前言概述
光生物调节疗法（photobiomodulation therapy，PBMt）自1960年第一代激光器开始发展至今，已被广泛用于疼痛缓解、炎症调节和伤口愈合等方面。据了解，北美约有20%的宠物医院借助激光器进行临床治疗，以达到调节炎症和加速愈合的治疗目的。自2002年和2006年FDA分别批准IIIb级激光器和IV级激光器以来，PBMt已尝试用于宠物临床诊疗的多个方面。目前，通过试验已证明其在疼痛管理、伤口愈合、骨科疾病、神经系统疾病、再生医学、中兽医针灸结合治疗中的治疗效果，今天主要介绍PBMt通过在这些方面的治疗效果产生机制。
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图1.许多研究表 明了 PBMt的治疗效果，但其确切的生化机制尚不十分清楚。 活性氧(ROS)、三磷酸腺苷(ATP)和一氧化氮(NO)等的增加被认为是激光治疗发挥作用的主要因素。
疼痛管理
激光治疗是多模式镇痛管理的关键组成部分之一，其主要通过以下几大机制来缓解患病动物的疼痛。
1. 传导：激光通过机械刺激和生物刺激，抑制Aδ和C纤维的疼痛传导，从而缓解疼痛。
（1） 抑制炎症反应中激肽受体的激活，抑制缓激肽的分泌；
（2） 减少促炎因子白细胞介素-1的分泌；
（3） 降低机体内前列腺素的水平；
（4） 提高机体内一氧化氮的水平，促进血管扩张及炎症介质的消除。
2. 传递：激光治疗可在一定程度上阻断痛觉信号由传入神经传输至脊髓的通路，起到缓解疼痛的作用。
（1） 抑制C纤维的去极化反应；
（2） 提高神经细胞的动作电位阈值。
3. 调制：激光治疗可在一定程度上影响痛觉信号自脊髓背角传输至大脑的过程。
（1）促进β-内咖肽的产生；
（2）促进神经递质乙酰胆碱（烟碱型胆碱受体，nAChR）的产生，抑制神经兴奋。
4. 感知：激光治疗可以增加机体内血清素——5-羟色胺（5-HT）的分泌，影响中枢神经系统对痛觉信号的接受，干扰其对痛觉信号的处理，以缓解机体疼痛反应。
伤口愈合
伤口愈合是PBMt应用最广泛、研究最多的领域之一。大量动物试验表明，激光治疗可影响组织再生过程：加速细胞的新陈代；产生额外的ATP；局部增加活性氧和一氧化碳的含量。最终促进受损细胞恢复其正常生物功能。
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激光治疗能够促进血小板衍化生长因子（PDGF）、成纤维细胞生长因子（FGF）、血管内皮生长因子（VEGF）、角质细胞生长因子（KGF）和转化生长因子（TGF）等生长因子的分泌并激活这些生长因子。这些生长因子的存在与激活能够刺激血管的生成。同时机体内NO含量的增加加快了血管内血流速度，使得伤口处氧含量增加。充足的氧气，血管不断再生，加快了伤口处成纤维细胞的增殖、肉芽组织的生长、皮肤的再上皮化与闭合，也一定程度上减轻了感染的风险。
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PBMt有利于胶原纤维的形成，随着胶原纤维密度和厚度的增加，细胞及组织的拉伸强度不断增强。在伤口愈合时，激光治疗还可以有效防止微生物的附着，减少炎症的发生，以保证愈合过程中组织生长的完整性。
有一研究在犬的体外皮肤模型中开展激光治疗，发现伤口皮肤角质细胞的迁移与增殖速率一定程度与激光的照射剂量有关。激光治疗不仅不会加重伤口细胞损伤，反而能使细胞在受损状态下发挥正常功能，以促进伤口愈合。激光治疗在一些软组织疾病，例如皮肤病和牙周病中也可发挥同样的作用。
光生物调节疗法的更多应用
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骨科疾病
在小动物的骨科疾病中，为了最大限度地加速愈合同时缓解疼痛，一般也会采取多模式治疗，这包括手术、体重管理、药物治疗、物理康复、补充和替代疗法（如PBMt）。以下是常见的可以将激光治疗作为辅助治疗产生良好治疗效果的骨科疾病。
1. 骨关节炎与激光治疗机制：
（1）减少cox-2的产生；
（2）降低机体内缓激肽的水平；
（3）调节炎症反应中促炎因子（IL-1、TNF、PGE2）水平；
（4）降低关节液中中性粒细胞及白细胞浓度；
（5）缓解疼痛，增加关节活动性，帮助关节恢复功能。
