低能量雷射治療可以表現出，當在適當的劑量、波長、持續治療的時間、特別地方的應用，就可以降低組織的疼痛，增加柔軟度，在受傷的組織中重新正常化它的循環流程，並且增加傷口附近的軟骨生成。

By Tiziano Marovino, PT, DPT, MSc, BA, BHSc, BRLS, Dip.PT, F

Practical PAIN MANAGEMENT 9月/10月 2004

冷雷射或軟雷射治療，也就是人們所稱的低能量雷射治療(LLLT)常用於健康檢查和復健治療以增加疼痛治療的效果。命名法暗示我們此方法並非透過輻射熱或並無熱產生的特性，美國食品及藥品管理局將之歸類成第2級和第3級雷射設備。不同於熱雷射過去常常燒灼，蒸發，凝結，或切除身上的組織或瘤，冷雷射經由專門處理軟組織且有醫學，足部醫學，牙科和物理復健等背景的專科醫師，可以在更細微的組織治療，如此能減少疼痛和發炎反應，以降低連串的組織損壞。

雖然在美國有一種相對比較新的形態，冷雷射已經被加拿大，歐洲以及一部分亞洲使用。冷雷射一般歸入光治療種類中，但是這個廣泛的名稱常讓人模糊了原本冷雷射固有使用雷射的特性，這樣的特性可以使人們區分這種獨特的光療法有別於其他不同的方法。

2002年，美國食品及藥品管理局為早期大規模綜合中心在腕部隧道徵候群治療的臨床試驗上測試冷雷射的效果，發布第一份510 k的上市前的通知書。在GM的研究裡，眾所皆知的一個重要的調查顯示，使美國食品及藥品管理局批准這一設備的使用。自此以後，更多的雷射製造商跟隨這個版本來設計雷射設備。
到目前為止，所有這些設備功率都在1瓦特以下(考慮因為熱對流的效應，以此為門檻)通常在 5 mW ~ 100 mW之間。就參考的角度來說，一般市面上販售的簡報雷射筆的功率大概在2~3 mW。最近引入市場的美國食品及藥品管理局第4級設備平均功率都比第2級和第3級的設備高得多。在獸醫的醫學使用，看到這些雷射設備的好處而有越來越多的使用者。

到目前為止許多利用冷雷射研究實驗，很多都沒有提供準確的試驗參數例如功率密度、實驗所經過的時間及其所用的波長和場所，全部都是必要的訊息才能有準確的結論。儘管目前夠質量的冷雷射研究仍為有限，但在雙盲，隨機化控制的臨床試驗正在增長當中，從全國這些冷雷射設備每天使用所收集的經驗數據量也在增長之中。

雷射和組織的相互作用

兩個最主要的雷射光和組織的互動模式由於連串在雷射處理期間是透過吸收和反射。這技術已經主要用於研究分子和大分子水準。吸收被認為是將光能量轉變成另外一種能量形式。組織吸收的特性是依據那些可以吸收光子的物質在組織裡面的濃度例如氨基、細胞色素、載色體(chromophores)和水。這當中的每一個都和特定的光波波長相互作用(也就是所謂的帶寬)。在冷雷射中會產生散射並且改變光的前進方向，還會改變生物分子的形狀進而改變生物組織的表面形狀。

決定冷雷射穿透的深度取決於組織的類型和冷雷射光所發射出來的光譜波長。像其他有一些能量的應用在臨床的形式例如電、熱和聲音，起因於冷雷射光在穿透組織時有重要的能量衰減。以測量能量密度來測量雷射劑量，也就是計算將總能量除以被光照射到的總面積(J/cm2)。在所有雷射光的特性中，能量密度是最多在臨床研究報告中出現的。

