光照治疗

光照治疗的历史 此篇由成功大学医学系101级同学共同编制,由成功大学附设医院皮肤科王德华医师指导

简介

光照治疗（Phototherapy）指的是日光或是以特定波长的光（例如：激光光）为光源来做治疗,本篇主要介绍以Ultraviolet（UV）为光源的治疗方式。所谓UV是指光波长在约200~400nm范围，其中又分UVA、UVB、UVC等不同波段。

光照治疗的历史

光照治疗在西方的历史

公元前约三千年: 古埃及人第一个发现太阳光照对人体有好处。

公元前460-375年至公元403年:古希腊人医学之父希波克拉底利用太阳光治疗水肿以及腹部和肾脏的疾病。直到西元四世纪的Oribasius[1]仍有着用太阳光治疗疾病的记载。

中古世纪(西元五世纪到十五世纪): 此为光照治疗的黑暗期，由于此时人们认为白色的肌肤是美丽和财富的象征，皮肤黑则是低贱的象征。所以在此时几乎没有人会想要曝晒太阳，也就无法让光治疗的演进更进一步。

公元1672年: 科学家牛顿(Newton[2])发现了可见光的光谱。过没多久紫外线(ultraviolet)也在1700年代的早期被发现。

公元1895年:Niels Finsen利用碳弧光源(carbon arc source)制造的紫外光来治疗lupus vulgaris[3](寻常狼疮，是种被结核杆菌感染的皮肤疾病，会造成皮肤的溃疡)，成为紫外线治疗之父，并且他在1903年获颁诺贝尔奖。

公元1923年:Goekerman[4]设计出一个配方(人造宽带紫外线broadband UVB+焦油)来治疗psoriasis[5](干癣)。

公元1953年:Ingram结合葱酚蜡(diphenol)和人造宽带紫外线做为另一种治疗皮肤疾病的配方。从此时开始，UVB紫外线已经被发现在治疗许多皮肤疾病都有功效。

公元1976年:Parish[6] & Jaenicke[7]发现干癣在一个动态的光谱以313奈米波长的窄带(narrowband)人工紫外线来治疗很有效。后来Van Weelden[8]证实临床上窄带的紫外线是可以应用的。在世界许多国家，窄带紫外线快速广泛的应用在许多皮肤疾病上。

公元1992年: UVA1在临床上用于治疗异位性皮肤炎(atopic dermatitis [9])。同时也证实在治疗色素性荨麻疹(urticaria pigmentosa [10])，蕈样肉芽肿(mycosis fungoides [11])和硬皮症(scleroderma [12])都有效果。

参考资料:National skin center website. http://www.nsc.gov.sg/showpage.asp?id=240

光照治疗在中国的历史

在中国古代，就已经提出照光身体健康的影响。在唐朝孙思邈千金翼方卷十一提到：“宜时见风日。若不见风日，则令肌肤脆软，便易中伤。……天和暖无风之时，另母将而于日中嬉戏。数令见风日，则血凝气刚肌肉牢密，堪耐风寒，不致疾病。”由此可知，在当时的医生就已经发现阳光对于预防疾病的功效。然而，当时仍未有文献记载利用照光直接治疗疾病的作用。一直到了近年，公元1970年，中药渐渐和西医合并，著名的例子就是利用白芷加上照黑光（紫外光）可以用来治疗干癣。由于白芷是一种光敏性活性物质，且对于人体的淋巴球DNA合成有显著的抑制作用。治疗干癣的机转可能是抑制干癣表皮细胞的DNA合成。和西医常用的8-MOP做比较，发觉并无效果上的差异，且副作用较少。最近也发现白芷加上照黑光的治疗方式，也能用于治疗白癫风(vitiligo)。

