العلاج بالضوء الأحمر لتخفيف الألم: علم وبروتوكولات

كيف يعمل العلاج بالضوء الأحمر: علم تغيير النمط الضوئي الحيوي وتخفيف الألم

فهم العلاج بتغيير النمط الضوئي الحيوي (PBMT) وإنتاج الطاقة الخلوية

تعمل علاجات الضوء الأحمر من خلال آلية تُعرف باسم التحوير الضوئي الحيوي أو اختصارًا PBMT. وبشكل أساسي، يستخدم هذا العلاج بعض الأطوال الموجية للضوء تتراوح تقريبًا بين 630 إلى 940 نانومتر، والتي تخترق أنسجة الجسم وتنشط تلك المراكز الصغيرة داخل الخلايا المعروفة باسم الميتوكوندريا. وعند حدوث ذلك، تشير الدراسات إلى أن إنتاج ATP يمكن أن يزيد بنسبة تتراوح بين النصف إلى ثلاثة أرباع تحت ظروف جيدة وفقًا للبحث الذي نشره كارني في عام 2023. وعندما تنتج الخلايا المزيد من ATP، فإنها تميل إلى إصلاح نفسها بشكل أفضل، كما تعمل أيضًا على تحسين كفاءة عملياتها الأيضية. ومن منظور أوسع، أشارت مراجعة شاملة نُشرت في مجلة Pain عام 2021 إلى بعض النتائج المثيرة حول قدرة PBMT على تقليل الإجهاد التأكسدي الضار، كما يُحفز عمليات إشارية مهمة تساعد الأنسجة التالفة على الالتئام بشكل صحيح.

تحفيز الميتوكوندريا، سيتوكروم سي أوكسيديز، وتخليق ATP

تعمل أكسيداز السيتوكروم c كمستقبل للألوان الرئيسي في العلاج بالضوء الأحمر والنطاق القريب من الأشعة تحت الحمراء (PBMT)، وتمتص الضوء الأحمر والضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء، مما يسرع من حركة الإلكترونات عبر سلسلة نقل الإلكترونات. ووفقاً لنتائج Sommer لعام 2022، يمكن لهذا الإجراء أن يزيد إنتاج ATP في الخلايا المجهدة بنسبة تصل إلى 200 بالمئة، كما يساعد في تقليل مشاكل انسداد أكسيد النيتريك. وقد أظهرت الدراسات السريرية أنه عندما تمتص الخلايا هذه الطاقة الضوئية، فإنها تبدأ فعلياً في مقاومة عمليات موت الخلايا، مما يحميها ضد التدهور الخلوي الذي يُلاحظ عادةً لدى الأشخاص الذين يعانون من مشاكل آلام مزمنة.

دور الضوء الأحمر والضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء في إصلاح الأنسجة واستعادة وظائفها

يمكن أن تخترق الأطوال الموجية الحمراء عند حوالي 660 نانومتر والأشعة تحت الحمراء القريبة عند حوالي 850 نانومتر أنسجة الجسم بعمق يصل إلى نحو 5 إلى 10 ملليمترات. تعمل هذه الأطوال الموجية على تقليل الالتهابات في حين تساعد الجسم أيضًا على إنتاج المزيد من الكولاجين. وقد أظهرت بعض الدراسات التي أجريت على البشر نتائج حقيقية أيضًا. ووجدت دراسة معينة أن الأشخاص الذين يعانون من آلام مزمنة في أسفل الظهر شهدوا انخفاضًا في أعراضهم بنسبة تقارب 30٪ عندما التزموا بالجلسات العلاجية المنتظمة (Chow وآخرون، 2007). والأمر يصبح أفضل لأن الضوء تحت الأحمر يعزز أيضًا الدورة الدموية ويُساعد في تصريف السوائل من المناطق المتورمة. وهذا يُعد أمرًا مهمًا جدًا في التعامل مع تلك المشكلات الالتهابية المستمرة التي نراها في حالات مثل التهاب المفاصل أو إصابات الأربطة التي تؤثر على الأنسجة الأعمق.