2. 肌腱韧带损伤与激光治疗机制：
（1） 降低损伤组织中促炎因子水平；
（2） 促进成纤维细胞的增殖和胶原纤维的形成，使得胶原纤维厚度增加，组织拉伸强度增加；
（3） 减轻十字韧带断裂后关节移位程度、滑膜炎症和软骨损伤程度；
（4） 刺激胶原合成，改善纤维组织；
（5） 有助于TPLO术后的恢复（改善术后患肢的最大垂直地面反作用力）。
3. 肌肉损伤与激光治疗机制
（1）促进肌纤维的生长，减少瘢痕组织生成；
（2）帮助萎缩肌肉恢复正常机能，促进肌纤维的成熟；
（3）降低机体内乳酸浓度。
4. 骨折与激光治疗机制
（1） 加快骨骼愈合速度；
（2） 促进骨髓间充质干细胞（BMSCs）的增殖，促进生长因子的分泌，已完成BMSCs移植前的体外预处理过程。
（3） 促进成骨细胞增殖。
神经系统疾病
当患病动物出现神经系统疾病时，往往采用多模式联合治疗来缓解疼痛、改善功能障碍、修复神经组织。在小动物临床，PBMt可用于脊髓损伤和周围神经损伤的治疗。
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脊髓损伤主要分为原发性损伤和继发性损伤。其中原发性损伤是脊髓组织遭受机械性外力后瞬间引起的组织损害，例如IVDD、脊柱骨折、脱位，可导致细胞坏死、轴突断裂、局部缺血；继发性损伤则是在原发性损伤之后的组织代谢障碍，包括血管异常（痉挛、肿胀）、脂质过氧化（氧自由基的增加及强烈的氧化应激反应）、兴奋性毒性、神经炎症（细胞因子和促炎因子的释放）。脊髓的原发性损伤可通过手术方式治疗。继发性损伤无法通过手术治疗，但可采用PBMt进行治疗。
PBMt治疗继发性脊髓损伤机制主要如下：
1. 抑制骨髓中促炎因子的分泌，降低活性氧含量；
2. 调节由纤维环细胞释放的炎性介质（IL-6、IL-8）分泌；
3. 促进轴突再生。
动物试验表明，未完全断裂的轴突也能显著维持神经功能，因此PBMt给与较轻微的治疗就有一定临床治疗意义。有三项试验评估了IVDD患犬半椎板切除术后激光治疗的临床效果。其中两项试验未在PBMt治疗组和对照组间发现明显差异。第三项试验中PBMt治疗组患犬恢复负重行走的中位时间为3.5天，对照组恢复行走的中位时间为24天。这三项试验结果并不一致，可能与其在激光治疗中采用了不同的激光波长、功率、剂量和能量密度有关。
周围神经损伤是小动物临床常见的神经系统疾病之一，可以采用激光治疗。许多研究表明PBMt有利于周围神经再生，有明显的治疗效果。
机制主要如下：
1. 有效减少瘢痕组织形成；
2. 促进轴突的生长和髓鞘化;
3. 减缓脊髓中相应运动神经元的退化;
4. 对神经纤维的发芽过程和雪旺氏细胞增殖有着明显促进作用。
PBMt与综合医学
近年来，PBMt已与针灸、再生医学技术等多种治疗技术联合使用，这种联合治疗方法可以最大限度缓解患病动物的疼痛。
针灸是将针灸针插入一定穴位以产生一定治疗效果的治疗方法，可使用电针、水针、穴位按压和激光针灸等多种方式来刺激穴位增强疗效。对一些不能在20分钟针灸治疗过程中保持不动或对针灸针敏感的动物，采用激光针灸而非传统针灸可能更加合适。
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对于宠主而言，相比于传统针灸，激光针灸侵入性更小，更易接受。对于操作人员而言，激光光斑相比于针灸针直径更大，对于进针位置要求没有那么严格，允许有微小偏差，因此更易上手。研究表明，激光针灸对于缓解急性疼痛、呕吐和围手术期疼痛、骨关节炎疼痛都有显著效果。当然，激光针灸除了镇痛，也可以在其他方面发挥治疗作用。
再生医学包括富血小板血浆（PRP）治疗技术和干细胞治疗技术。因其有激活内源性修复机制，促进损伤和疾病恢复恢复，尤其是肌肉骨骼损伤后恢复正常机体功能等潜在作用，近年来在小动物临床迅速普及。简单来说，PRP是由患病动物自身血液制成的富含蛋白质和生长因子的血小板浓缩物，可以促进血管生长、细胞增殖等愈合过程。
大量研究表明，成体干细胞可以充当组织恢复的支架，激活自体干细胞，调节机体炎症反应，最终促进愈合。当再生医学与PBMt联合治疗时，能使其在伤口愈合、骨愈合、肌腱修复中的治疗效果更佳。
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