פוטותרפיה רפואית: קרינת UV, מנגנוני פעולה ומדידת מנת קרינה

פוטותרפיה רפואית היא חשיפה של העור או הרקמה, על פי הוראה רפואית, לקרינה אופטית על-סגולה או נראית בעלת אורך גל, עצמת קרינה נופלת ומנת קרינה מוגדרים. היא משמשת, בין היתר, לטיפול בפסוריאזיס, דרמטיטיס אטופית, ויטיליגו, קרטוזיס אקטינית והיפרבילירובינמיה בילודים. בשונה מחשיפה מקרית לקרינת UV, ההקרנה כאן מכוונת: היא מתבצעת לפי פרוטוקול מנת קרינה שנקבע על ידי רופא, שנועד לגרום לאפקט ביולוגי מסוים – כגון אפופטוזיס של תאי T דלקתיים או פירוק פוטוכימי של בילירובין – בלי לחצות את סף האריתמה, הכוויות או הנזק ארוך הטווח. הגדלים הפיזיקליים המרכזיים הם עצמת הקרינה הספקטרלית באזור הטיפול, מנת הקרינה המצטברת הנובעת ממנה במהלך הזמן, וספקטרום הפעולה, המתאר עד כמה כל אורך גל בנפרד תורם לאפקט הביולוגי. האתגר הטכני נעוץ פחות בייצור הקרינה ויותר בכימות שלה, באופן שניתן לשכפול, אצל המטופל.

מבחינה טכנית משמעותיים בעיקר השינויים בתחום: המעבר משפופרות פלואורסצנטיות של אדי כספית למקורות LED, ההתפשטות הגוברת של מכשירים לשימוש בית לטיפול אמבולטורי, ותיקון משנת 2023 של תקן המכשירים IEC 60601-2-57 לציוד טיפול באור שאינו לייזר (IEC, 2023). כל אחת מההתפתחויות הללו מעלה את הדרישות לבקרת מנת קרינה עקיבה: מקורות LED מתיישנים באופן שונה משפופרות פלואורסצנטיות, מכשירים לשימוש בית נמלטים מפיקוח שוטף של צוות מוסמך, ותקן מכשירים מוחמר דורש הוכחה מתועדת של עצמת הקרינה שבפועל מגיעה למטופל - ולא רק את ההספק הנקוב של המכשיר.

חמש התפתחויות קובעות כיצד מנת הקרינה מוחלת ומתועדת בפוטותרפיה:

מעבר משפופרות פלואורסצנטיות למערכות UV LED. מקורות LED מגיעים להספק מלא ללא זמן חימום ומתיישנים בצורה אחידה יותר במהלך חיי השירות שלהם בהשוואה לשפופרות פלואורסצנטיות, מה שהופך פרוטוקולים מבוססי-זמן למהימנים יותר לאורך תקופה ארוכה יותר. עם זאת, הפליטה הצרה יותר ובעלת השוליים החדים יותר מחמירה את הדרישה לכיול חיישן ספקטרלי המותאם ל-LED הספציפי - אפקט שבולט פחות במקורות פלואורסצנטיים רחבים יותר.

חשיבות גוברת של מכשירים לשימוש בית. מכשירי פוטותרפיה ניידים לשימוש בית מתרחבים בהיקפם; ההשלכה הטכנית היא מעבר של אבטחת האיכות מצוות קליני למקורות אור יציבים יותר מבית היצרן, דלי-תחזוקה, עם בדיקה עצמית מובנית.

תקן מכשירים מתוקן IEC 60601-2-57 (מהדורת 2023). המהדורה השנייה של התקן לציוד טיפול באור שאינו לייזר מחמירה את הדרישות להוכחת בטיחות בסיסית וביצועים של מקורות אור טיפוליים, דיאגנוסטיים וקוסמטיים, ומשפיעה ישירות על הבדיקות והתיעוד שהיצרנים חייבים לספק (IEC, 2023).

אימוץ גובר של PDT באור יום. כאלטרנטיבה יעילה במשאבים ל-PDT באור אדום, היא מפחיתה את הצורך במקורות אור מלאכותיים אך בתמורה מחייבת הערכה של תנאי ה-UV והאור בפועל באותו יום, שכן עצמת הקרינה השמשית אינה ניתנת לשליטה.