一般的共識在臨床醫師中使用低能量雷射治療的條件是有構成發炎反應的現象。最好的好處就是我們可以從接受低能量雷射治療的身上看見好轉的跡象。

通常引用的照射劑量約在3-4 J/cm2，而在人體內的研究顯示，依照一定的動物尺寸和皮類型計算而有所差別，建議得達到照射劑量接近30 J/cm2。

低能量雷射治療關節炎的臨床試驗

關節炎(骨頭的和類風濕形式的)。低能量雷射治療在最近十年之間很受研究人員的青睞應用在治療關節炎。幾個極佳設計的隨機臨床試驗結果給臨床醫師很好誘因，鼓勵他們繼續以這樣的形式來治療疾病。細胞的研究提供一些可能的機制包括的這些積極的行動的效果雷射居中於在細胞數目的增加和細胞的體積增大，增加軟骨的生成，將先為母細胞轉變成為基原纖維，增加蝕骨細胞的活動性，降低會增加發炎反應的標記小物，增加淋巴的反應生成和刺激電子傳遞鏈，導致提升產生更多的ATP的機制。這一些想像中的機制幫助人們解釋雷射治療研究讓人印象深刻傷口癒合的神速。由於使用更大的直徑探查群發出波長更長的混合的光束，臨床醫師能更有效地在很短的時間將大的傷口癒合。

在西元兩千年的時候，由Brosseau et al領導的一篇有系統的回顧的講座中檢查在低能量雷射和骨關節炎之間的關係。他們所使用的最優先協議是根據科克倫所推薦制定的方法。他們的結論指出低能量雷射治療(LLLT)應該被考慮短期減輕疼痛和在類風濕關節炎病人早上起來所會感覺到的僵硬不自然。在有關於骨關節炎的方面，作者認為不可以以為那一些有效的文獻雖然是被開立不同處方簽的醫生所開的劑量不一樣就任意決定方法的有效程度。

一般的共識在臨床醫師中使用低能量雷射治療的條件是有構成發炎反應的現象。最大的好處就是我們可以從接受低能量雷射治療的身上看見好轉的跡象。有一些非常有正面意義的臨床試驗在膝和脊柱頸段裡發生骨關節炎的冷雷射的效果也很顯著。

腕部隧道徵候群

雖然並非和另一個一樣在研究的臨床試驗的病理學家，由弗林特.密執安的GM調查和安德森研究冷雷射對於腕部隧道徵候群(CTS)的影響程度所建立的冷雷射調查這個里程碑。在特別的這裡的研究中包括了和學科有關的119個病患，一半接受假的雷射加物理療法，一半接受真正的雷射加物理療法。這些結果隨機化排列，控制並且雙盲double blinded的研究統計上顯示，只有接受真正雷射的那一組有相當的良效，而且，作者說明低能量雷射治療結合隨著物理療法(加強，ROM 等等)改進那一些需要用到手腕工作的工作效率的增加和能更靈活的操控手腕進行更有可能性的工作。

自從研究完成，其它人也群起效法相似的低能量雷射治療應用在職業病上的腕部隧道徵候群(CTS)。各種調查者描述劑量來自2-10 J/cm2。舉例來說，溫特勞布報告依據每個病人不同的體質狀況而使用9焦耳能量照射在五個不同的地方且不同7到15個時段。巴姆使用5 J/cm2(能源密度)劑量對他們的計畫病患樣品(n = 33) 透過感覺遠端測量的潛在因素發現在EMG上有利的結果。

肌原纖維的疼痛和激發點

對肌原纖維的冷雷射應用極常出現在光生物學專家。有時候好像有一點虛弱無害的柔嫩的痛的表面很有可能是由一種不知名的原因造成的。有成千上萬種治療根治TP的方法可以說明給病患，像是藥物治療、打針或者是針灸的技巧等等。有無數的研究報告可以佐證應用冷雷射治療由激發點引發肌肉骨頭的痠痛和官能不正常，也就是所謂的局部性疼痛。

Laasko出版一本有關於41位病患都被證實他們酸痛的激發點都在四肢末端的實驗結果隨機化排列、double blinded、安慰劑和被控制的臨床試驗。他的治療養生療法包括每個主題有五個治療時段(每一天兩個時段)使用兩個10 mW的紅光(670奈米)和一個紅外光(820奈米)單位平均功率25 mW。分別給被調查的人1 J/cm2和5J/cm2的能量予以照射。他們的結果支持積極的治療方法隨著波長越長效果也越顯著，820奈米雷射提供最大的處理影響。

Simonovic研究243個主題，有著被證實的痠痛引發點並且發現在同一部位有著相同的痠痛、局部的肌肉緊繃、需要大量的痠痛醫療來降低酸痛的病人數。他們選用同波長的氦-氖光線(632.8奈米)和一組遠紅外光(820奈米)。他們發現疼痛減少超過70%和斷定透過低能量雷射治療，無論這一個低能量雷射治療是主要單一的手術或是當時像是改善酸痛的非常重要的助手。這些結論僅僅確認什麼是最初1986時第一個研究檢查關於激發點和低能量雷射治療的效果而且第一個發表於物理療法期刊上。

