MLS激光疗法在运动医学领域的应用研究进展
2023-09-08起宁陈涛刘子鑫
起宁 陈涛 刘子鑫
(1.沈阳体育学院研究生工作部 辽宁沈阳 110102;2.辽宁省体育科学研究所 辽宁沈阳 110004;3.凤庆县人民医院康复医学科 云南临沧 675900)
自1960 年激光问世以来[1],激光疗法就被应用于临床治疗。1971 年,Mester 发现低强度激光治疗可以促进小鼠伤口愈合,此后,低强度激光疗法开始被人们应用[2]。随着研究的不断深入,低强度激光疗法以其缓解疼痛、消除炎症、促进愈合及无不良副作用等特点,除了广泛应用于临床外,也广泛应用于运动医学,用来治疗运动系统疾病、运动损伤及促进运动疲劳的恢复,该疗法被证明是安全、有效的治疗方法[3]。近年来,在低能量激光疗法的基础上,高能量激光疗法出现在人们的视野中,其疗效也得到不断证实[4]。人们为了获取更快速、安全、有效的治疗方法,创建了MLS 激光,该疗法近年来广泛应用于运动医学领域。对此,该文就MLS激光疗法在运动医学领域中的研究效果及机制进行总结。
1 MLS激光疗法简述
多波锁定激光(Multiwave Llocked Ssystem,MLS)是一种由同步连续发射(808 nm 消肿、抗炎)和脉冲发射(905 nm 镇痛)组成的有独有专利技术的IV 类激光设备,它因具有治疗快速、高效、安全等优点而在临床中使用了多年,并得到了FDA 批准和CE 认证,已广泛应用于运动医学和疼痛治疗。大多数治疗激光器属于IIIB 类和IV 类。IIIB 类激光器功率较低,治疗效果有限,且治疗效果缓慢。开发IV类激光器是为了在更短的时间内获得更好的治疗效果,虽然其更高的功率会有更好的治疗效果,但是如果不控制激光能量,会对组织造成热损伤的风险。因此,人们为了获取更有效、更安全的治疗方法,经过不断的深入研究及实践,创建了MLS 激光,其由同步连续发射(808 nm)和脉冲发射(905 nm)组成,这种同步发射结合更高的能量输出,已被证明具有镇痛、抗炎和抗水肿的作用,并能穿透到更实质性的组织深度来治疗各种疾病,其可以穿透3~5cm 的深度而不会产生热量,从而最大限度减少与IV类激光器相关的热损伤风险[5]。
与传统激光相比,一方面,MLS 激光治疗仪2 个波长同时发射,实现能量剂量的同时应用,能量均匀分布在辐射表面,而传统的激光是以连续波或者脉冲波单一波长发射的,不能很好地实现协同作用;另一方面,MLS 激光治疗次数较传统激光缩短,见效快。
MLS 激光疗法广泛适用于许多疾病的治疗,有助于炎症的消除、镇痛、消肿,促进组织修复及伤口愈合。例如,肌肉—骨骼—肌腱疾病、神经性疼痛等疾病的治疗。治疗时需要避开眼睛等特殊部位,对光过敏、有文身及在过去2~3周内注射过类固醇等均属于禁忌证。
2 MLS激光疗法的作用机制
2.1 抗炎作用机制
MLS激光疗法的抗炎作用主要是通过刺激机体的防御免疫系统,使巨噬细胞、白细胞吞噬能力增强,并促使其分泌炎症抑制因子,促进免疫细胞的分化、活化,增强机体免疫功能,提高局部抗感染能力,来达到抑制炎症反应的效果;通过调节NF-κB通路来抑制NO的产生,抑制TNF-α等促炎因子的表达,达到抑制炎症的效果。Yamaura 等人[6]发现,用25 J/cm2光疗治疗之后,可以使TNF-α和IL-1β水平降低。Hwang等人[7]比较了不同剂量的激光治疗,发现都能降低促炎因子的表达。Genah等人[8]研究发现,激光治疗后能使促炎因子降低,抑制NO的产生。
2.2 镇痛机制
MLS激光疗法的镇痛机制主要是通过MLS激光作用于机体,使机体组织受到刺激,释放内啡肽、脑啡肽等镇痛物质,抑制A-δ和C纤维的传导,使疼痛闸门关闭,疼痛刺激的传导被抑制,提高痛阈,从而达到镇痛的效果。Galanti等人[9]让健康状况良好的运动员进行多次跑步,并针对股直肌疼痛进行MLS激光治疗,发现其能降低疼痛,较好地缓解症状。
2.3 消肿机制
