光照治療

光照治療的歷史 此篇由成功大學醫學系101級同學共同編製,由成功大學附設醫院皮膚科王德華醫師指導

簡介

光照治療（Phototherapy）指的是日光或是以特定波長的光（例如：雷射光）為光源來做治療,本篇主要介紹以Ultraviolet（UV）為光源的治療方式。所謂UV是指光波長在約200~400nm範圍，其中又分UVA、UVB、UVC等不同波段。

光照治療的歷史

光照治療在西方的歷史

西元前約三千年: 古埃及人第一個發現太陽光照對人體有好處。

西元前460-375年至西元403年:古希臘人醫學之父希波克拉底利用太陽光治療水腫以及腹部和腎臟的疾病。直到西元四世紀的Oribasius[1]仍有著用太陽光治療疾病的記載。

中古世紀(西元五世紀到十五世紀): 此為光照治療的黑暗期，由於此時人們認為白色的肌膚是美麗和財富的象徵，皮膚黑則是低賤的象徵。所以在此時幾乎沒有人會想要曝曬太陽，也就無法讓光治療的演進更進一步。

西元1672年: 科學家牛頓(Newton[2])發現了可見光的光譜。過沒多久紫外線(ultraviolet)也在1700年代的早期被發現。

西元1895年:Niels Finsen利用碳弧光源(carbon arc source)製造的紫外光來治療lupus vulgaris[3](尋常狼瘡，是種被結核桿菌感染的皮膚疾病，會造成皮膚的潰瘍)，成為紫外線治療之父，並且他在1903年獲頒諾貝爾獎。

西元1923年:Goekerman[4]設計出一個配方(人造寬帶紫外線broadband UVB+焦油)來治療psoriasis[5](乾癬)。

西元1953年:Ingram結合蔥酚蠟(diphenol)和人造寬帶紫外線做為另一種治療皮膚疾病的配方。從此時開始，UVB紫外線已經被發現在治療許多皮膚疾病都有功效。

西元1976年:Parish[6] & Jaenicke[7]發現乾癬在一個動態的光譜以313奈米波長的窄帶(narrowband)人工紫外線來治療很有效。後來Van Weelden[8]證實臨床上窄帶的紫外線是可以應用的。在世界許多國家，窄帶紫外線快速廣泛的應用在許多皮膚疾病上。

西元1992年: UVA1在臨床上用於治療異位性皮膚炎(atopic dermatitis [9])。同時也證實在治療色素性蕁麻疹(urticaria pigmentosa [10])，蕈樣肉芽腫(mycosis fungoides [11])和硬皮症(scleroderma [12])都有效果。

參考資料:National skin center website. http://www.nsc.gov.sg/showpage.asp?id=240

光照治療在中國的歷史

在中國古代，就已經提出照光身體健康的影響。在唐朝孫思邈千金翼方卷十一提到：「宜時見風日。若不見風日，則令肌膚脆軟，便易中傷。……天和暖無風之時，另母將而於日中嬉戲。數令見風日，則血凝氣剛肌肉牢密，堪耐風寒，不致疾病。」由此可知，在當時的醫生就已經發現陽光對於預防疾病的功效。然而，當時仍未有文獻記載利用照光直接治療疾病的作用。一直到了近年，西元1970年，中藥漸漸和西醫合併，著名的例子就是利用白芷加上照黑光（紫外光）可以用來治療乾癬。由於白芷是一種光敏性活性物質，且對於人體的淋巴球DNA合成有顯著的抑制作用。治療乾癬的機轉可能是抑制乾癬表皮细胞的DNA合成。和西醫常用的8-MOP做比較，發覺並無效果上的差異，且副作用較少。最近也發現白芷加上照黑光的治療方式，也能用於治療白癲風(vitiligo)。

參考資料：

1.　唐孫思邈《千金翼方》國立中國醫藥研究所 1980年三版

2.　潘龙刚白芷光敏胶囊加黑光治疗银屑病的研究《中成药》1983年03期

3.　吴媛媛蒋桂华马逾英高颖白芷的药理作用研究进展《首席医学网》2009年04月02日

光照治療在台灣的歷史

皮膚科學的演進

台灣的皮膚科學，最早可追溯到1908年，當時在台北醫院(即現在的臺大醫院)成立了台灣第一個以看皮膚疾病為主的部門。直到二次世界大戰結束前，台灣皮膚科學的發展大抵是跟隨著日本的腳步，而當時發展的重點擺在皮膚感染症，特別是黴菌感染--由於台灣處於亞熱帶地區的關係。自1990年代以來，台灣皮膚研究的發展有五個主要的主題，分別為慢性砷中毒、白斑、基底細胞癌、異位性皮膚炎、與藥物造成的水泡症。隨著近年有越來越多新血的注入(台灣皮膚科醫學會每年會培養出30~35個皮膚專科醫師)，加上國內外的交流愈漸頻繁，漸漸地研究領域也越來越多元--光照治療自然是其中的一個重點項目。自2000年來，台灣各地已有越來越多報告支持光照療法對於皮膚疾病的幫助，包括用藍光治療青春痘(acne), 以窄頻UVB治療白斑、以及使用光動力療法(photodynamic therapy)治療癌症。

