低強(qiáng)度激光經(jīng)皮腔內(nèi)照射預(yù)防血管成形術(shù)后再狹窄(一)

1、低強(qiáng)度激光經(jīng)皮腔內(nèi)照射預(yù)防血管成形術(shù)后再狹窄(一)    70年代末期，經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈血管成形術(shù)(PTCA)的應(yīng)用開創(chuàng)了冠心病治療的新紀(jì)元，但是由于術(shù)后6個(gè)月再狹窄發(fā)生率高達(dá)30%50%而影響遠(yuǎn)期療效。80年代中期冠狀動(dòng)脈支架植入術(shù)的應(yīng)用，雖然使PTCA術(shù)后再狹窄發(fā)生率有所下降，但是仍有較多的支架內(nèi)再狹窄發(fā)生。至今對再狹窄進(jìn)行了許多研究，但因?qū)ζ錂C(jī)制不是十分了解，故尚缺乏有效方法使再狹窄發(fā)生率顯著降低。近年來研究發(fā)現(xiàn)，冠狀動(dòng)脈介入術(shù)后低強(qiáng)度激光局部照射似可明顯降低術(shù)后再狹窄發(fā)生率。 一、臨床應(yīng)用的低強(qiáng)度激光及治療參數(shù) 低強(qiáng)度激光(low intensity

2、 laser )不同于強(qiáng)激光，其特點(diǎn)為低輸出能量、無光熱效應(yīng)。低強(qiáng)度激光照射引起的局部溫度升高不超過0.10.75，不會(huì)引起局部組織的生物學(xué)改變1,2。而強(qiáng)激光的熱效應(yīng)可引起照射部位組織溫度急劇升高而汽化。通常認(rèn)為低強(qiáng)度激光是指對治療部位的功率輸出在1090 mW 之間3，能量密度在14 J/cm2。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，可選用的激光光源種類不斷增多，臨床常用的低強(qiáng)度激光有He-Ne激光（波長632.8 nm）、GaAlAs激光（波長820、830 nm）、GaAs激光（波長904 nm）、NdYAG激光（波長1 064 nm）等。低強(qiáng)度激光的治療參數(shù)：波長一般為632.8、820、830

3、或者904 nm；功率多為1090 mW（少數(shù)可10 mW或100 mW）；波形為連續(xù)波、脈沖波（14000 Hz）；能量密度為14 J/cm2；照射時(shí)間數(shù)秒至30 s，有的為1020 min甚至更長，多為每天1次，連續(xù)57天為1個(gè)療程。 二、低強(qiáng)度激光可降低血管成形術(shù)后再狹窄 PTCA術(shù)后低強(qiáng)度激光照射可以抑制血管平滑肌的遷移和增殖。Deckelbaum等7觀察了不同光源、不同波長、不同能量及不同激光照射時(shí)間對平滑肌細(xì)胞遷移的影響。實(shí)驗(yàn)表明低強(qiáng)度激光每天1.0 J/cm2照射平滑肌細(xì)胞，總量3.0 J/cm2，在400700 nm波長激光中，以600 nm 和700 nm 處抑制平滑肌細(xì)胞遷

4、移作用最明顯，其抑制作用較白光強(qiáng)17%；每天1.0 J/cm2、總量5.0 J/cm2的照射，抑制平滑肌細(xì)胞遷移在600 nm波長處為29%±2%，而白光和無光照射(黑暗下)對平滑肌細(xì)胞遷移無明顯影響；單劑量激光照射時(shí)，0.9 J/cm2比0.09 J/cm2對平滑肌細(xì)胞遷移的抑制作用強(qiáng)。波長600 nm時(shí)，兩種能量密度的抑制率分別為24%±1%和12%±2%；波長594 nm時(shí)，則分別為22%±1%和14%±3%。即在一定范圍內(nèi)，隨著低強(qiáng)度激光能量的增加，對平滑肌細(xì)胞遷移的抑制作用增強(qiáng)；但是內(nèi)皮細(xì)胞的再生與低強(qiáng)度激光的能量呈反比，低劑量促進(jìn)內(nèi)

