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研究表明光疗是安全的可能使TBI患者受益

波士顿-麻省总医院(MGH)威尔曼光医学中心的研究人员进行的一项开创性研究表明,光疗法对大脑安全,并具有可衡量的作用。MGH的超高分辨率体积CT实验室主任,医学博士,医学博士Rajiv Gupta和Wellman中心的Benjamin Vakoc博士领导了这项研究,这项研究得到了美国国防部(DOD)和美国国防部(DOD)的资助。发表在9月14日的JAMA网络公开上。

这项研究是针对近期遭受中度脑损伤的患者进行的近红外,低水平光疗法(LLLT)的第一个(如果不是第一个)前瞻性,随机,干预性临床试验。如果进一步的试验支持这些发现,则光疗法可能会成为此类损伤的首个被广泛接受的治疗方法。

TBI是全球创伤伤害的主要原因,估计每年有6900万人遭受此类伤害。但是,目前尚无针对这种情况的治疗方法,这在很大程度上是因为其潜在的生物学机制尚未得到很好的理解,并且在创伤急性期与实际患者进行研究非常具有挑战性。

古普塔说:“海湾战争使TBI成为头条新闻,因为当时防弹衣已经得到了很大的改善。但是,由于高能炸药的冲击波,仍然造成了脑部受伤。”由于各种原因,此后全球范围内的TBI数量有所增加,但是仍然迫切需要有效的治疗方法。

对于这项研究,必须专门设计一种特殊的头盔来进行治疗,这项工作需要医学,工程和物理方面的专业知识相结合。这个多学科团队包括神经放射学家古普塔(Gupta),应用物理学家瓦科克(Vakoc),以及其他专门从事光学仪器的开发和翻译到临床和生物实验室的人员。古普塔和瓦科克都是哈佛医学院的副教授。

该中心主任罗克斯·安德森(Rox Anderson)医师表示:“在这项研究中,我们根据威尔曼中心的研究设计了一种实用的近红外治疗方法,并与国防部直接合作解决了TBI令人烦恼的问题。”

另一个挑战是优化近红外LLLT的波长。该研究的合著者之一,威尔曼中心业务发展总监林恩·德雷克(Lynn Drake)博士说:“没人知道要获得最佳效果需要多少光。”“我们试图优化波长,剂量,递送时间和暴露时间。”这是通过安德森(Anderson)领导的一系列临床前实验完成的。其中包括由迈克尔·汉布林(Michael Hamblin)博士领导的多项临床前研究。Anderson和Hamblin都是本文的合著者。

近红外LLLT已经被考虑用于多种用途,但是迄今为止,对该技术的研究很少(如果有的话)已经过测试,而TBI患者则没有。已在中风患者中进行了研究,Wellman的基础实验室研究表明,它是通过称为线粒体的专门细胞内器官介导的机制具有神经保护作用。在Wellman进行了数年的研究之后,才了解临床试验之前的基本机制。

随机临床试验包括68例中度颅脑外伤患者,分为两组。一组人通过专用头盔接收了LLLT,后者发出了光。对照组患者戴头盔的时间相同,但未接受治疗。该头盔是由Vakoc的Wellman团队设计的。在研究过程中,使用定量磁共振成像(MRI)指标对受试者的大脑进行了神经反应性测试,并对受试者的神经认知功能进行了评估。

在急性(损伤的72小时内),亚急性早期(2-3周)和亚急性晚期(大约三个月)恢复阶段进行了MRI。使用Rivermead脑震荡后调查表在每次访视期间和六个月进行临床评估,每个项目以五分制进行评估。

28名患者至少完成了一次LLLT疗程,并且均未报告任何不良反应。此外,研究人员发现他们可以测量经颅LLLT对大脑的影响。MRI研究显示,与对照组相比,治疗患者神经元周围髓鞘完整性的统计学差异显着。这些发现均支持后续试验,尤其是因为没有针对这些患者的其他治疗方法。

研究还表明,光线确实会影响细胞。虽然已经确定细胞具有光受体,但是“进入该试验,我们有几个未解决的问题,例如光是否会穿过头皮和头骨,剂量是否足够以及是否足以与动物接触。 TBI后负责修复的神经基质。” Gupta说。

他补充说,重要的是要注意,在此初始研究中,研究人员专注于中度外伤性脑损伤的患者。这有助于确保他们的研究可以在统计学上具有重要意义的发现,因为该类别的患者更有可能显示出可测量的效果。古普塔说:“在轻度受伤的患者中很难看到这种变化,在重度脑损伤的患者中,光疗法的效果很可能会与其他严重创伤合并症相混淆。”

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