Rany przewlekłe stanowią jeden z najtrudniejszych problemów współczesnej medycyny. Ich leczenie jest długotrwałe, wymaga systematyczności i zaangażowania interdyscyplinarnego zespołu specjalistów. Z tego względu coraz większe zainteresowanie budzą technologie umożliwiające wspomaganie gojenia w warunkach domowych. Jednym z obiecujących rozwiązań są plastry LED – elastyczne opatrunki emitujące światło o określonych długościach fali, które pobudzają regenerację tkanek i wspierają proces gojenia.
Zasady działania fotobiomodulacji i rola LED w leczeniu ran
Fotobiomodulacja (PBM) to proces, w którym światło o niskiej intensywności stymuluje procesy biologiczne w komórkach. W przypadku leczenia ran przewlekłych technologia LED wykorzystywana jest do aktywacji naturalnych mechanizmów regeneracyjnych.
Jak działa światło LED na poziomie komórkowym?
- Aktywacja mitochondriów
Światło o odpowiedniej długości fali (np. czerwone 630–670 nm lub bliska podczerwień 800–850 nm) pobudza enzym cytochrom c-oksydazę, zwiększając produkcję ATP – energii niezbędnej dla procesów naprawczych.
- Regulacja stresu oksydacyjnego
Odpowiednia dawka światła wpływa na poziom reaktywnych form tlenu (ROS), które w niewielkiej ilości pełnią funkcję sygnalizacyjną i pobudzają proliferację komórek.
- Stymulacja czynników wzrostu
LED zwiększa ekspresję VEGF (czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego), TGF-β (czynnik transformujący wzrostu) oraz FGF (czynnik wzrostu fibroblastów). To przekłada się na szybsze tworzenie nowych naczyń i kolagenu.
- Działanie przeciwzapalne
Światło hamuje nadprodukcję cytokin prozapalnych (IL-6, TNF-α) i ogranicza obrzęk oraz ból w miejscu rany.
- Poprawa mikrokrążenia
Fotobiomodulacja zwiększa uwalnianie tlenku azotu (NO), który rozszerza naczynia krwionośne, poprawiając ukrwienie i dostarczanie tlenu.
W przeciwieństwie do laserów niskoenergetycznych (LLLT), LED oferują większe bezpieczeństwo, mniejsze ryzyko przegrzania tkanek i możliwość integracji z elastycznymi opatrunkami. Dzięki temu mogą być stosowane nie tylko w klinikach, ale również w warunkach domowych.
Dwufalowy plaster LED – innowacja w terapii ran
W publikacji z 2024 roku zaprezentowano elastyczny, dwufalowy plaster LED, który łączy światło czerwone i bliską podczerwień w jednym, rozciągliwym materiale. Urządzenie dopasowuje się do ruchów ciała, a jego struktura pozwala na równomierne oświetlenie powierzchni rany.
Najważniejsze cechy takiego plastra
- elastyczna, rozciągliwa struktura dostosowująca się do skóry,
- emisja dwóch długości fali (np. 630 nm i 850 nm) dla synergicznego działania biologicznego,
- niska temperatura pracy – bez ryzyka przegrzania tkanek,
- możliwość integracji z opatrunkiem ochronnym,
- potencjał do samodzielnego stosowania w domu.
Badania laboratoryjne wykazały, iż połączenie czerwonego i podczerwonego światła działa komplementarnie: fale krótsze (czerwone) oddziałują na naskórek i powierzchnię rany, a dłuższe (podczerwień) przenikają głębiej – do skóry adekwatnej i tkanek podskórnych.
Efekty biologiczne zaobserwowane w modelach komórkowych i zwierzęcych obejmowały:
- przyspieszenie proliferacji fibroblastów i keratynocytów,
- zwiększoną syntezę kolagenu typu I i III,
- stymulację angiogenezy,
- szybsze zamykanie się ubytków naskórka.
Wyniki badań klinicznych i przedklinicznych
Badania in vitro i przedkliniczne
W eksperymentach na modelach zwierzęcych oraz hodowlach komórek fibroblastów i keratynocytów wykazano, że:
- dawki poniżej 20 J/cm² pobudzają namnażanie i migrację komórek skóry,
- dawki powyżej 40 J/cm² mogą działać hamująco lub cytotoksycznie – dlatego konieczna jest precyzyjna regulacja czasu ekspozycji,
- światło czerwone (630 nm) wykazuje silniejszy efekt regeneracyjny niż samo światło niebieskie,
- kombinacja światła czerwonego i bliskiej podczerwieni znacząco zwiększa tempo gojenia ran u zwierząt w porównaniu z grupami kontrolnymi,
- obserwowano większą gęstość naczyń włosowatych oraz szybsze tworzenie tkanki ziarninowej.