斯奈德-麥克勒報告指出低能量雷射治療，即使在今天被認為是在非常低的劑量(J/cm 2)，來降低疼痛過程中有效的運用和在他們的小樣組內增加柔軟度。這群調查者利用一台相對低功率的氦氖雷射器有著公認為最小的穿透能力和我們知道的今天是最佳而且更多應用於表面的掃描。這個設計特別用在褥瘡潰瘍和/或受傷組織的背後的壞死裡。隨後的研究好像支持雷射治療不僅降低疼痛/柔嫩而且可能也使正常的創傷的組織原本固有的流通圖案混亂。當低能量冷雷射被使用時，幾項研究已經暗示一個值得注意的溫度適應機制。

在精準的條件裡，Asagai 注意到應用雷射治療後有一種顯著的冷卻效應最容易出現在發炎反應的熱區域。相反的，當周圍的區域(所謂的發炎反應時溫度較低的地方)受傷，周圍的區域下降的溫度恰巧是發炎反應上升的溫度(這一個差大約是三度左右)。那些作者一致注意到由溫度的變化來確認血管的變化，臨床的跡象裡，減少的數值也剛剛好等於水腫起來的部分。

在慢性疼痛的處理過程中，Fukuuchi使用高功率的GaAlAs(半導體)100 mW能量的雷射光光波長810奈米中，發現皮膚表面溫度在實驗組有相當的提升而在對照組完全沒有溫度的提升。而且實驗組的75%展示出在疼痛和柔嫩水準的改進而相對的只有4%的對照組有所改進。冷、軟雷射之所以會這樣命名是因為在做實驗的當中並不會為身體的組織到來大量的熱量進而使溫度上升故名。這樣正面的反應結果和Salansky所做的實驗中將雷射加入含有治療養生療法的有助於健康的運動和頸椎扭傷之後脊柱復健治療。這一種有助於身體健康的結果比持續的運動和脊柱復健的效果還要好。

注意劑量測定法

一般都會認為一個原則，越大的慢性疾病的面積，所需要雷射的能量也就越多。事實上卻是相反的，問題越厲害，照射雷射的能量也越少。很多治療每一個點的手術時間其實是取決於當時所照射的X光的劑量多寡，能量越高的雷射想當然爾擁有更高的穿透能力和縮短手術所需要的時間等等的優點，這樣的結果也暗示著我們可以再同一天裡面對多個病患進行手術，如此一來效率又提昇了不少。

舉一個應用的例子好了，一個臨床醫生傾向於使用一焦爾的雷射光能量照設備選中的患部，而我們考慮三種不同程度的雷射能量，我們發現一毫瓦的雷射光能量需要1000秒的時間完成手術所需要的劑量，10毫瓦的雷射光能量需要100秒，50毫瓦的雷射功能量需要20秒，如果說手術所需要的能量是10焦爾，可想而知的，前面所有的時間還要在乘以十。如果酸痛的引發點有五到六個，則所需要的時間又要繼續乘以五到六倍。如此的情形將導致雷射製造商發明能產生更高能量的設備。當他們討論到冷雷射設備時，雷射光的頻率又是不得不提到的事情，這也是所有說明書裡被提及最多部份的事情。
在這裡作者也熱情的寫到一篇論文來探討調節頻率的重要性，切斷連續的波長變成多段的頻率循環、突然脈衝、有時候改變脈衝的強度、寬度。

雷射性質和特性

對一個雷射系統有3個必要的組成部分，那些是；雷射媒介、一個能源的來源和雷射的機械結構。我們將限制這個討論在電磁波從近紅外線到遠紅外光線的範圍裡的冷雷射光譜(從可見紅光到不可見紅光)。

雷射媒介是能被外面刺激的一種材料來源並且吸收能源激發電子從一個階層跳到另外一個階層。雷射媒介可能是氣體，液體或者是固體晶體或者是半導體。氦氖就是一種雷射的氣體媒介例子。镓鋁砷則是半導體雷射媒介的例子。雷射媒介的選擇是重要的，因為他決定了雷射設備所輸出的波長長度進而決定了能量和穿透的深淺度。能量的來源是下一個組成的重要元素，不變的是最常用再治療酸痛的能量就是有關於電的能量。

