隨著神經退化性疾病、腦中風與情緒疾患的增加,如何利用非侵入性方法促進腦部修復與功能增強成為熱門研究方向。Photobiomodulation(PBM,光生物調控)是一種利用紅光或近紅外光(600–1100 nm)照射大腦,以刺激細胞代謝、血流與神經修復的創新技術。其優勢在於非侵入、安全性高、可重複治療,目前已在臨床與基礎研究中展現潛力。
什麼是 PBM?
- 定義:PBM 指利用低能量光(非熱效應)刺激細胞,調控生物反應。
- 腦部應用(tPBM):多以前額部為主要照射區域,因穿透度較佳且毛髮干擾較少。
- 設備類型:包括醫療級雷射、LED 陣列、頭盔型可穿戴裝置。
PBM 如何作用於大腦(作用機制)
- 粒線體活化:光子被粒線體細胞色素 c 氧化酶(CCO)吸收 → 減少一氧化氮對酵素的抑制 → 提升膜電位與 ATP 產生。
- 血流與代謝改善:PBM 刺激一氧化氮(NO)釋放,促進血管擴張、提升腦部灌流與氧氣供應。
- 神經傳導調控:光敏離子通道(如 TRP 家族)開啟 → 鈣離子流入 → 影響突觸可塑性與神經網絡活動。
- 基因調控與長期效應:照射後啟動抗氧化、防凋亡及修復相關基因,解釋治療後效益可持續數週至數月。
臨床證據與研究成果
中風(Stroke)
- NEST-1:第二期試驗顯示治療組在 90 天的功能表現優於對照組。
- NEST-2:第三期試驗未達主要療效指標,但確認了治療的安全性;與 NEST-1 的合併分析顯示治療組的成功率較高。
- NEST-3:在納入 566 名受試者的期中無效性分析後提前終止,主要指標(90 天 modified Rankin Scale)在治療組與假刺激組間未見臨床差異。可能原因包括:顱骨厚度、治療啟動延遲、單次療程不足、劑量未最佳化。
- 啟示:急性期介入與多次療程設計可能是關鍵。
創傷性腦損傷(TBI)
- 動物實驗:660–810 nm 照射可縮小病灶、改善運動與行為表現。
- 臨床:小型病例系列顯示注意力、睡眠與認知有改善,仍需大規模 RCT。
阿茲海默症(AD)與帕金森氏症(PD)
- 阿茲海默症:降低 β-澱粉樣蛋白沉積、部分臨床試驗觀察到認知改善。
- 帕金森氏症:動物研究顯示保護多巴胺神經元,初步人體資料顯示運動與認知測驗進步。
情緒疾患與認知增強
- 重鬱症/焦慮症:一項納入 10 位重鬱症合併焦慮患者的先導研究顯示,單次額部 810 nm 照射後兩週,HAM-D 與 HAM-A 分數較基線下降;此研究為開放標籤、無對照組設計,樣本數小,結論仍待更大規模的隨機對照試驗驗證。
- 健康人群:部分研究在健康受試者身上觀察到 1064 nm 前額照射後短期的執行功能、工作記憶與注意力變化,但樣本數多半不大,長期效果與臨床意義尚未確立。目前 tPBM 的臨床應用仍以症狀困擾者的評估為主。
PBM 的優勢與限制
優勢
- 非侵入、低副作用
- 可與現有治療並行
- 適用於急性與慢性腦病變
限制
- 劑量學尚未統一(波長、能量密度、照射時間與位置)
- 臨床證據仍以小規模研究為主
- 市售設備參數差異大,需醫療監督
【關於本院設備】市售光療設備的波長、功率密度與照射範圍差異極大,部分產品缺乏臨床驗證。青欣診所使用的光療設備均為經台灣衛生福利部核可之醫療器材,並由醫師依個別評估設定參數。
未來展望
- 個人化 PBM 劑量設計:依患者顱骨厚度、病灶位置與疾病階段調整。
- 可穿戴裝置:家庭端照護與長期追蹤的潛在方案。
- 多模態結合:與 rTMS、藥物治療、認知訓練並行,以提升療效。
常見問題(FAQ)
PBM 安全嗎?
研究顯示副作用多為輕微(短暫頭痛、頭皮麻木),在醫療監督下安全性高。
治療多久可見效果?
急性病人(如中風、TBI)愈早介入愈佳;慢性疾病需多次療程,效果可持續數週至數月。
PBM 與其他療法可以並行嗎?
可以,目前多建議與藥物、復健、心理治療結合。
能否自行購買設備?
建議謹慎,臨床多使用醫療級裝置;市售產品規格不一,缺乏一致臨床證據。
醫療聲明
本文僅供教育與資訊交流,非醫療處方。實際治療需由醫師評估病況與風險。
參考文獻
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