当美国国家航空航天局透露在轨道上对宇航员使用红光疗法时,公众对RLT的兴趣飙升。
在以下部分中,我们将对来自不同背景的科学家的研究项目进行文献综述,包括:
威斯康星医学院
海军特种作战第二组
美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心,AL 35812,(256)544-2121
神经内科
整形外科和神经外科
以下部分解释了在轨道上对身体的独特影响,红光疗法如何帮助补偿失重的有害影响,以及为什么美国国家航空航天局的顶尖科学家支持国际空间站(ISS)的宇航员以及宇航员回家后的康复治疗。
这在一定程度上为红光疗法在消费市场的更广泛使用提供了前景。
太空与红光疗法:治疗因失重导致的细胞脆弱性
宇航员可以在国际空间站停留长达六个月。考虑到这段时间,有必要考虑身体如何因缺乏大气压而退化(Nork,2020)。
微重力环境对人类健康的影响会随着时间的推移而加剧。缺乏外部医疗服务也意味着美国国家航空航天局需要尽可能多地利用资源来监测和治疗太空中的健康状况(Childress等人,2023)。
美国国家航空航天局的科学家已经知道,长期失重会导致骨骼和肌肉衰弱。他们指出,“宇航员的肌肉和骨骼萎缩有很好的记录,据报道,在太空中发生的各种轻伤要到地球着陆后才能愈合”(Whelan等人,2000)。这就是为什么最近返回地球的宇航员在接受锻炼和恢复方案之前,经常会出现站立和行走困难的情况。
然而,内部细胞效应尚不清楚。进一步的“对暴露于微重力和超重力的细胞的研究表明,人类细胞需要重力来刺激细胞生长”(Whelan等人,2000)。
换句话说,在没有引力的情况下长时间生活会导致细胞行为不同,这会减缓身体的愈合过程。
在众多可用选项中,美国国家航空航天局发现,使用LED“显著改善了长期太空任务中宇航员的医疗保健”(Whelan等人,2000)。
这是通过“促进伤口愈合和人体组织生长”的潜力实现的(Whelan等人,2000)。在他们的研究中,美国国家航空航天局仔细研究了特定的红光波长,包括680nm、730nm和880nm,发现这些波长最适合治疗。后来的研究表明,更高的波长会进一步渗透到体内,并有望具有类似的治疗价值(Algorri等人,2021)。
研究人员使用光谱仪发现,这些波长穿透皮肤表面达23厘米。这就是导致线粒体暴露的原因,从而刺激线粒体并加快其愈合(Glass,2021)。
红光疗法治疗特性的发现
大量研究揭示了红光疗法对医疗患者的愈合特性,强烈表明RLT因其伤口愈合特性而对“民用医疗、军事形势和长期太空飞行”具有显著益处(Whelan等人,2000)。
在一个病例中,RLT治疗导致2成纤维细胞增殖、生长因子合成、胶原蛋白产生和血管生成增加,”(Whelan等人,2000)。在其他情况下,这种经美国食品药品监督管理局批准的治疗“使组织培养中的成纤维细胞和肌肉细胞的生长增加了五倍”(Whelan等人,2000)。
除了有文献记载的愈合特性外,胶原蛋白产量的增加显示了消费者对更健康皮肤和抗衰老特性的应用。
研究人员还表现出对LED的偏好。具有许多二极管的面板可以以多种波长将光投射到身体的更大表面积上,在治疗过程中与其他波长结合时具有进一步的治疗益处(Bayat等人,2022)。
研究人员还指出,“对美国国家航空航天局、军方和平民的潜在益处包括治疗严重烧伤、挤压伤、无法愈合的骨折、肌肉和骨骼萎缩、创伤性缺血性伤口、辐射、组织损伤、受损的皮肤移植物和组织再生”(Whelan等人,2000)。
Whelan的研究还探讨了RLT如何应用于大脑治疗。
RLT脑治疗的发现
尽管患者首先应该寻求医生的指导,但对RLT的进一步试验发现,它可能支持脑瘤的治疗。
同时,应该理解的是,红光疗法并不打算作为肿瘤的唯一治疗方法,而是可能与医疗保健从业者推荐的其他治疗方法一起使用。
一些研究表明,面板发出的RLT波长确实会穿透头骨(完全无创),因此可能对大脑具有治疗作用。在针对阿尔茨海默氏症治疗的研究中也发现了这一点(Ailoaie等人,2023)。RLT还可以减少脑部炎症(Cardodo等人,2022)。
脑肿瘤的治疗与药物的使用同时进行。“PDT包括静脉注射光敏剂,光敏剂优先积聚在肿瘤细胞中,”(Whelan等人,2000)。
美国国家航空航天局同样使用了发光二极管,这些二极管实际上可能具有更好的皮肤和头骨穿透力。
随着发光二极管技术的改进,像SAIDI这样的制造商已经生产出波长更高的面板,高达850nm等,这些面板可能会穿透皮肤表面,以增强愈合性能。
参考文献:
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Algorri,J.F.,Ochoa,M.,Roldan Varona,P.,Rodriguez Cobo,L.和López Higuera,J.M.(2021)。光技术用于高效和有效的光动力疗法:一篇批判性综述。癌症,13(14),3484。
Bayat,M.,Albright,R.,Hamblin,M.R.,&Chien,S.(2022)。蓝光治疗对临床前和临床受试者伤口愈合的影响:系统综述。医学激光杂志,13。
Cardoso,F.D.S.、Salehpour,F.、北卡罗来纳州科英布拉、Gonzalez Lima,F.和Gomes da Silva,S.(2022)。治疗神经炎症的光生物调节:对照实验动物研究的系统综述。神经科学前沿,161006031。
Childress,S.D.、Williams,T.C.和Francisco,D.R.(2023)。美国国家航空航天局太空飞行人体系统标准:通过支持宇航员的健康、安全和性能来实现载人航天任务。《微重力》,9(1),31。
格拉斯,G.E.(2021)。光生物调节:低强度光疗的临床应用。《美容外科杂志》,41(6),723-738。
惠兰,H.T.,霍尔,J.M.,惠兰,N.T.,多诺霍,D.L.,Cwiklinski,J.,施密特,M.H.,…&H.Stinson(2000年1月)。美国国家航空航天局发光二极管医疗项目——太空飞行和地面应用进展。载于AIP会议记录(第504卷,第1期,第37-43页)。美国物理学会。
诺斯克,P.(2020)。心血管系统对失重的适应:惊喜、悖论和对深空任务的影响。生理学报,228(3),e13434。