Reflectanta laser acupunturala, un nou diagnostic tisular

Proprietatile foto-optice ale acupunctelor sunt putin studiate in literatura de specialitate.  Acupunctura traditionala este o metoda invaziva, iar efectele terapeutice sunt initiate dupa ce un eveniment preliminar, micro-traumatic, produce o cascada de raspunsuri, bio-chimice, locale si sistemice, inflamatorii, vasculare, neuro-endocrine si imunologice. Teoriile existente, nu pot explica faptul ca tehnicile acupuncturale non-invazive produc efecte fiziologice asemanatoare. In acest mod problemele legate de acupunctura laser/ fotonica si descifrarea mecanismelor de actiune foto-biologice sunt esentiale pentru intelegerea stiintifica a acupuncturii.
 
Tesutul viu este un mediu optic care prezinta turbiditate,  imprastiere si absorbtie. Parametri care definesc proprietatile optice ale tesuturilor sunt: coeficientul de absorbtie ma[cm-1], coeficientul de imprastiere ms[cm-1] si anizotropia (g=conusul mediu al unghiului de imprastiere). Absorbtia si imprastierea radiatiei coerente laser determina distributia spatiala in tesutul iradiat si efectele biologice. Tehnicile pentru determinarea proprietatilor optice ale tesuturilor includ reflectanta si transmitanta difuza si masurarea retroimprastierii coerente a tesuturilor.
 
Reflectanta totala a suprafetei R(s) unui tesut iradiat are 2 componente: reflectanta directa a suprafetei (Fresnel), R(f), datorita interfetei aer-tesut si reflectanta totala R(d) care este formata de radiatia retroimprastiata din tesut si care paraseste interfata tesut-aer, R(s) = R(f) + R(d); Reflectanta Fresnel este cuprinsa intre 2% pentru apa si 4% pentru sticla. 96-98% din radiatia aplicata patrunde in tesut , unde este absorbita si imprastiata. O parte a radiatiei imprastiate paraseste tesutul generand reflectanta difuza totala. Reflectanta difuza se poate calcula daca se cunosc proprietatile optice ale tesutului.

 

1. Materiale si metode


1.1. Laseri si Sisteme de masura

Reflectanta totala a unui unui fascicol laser emis de o laser-dioda InGaAlP de 10 mW, 645 nm, la nivelul pielii normale si a localizarii cutanate a 7 acupuncte a fost inregistrata cu un power-metru digital laser, cu fibra optica si cuplare la PC (Fig.1).

Capul laserului si fibra optica au fost plasate intr-o sfera integratoare, modificata (Fig.2). Reflectanta difuza laser (Rc) a fost colectata prin incorporarea sferei integratoare intr-un cilindru de otel cu Φ 190 mm/ 100 mm, a carei suprafata interna a fost colorata in negru. Toate masuratorile s-au efectuat sub un unghi de 90° intre suprafata cutanata si extremitatea distala a fibrei optice de masura. Pentru achizitionarea, procesarea, stocarea de date si vizualizarea graficelor a fost utilizat un computer statistic/grafic (Fig.3). Fiecare sesiune de masuratori a inclus: 10 masuratori ale fondului negru de referinta a cilindrului de otel (OS1) si ale unei suprafete de referinta de 10/10 cm confectionata din polistiren alb (OS2), ambele considerate ca standard optic (OS). Masuratorile ulterioare efectuate la nivelul suprafetei cutanate (SM) au fost normalizate prin standardele optice determinate anterior.

Aceasta normalizare (OS), anuleaza influenta sursei de lumina coerenta laser si inertia power-metrului. In acest mod, masuratorile efectuate la nivelul pielii (SM) sunt expresia reflectantei cutanate (Rc) x cu un factor α care depinde de eficienta colectarii fascicolului laser reflectat de piele α(c) si de eficienta colectarii fascicolului laser reflectat de suprafata de referinta din polistiren alb α(OS2), in comparatie cu reflectanta corpului negru (OS1); SM = αRc/ (Α(c); α(OS2, OS1)). Valorile obtinute au fost raportate la suprafata sferei integratoare (ASI) si exprimate procentual ca Index al Reflectantei (IR=% din valoarea medie a radiatiei laser incidente normalizate [OS]). Datele au fost prelucrate primar printr-un program specializat.