雷射會用到632奈米(可見光範圍)到1000奈米(紅外光範圍)來治療疼痛和肌肉緊張的症狀。早期治療的雷射會用兩個使用特定波長的平行鏡子，兩面鏡子的距離是固定的，如此一來，經過鏡子而反射的光波波長也就會固定下來。雷射的機械結構也被保留下來，而使用半導體媒介的機器的機械結構卻已經和其他兩種的機械結構大相逕庭了。這個使用了被磨光的二極真空管和特殊的鏡片，如此一來就可以使發出的雷射光束聚集在一起。

雷射光可以和其他的光線作出一個區分所以是單一色光的且單一個方向的。這一個發射光譜的寬度明顯比其他的發射光譜像是白熾光或是螢光燈窄很多。雷射可以發出特定的波長像是632奈米(氦氖雷射光)，相較之下，紅外光發出許多不同波長的光線包括紅外線光譜內的範圍。要強調的原因是波長決定了穿透組織的深度。瞄準這一個專有名詞顧名思義就是雷射的高度光線平行而不是光線的分散。這個現象在臨床上是很重要的，因為光線分散的越厲害，照在患部的光線面積也就越大，所到達的能量密度也就越低。一個越集中的光線所擁有的能量也就越高，也增加了病患和手術人員視覺上的不舒適感，為了降低能量上的損失，雷射光能夠越接近患部越好。要注意不讓雷射光線前進的方向若是分散到許多不同的方向，而是要讓雷射光線集中且平行往一個單一方向前進，這樣我們才會稱他為有一致性(被研究人員辯論著的一種生物重要性的特質)所謂的一致性暗示著許多的光波都是同步地前進並且含其他的光波在前進一段很長的距離之後還可以維持著一個巧妙的關係。

有一個趨勢是製造超強發光二極體(SLDs)，一種單一色光且平行的光線，卻不是由單一的光源製造而來的，這樣的改變大幅的降低原本要製造出的設備的成本但仍然有著原本設備所需要具備的優點特質。

作者熱情辯論對于調頻的重要性來說(砍一個連續的波)進各種各樣的頻率循環或者脈搏爆發，有時改變脈波幅度，寬度和脈波間隔。是否在這個時期有強大的證據那一脈波頻率會影響臨床的細節和結果我們還不太清楚。更不用說不會提到關鍵的頻率是理想的治療目標了。這裡存在著整個圖書管的資料可以證明一般物理的頻率像是聲音、光波和電磁波是一個很重要可以達成特定的特質，像是無線電波(AM、FM)。
作者福爾、諾基爾和波爾寫到有關於共振理論和頻率如何將動能轉換成電能甚至可以傳送訊息等等。我們也知道腦中的電磁波頻率和特定的身體反應像是深層睡眠所發出來的岱爾塔波有關，感受到壓力時會釋放珈瑪波。在很多案例中，雷射的頻率仍然是很廣的等待著更多的臨床試驗來發現。

肌腱炎Tendinopathy

有無數的報告指出低能量雷射治療對於肌腱的復元和軟骨組織有正面的幫助。艾爾默卡的報告中說明了有些類型的雷射如氦氖、镓砷、镓鋁砷再加上結合了超音波及早期重量控制對治療肌腱的復元效果不錯，或是也可以不要雷射。作者們指出肌腱復原在生物化學、生物機制和型態上方面的改進。

一個由盧森堡和安德遜所主持的臨床研究對於176位有肌腱炎的病人觀察發現雷射治療在總共六個治療的療程中有效的降低了肌腱炎的病態程度，相關的研究也被比酋代爾、湯姆森和凡庫芙所證實。能量密度由5 到 20 J/cm2，波長超過800奈米是被推荐的可以進行深層穿透手術。目前還沒有其他特定的劑量是被推荐的，還需要更多的研究來找出其他適合的劑量。一些在外面開業的醫生對於處理臉上一些點神經痛的症狀通常會給予病患氦氖氣體的雷射能量大約1-5 J/cm2的劑量，如果是深層肌膚穿透的話比較傾向於適用镓鋁砷。