参考资料：

1.　唐孙思邈《千金翼方》国立中国医药研究所 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

光照治疗在台湾的历史

皮肤科学的演进

台湾的皮肤科学，最早可追溯到1908年，当时在台北医院(即现在的台大医院)成立了台湾第一个以看皮肤疾病为主的部门。直到二次世界大战结束前，台湾皮肤科学的发展大抵是跟随着日本的脚步，而当时发展的重点摆在皮肤感染症，特别是霉菌感染--由于台湾处于亚热带地区的关系。自1990年代以来，台湾皮肤研究的发展有五个主要的主题，分别为慢性砷中毒、白斑、基底细胞癌、异位性皮肤炎、与药物造成的水泡症。随着近年有越来越多新血的注入(台湾皮肤科医学会每年会培养出30~35个皮肤专科医师)，加上国内外的交流愈渐频繁，渐渐地研究领域也越来越多元--光照治疗自然是其中的一个重点项目。自2000年来，台湾各地已有越来越多报告支持光照疗法对于皮肤疾病的帮助，包括用蓝光治疗青春痘(acne), 以窄频UVB治疗白斑、以及使用光动力疗法(photodynamic therapy)治疗癌症。

新生儿黄疸

新生儿黄疸(Neonatal Jaundice)大约在婴儿出生后第二天才开始出现，第四天达到最高顶点。接下来指数会慢慢下降，约七至十天即渐渐消退。在此范围之外的病理性黄疸，可用波长约425-457nm蓝光密集照光，尽可能地照射到新生儿的全部皮肤表面。（注：此光线与一般家用灯管的波长不一样，因此在家自行照日光灯效果不佳)

精神疾病

关于光照疗法在精神疾患的运用，目前正不断累积当中。其中被报导过最多的，莫过于对季节性忧郁症以及一般忧郁症的影响。光照治疗同时也是美国睡眠医学会在治疗失眠问题的治疗准则中的推荐疗法之一。而在大部分精神医学教科书中，光照疗法也被列为治疗季节性忧郁症的首选疗法。在此相关领域，台湾最早在2003年由现任台北荣总精神部主任的苏东平医师自美国引进，目前已有10家以上医学中心及医院精神部(如台北荣总，振兴医院，花莲慈济医院)采用光照疗法治疗忧郁症及失眠病患。

根据目前报导过的文献，简单整理光照疗法的适应症如下： 1. 季节性忧郁症(seasonal affective disorders):效果优于抗忧郁剂药物，可当作主要治疗方式。 2. 延迟型睡眠障碍(delayed sleep phase syndrome)，早睡型睡眠障碍(advanced sleep phase syndrome): 可当作安眠药的替代治疗方式。 3. 重度忧郁症(major depressive disorder)，暴食症(bulimia)，广泛性焦虑症(generalized anxiety disorders): 建议当作辅助疗法。

参考资料 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. <保健卫教--千万不可忽视新生儿黄疸>, 宏其妇幼医院

6. <光照疗法--一个初步的回顾>, 林正修医师/林正修诊所

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

光照治疗在成功大学附属医院(成大)的历史

成大从民国78年就开始引进光照治疗，当时有三台机器，两台全身，一台局部。经由这几年的汰旧换新，目前成大有六台光照治疗的机器，全部都是Waldmann这家公司所制造,六台机器里有三台全身、三台局部。从90年开始，平均每个月治疗1200~1300位人次。

全身:

1. UV1000KL(一台): 同时有UVB 6条灯管及UVA 20条灯管

2. UVB311(两台): narrow band 311 nm UVB

目前全身的UV1000KL,我们可以使用PUVA疗法(使用Psoralen感光剂,并且加以UVA照射),病人口服感光剂,口服后两小时后再照光;而UVB311使用大部分组成为特定波长311nm的UVB,仅照光不吃药。

局部:

1. UV200AL+UV181AL(手足): UVA,可同时治疗手脚

2. UV181AL: UVA

3. UV181BL: UVB

目前局部的机台,可以使用PUVA疗法，较小范围的患部：以0.1%感光剂psoralen(psoralen 30mg混合95% alcohol 28.5ml+propylene丙二醇1.5ml)涂抹在患处，经过15分钟之后，开始光照治疗；较大范围的患部：以0.0003%感光剂(1ml 0.1%感光剂+333ml水)，浸泡20分钟之后，开始进行光照治疗。