1.2. Lotul in studiu

Lotul experimental (Lot A) a fost format din 10 subiecti aparent sanatosi, cu varste cuprinse intre 22 si 45 de ani; 6 au fost de sex masculin si 4 de sex feminin.

1.3. Punctele de acupunctura

Experimentul a inclus pentru fiecare subiect in Lot A: determinarea OS, masuratori cutanate intr-o zona non-acupuncturala (A1-SMn) si masuratori in puncte de acupunctura (A2-SMap). Acupunctele masurate au fost: Chize (LU5), Taiyuan (LU9), Dicang (ST4), Dahe (KI2), Waiqiu (GB 36), Mingmen (GV 4) si Shangwan (CV 13). Protocolul a fost efectuat pentru fiecare subiect, la temperatura camerei (22-250C) si dupa 15 minute de repaos.

1.4. Prelucrarea datelor

Rezultatele au fost exprimate ca medii + deviatia standard = Indexul Reflectantei (IR). Semnificatia statistica a datelor a fost calculata prin utilizarea a doua teste t-Student pentru determinarea diferentelor dintre media masuratorilor cutanate efectuate in punctele de acupunctura si in zonele indiferente (A1).Valorile P < 0.05 au fost considerate semnificative.

2. Rezultate si discutii


Dupa prelucrarea datelor in mai mult de 85% din cazuri, studiul indica diferente statistice semnificative intre indexul de reflectivitate masurat in zone fara prezenta acupunctelor si in regiunile cutanate cu puncte de acupunctura traditionale (Tabel 1). Diferentele (Tabel 2) au constat in the scaderea neta a indexului reflectantei (IR acupunct < 30-78% IR tegument normal). A fost inregistrata o distributie echilibrata a valorilor intre localizarile simetrice ale acupunctelor, acolo unde a fost cazul. In Graficul 1. este redat pentru exemplificare rezultatul Testului-t pentru acupunctul LU5 in comparatie cu zona neutra A1. Aceste fapte pun in evidenta comportamentul particular si unic al acupunctelor, nu numai din punct de vedere electric, termic, morfologic, etc, dar si optic.

Lumina reflectata de suprafata cutanata depinde de directia, intensitatea si spectrul radiatiei incidente. Lumina interactioneaza cu tesuturile, fiind absorbita si imprastiata in proportii variabile, interactiunea depinzand de proprietatile optice tisulare. Prelucrarea datelor demonstreaza ca exista un pattern specific foto-optic al punctelor de acupunctura in comparatie cu tegumentul periproximal.

Tabel 1
Variatia valorilor medii ale Indexului Reflectantei Laser LLLT (IR%) la nivelul proiectiei cutanate corespunzatoare unor acupuncte si a unei zone neutre situate la nivelul abdomenului superior (A1).

 

  Nr.
subiect
  Sex  VarstaIR (%) mediu
Zona
A1
LU5LU9ST4K12GB36GV4CV13
1M3134920251092717
2F4529

10

32410212110
3M33311411714202010
4M40211781013161325
5F37201991221191023
6M3918522111011927
7F2230325192322526
8M422727182027172710
9M45331192023181317
10F282917212519261910

Legenda:
Zona A1: zona cutanata neutra situata la nivelul abdomenului superior
Acupunctele: Legen Chize (LU5), Taiyuan (LU9), Dicang (ST4), Rangu (KI2), Waiqiu (GB 36), Mingmen (GV 4), Shangwan (CV 13)
IR(%)mediu: Valorile medii procentuale ale Indicelui Reflectantei cutanate

Tabel 2 Prelucrarea statistica de baza si rezultatele Testului – t

 