新生兒黃疸

新生兒黃疸(Neonatal Jaundice)大約在嬰兒出生後第二天才開始出現，第四天達到最高頂點。接下來指數會慢慢下降，約七至十天即漸漸消退。在此範圍之外的病理性黃疸，可用波長約425-457nm藍光密集照光，儘可能地照射到新生兒的全部皮膚表面。（註：此光線與一般家用燈管的波長不一樣，因此在家自行照日光燈效果不佳)

精神疾病

關於光照療法在精神疾患的運用，目前正不斷累積當中。其中被報導過最多的，莫過於對季節性憂鬱症以及一般憂鬱症的影響。光照治療同時也是美國睡眠醫學會在治療失眠問題的治療準則中的推薦療法之一。而在大部分精神醫學教科書中，光照療法也被列為治療季節性憂鬱症的首選療法。在此相關領域，台灣最早在2003年由現任台北榮總精神部主任的蘇東平醫師自美國引進，目前已有10家以上醫學中心及醫院精神部(如台北榮總，振興醫院，花蓮慈濟醫院)採用光照療法治療憂鬱症及失眠病患。

根據目前報導過的文獻，簡單整理光照療法的適應症如下： 1. 季節性憂鬱症(seasonal affective disorders):效果優於抗憂鬱劑藥物，可當作主要治療方式。 2. 延遲型睡眠障礙(delayed sleep phase syndrome)，早睡型睡眠障礙(advanced sleep phase syndrome): 可當作安眠藥的替代治療方式。 3. 重度憂鬱症(major depressive disorder)，暴食症(bulimia)，廣泛性焦慮症(generalized anxiety disorders): 建議當作輔助療法。

參考資料 1. The Taiwanese Dermatological Association and the Taiwanese Society for Investigative Dermatology: Brief History and Current Status, Journal of Investigative Dermatology (2009) 129, 1313–1314

2. Blue light phototherapy in the treatment of acne, Photodermatol Photoimmunol Photomed 2004; 20: 266–269

3. Narrow-band UVB treatment of vitiligo in Chinese, The Journal Of Dermatology 2005 Oct;32(10):793-800

4.Photodynamic therapy for Bowen's disease (squamous cell carcinoma in situ) of the digit. Dermatol Surg. 2001 May;27(5):452-6.

5. <保健衛教--千萬不可忽視新生兒黃疸>, 宏其婦幼醫院

6. <光照療法--一個初步的回顧>, 林正修醫師/林正修診所

7. Bright Light Treatment of Winter Depression, Arch Gen Psychiatry. 1998;55:883-889

光照治療在成功大學附屬醫院(成大)的歷史

成大從民國78年就開始引進光照治療，當時有三台機器，兩台全身，一台局部。經由這幾年的汰舊換新，目前成大有六台光照治療的機器，全部都是Waldmann這家公司所製造,六台機器裡有三台全身、三台局部。從90年開始，平均每個月治療1200~1300位人次。

全身:

1. UV1000KL(一台): 同時有UVB 6條燈管及UVA 20條燈管

2. UVB311(兩台): narrow band 311 nm UVB

目前全身的UV1000KL,我們可以使用PUVA療法(使用Psoralen感光劑,並且加以UVA照射),病人口服感光劑,口服後兩小時後再照光;而UVB311使用大部分組成為特定波長311nm的UVB,僅照光不吃藥。

局部:

1. UV200AL+UV181AL(手足): UVA,可同時治療手腳

2. UV181AL: UVA

3. UV181BL: UVB

目前局部的機台,可以使用PUVA療法，較小範圍的患部：以0.1%感光劑psoralen(psoralen 30mg混合95% alcohol 28.5ml+propylene丙二醇1.5ml)塗抹在患處，經過15分鐘之後，開始光照治療；較大範圍的患部：以0.0003%感光劑(1ml 0.1%感光劑+333ml水)，浸泡20分鐘之後，開始進行光照治療。