الميكانيزمات المضادة للالتهابات لعلاج الضوء الأحمر في إدارة الألم المزمن

تعديل السيتوكينات والوسائط الالتهابية: TNF-α، IL-1β، وCOX-2

تعمل علاجات ضوء الأحمر على تخفيف الألم من خلال استهداف تلك الإشارات المؤيدة للالتهاب في الجسم. أظهرت الأبحاث أنها يمكن أن تقلل من مستويات عامل نخر الورم ألفا (TNF-α) بنسبة تصل إلى 39٪ ومستويات إنترلوكين 1 بيتا (IL-1β) بنسبة تصل إلى 42٪ في السائل المحيط بالمفاصل، مما يعطل بشكل كبير التفاعل السلسلي للالتهاب الذي يظهر في الحالات المزمنة مثل التهاب المفاصل وفقًا لدراسات هامبلين من عام 2017. من الجدير بالذكر أيضًا كيف أن هذا العلاج يقلل من فعالية إنزيم السيكلوأكسجيناز-2 (COX-2)، مما يقلل بشكل طبيعي من إنتاج البروستاجلاندينات، وهي مواد نعرف أنها تسبب زيادة في الحساسية للألم. عندما تحدث هاتان التأثيران معًا - تثبيط المواد الالتهابية مع تهدئة النشاط الإنزيمي - فإنها تخلق بيئة أفضل لشفاء الأنسجة. هذا يفسر لماذا يجد الكثير من الناس تخفيفًا في مشاكلهم المزمنة من آلام العضلات والمفاصل عند استخدام علاج ضوء الأحمر بانتظام.

أدلّة من الدراسات على الحيوانات والبشر حول تقليل الالتهاب

أظهرت دراسات تبحث في تأثير العلاج بالضوء الأحمر على مختلف الحيوانات أنه يبدو فعالًا بالفعل في مكافحة الالتهابات. وعندما اختبر الباحثون هذا العلاج على فئران مصابة بالتهاب المفاصل، وجدوا أن التعرض للضوء القريب من تحت الحمراء قلل من تورم المفاصل بنسبة تصل إلى 38% مقارنة بالمجموعة الضابطة. ويعمل هذا التأثير على ما يبدو من خلال مسار بيولوجي يُعرف باسم مسار NF-kappa B، وفقًا لتقرير نشرته مجلة أبحاث الالتهابات (Journal of Inflammation Research) في عام 2020. ولا يقل البشر فائدة عن هذه الفوائد. فقد أجرت دراسة حديثة متابعة لـ 140 شخصًا يعانون من التهاب الأوتار المزمن على مدى ستة أسابيع، وتبين أن المشاركين الذين تلقوا العلاج الضوئي أفادوا بانخفاض في الألم بنسبة 31% بشكل عام. والأمر المثير للاهتمام هو أن تحاليل الدم الخاصة بهم أظهرت أيضًا مستويات أقل من البروتين المتفاعل-C، الذي انخفض بنسبة 25%، بالإضافة إلى تحسن في القدرة على الحركة. وتظهر هذه النتائج مرارًا وتكرارًا عبر مختلف الدراسات، مما يجعل العلاج بالضوء الأحمر خيارًا ملموسًا عندما لا تكون الأدوية التقليدية كافية في إدارة الحالات المؤلمة الالتهابية.

الأدلة السريرية وفعالية علاج الألم باستخدام الضوء الأحمر

نتائج التجارب العشوائية الضابطة المتعلقة بتسكين الألم

في عام 2022، قام الباحثون بفحص 37 دراسة مختلفة نُشرت في المجلة الأوروبية للطب الفيزيائي وإعادة التأهيل، واكتشفوا أمرًا مثيرًا للاهتمام حول علاج الضوء الأحمر. بالنسبة للأشخاص الذين يعانون من مشاكل مثل التهاب المفاصل التنكسي أو متلازمة الفيبروميالجيا، قلّل هذا العلاج من مستويات الألم لديهم بنسبة تتراوح بين 38% إلى 52%. أما بالنسبة للأشخاص الذين يعانون من مشاكل في الرقبة، فقد أفادوا بتحسّن في الحركة بنسبة 47% تقريبًا بعد العلاج مقارنةً بمن تناولوا علاجات وهمية. ولكن هناك ملاحظة. فيما يتعلق بألم الظهر السفلي، لم تكن النتائج واضحة بنفس القدر. وأشارت الدراسة إلى أن هذه النتائج المختلطة تشير إلى الحاجة إلى إرشادات أكثر وضوحًا حول كيفية تطبيق هذا العلاج تحديدًا إذا أردنا تحقيق نتائج متسقة بين المرضى والعيادات المختلفة.

