dan kecemasan [11,12], serta penurunan kognitif terkait usia [13,14] juga telah ditampilkan.

Efek menguntungkan dari PBM terutama dianggap sebagai hasil dari fotostimulasi rantai transfer elektron mitokondria (ETC).Ketika PBM diterapkan pada fluences (kepadatan energi) dan panjang gelombang yang optimal, PBM menghasilkan efek terapeutik pada organ target tanpa menyebabkan efek samping [15,16].Terapi PBM meningkatkan aliran darah otak (CBF) [17-19], meningkatkan metabolisme energi otak [17,20,21] dan meningkatkan pertahanan antioksidan [20].Selain itu, kemampuannya untuk mempromosikan perlindungan saraf dan kelangsungan hidup dimediasi melalui modulasi mediator anti-apoptosis dan pro-apoptosis [22,23] dan molekul pemberi sinyal inflamasi [24,25] serta stimulasi faktor neurotropik [4,26,27].

2, aplikasi klinis

Secara medis, berbagai gangguan neurologis dan psikologis memengaruhi berbagai struktur otak.Studi terapi PBM otak klinis baru-baru ini telah difokuskan pada kondisi seperti DA, PD, TBI dan stroke iskemik serta MDD.Namun ada juga minat yang berkembang untuk penerapan modalitas non-invasif ini pada individu yang sangat sehat untuk meningkatkan kemampuan kognitif mereka (peningkatan kognitif)

1.1.Penyakit Alzheimer

Meskipun ada beberapa penelitian pada hewan, hanya ada sedikit penelitian tentang efektivitas terapi PBM pada pasien DA dan demensia.Mengenai studi manusia ini, peningkatan yang signifikan dalam kualitas tidur, keadaan suasana hati, pola EEG serta peningkatan fungsi kognitif termasuk memori dan perhatian, telah diperoleh sebagai konsekuensi dari terapi NIR PBM [71,195].Selain itu, laser merah yang dikirim melalui kateter arteri yang menuju ke otak memberikan peningkatan CBF pada pasien DA, dan juga menghasilkan penurunan skor demensia yang luar biasa [196].

2.2.penyakit Parkinson

Sampai saat ini, mayoritas penyelidikan klinis mengungkapkan dampak positif dari terapi PBM transkranial pada kondisi seperti TBI, stroke, dan depresi, di mana area target berada di area kortikal otak.Di sisi lain, patogenesis PD terkait dengan kelainan pada SNc, struktur otak tengah yang terletak pada kedalaman 80-100 mm dari jahitan koronal, di bawah dura.Penelitian telah menunjukkan bahwa cahaya di wilayah NIR mungkin tidak dapat menembus otak manusia lebih dalam dari 20 mm dari permukaan kortikal [68].Ini dianggap sebagai batasan yang jelas dalam penerapan terapi PBM transkranial pada PD manusia.Namun, dalam satu-satunya studi (tidak terkontrol, tidak acak) pada pasien PD, peningkatan fungsi motorik dan kognitif telah dilaporkan setelah 2 minggu terapi PBM transkranial [197].

3.3 Cedera otak traumatis

Sejauh ini, meskipun sebagian besar penelitian pada hewan telah dilakukan pada model TBI akut, sebaliknya sebagian besar penelitian klinis telah dilakukan pada pasien TBI kronis.Sangat umum bagi manusia yang pulih dari cedera kepala sedang atau parah menderita berbagai gejala jangka panjang termasuk gangguan kognitif (misalnya, ingatan yang buruk, fungsi eksekutif yang terganggu, dan kesulitan berkonsentrasi), sakit kepala, gangguan tidur, dan depresi.Dalam studi terbuka awal di TBI, terapi LED transkranial (633/870 nm) meningkatkan kesadaran diri, pengaturan diri dalam fungsi sosial dan kualitas tidur [30,33].Fluence laser NIR yang lebih tinggi menghasilkan kemanjuran klinis yang lebih besar seperti berkurangnya tanda-tanda sakit kepala dan kualitas tidur yang lebih baik serta peningkatan keadaan kognitif dan mood pada pasien TBI [61].Selain itu, meningkatkan kewaspadaan dan kesadaran pada pasien TBI dengan gangguan kesadaran yang parah dicapai setelah penyinaran pada 785 nm, panjang gelombang yang agak jarang untuk terapi PBM transkranial.