5、皮細(xì)胞DNA合成、內(nèi)皮細(xì)胞的再生及功能恢復(fù)，而較高劑量則減少內(nèi)皮細(xì)胞DNA的合成和再生5。這種差別可能與平滑肌細(xì)胞對激光的抵抗性比內(nèi)皮細(xì)胞強(qiáng)有關(guān)。一項(xiàng)觀察達(dá)60天的兔腹主動(dòng)脈實(shí)驗(yàn)表明，PTCA術(shù)后低強(qiáng)度激光照射可抑 制內(nèi)膜平滑肌細(xì)胞增殖及炎癥細(xì)胞的浸潤，該組動(dòng)脈腔徑比單純PTCA組大4倍左右，也可能與低強(qiáng)度激光影響血管重塑有關(guān)8。 三、低強(qiáng)度激光預(yù)防再狹窄的機(jī)制 1、通過cGMP途徑Gal等9在微型豬實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)不同種類低強(qiáng)度激光可使組胺誘發(fā)的冠狀動(dòng)脈痙攣松弛。351 nm 準(zhǔn)分子激光使冠狀動(dòng)脈舒張50.2%±22.7%，He-Ne激光可舒張55.8%±17.9%，1 064

6、 nm紅外激光可舒張53.0%±23.3%。其作用機(jī)制可能為激光使細(xì)胞內(nèi)內(nèi)源性光敏物活化，激活鳥苷酸環(huán)化酶，從而使cGMP水平增加。 2、通過呼吸鏈調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝Karu10認(rèn)為，激光抑制平滑肌細(xì)胞遷移的機(jī)制可能是細(xì)胞內(nèi)的第一光受體是呼吸鏈的組成成分。當(dāng)其激動(dòng)時(shí)，通過改變氧化還原電勢(potential)而調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝。其根據(jù)是：(1)照射導(dǎo)致NADH脫氫酶和細(xì)胞色素C氧化酶活性增加；(2)照射可引起線粒體膜上電勢的改變；(3)激光對細(xì)胞增殖等某些過程的作用可被還原劑抑制；(4)照射使細(xì)胞色素轉(zhuǎn)化為還原型，增加電化學(xué)質(zhì)子梯度，使ADP/ATP轉(zhuǎn)化活性增加，ATP生成增加11。細(xì)胞代謝的

7、改變有助于內(nèi)皮細(xì)胞的再生及功能的恢復(fù)。 3、改變細(xì)胞內(nèi)DNA、RNA 的含量低強(qiáng)度激光照射細(xì)胞，光能被吸收后通過光信號(hào)傳導(dǎo)、級聯(lián)放大，產(chǎn)生光生物學(xué)反應(yīng)，一方面影響線粒體的功能，另一方面促進(jìn)DNA和RNA的合成12，從而促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的修復(fù)。 另外，細(xì)胞膜流動(dòng)性的改變，細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)和與細(xì)胞有關(guān)的蛋白分解的改變，或者基質(zhì)成分合成和反應(yīng)的改變，都可能在低強(qiáng)度激光照射抑制平滑肌細(xì)胞遷移和增殖方面起作用。雖然目前關(guān)于低強(qiáng)度激光的作用機(jī)制已有許多研究，但都未能從分子及基因角度深入闡明，許多問題仍有待于進(jìn)一步研究。 四、低強(qiáng)度激光在臨床上的應(yīng)用 自從60年代末、70年代初，低強(qiáng)度激光首次用于治療慢性

8、難治性軟組織潰瘍13以來，低強(qiáng)度激光主要在外科、皮膚科及口腔科等領(lǐng)域廣泛用于消炎、促進(jìn)傷口愈合、鎮(zhèn)痛及光灸等治療，在心腦血管疾病治療方面主要用于血液照射和穴位照射。近年有人臨床應(yīng)用經(jīng)皮腔內(nèi)低能量紅激光照射(intraluminal low power red laser irradiation，IRLL)預(yù)防PTCA術(shù)后再狹窄。Scheerder等14觀察了189例PTCA或支架植入術(shù)行IRLL病人，并對其中71例隨訪，發(fā)現(xiàn)PTCA加IRLL組6個(gè)月時(shí)再狹窄發(fā)生率為16.9%，而在3 mm 以上動(dòng)脈中再狹窄發(fā)生率僅為7.8%。我院與香港大學(xué)合作進(jìn)行的臨床研究也表明，PTCA術(shù)后給予IRLL可以

9、明顯降低再狹窄的發(fā)生率。雖然IRLL預(yù)防冠狀動(dòng)脈介入術(shù)后再狹窄的機(jī)制目前尚不十分明了，但是它在臨床應(yīng)用中對再狹窄所展現(xiàn)的良好預(yù)防作用，為再狹窄的治療提供了一個(gè)新的有希望的手段。 參考文獻(xiàn) 1Hallman H, Basford J, OBrien J, et al. Does low-energy helium-neon laser irradiation alter“in vitro”replication of human fibroblasts? Lasers Surg Med, 1988, 8:125-129. 2Karu T. Effects of visible radiation

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