MLS 激光疗法能够达到消肿的效果,主要是通过其产生的光能达到治疗区域并扩散到组织中,促进线粒体和ATP的生成,使血管和淋巴管扩张,促进血液循环和淋巴排毒,加快了体内的新陈代谢,继而达到消肿的效果。陈瑶等人[10]研究发现,肿胀与炎症的关系密不可分,在组织损伤后,会出现炎症反应,促进炎性因子(TNF-α、IL-1β、IL-6、PGE2等)释放和堆积,特别是PGE2 会加剧炎症的进一步发展,造成组织局部肿胀,而MLS 激光治疗能够通过提高新陈代谢,促进血液循环,缓解机体炎症等达到消肿的效果。
2.4 促进组织修复、伤口愈合的机制
MLS激光治疗,可影响细胞膜的通透性,促进蛋白合成、胶原纤维和成肌细胞的形成,增强酶的活性,促进氧气和代谢产物的交换,使更多的氧气到达线粒体,加速线粒体合成ATP,提高组织的代谢水平,来达到促进组织修复、伤口愈合的作用。研究表明[11-12],C2C12成肌细胞,在骨骼肌的再生和修复过程中发挥着至关重要的作用,并且能够促进萎缩肌肉的改善。Bollen等人[13]研究发现,激光治疗能促进组织修复,主要是因为其能改变C2C12 成肌细胞糖酵解酶活性及细胞骨架。除此之外,MLS 激光治疗还增加了PP1(细胞蛋白磷酸酶1)的表达,它能促进能量的合理利用,使细胞逆转到良好状态,在恢复中起着关键作用。
3 MLS激光疗法在运动医学领域中的应用
3.1 MLS激光疗法在骨骼、肌肉、肌腱疾病治疗中的应用
目前,MLS 激光疗法被广泛应用于骨骼、肌肉、肌腱疾病的治疗中。Dakowicz 等人[14]对30 例膝关节炎患者进行MLS 激光治疗后,发现MLS 激光疗法能缓解疼痛,改善关节活动度。Gasztych等人[15]将125名膝关节炎患者随机分为4组,每组接受不同的治疗,Ⅰ组接受单波长激光治疗(810 nm,剂量:8 J/点),Ⅱ组接受MLS激光治疗(频率:2 000 Hz,剂量:12.4 J/点),Ⅲ组也接受 MLS 激光治疗(剂量:6.6 J/点),Ⅳ组为安慰剂组,治疗后发现Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组均能缓解膝关节疼痛、改善其功能,但Ⅱ组的效果更明显。说明治疗剂量等治疗参数对治疗的效果有较大的影响。所以治疗时,选取合适的治疗参数是关键。Kedzierski 等人[16]用MLS 激光与经皮神经电刺激(TENS)对膝关节炎患者进行治疗,发现二者均有助于改善膝关节炎患者的不适症状,但MLS激光的直接镇痛效果更好。Viliani等人[17]对有骨骼肌肉疾病并伴有疼痛的患者进行激光针灸治疗,发现激光针灸是一种良好的管理疼痛的非药物治疗的方法,其安全、无创、高效,避免了皮肤刺穿的并发症。
在对肌肉痉挛、疲劳等的治疗中,Galanti等人[18]对运动后肌肉酸痛的运动员进行MLS 激光治疗(频率700 Hz,治疗时间2min,连续治疗3 天),发现经过3 天的治疗,患者的疼痛和肌肉痉挛等症状完全消失了。Stefani等人[19]对32名足球运动员肌肉损伤进行了MLS激光治疗,对于Ⅰ、Ⅱ级肌肉拉伤,采用的治疗参数为:频率1500 Hz,强度50%,治疗时间10 min,能量253.6 J,而对于挫伤采用的治疗参数为:频率700 Hz,强度50%,治疗时间10min,能量198.3 J,每周治疗5天,每天治疗10 min,基本3~4 天就可以恢复,能够较好地缩短肌肉恢复所需的时间。但由于其样本量不足,在后续的研究中可以增加样本量进行深入的研究。Fathy 等人[20]对骨质疏松症患者进行激光治疗与普拉提治疗,并比较二者治疗效果,发现二者联合使用对骨质疏松症有更好的效果。Silva等人[21]通过对小鼠进行不同剂量的激光治疗(1.5 J和3 J),发现3 J剂量的激光治疗能够加速肌纤维恢复,促进骨骼肌再生。