Badania kliniczne u ludzi
W badaniach pilotażowych z udziałem pacjentów z owrzodzeniami żylnymi, neuropatycznymi i twardzinowymi:
- stosowano naświetlania 1–2 razy w tygodniu,
- energia dostarczana na powierzchnię rany wynosiła ok. 7 J/cm²,
- po 6–10 tygodniach terapii:
- ponad 80 % pacjentów wykazało znaczną poprawę w postaci zmniejszenia powierzchni rany,
- część ran uległa całkowitemu wygojeniu,
- większość pacjentów zgłaszała również zmniejszenie bólu i wysięku.
Choć badania były prowadzone na małych grupach, ich wyniki potwierdzają potencjał tej metody w leczeniu trudno gojących się ran.
Zastosowanie LED w domowej terapii ran – jakie są możliwości i wyzwania metody?
Technologia LED ma potencjał, by stać się elementem codziennej pielęgnacji ran przewlekłych w środowisku domowym, szczególnie przy wsparciu personelu medycznego.
Możliwości praktyczne
- Samodzielna terapia – pacjent może korzystać z plastra w warunkach domowych, co redukuje konieczność wizyt ambulatoryjnych.
- Łatwość użycia – plastry są lekkie, elastyczne i mogą być zasilane bateryjnie lub indukcyjnie.
- Bezpieczeństwo – LED emitują światło o niskim natężeniu, które nie przegrzewa tkanek i nie wymaga specjalnych zabezpieczeń.
- Możliwość stosowania z opatrunkami – technologia LED może być integrowana z hydrożelowymi lub bioaktywnymi opatrunkami.
- Efekt analgetyczny – światło czerwone i podczerwone może redukować ból poprzez wpływ na przewodnictwo nerwowe i mikrokrążenie.
Wyzwania technologiczne i kliniczne
- Dobór optymalnych parametrów
- długość fali,
- moc,
- czas ekspozycji,
- częstotliwość stosowania.
Niewłaściwe ustawienia mogą ograniczyć skuteczność lub prowadzić do zahamowania procesów gojenia.
- Biokompatybilność i komfort noszenia – materiały powinny być hipoalergiczne, przewiewne i elastyczne, aby nie podrażniały skóry wokół rany.
- Penetracja światła przez warstwy opatrunku – wymaga zastosowania specjalnych, przezroczystych struktur optycznych, które nie ograniczają emisji.
- Zasilanie i zarządzanie energii – urządzenia muszą być lekkie, energooszczędne i umożliwiać kilka cykli terapii bez ładowania.
- Monitorowanie postępów terapii – nowoczesne plastry mogą być połączone z czujnikami monitorującymi wilgotność, temperaturę, pH rany czy ilość wysięku.
- Standaryzacja i bezpieczeństwo użytkowania – niezbędne są wytyczne dotyczące stosowania LED w warunkach domowych, aby zapewnić jednolitą jakość terapii i uniknąć błędów użytkowych.
Kierunki dalszego rozwoju i badań
Aby w pełni wykorzystać potencjał plastrów LED, konieczne są dalsze badania i dopracowanie technologii. Najważniejsze obszary rozwoju to:
- optymalizacja długości fal – dopasowanie do typu rany (żylna, neuropatyczna, pourazowa),
- integracja z czujnikami biomedycznymi – możliwość bieżącego monitorowania stanu rany i automatycznej regulacji emisji światła,
- badania randomizowane – porównujące LED z terapią konwencjonalną,
- ocena długoterminowego bezpieczeństwa – szczególnie przy codziennym stosowaniu przez pacjentów w domu,
- analiza koszt-efektywności – sprawdzenie, czy technologia LED rzeczywiście skraca czas leczenia i obniża koszty opieki.
Podsumowanie
Plastry LED to nowoczesna i obiecująca forma terapii wspomagającej leczenie ran przewlekłych. Dzięki połączeniu elastycznej konstrukcji i dwufalowego działania świetlnego umożliwiają stymulację procesów regeneracyjnych skóry w sposób bezpieczny i wygodny.
Choć wymaga to jeszcze badań klinicznych na większą skalę, pierwsze wyniki wskazują, iż w przyszłości tego typu rozwiązania mogą stać się standardem domowej pielęgnacji ran, przynosząc ulgę pacjentom i odciążając system opieki zdrowotnej.
Bibliografia