חישה ספקטרלית מוטבעת (Inline) במערכות תהליך וטיפול. ספקטרורדיומטרים ממוזערים כגון iSR900 מאפשרים מעקב רציף, ולא מעקב ידני מחזורי, אחר ההרכב הספקטרלי במהלך הפעולה, ומאפשרים גילוי מוקדם יותר של סחיפה ספקטרלית הנגרמת מהזדקנות או זיהום של רכיבים אופטיים.

גודלי שוק, שיעורי צמיחה ומקורות לתחום יישום זה מסוכמים בעמוד התפתחות השוק של טכנולוגיית UV.

האפקט הטיפולי נובע מבליעת פוטונים במרכיבי העור או הדם ומהתגובה הפוטוכימית או הפוטוביולוגית הנובעת מכך. בתחום UVB (280 עד 315 nm), הקרינה נבלעת בעיקר באפידרמיס; בסיסי DNA יוצרים דימרים ציקלובוטן-פירימידין, המפעילים תהליכי תיקון DNA, אפופטוזיס של תאי T דלקתיים ואפנון מסלולי איתות של ציטוקינים – המכניזם המרכזי המשוער העומד בבסיס יעילות ה-UVB בפס צר בפסוריאזיס (Ozawa et al., 1999). UVA (315 עד 400 nm) חודר עמוק יותר לתוך הדרמיס, ובשילוב עם פסורלנים (PUVA), פועל באמצעות תוספי פוטו-DNA ומתח חמצוני. בטיפול פוטודינמי, חומר רגיש לאור (פוטוסנסיטיזר, לדוגמה פרוטופורפירין IX) מופעל על ידי אור נראה, ובנוכחות חמצן מייצר מינים תגובתיים של חמצן ההורסים באופן סלקטיבי רקמה פגומה. פוטותרפיה לביליארובין בילודים משתמשת באור כחול (450 עד 460 nm) להמרה פוטוכימית של ביליארובין לא מצומד לאיזומרים מסיסים במים הניתנים להפרשה כלייתית – לא אפקט DNA, אלא פוטואיזומריזציה טהורה.

מקורות האור המשמשים נבדלים ברוחב הספקטרלי, בקוהרנטיות ובעומק החדירה – מאפיינים המשפיעים על קביעת ההתוויה.

המעבר משפופרות פלואורסצנטיות ל-LED משפיע על כל אופני ה-UV והאור הכחול, אך במידות שונות: באופני קרינה שהם כבר צרי-פס (NB-UVB, אקסימר), פרופיל הפליטה של ה-LED משנה את הספקטרום רק במידה קלה; במקורות רחבים יותר כגון פולטי UVA1, הוא משנה את ההרכב הספקטרלי במידה משמעותית יותר.

עצמת קרינה ספקטרלית E(λ) ב-W/(m²·nm) מתארת כמה הספק קרינה ליחידת שטח ולמרווח אורך גל מגיע לאתר הטיפול. זו הכמות המוצא לכל חישוב נוסף, מכיוון שהאפקט הביולוגי תלוי באורך הגל.

עצמת קרינה משוקללת-אריתמה (או משוקללת-אפקט) מתקבלת משקלול E(λ) בפונקציית פעולה ביולוגית, לדוגמה ספקטרום הפעולה הייחוסי לאריתמה לפי ISO/CIE 17166. זו אינה כמות פיזיקלית אלא כמות מנורמלת ביולוגית, ולכן יש לפרש אותה באופן משמעותי רק בהקשר של פונקציית הפעולה הספציפית שעליה היא מבוססת.

מנת הקרינה (חשיפה קרינתית) H, מכפלת עצמת הקרינה בזמן, קובעת את האפקט הפוטוכימי המצטבר. פרוטוקולי טיפול קובעים באופן עקרוני מנה, ולא זמן – הזמן הוא משתנה בקרה נגזר שניתן לחשב אותו נכון רק אם עצמת הקרינה הנוכחית ידועה.

מיקום וגאומטריה קובעים איזו עצמת קרינה מגיעה בפועל לרקמה. בתאי הקרנה לכל הגוף היא משתנה בין גובה הראש, פלג הגוף העליון וגובה הרגליים ובהתאם לעקמומיות הגוף; במכשירים ניידים היא משתנה עם המרחק מהעור.

משך החשיפה אינו פועל באופן אדיטיבי טהור באמצעות המנה; בזמני חשיפה קצרים מאוד או ארוכים מאוד הוא יכול לסטות מיחס המנה-תגובה הפשוט (ראו את חוק הרציפרוקליות).

