PDF, 1.78 MB - SozialStiftung Bamberg
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Lasertherapie Innovationstage Strahlentherapie, 16.Januar 2016, Bamberg PD Dr. Antje Fahrig, Chefärztin Klinik und Praxis für Radioonkologie und Strahlentherapie, Sozialstiftung Bamberg Hintergrund Lichttherapie in der Antike Griechen (Heliopolis) und Ägypten Spezielle Tempel: Nutzung von Licht, das in spezielle Farben gebrochen wurde für die Behandlung der verschiedensten Krankheiten Niels Finsen (1860-1904) 1903 Nobelpreis für Medizin The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1903 was awarded to Niels Ryberg Finsen "in recognition of his contribution to the treatment of diseases, especially lupus vulgaris, with concentrated light radiation, whereby he has opened a new avenue for medical science". Hintergrund Behandlung mit Laserlicht (monochromatisch, kohärent) Ziel Schmerzreduktion Beschleunigung von Wundheilung Entzündungsbehandlung Wirksamkeit galt lange als wissenschaftlich überwiegend nicht nachgewiesen Hintergrund Namensgebung Softlasertherapie (veraltet) Kaltlichtlaser-Therapie Laserbiostimulation Laserbiomodulation Low-Level Laser irreführend, da auch mit Lasern hoher Leistung Wissenschaftlich besser laser photo therapy noch nicht überall durchgesetzt Lambert-Beer´sches Gesetz Beschreibt die Abnahme der Intensität einer Strahlung Hintergrund Warum diese Wellenlänge? Absorptionskoeffizient beschreibt, wieviele Photonen auf einer definierten Wegstrecke bei einer vorgegebenen Wellenlänge absorbiert werden. 1/cm; 1/mm Beschreibung des Lasers Energiedichte z.B. 1 Joule/cm² Bestrahlungsdauer z.B. 1 Joule/cm² in einer Sekunde Leistung 1 Watt Wellenlänge bestimmt aufgrund der optischen Eigenschaften, ob die Leistung im µm³ oder cm³ Bereich deponiert wird Klinischer Hintergrund Erster medizinischer Nachweis von „Biostimulation“ Endre Mester 1963, Semmelweis Universität, Budapest Tumorinduktion / Tumorheilung? Laserung mit 694 nm an rasierter Haut von Mäusen keine Tumoren aber: Haare wuchsen bei den gelaserten Mäusen wesentlich schneller wieder Verbesserte Epithelialisation schlecht heilender Wunden Endre Endre 324. Endre Endre Endre Mester, B.Szende. The effect of laser beams on the growth of hair in mice. Radiobiol Radiother 1968, 621-626. Mester. Über die Wirkung von Laserstrahlen auf die Bakterienphagozytose der Leukozyten. Acta Biol Med 1968, 317Mester. Clinical application of laser beams. Lyon Chir 1969, 335-345. Mester. Effect of laser rays on muscle fibre regeneration. Acta Chir Acad Sci Hung 1972, 315-324. Mester. Laser - induced stimulation of the vascularisation of the healing wound. Separat Exp 1974, 341-345. Wirkung Biologische Effekte sind vorhanden. Aber : Wie wirkt die Laserenergie auf Zellebene? Was sind die optimalen unterschiedlichen Effekte? Lichtparameter für die Photochemische Prozesse Tiina Karu Professorin für Laserbiologie und Lasermedizin Direktorin am >Institute on Laser and Informatic Technologies at the Russian Academy of Science< Zentrale Bedeutung Einfluß des Lichts in den Mitochondrien (ATP-Synthese ) Photochemische Prozesse der Geweberegeneration Absorption des Laserlichtes von den sogenannten Antennenpigmenten der Atmungskette T Karu. Molecular mechanism of the therapeutic effect of low - intensity laser irradiation. Lasers Life Sci 1988 T Karu. Mechanisms of Low-Power Laser Light Action on cellular Level. Simunovic Z. Lasers in Medicine and Dentristry.AKD 2000 L Wilden, R Karthein. Zur Wirkung von Low Level Laser Strahlung auf den zellulären Energietransfer. Laser Med 1999 Stimulation der Flavindehydrogenase und Cytochromoxidase und dadurch direkte Aktivierung der Atmungskette und schließlich