VariabilaMediaDeviatia St.Nr.cazuriDiferentaDeviatia St. a Dif.tdfp
A127.200005.613476      
LU513.200007.1305291014.000009.763884.53425290.001418
A127.200005.613476      
LU913.600008.5660831013.6000010.405134.13324990.002547
A127.200005.613476      
ST418.300005.696978108.900003.314958.49010690.000014
A127.200005.613476      
K1217.000006.3595951010.200007.913424.07601790.002775
A127.200005.613476      
GB3617.900005.043147109.300006.815834.31483490.001948
A127.200005.613476      
GV416.400007.5601291010.800006.972964.89786090.000850
A127.200005.613476      
CV1317.500007.261007109.7000011.441152.68103190.025164
Diferente marcate sunt semnificative la p< 0,005; Val. Subliniate: semnificatie statistica ridicata



Grafic 1
Testul – t: Comparatie intre IR% inregistrat la nivelul zonei neutre A1 si a acupunctului LU5

Legenda
Std.Dev.: Deviatia standard
Std.Err.: Eroarea standard
Mean: Media

Scaderea reflectivitatii punctelor acupuncturale poate fi determinata de o concentratie mai mare de hemoglobina, de o proportie sporita a continutului de deoxi-hemoglobina si de o vasodilatatie locala marcata. Reflectivitatea cutanata la expunerea la lumina coerenta este determinata de cromoforii prezenti in derm. S-a demonstrat ca atunci cand un punct de acupunctura este stimulat de radiatia coerenta laser, la nivelul acestuia se produc modificari de potential electric a membranelor celulare si cresteri ale nivelului energetic celular, modificari asemanatoare cu cele produse de stimularea mecanica cu acul de acupunctura. Laserul stimuleaza deasemenea, citocromii, membrana mitocondriala si transferul de electroni. Rezultatele obtinute in acest studiu si dezvoltarile ulterioare, pot fi utilizate pentru o demonstratie in afara de orice dubiu a existentei punctelor de acupunctura, pentru o mai buna intelegere a proprietatilor acupunctelor, pentru un mapping precis al sistemului cutanat acupunctural si pentru monitorizarea “on line” a tehnicilor de stimulare laser-acupuncturala.

3. Concluzii

3.1. Lucrarea prezinta o noua metoda de investigatie a punctelor cutanate de acupunctura care utilizeaza masurarea reproductibila si fara contact direct, a reflectivitatii difuze a unui fascicol laser de joasa energie, pentru caracterizarea unor proprietati optice distincte ale acestora.

3.2. Un experiment clinic controlat a pus in evidenta scaderea constanta a indicelui reflectivitatii cutanate laser la nivelul a 7 acupuncte cu distributie topografica diferita in comparatie cu o zona de referinta cutanata fara puncte de acupunctura. Aceasta particularitate a propietatilor foto-optice acupuncturale este posibil determinata de o concentratie mai mare de hemoglobina, de o concentratie crescuta a continutului de deoxi-hemoglobina, de o vasodilatatie locala crescuta si posibil de modificari ale potentialului electric a membranelor celulare si de cresteri ale nivelului energetic celular.

3.3. Metoda prezentata poate servi pentru demonstrarea stiintifica a existentei punctelor de acupunctura, pentru caracterizarea proprietatilor optice ale acestora, pentru studiului fiziologiei acupuncturale si monitorizarea fara contact cutanat a procedurilor de stimulare acupuncturala.

4. BIB



Autor: Dr. Corneliu Moldovan, M.D., D.Sc.
Bucuresti, Romania
Director medical, Centrul National de Acupunctura si Homeopatie, Bucuresti; Vicepresedinte, Societatea Romana de Acupunctura; Membru al Societatii Internationale de Optica Electronica (SPIE); Membru al Asociatiei Europeene de Laser Medical (EMLA); Membru, Societatea Romana de Laseri in Medicina si Biologie; Membru al Societatii Romano-Americane de Laborator Clinic (“AMELAR”); Lector Bio-stimulare Laser si Acupunctura