在对肌腱损伤的治疗中,Vignali等人[22]对17名有不同部位肌腱病的患者(膝部、肩部、踝部、足部)用MLS 激光进行治疗(治疗剂量:膝部5.27 J/cm2,肩部5.63 J/cm2,踝和足:14.69 J/cm2),治疗后发现MLS激光治疗能有效降低肌腱病患者的疼痛,改善机能,其中踝和足的治疗效果最佳。这可能是因为损伤程度不同,以及治疗参数不同导致的。Stergioulas 等人[23-25]用激光疗法、运动疗法治疗跟腱病、髌腱病及肩袖肌腱病,发现激光联合离心运动治疗在减轻疼痛、改善功能方面优于单独使用激光及离心运动。Joensen 等人[26]通过对肌腱病物理治疗的各大数据库整理分析,发现激光治疗能在短期和中期降低下肢肌腱病和足底筋膜炎的疼痛、改善功能,但没有长期数据,在未来需要进一步研究治疗的长期效果。Karaca等人[27]比较了冲击波治疗与高强度激光治疗肱骨外上髁的疗效,将42名患者随机分为3组,Ⅰ组运动疗法,Ⅱ组冲击波疗法联合运动疗法,Ⅲ组高强度激光疗法联合运动疗法,共进行10 次治疗,每周5 次,治疗后VAS 评分、握力以及手功能等都有显著改善,但高强度激光联合运动疗法的治疗效果最好。Dingemanse等人[28]用不同的物理治疗方法(超声、体外冲击波疗法、TENS、激光)治疗肱骨内、外上髁炎,发现超声和激光疗法有较好的效果,但研究的基本是短期效果,对长期效果的研究不足,可以在以后深入研究。Babatunde 等人[29]对肩峰下疾病采取了不同的治疗方法(针灸、手法治疗、运动、运动加手法治疗、激光治疗和微电流),发现在短期内激光治疗在减轻疼痛、改善功能有较好的效果,而在长期的随访中激光联合运动治疗有较好的效果。这些研究都证明了激光治疗的有效性,其可以单独使用,也可以联合运动疗法治疗,后者在治疗效果上更胜一筹。
在对腕管综合征、颈肩部疼痛、腰痛、筋膜疼痛的治疗中,Nunez 等人[30]用MLS 激光治疗30 位颈部筋膜疼痛患者后,发现其在减轻症状有非常好的效果。Samadi 等人[31]分别用激光和超声治疗了63 名确诊为肌筋膜疼痛综合征的患者,并对比其疗效,发现激光治疗能减轻疼痛及改善功能,并建议将激光作为肌筋膜疼痛综合征首选疗法之一。Alayat[32]用MLS 激光与传统激光对慢性颈部疼痛患者进行治疗后,发现MLS 激光能有效缓解其疼痛,与传统激光相比,其极大缩短了治疗所需时间,并且疗效是长期的,并不只是起即时作用。虽然MLS 激光在国外被广泛应用于各个领域,但在国内的研究还尚不足。
3.2 MLS激光疗法在治疗神经性疼痛中的应用
神经性疼痛是由中枢或者周围神经损伤引起的慢性疼痛,这种疼痛影响了患者的生活质量。Micheli 等人[33]用MLS激光对坐骨神经慢性压迫损伤的小鼠进行治疗,发现该疗法能抑制疼痛,抑制iNOS的表达,实现抗炎作用。Guzman 等人[34]用MLS 激光治疗30 例腰骶坐骨痛患者,每周3 次,共12 次,治疗后发现MLS 激光不仅能减轻患者疼痛程度,对日常生活也有较大改善,仅经过两次治疗,其疼痛症状就能有效控制。Olmos等人[35]对神经性头痛患者进行激光治疗后,指出该治疗方式在治疗舌神经痛、慢性疼痛综合征及睡眠呼吸障碍等方面有较好疗效,并且是安全有长期疗效的治疗方式。Grennell[36]对腰椎间盘突出并伴有其支配区域神经麻木症状的患者进行MLS 激光治疗一个疗程后(每周3 次,共4 周),其症状得到有效缓解,在治疗的9个月时,疼痛消失了,关节活动度也恢复了,表示该治疗方式是一种效果好并且持久的治疗方式。
4 结语
综上所述,MLS 激光疗法因其具有安全、高效、治疗时间短、无副作用等优势,在运动医学领域已经广泛应用。近年来,围绕MLS激光所进行的多项细胞分子、动物、人体实验已经过严谨的研究,为进一步更好地推广和应用MLS激光打下了良好的基础。虽然MLS激光在国外被广泛应用于各个领域,但国内的研究还尚不足,并且目前的研究多集中在各种疾病的疼痛、消肿等治疗中,较少有MLS 激光对运动性疲劳恢复效果进行研究,在未来可以进一步深入研究。