مراجعة منهجية لبروتوكولات العلاج: المدة، التكرار، والجرعة

يبدو أن أفضل النتائج تتحقق عندما تستخدم العلاجات الضوء في نطاق 660 إلى 850 نانومتر عند مستويات طاقة تتراوح بين 10 و 50 ملي واط لكل سنتيمتر مربع لمدة تتراوح من 3 إلى 10 دقائق على كل نقطة. إن مراجعة 29 دراسة مختلفة معًا تُظهر أيضًا شيئًا مثيرًا للاهتمام. عندما خضع الأشخاص لحوالي 8 إلى 12 جلسة موزعة على مدى أربعة أسابيع، أفادوا بتحقيق تخفيف للألم بنسبة تصل إلى 72 بالمائة مقارنة بمن خضع لجلسات علاج أقل. يتفق معظم الخبراء على أن تحديد الجرعة الصحيحة من الطاقة يلعب دورًا كبيرًا ويعتمد على عمق الأنسجة. على سبيل المثال، قد تحتاج العضلات السطحية إلى حوالي 4 جول لكل سنتيمتر مربع، لكن المفاصل الأعمق تحتاج عمومًا إلى ما بين 8 إلى 12 جول لكل سنتيمتر مربع.

المقارنة بالعلاجات الدوائية: السلامة والفعالية

أظهرت الدراسات أن علاج الضوء الأحمر يعمل بشكل يقارب فعالية الأدوية المضادة للالتهابات غير الستيرويدية (NSAIDs) لدى الأشخاص الذين يعانون من ألم خفيف إلى معتدل ناتج عن التهاب المفاصل التنكسي في نحو ثلثي الحالات، ولا يصاحبه المشكلات المعوية التي تحدث غالبًا عند تناول هذه الأدوية لفترة طويلة. وبحسب البيانات السريرية، فإن نحو 5 من أصل 100 شخص فقط يستخدمون علاج الضوء الأحمر يعانون من أي آثار جانبية، وفي الغالب تكون مجرد إحساس مؤقت بالدفء أو احمرار الجلد. وهذا أفضل بكثير من نسبة شخص واحد من كل خمسة أشخاص يعانون من آثار جانبية ناتجة عن تناول أدوية مسكنة للآلام بوصفة طبية. بالتأكيد، تقلل الحبوب من الأعراض بشكل أسرع، لكن الأبحاث تشير إلى أن علاج الضوء الأحمر يقوم بفعالية أكبر في مواجهة السبب الجذري للالتهاب على المدى الطويل. ما يقارب 8 من أصل 10 مرضى يعانون من التهاب مفاصل الركبة ما زالوا يشعرون بنتائج إيجابية بعد ستة أشهر من انتهاء العلاج، مما يجعل هذا الأسلوب يستحق النظر من قبل من يبحثون عن تخفيف مستدام للألم دون تحمل مخاطر الأدوية.

الطول الموجي الأمثل والجرعة ومعايير العلاج لتخفيف الألم

نطاقات الطول الموجي الفعالة: 600–700 نانومتر (أحمر) و800–900 نانومتر (الأشعة تحت الحمراء القريبة)

تعمل علاجات الضوء الأحمر مع نطاقات طول موجي محددة لمعالجة الألم على أعماق مختلفة داخل الجسم. تشير الدراسات إلى أن الضوء الأحمر بين 630 و700 نانومتر يتم امتصاصه في الطبقات العليا من الجلد بعمق يتراوح بين 1 إلى 10 ملليمترات. وهذا يجعله فعالاً في علاج أمور مثل تهيج الجلد والعضلات المؤلمة بعد التمارين. أما نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة من 800 إلى 900 نانومتر، فيخترق أعمق في الأنسجة، وغالباً ما يصل إلى عمق 50 ملليمتر تحت السطح. وبسبب هذا الاختراق الأعمق، فإن هذه الأطوال الموجية تكون مفيدة بشكل خاص للأشخاص الذين يعانون من مشاكل مزمنة في المفاصل أو الأوتار. وبحسب بحث حديث نُشر في عام 2022، قام العلماء بمراجعة عدة دراسات ووجدوا أنه عندما استخدم المرضى أجهزة تطلق ضوءاً بطول موجي يتراوح بين 810 إلى 850 نانومتر، شهدوا تقلصاً في ألم التهاب المفاصل بنسبة 40% مقارنة مع الذين لم يتلقوا أي علاج على الإطلاق.