PUVA的适应症:干癣`汗疱疹`白斑`异味性皮肤炎`覃样息肉症`全身性扁皮苔癣`毛孔性红色糠疹`苔癣性糠疹

UVB的适应症:干癣`汗疱疹`白斑`异味性皮肤炎`全身性湿疹`尿毒症搔痒`玫瑰糠疹`苔癣性糠疹`覃样息肉症

此外，成大医院皮肤部在1999年通过全国第一个‘光动力疗法(Photodynamic therapy)’人体试验，成功治疗多发性皮肤癌，更扩展到口腔癌、头颈部肿瘤、眼睛恶性肿瘤的研究，并结合临床药物研究、电机工程、感染症(与奇美医学中心合作)的研究，为各种肿瘤病患提供另一种癌症治疗的选择。光动力疗法是一种利用特殊感光剂，特定波长的光线照射癌病灶，便可选择性杀死癌细胞。由于选择性高，对正常组织无伤害性，所以成为一种颇具潜力的癌症治疗。目前成大有一台PDT 1200 L，光源为600-720nm的可见光。

光照治疗的机制

“光照治疗”(Phototherapy)指的是以Ultraviolet(UV)为光源的治疗方式。UV是指光波长在约200~400nm范围。其中又分UVA、UVB、UVC等不同波段。

不同的光波长会影响到不同的皮肤深度。例如，虽然整体来说UVB光谱蕴含的总能量大于UVA，但因为UVB的波长较短，所以能照射到的皮肤深度较浅。因此UVB主要影响表皮层的细胞，例如keratinocyte和langerhans cell；然而，UVA除了影响到表皮层的细胞，更会深入涵盖真皮，影响到fibroblast、dermal dendritic cell、endothelial cell、T lymphocyte、mast cell和granulocyte。

光照要有疗效必须要先考虑吸收，而不同的物质有不同的最大吸收波长(absorption maxima)。如下图不同波长的UV对不同物质的吸收，例如DNA的 max = 260 nm; porphyrins的 max = 400 to 410 nm

但是，考虑到波长长的穿越皮肤的深度越深，而且吸收光线的物质浓度不一，在实际生物体上，最大吸收波长会和上表测的不一样。通常在实际生物体上，最大吸收波长都会比上面图表显示的最大吸收波长再长一点。

光照治疗在机制上有很多层面，例如透过产生DNA的光照产物来抑制细胞分裂增殖。不过，在大多数疾病中，光罩治疗扮演的角色最重要的是它在免疫抑制调节上的作用。而在免疫调节抑制中，主要又可分成三大部分：(1)作用在可溶性调节分子上(soluble mediators)；(2)作用在细胞表面的分子；(3)引导细胞凋亡相关的细胞。T cell很容易因光照治疗而启动细胞凋亡机制。因此对于很多T cell 引导的皮肤疾病，例如异位性皮肤炎、干癣等，光照治疗有非常大的重要性。

光照治疗的机制十分复杂，目前仍未研究透彻，以下主要就UVB造成的光照免疫抑制(photoimmunosuppression)进行讨论。

Photoimmunosuppression涉及广泛，主要分为：(1) molecular targets (2) cellular events (3)cellular mediators

(1) Molecular targets：光照治疗会造成物质分子结构改变，产生光照产物(photoproducts)，这些光照产物最后会造成免疫抑制的效果。这些光照产物可能是细胞内游离的分子，例如cyclobutane pyrimidine dimer会使antigen presenting cell的antigen-presenting 能力下降。UV也可能影响细胞膜上的受器，或是细胞膜上的脂质，亦或是细胞外的物质，来造成免疫抑制的效果。

(2) Cellular events 在细胞的层面中，最被研究透彻的是对角质细胞(keratinocyte)的影响。受UVB照射的角质细胞会分泌很多种的cytokine，其中最重要的是IL-10。它会引导免疫反应由TH1走向TH2，也可能会抑制langerhan cell的抗原呈现作用。详细的状况很繁杂，但主要都是抑制TH1引导的免疫反应。

(3) Cellular mediator 影响的细胞媒介很多，例如Langerhans cell、macrophage, T cell。以Langerhans cell为例，UVB会使照射区域的Langerhans cell跑向淋巴结，造成照射区域的Langerhans cell数目减少，使得照射区域抗原呈现能力下降；且还会减少Langerhans cell细胞膜上和抗原呈现有关的分子，最后也使Langerhans cell抗原呈现能力下降。总而言之，抑制TH1引导的免疫反应。另外，UVB也会引发免疫耐受(tolerance)，机制尚不清楚，但可能和UVB对T-suppressor cell有关。

参考资料：Fitzpatrick’s Dermatology in General Medicine, 7e