4.4.Stroke

Sampai saat ini, tiga uji klinis, yang disebut "Uji Efektivitas dan Keamanan Neurothera" (NEST-1 [199], NEST-2 [90], dan NEST-3 [200]) telah dilakukan pada pasien stroke akut.Meskipun studi fase I dan II menunjukkan keamanan dan efektivitas terapi PBM menggunakan laser 808 nm (diterapkan dalam 24 jam setelah onset stroke), uji coba fase III mengecewakan dan dihentikan karena sia-sia pada tahap analisis sementara.Selain itu, upaya telah dilakukan dalam studi sesekali untuk menunjukkan efek neuroprotektif atau neuroreparative dari terapi PBM pada pasien stroke kronis melalui transkranial [181] dan beberapa area [201] metode iradiasi.

5.5.Depresi

Pengembangan modalitas pengobatan yang efektif dan berkelanjutan untuk depresi berat telah menjadi tujuan global selama beberapa dekade.Sampai saat ini, penelitian tentang efek antidepresan dari terapi PBM memiliki periode tindak lanjut yang relatif singkat dan dapat dibagi menjadi dua jenis penelitian, pasien dengan MDD [11,202,203] dan pasien TBI dengan depresi komorbid [30,33,61].Studi pertama pada pasien MDD menunjukkan bahwa satu sesi terapi LED mengurangi gejala depresi dan kecemasan

Dibandingkan dengan metode terapi lain, seperti obat-obatan, terapi cahaya merupakan cara pengobatan yang paling aman dan tanpa efek samping.
Terapi cahaya sudah dikenal dalam bidang medis sejak lama, terutama untuk lampu merah dan infra merah.
Semua klien kami merasakan semangat yang baik dan nyaman setelah menggunakan.
Perangkat kami bekerja dengan infra merah 810nm, yang dapat menyebar melalui tengkorak ke otak, menawarkan serangkaian manfaat neurologis yang unik.Biasanya digunakan untuk mengobati lesi metastasis di jaringan dalam serta di tulang.Dan juga digunakan untuk pencitraan sel kanker, serta deteksi dan penghancuran sel tumor yang bersirkulasi.

1.Panjang gelombang 810 nm memiliki kemampuan untuk memanjang melalui tengkorak ke otak, meningkatkan pemulihan dari cedera otak traumatis dan mengurangi kerusakan saraf jangka panjang.
Panjang gelombang 2.810nm dapat membantu pasien dengan depresi dan kecemasan yang parah
3. Cahaya NIR diserap oleh sitokrom C oksidase di mitokondria.
4. Peningkatan aliran darah, energi, pelindung saraf, dan berkurangnya peradangan.
5. mengobati penyakit traumatis (stroke, TBI), neurodegeneratif, dan kejiwaan.

Abstrak:

Sebuah peralatan baru untuk fotobiomodulasi otak LED (light emitting diode) diperkenalkan.Hasil awal dari saturasi oksigen serebral regional dan dari termografi ditampilkan sebelum, selama dan setelah stimulasi.

Prosedur ini menawarkan cara baru untuk mengukur efek biologis dari metode terapi inovatif yang memungkinkan.Namun pengukuran lebih lanjut mutlak diperlukan.

Mesin Fotobiomodulasi Otak adalah instrumen terapeutik berdasarkan prinsip fotobiomodulasi.Ini memiliki efek terapeutik yang baik pada peristiwa traumatis (stroke, cedera otak traumatis, dan iskemia global), penyakit degeneratif (demensia, Alzheimer dan Parkinson), dan gangguan kejiwaan (depresi, kecemasan, gangguan stres pasca trauma)

Fotobiomodulasi otak (PBM) dengan dioda pemancar cahaya (LED) merah hingga inframerah dekat (NIR) bisa menjadi terapi inovatif untuk berbagai gangguan neurologis dan psikologis.Lampu merah / NIR dapat merangsang kompleks rantai pernapasan mitokondria IV (sitokrom c oksidase) dan meningkatkan sintesis ATP (adenosintriphosphate).Selain itu, penyerapan cahaya oleh saluran ion menyebabkan pelepasan Ca2 + dan aktivasi faktor transkripsi dan ekspresi gen.Terapi PBM otak dapat meningkatkan kapasitas metabolisme neuron dan mampu menstimulasi respon anti inflamasi, anti apoptosis dan antioksidan serta neurogenesis dan sinaptogenesis.Temuan menunjukkan bahwa PBM dapat meningkatkan, misalnya, fungsi otak depan orang dewasa yang lebih tua dengan cara yang aman dan hemat biaya.

Perhatikan peningkatan saturasi oksigen otak regional selama dan setelah stimulasi di sisi kiri dan kanan.