gesteigerte ATP-Synthese um bis zu 400% O.A.Tiphlova, T Karu. Role of primary photoacceptors in low-power laser effects:action of He-Ne Laser radiation on bacteriophage T4 - Escherichia coli interaction. Lasers Surg Med 1989 T Karu. Photobiology of low-power laser effects. Health Phys 1989 T Karu. Absorption measurements of a cell monolayer relevant to phototherapy: Reduction of cytochrome c oxidase under near IR radiation. J of photochemistry and Photobiology 2005 HR Friedmann. A possible Explanationj of laser-induced stimulation and damage of cell cultures. J Photochem Photobiol 1991 S Pasarella. Certain features of the effect of NADH irradiation by Helium-Neon Laser on the activities of different lactat dehydrogenases:Constancy of effect with time and energy-dose dependence. BullMolBioMed 1982 S Pasarella. Increase in the ADP / ATP exchange in the rat liver mitochondria irradiated in vitro by Helium-Neon Laser. BiochemBiophysResComm 1988 R Lubart. Effects of visible and near-infrared lasers on cell cultures. J PhotochemPhotobiol 1992 T Karu, N Afanasyeva. Cytochrome oxidase as primary photoacceptor for cultured cells in visible and near IR regions. DoklAkadNaukDoklBiophys Moskau 1995 Photochemische Prozesse der Geweberegeneration Folgen der gesteigerten ATP - Synthese Aktivierung der Na-K-Ionenpumpe Stabilisierung des Membranpotentials der Zelle Schmerzreiz / Schmerzweiterleitung werden gehemmt I Szundi. Near-infrared timeresolved optical absorption studies of the reaction of fully Cytochrome c oxidase with dioxygen Biochem 2001 T Karu. The Science of Low Power Laser Therapy. Gordon and Breach 1998 T Karu. Primary and secondary mechanisms of action of visible-to-near IR radiation on cells. Photochem Photobiol 1999 T Karu. Mechanisms of Low-Power Laser Light Action on cellular Level . Lasers in Medicine and Dentistry 2000 T Karu. Photobiological modulation of cell attachment via cytochrome c oxidase. PhotochemPhotobiolSci 2004 T Karu. Absorption measurements of a cell monolayer relevant to phototherapy: Reduction of cytocrome c oxidase under near IR radiation. J of Photochemistry and Photobiology 2005 G Danhof. Biological effects of the laser beam. Lasers in Medicine and Dentistry 2000 Photochemische Prozesse der Geweberegeneration Folgen der gesteigerten ATP - Synthese Gesteigerte DNA-/ RNA – Synthese Gesteigerte Mitose Geweberegeneration wird gesteigert M Dyson, S Young. Effect of laser therapy on wound contraction and cellularity an mice. Lasers Med.Sci 1982 T Karu. Molecular mechanism of the therapeutic effect of low-intensity laser irradiation. Lasers Life Sci 1988 E Iliev. Softlaser in der Dermatologie. Edition SVESA 1988 V Manteifel. Activation of transcription in lymphocytes after exposure to a He-Ne laser. MolBiol 1990 G Danhof. Biological effects of the laser beam. Lasers in Medicine and Dentistry. 2000 OA Tiphlova, T Karu. Role of primary photoacceptors in low-power laser effects:action of He-Ne Laser radiation on bacteriophage T4 - Escheria coli interaction. LasersSurgMed 1989 N Ben-Dov. Low-energy laser irradiation affect satellite cellproliferation and differentiation in vitro. BiochemBiophysActa 1999 V Veen, P Lievens. Low level laser therapy (LLLT): the influence on the proliferation of fibroblasts and the Influence on the regeneration process of lymphatic, muscular and cartilage tissue. Lasers in Medicine and Dentistry. 2000 Photochemische Prozesse der Geweberegeneration Folgen der gesteigerten ATP - Synthese Anregung der venösen und arteriellen Mikrozirkulation Leukozyten und Makrophagen gelangen ins Gewebe P Lievens. The effect of I.R. Laser irradiation on the vasomotricity of the lymphatic system. LasersMedSci 1991 N Zhevago. Changes of some cytokine ratio in human circulating blood as a mechanism of antiinflammatory effect of visible polarized light. Book of abstract of the 8.th International Congress of the European Medical Laser Association (EMLA). 