علاقات الجرعة والاستجابة في العلاج بالليزر منخفض المستوى (LLLT)

يعود تحديد الجرعة الصحيحة حقًا إلى إيجاد التوازن المناسب بين الكثافة الطاقية (وهي تُقاس بالجول لكل سنتيمتر مربع) وكثافة القدرة أو الإشعاعية التي تُقاس بملليواط لكل سنتيمتر مربع. تشير الأبحاث إلى أن معظم حالات الألم المزمن تحتاج إلى ما بين 4 و10 جول لكل سنتيمتر مربع في كل جلسة علاج. ولكن عند التعامل مع مشاكل أعمق في الأنسجة، نحتاج عمومًا إلى رفع هذه الأرقام بشكل ملحوظ. فعلى سبيل المثال، في حالة الألم المزمن في أسفل الظهر، يجد العديد من الأطباء أنهم يحتاجون إلى حوالي 60 جول لكل سنتيمتر مربع موزعة على مدى عشر دقائق باستخدام جهاز يعمل عند 850 نانومتر وبطاقة حوالي 100 ملليواط لكل سنتيمتر مربع. ويمكن أن يؤدي تجاوز 120 جول لكل سنتيمتر مربع إلى حدوث التهاب غير متوقع بدلًا من التخفيف، لذا فإن تحديد هذه المعايير بدقة يُعد أمرًا مهمًا جدًا عند تصميم بروتوكولات العلاج.

حساب الكثافة الطاقية وكثافة القدرة ومدة العلاج

يستخدم الأطباء هذه العملية الحسابية البسيطة لتحديد مدة العلاج: عدد الثواني المطلوبة يساوي الجول لكل سنتيمتر مربع مقسومًا على الوات لكل سنتيمتر مربع. خذ على سبيل المثال جهازًا يُنتج 50 ملي وات لكل سنتيمتر مربع (وهو ما يعادل 0.05 وات). للحصول على 20 جول لكل سنتيمتر مربع، يحتاج المريض إلى الجلوس تحت الجهاز لمدة 400 ثانية تقريبًا، أي ما يعادل سبع دقائق. لا تُشير معظم الأجهزة الاستهلاكية بشكل واضح إلى مستويات الإشعاع التي تُصدرها، مما يعني أن المستخدمين قد لا يحصلون على جرعة علاج كافية. وبحسب بحث حديث أُجري السنة الماضية، نجد أن 12 بالمئة فقط من الأجهزة المتاحة تجاريًا تُخبر المستخدمين فعليًا بكثافة القدرة الخاصة بها. وتجعل هذه الفجوة في المعلومات من الصعب على الأشخاص الذين يجربون هذه العلاجات في منازلهم معرفة ما إذا كانوا يحققون أي فائدة فعلية أم أنهم يضيعون وقتهم فقط.

التحديات المتعلقة بقياس الجرعات: التباين بين الأجهزة السريرية والتجارية

تظل التوحيد معيارًا حيويًا. في حين تستخدم التجارب السريرية أجهزة معيرة بإشعاع ≥ 80 ملليواط/سم²، تعمل 68% من المنتجات الاستهلاكية أقل من 30 ملليواط/سم² (مجلة الج photonics الحيوية، 2023). تفاوتات في محاذاة المنبعثات ووضعيات النبض والمسافة العلاجية تُضلل النتائج، مما يبرز الحاجة إلى أجهزة معتمدة من إدارة الغذاء والدواء (FDA) مع التحقق من الإشعاع من طرف ثالث.

بروتوكولات عملية للاستخدام السريري والمنزلي في إدارة الألم

اختيار الجهاز وإرشادات السلامة والممارسات الأفضل

يعمل معظم أجهزة العلاج بالضوء الأحمر ذات الجودة السريرية بشكل أفضل عندما تكون مُعدّة بين 630 إلى 850 نانومتر. يساعد هذا النطاق في تحقيق التوازن الصحيح بين مدى اختراق الضوء لل Tissues وفعالية امتصاص الخلايا له. عند اختيار الأجهزة لتخفيف الألم على المدى الطويل، اختر تلك التي حصلت على موافقة إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) والتي تُنتج ما لا يقل عن 50 ملليواط لكل سنتيمتر مربع من الإخراج الطاقي. الأمان مهم أيضًا. يجب على أي شخص يستخدم أطوال موجية تحت الحمراء القريبة فوق 800 نانومتر ارتداء تلك النظارات الواقية التي ينساها الجميع تمامًا. ولا تترك الضوء مسلطًا على نفس المكان لأكثر من 10 إلى 20 دقيقة كحد أقصى. وبحسب دراسات حديثة نُشرت في مجلة Journal of Pain Research السنة الماضية، فإن التأكد من نظافة الجلد قبل بدء العلاج يمكن أن يزيد من كمية الضوء المُنفذة بنسبة تصل إلى 18 بالمئة تقريبًا. والحفاظ على مسافة تتراوح بين ستة إلى اثني عشر بوصة بين الجهاز والجسم يُحدث أيضًا فرقًا كبيرًا يلاحظه معظم الناس، حيث تمنع هذه المسافة الشعور غير المريح بالحرارة الذي يحدث في حوالي 92 من أصل 100 حالة.