Hasil dari pencitraan termal pengukuran pilot pertama menggunakan helm stimulasi baru.Perhatikan peningkatan suhu pada helm (baris atas; a sebelum, b selama, dan c setelah stimulasi) di dahi (baris tengah; d – f) dan di dagu (baris bawah; g – i).

Fungsi utama

1.Panjang gelombang 810 nm memiliki kemampuan untuk memanjang melalui tengkorak ke otak, meningkatkan pemulihan dari cedera otak traumatis dan mengurangi kerusakan saraf jangka panjang.

Panjang gelombang 2.810nm dapat membantu pasien dengan depresi dan kecemasan yang parah

3. Cahaya NIR diserap oleh sitokrom C oksidase di mitokondria.

4. Peningkatan aliran darah, energi, pelindung saraf, dan sedikit peradangan.

5. mengobati penyakit traumatis (stroke, TBI), neurodegeneratif, dan kejiwaan.

Indikasi

1. Peristiwa traumatis (stroke, cedera otak traumatis, dan iskemia global).
2. Penyakit degeneratif (demensia, Alzheimer dan Parkinson).
3. Gangguan kejiwaan (depresi, kecemasan, gangguan stres pasca trauma).

Kontraindikasi

1. Hindari kontak langsung dengan mata, perut wanita hamil, melanoma, flek coklat.
2. Tabu pasien dengan tumor ganas tahap awal dan menengah.
3. Kontraindikasi pada pasien dengan gangguan perdarahan akut.

Terapi PBM dikembangkan lebih dari 50 tahun yang lalu;Namun, masih belum ada kesepakatan umum tentang parameter dan protokol untuk aplikasi klinisnya.Beberapa tim peneliti merekomendasikan penggunaan kerapatan daya kurang dari 100 mW / cm2 dan kerapatan energi 4 hingga 10 J / cm2.Kelompok lain merekomendasikan sebanyak 50 J / cm2 pada permukaan jaringan.Parameter seperti panjang gelombang, energi, flfluence, power, irradiance, mode pulse, durasi perawatan, dan tingkat pengulangan dapat diterapkan dalam berbagai macam.Hasil pendahuluan kami saat ini menunjukkan respon yang jelas dari rSO2 otak dalam kaitannya dengan stimulasi LED.Namun, harus disebutkan bahwa suhu meningkat secara signifikan, dan efek ini harus diperhitungkan dalam penelitian lebih lanjut secara rinci.Ada juga fakta bahwa penelitian yang tidak efektif pada sel dengan aktivitas mitokondria tinggi tampaknya lebih sering disebabkan oleh pemberian dosis yang berlebihan daripada dosis yang kurang.Oleh karena itu, diperlukan studi klinis mengenai dosis stimulasi yang optimal.

PBM transkranial tampaknya menjanjikan untuk mengobati berbagai penyakit mental.Pitzschke dkk.juga mengukur propagasi cahaya di berbagai area jaringan otak dalam yang relevan dengan penyakit Parkinson (PD) selama penerangan transkranial dan transsphenoidal (pada 671 dan 808 nm) dari kepala mayat dan parameter optik model jaringan otak manusia menggunakan simulasi Monte-Carlo.Studi ini menunjukkan bahwa dimungkinkan juga untuk menerangi jaringan otak bagian dalam secara transkranial dan transsphenoidal.Ini membuka pilihan terapi bagi penderita PD atau penyakit otak lainnya yang membutuhkan terapi cahaya.Ada beberapa penelitian tentang kemungkinan efek samping untuk PBM LED.

Misalnya, Moro et al.mengeksplorasi efek aplikasi jangka panjang, hingga 12 minggu, PBM (670 nm) pada monyet normal kera naif.Mereka tidak menemukan dasar histologis untuk masalah keamanan hayati utama yang terkait dengan PBM yang disampaikan melalui pendekatan intrakranial.Hennessy dan Hamblin juga menunjukkan keamanan yang sudah mapan dan kurangnya efek samping PBM transkranial.Hasil awal sangat menjanjikan;namun, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk dapat menggunakan, misalnya, jenis PBM baru ini sebagai metode terapeutik.Banyak peneliti percaya bahwa PBM dengan LED dan / atau laser untuk gangguan otak akan menjadi salah satu aplikasi medis terpenting dari terapi cahaya dalam beberapa tahun dan dekade mendatang.

Referensi: Fotobiomodulasi Otak - Hasil Awal dari Oksimetri Serebral Regional dan Pencitraan Termal

Spesifikasi