2001 A Vacek. Increase in the capacity of bone marrow exposed to He-Ne Laser radiation for growth of GM-CFC colonies in vitro. Folia Biol 1990 Stimulation von Phagozytose T Berki: Effect of low-power continuous-wave He-Ne laser irradiation on in vitro cultured lymphatic cell lines and macrophages StudBiophys 1985 T Karu. Helium-Neon-laser-induced respiratory burst of phagocytic cells. Lasers Surg Med 1989 E Mester. Auswirkungen direkter Laserbestrahlung auf menschliche Lymphozyten. Arch Dermatol Res 1978 Es resultiert ein antientzündlicher Effekt (auch Bsp. Plantarfasciitis) Klinische Daten…KMT N = 38 (autologe oder allogene Stammzell-Transplantation) randomisiert, placebokontrolliert, prospektiv Diodenlaser InGaAlP (Indium Gallium Aluminium Phosphid) 660 nm, 50 mW, 4 J/cm²; Punktlaser 16.7 sec / Punkt Einschluß intakte Mukosa bei Beginn der Konditionierung Ausschluß nicht myeloablative Transplantation Medikamente zur Mukositisprophylaxe / -therapie alle Patienten spezielle Mundhygiene mit Bürste und Spülung Antunes et al. Low power laser in the prevention of induced oral mucositis in bone marrow transplantation patients. Blood 2006 Klinische Daten…KMT Laserung vom ersten Tag der Konditionierungs-Phase (D-7) bis zur Neutrophilen-Erholung Oberlippe Unterlippe bukkale Mukosa Zungenrücken, Zunge ventral, Zunge lateral Mundboden harter, weicher Gaumen Antunes et al. Low power laser in the prevention of induced oral mucositis in bone marrow transplantation patients. Blood 2006 Klinische Daten…KMT OMAS WHO – Skala Antunes et al. Low power laser in the prevention of induced oral mucositis in bone marrow transplantation patients. Blood 2006 Klinische Daten…KMT Mukositis Schweregrad Mucositishäufigkeit 12 10 Anzahl Patienten 8 Lasergruppe Kontrollgruppe 6 4 2 0 Grad 0 Grad 1 Grad 2 Grad 3 Grad 4 Antunes et al. Low power laser in the prevention of induced oral mucositis in bone marrow transplantation patients. Blood 2006 WHO Skala Klinische Daten…KMT Laser Kontrolle Ulzerationen > 6 cm² 5,3 % 73,7 % Keine Ulzerationen 63,1 % 10,5 % Antunes et al. Low power laser in the prevention of induced oral mucositis in bone marrow transplantation patients. Blood 2006 Gibt es negative Effekte? Was passiert mit dem Tumor? SCC-25 nichtmaligne Zellen (BEAS-2B) Fibroblasten unter LLLT an 3 aufeinanderfolgenden Tagen für 15 min. vs. Kontrolle (Schein) MTT – Essay Zellproliferation Flußzytometrie DNA – staining Zellzyklus – Distribution Annexin V Apoptose Schartinger et al. Differential response of fibroblasts, non-neoplastic epithelial cells, and oral carcinoma cells to low-level laser therapy. Support Care Cancer 2011 Gibt es negative Effekte? Was passiert mit dem Tumor? LLT Kontrolle Fibroblastenproliferation p < 0.001 BEAS-2B – Proliferation p = 0.003 SCC-25 – Proliferation Schartinger et al. Differential response of fibroblasts, non-neoplastic epithelial cells, and oral carcinoma cells to low-level laser therapy. Support Care Cancer 2011 Was sagt die Leitlinie zum Thema Lasertherapie ? Pat. über 60 J ECOG ≤ 2 def RT, 2 bis 66 Gy, >2/3 der Mundhöhle im Zielvolumen 6 MV, 3Dconf RT (sd/ds), nach 40 Gy RM-Schonung, e-, (alte Technik) prospektiv randomisiert, doppelblind (Pat.verblindung: Scheinlaser und Auswerter-verblindet) OM III°/IV°, VAS>7, PEG Schmerzen Gewichtsverlust Fazit Die Laser-Photo-Therapie zur Prophylaxe und Therapie der Radiomukositis ist wirksam und es gibt zunehmend mehr seriöse Untersuchungen zur Fragestellung.