PUVA的適應症:乾癬`汗皰疹`白斑`異味性皮膚炎`覃樣息肉症`全身性扁皮苔癬`毛孔性紅色糠疹`苔癬性糠疹

UVB的適應症:乾癬`汗皰疹`白斑`異味性皮膚炎`全身性濕疹`尿毒症搔癢`玫瑰糠疹`苔癬性糠疹`覃樣息肉症

此外，成大醫院皮膚部在1999年通過全國第一個『光動力療法(Photodynamic therapy)』人體試驗，成功治療多發性皮膚癌，更擴展到口腔癌、頭頸部腫瘤、眼睛惡性腫瘤的研究，並結合臨床藥物研究、電機工程、感染症(與奇美醫學中心合作)的研究，為各種腫瘤病患提供另一種癌症治療的選擇。光動力療法是一種利用特殊感光劑，特定波長的光線照射癌病灶，便可選擇性殺死癌細胞。由於選擇性高，對正常組織無傷害性，所以成為一種頗具潛力的癌症治療。目前成大有一台PDT 1200 L，光源為600-720nm的可見光。

光照治療的機制

「光照治療」(Phototherapy)指的是以Ultraviolet(UV)為光源的治療方式。UV是指光波長在約200~400nm範圍。其中又分UVA、UVB、UVC等不同波段。

不同的光波長會影響到不同的皮膚深度。例如，雖然整體來說UVB光譜蘊含的總能量大於UVA，但因為UVB的波長較短，所以能照射到的皮膚深度較淺。因此UVB主要影響表皮層的細胞，例如keratinocyte和langerhans cell；然而，UVA除了影響到表皮層的細胞，更會深入涵蓋真皮，影響到fibroblast、dermal dendritic cell、endothelial cell、T lymphocyte、mast cell和granulocyte。

光照要有療效必須要先考慮吸收，而不同的物質有不同的最大吸收波長(absorption maxima)。如下圖不同波長的UV對不同物質的吸收，例如DNA的 max = 260 nm; porphyrins的 max = 400 to 410 nm

但是，考慮到波長長的穿越皮膚的深度越深，而且吸收光線的物質濃度不一，在實際生物體上，最大吸收波長會和上表測的不一樣。通常在實際生物體上，最大吸收波長都會比上面圖表顯示的最大吸收波長再長一點。

光照治療在機制上有很多層面，例如透過產生DNA的光照產物來抑制細胞分裂增殖。不過，在大多數疾病中，光罩治療扮演的角色最重要的是它在免疫抑制調節上的作用。而在免疫調節抑制中，主要又可分成三大部分：(1)作用在可溶性調節分子上(soluble mediators)；(2)作用在細胞表面的分子；(3)引導細胞凋亡相關的細胞。T cell很容易因光照治療而啟動細胞凋亡機制。因此對於很多T cell 引導的皮膚疾病，例如異位性皮膚炎、乾癬等，光照治療有非常大的重要性。

光照治療的機制十分複雜，目前仍未研究透徹，以下主要就UVB造成的光照免疫抑制(photoimmunosuppression)進行討論。

Photoimmunosuppression涉及廣泛，主要分為：(1) molecular targets (2) cellular events (3)cellular mediators

(1) Molecular targets：光照治療會造成物質分子結構改變，產生光照產物(photoproducts)，這些光照產物最後會造成免疫抑制的效果。這些光照產物可能是細胞內游離的分子，例如cyclobutane pyrimidine dimer會使antigen presenting cell的antigen-presenting 能力下降。UV也可能影響細胞膜上的受器，或是細胞膜上的脂質，亦或是細胞外的物質，來造成免疫抑制的效果。

(2) Cellular events 在細胞的層面中，最被研究透徹的是對角質細胞(keratinocyte)的影響。受UVB照射的角質細胞會分泌很多種的cytokine，其中最重要的是IL-10。它會引導免疫反應由TH1走向TH2，也可能會抑制langerhan cell的抗原呈現作用。詳細的狀況很繁雜，但主要都是抑制TH1引導的免疫反應。

(3) Cellular mediator 影響的細胞媒介很多，例如Langerhans cell、macrophage, T cell。以Langerhans cell為例，UVB會使照射區域的Langerhans cell跑向淋巴結，造成照射區域的Langerhans cell數目減少，使得照射區域抗原呈現能力下降；且還會減少Langerhans cell細胞膜上和抗原呈現有關的分子，最後也使Langerhans cell抗原呈現能力下降。總而言之，抑制TH1引導的免疫反應。另外，UVB也會引發免疫耐受(tolerance)，機制尚不清楚，但可能和UVB對T-suppressor cell有關。

參考資料：Fitzpatrick’s Dermatology in General Medicine, 7e