روتينات خطوة بخطوة لعلاج آلام الظهر المزمنة والتهاب المفاصل والتهاب الأوتار

قد يجد مرضى آلام الظهر السفلية المزمنة تخفيفًا من آلامهم من خلال خطة علاجية تمتد لحوالي 12 أسبوعًا. يتضمن الروتين استخدام العلاج بالضوء بطولين موجيين مختلفين - 660 نانومتر و850 نانومتر - لمدة عشر دقائق يوميًا. وبحسب ما نشرته مجلة الطب البدني الأوروبية السنة الماضية، أدى هذا الأسلوب إلى انخفاض ملحوظ في مستويات الألم المبلغ عنها، حوالي 41 بالمئة بشكل عام. أما في حالات التهاب المفاصل، فإن الناس يستجيبون بشكل أفضل عندما يتلقون جلسات مدتها 15 دقيقة مركزة على الركبتين، باستخدام طول موجي 810 نانومتر بحدة 100 ملي واط لكل سنتيمتر مربع. تعمل هذه العلاجات بشكل جيد إذا تمت كل يومين. أما بالنسبة للأشخاص الذين يعانون من مشاكل التهاب الأوتار، فإن الأطباء يقترحون غالبًا التبديل بين الضوء بطول الموجة 630 نانومتر و830 نانومتر أثناء جلسات العلاج. يساعد هذا التوليف في مواجهة الالتهابات السطحية بينما يعزز الشفاء في الأنسجة الأعمق تحت الجلد.

تخصيص تردد ومدة الجلسات وفقًا لشدة الحالة وعمق الأنسجة

بالنسبة لمشاكل الأنسجة العميقة مثل التهاب المفاصل التنكسي في الورك، يحتاج المرضى عمومًا إلى أوقات تعرض أطول عند الطول الموجي 830 نانومتر، حوالي 15 إلى 20 دقيقة إجمالي، باستخدام مستويات طاقة تتراوح بين 120 و 150 ملي واط لكل سنتيمتر مربع. من ناحية أخرى، تستجيب حالات التهاب المفاصل في اليد بشكل أفضل لجلسات أقصر عند الطول الموجي 660 نانومتر وتستمر حوالي 8 إلى 10 دقائق، وعادة ما تُجرى خمس مرات في الأسبوع. وبحسب الإرشادات الحديثة الصادرة عن تحالف التحفيز الضوئي الحيوي لعام 2023، هناك نهج موصى به يتم فيه تقليل تردد العلاج فعليًا مع تحسن الأعراض. ابدأ بالتطبيقات اليومية أثناء فترات الانتكاس، ثم قلل تدريجيًا إلى مرتين أو ثلاث مرات في الأسبوع بمجرد انخفاض مستويات الألم إلى أقل من 3 درجات من أصل 10 درجات على مقياس الألم القياسي.

الأسئلة الشائعة

ما هو التحفيز الضوئي الحيوي في العلاج بالضوء الأحمر؟

تتضمن علاجات التحفيز الضوئي الحيوي (PBMT) استخدام أطوال موجية محددة من الضوء لتحفيز النشاط الخلوي وإنتاج الطاقة، وذلك بشكل رئيسي من خلال الميتوكوندريا داخل الخلايا.

كيف يوفر علاج الضوء الأحمر تخفيفًا للألم؟

يقلل علاج الضوء الأحمر من الالتهاب ويعدل الإشارات الالتهابية، مما يساعد في تخفيف الألم من خلال منع تحلل الخلايا وتعزيز إصلاح الأنسجة.

هل لعلاج الضوء الأحمر آثار جانبية؟

عادةً ما يكون لعلاج الضوء الأحمر آثار جانبية ضئيلة، مثل الشعور المؤقت بالدفء أو احمرار الجلد، مما يجعله خيارًا أكثر أمانًا لإدارة الألم على المدى الطويل.

كيف يجب على الشخص اختيار جهاز علاج بالضوء الأحمر؟

للحصول على تخفيف فعال للألم، اختر أجهزة معتمدة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) ولها نطاق طول موجي يتراوح بين 630 إلى 850 نانومتر، وشدة إشعاعية لا تقل عن 50 ملليواط لكل سنتيمتر مربع.