作雷射手術的開業醫生通常會使用這樣的模式應用在上髁骨頭上的中間及外側的肌腱上、腳底板的腳筋、旋轉肌的外部。以上被提及的症狀研究都會以雷射治療為第一優先，而分別得到不同程度的成功。在這一種治療中，不同的劑量也會產生不同的治療反應，更不用說身為重要的一份子的波長了，對穿透的深度站著舉足輕重的地位。在最主要的”沒有差別的”試驗中，首推氦氖混合氣體，有著最短的穿透能力和低能量密度。最後的結果是一個可以忽略的能量密度和沒有多大的治療效果。不幸的是許多臨床試驗在一開始就使用了不是標準的劑量計量器，當能量超過每一平方公分三焦爾的時候，在統計上來說實驗組和對照組出現了大量的實驗誤差。

傷口癒合

相較於傳統的吃藥方式，有相當多而且品質優良的研究支持冷雷射治療可以讓傷口癒合的更快更好。

西元2000年，伍德魯夫出版了一個中度分析說明了雷射手術對於傷口癒合的效果更好。這樣的結論吸引了更多研究關於這一方面的人的支持。其中對於傷口的生理方面，被雷射照射到的傷口可以產生更多的軟骨形成。雷射手術對於巨噬細胞和組織纖維母細胞的正面效果有很大的幫助。有更多的研究指出特定波長的雷射波長如氦氖(630奈米)對於一些如大腸桿菌的細菌有很好的抑制效果，這一個消息，對於受傷的傷口是一件值得慶幸的事。在活體和在試管內發現為數不少合適的冷雷射治療用法可以解釋經驗上和實際觀察到的報告，普遍的出現在當今的文獻中。

尼古拉發現為期八天的雷射生物刺激，使用光波長660奈米，劑量10 J/cm2，對骨細胞的活動不論是骨吸收或者是骨形成都有增強的趨勢，連骨頭受傷重新形成後的形狀也沒多大的走樣。其他的研究人員也報告相似的研究結果，可以增加骨板的成長，促進軟骨基質的組織化。其他的細胞像是肌肉衛星細胞也同樣受低能量雷射治療影響。雷射更可以增加衛星細胞的數量並且和單一的肌纖維分隔開來。

這樣的發現正巧和美國太空總署慧倫的光治療可以增加組織纖維母細胞、骨母細胞、骨骼肌細胞和人體表皮細胞的數目不謀而合。他們的實驗是應用在聶齒類動物身上，不過預期他們成功應用在人體身上只是時間的問題。

美國太空總署在雷射研究的角色裡扮演著提供了代理機構光療法範圍和強度的貢獻。研究細胞暴露在不同程度的重力下，發現人類細胞需要有重力的情況下才可以生長。這樣的需求挑戰長期生活在太空中的太空人。美國太空總署發展出LEDs，來刺激每一個細胞裡的粒線體最基本而且必須的生長過程，增加組織的癒合，也減少骨頭和細胞的萎縮。美國太空總署把LED這一項技術視為一個大有可為的醫療和手術，把自然的生物刺激再造機制當作首要的目標。美國太空總署展示說波長在670~880奈米之間，總能量約在4-8 J/cm2，功率在50 mW/cm2是最合適的參數。

結論

在雷射治療裡持續有被控制的隨機化排列的臨床試驗的需要，並不難看見這一些設備可以給予被高度懷疑的病患身上一顆安慰劑。還有更多的理由可以合宜的解釋，很多產品的利益會成為研究經費批准所需要的助力。那一些使用基本冷雷射的開業醫師以為”缺乏證據”，其實並不是證據真的缺乏。我必須承認冷雷射的案例。大部份而言，許多的作者在控制組和實驗組所開的處方簽都沒有什麼兩樣。

此外，很多的實驗都是被批准的。在活體的和在試管裡的研究清楚的指出劑量和波長是達成治療目的功不可沒的成員，雖然仍有很多報告並不能找出這兩個參數最好的數值，但是這並不代表研究的失敗，這只是研究設計的缺點，冷雷射正慢慢的達成他們的目標，在治療肌肉和骨頭疼痛，慢慢的成為一種普遍的物理治療法，還要更多的人體和劑量多寡之間的關係研究和選擇特定的波長。

最後冷雷射將成為病人酸痛的醫療方式。從這一個角度來看，將冷雷射引進疼痛處理的領域是一件刻不容緩的事情。