תפיסה שגויה נפוצה היא להשוות בין ההספק החשמלי של מנורה לבין מנת הקרינה האופטית המגיעה למטופל. ההספק הנקוב של מקור קרינה מתאר את ההספק החשמלי הנצרך, לא את ההספק הנפלט בפועל, ובוודאי לא את עצמת הקרינה המגיעה בפועל לאתר הטיפול. בין המנורה לעור מצויים נצילות הנטל (בלסט), גיאומטריית המחזיר, המרחק, ההזדקנות, ובתאי הקרנה - גם הצללה הנובעת מצורת הגוף עצמה.

הזדקנות משנה לא רק את העוצמה אלא גם את ההתפלגות הספקטרלית של הפליטה. בנורות פלואורסצנטיות, עצמת הקרינה הנופלת יורדת באופן לא פרופורציונלי במהלך שעות ההפעלה הראשונות, ולאחר מכן חלה ירידה מתונה יותר וכמעט לינארית; לכן פרוטוקול המבוסס על זמן בלבד, ללא מדידה נלווית, מעריך באופן שיטתי יתר על המידה את מנת הקרינה שסופקה בפועל ככל שהנורות מזדקנות. בהתאם לכך, הנחיות קליניות בריטיות ממליצות למדוד מחדש את עצמת הקרינה הנופלת המשמשת לחישוב המנה מדי 25 עד 50 שעות הפעלה, ולאחר 10 עד 15 שעות בלבד לאחר התקנת נורות חדשות, משום שנורות חדשות מזדקנות בתחילה מהר יותר (Taylor et al., 2002). מידע נוסף על המנגנונים העומדים בבסיס התופעה מפורט תחת הזדקנות מנורות UV.

הגדרת זמן בלבד תקפה רק כל עוד עצמת הקרינה הנופלת שעליה היא מבוססת נותרת ללא שינוי. אם עצמת הקרינה הנופלת בתא הקרנה יורדת ב-20% עקב הזדקנות, הזמן הדרוש לקבלת אותה מנה עולה ב-25% - אם הדבר אינו נמדד מחדש, המטופל מקבל דרך קבע מנה נמוכה מדי באותו זמן חשיפה שנקבע.

ההומוגניות מוערכת לרוב בחסר. בתאי הקרנה לכל הגוף, עצמת הקרינה הנופלת הגבוהה ביותר נמדדת בדרך כלל בגובה בית החזה, ויורדת לכיוון הראש והברכיים; תנוחת גוף קבועה יוצרת "אזורי הצללה" עם מנה נמוכה משמעותית. פרוטוקולים קליניים דורשים לכן מדידות רב-נקודתיות - למשל ארבעה מיקומים בכל אחד מהגבהים של בית החזה, המותניים והברכיים - שממוצעם משמש כערך ייחוס של עצמת הקרינה הנופלת לחישוב המנה (Taylor et al., 2002).

התגובה הספקטרלית של מכשיר המדידה חייבת להתאים למקור הקרינה. ב-UVB צר-פס, המשקל האפקטיבי לאדמומיות (אריתמה) משתנה בכמה סדרי גודל בין 300 ל-320 nm; אם שיא הפליטה של מקור הקרינה נע בכמה ננומטרים בלבד, המנה האפקטיבית משתנה באופן ניכר, בעוד שמכשיר רחב-פס כמעט שאינו מזהה שינוי. חיישן המכויל למקורות רחבי-פס עלול אפוא לסטות באופן שיטתי במקור צר-פס - תופעה זו (אי-התאמה ספקטרלית) מתוארת בין היתר בתקן CIE 220:2016 ומפורטת ביתר עומק תחת אי-התאמה ספקטרלית עבור חיישני UV.

עקרון ההדדיות אינו תקף ללא תנאי. חוק בונזן-רוסקו קובע שהאפקט הפוטוכימי תלוי רק במכפלה של עצמת הקרינה הנופלת והזמן, ללא תלות ביחס ביניהם. עבור זמני חשיפה האופייניים לפרקטיקה הקלינית (שניות עד כמה דקות), הנחה זו אמינה במידה רבה עבור פונקציות הפעולה המבוססות; עם זאת, היא עלולה לא להתקיים במקרים של פולסים קצרים ביותר בעצימות גבוהה (למשל מקורות אקסימר פועמים) או בחשיפות ארוכות מאוד במנה נמוכה, משום שאז מנגנוני תיקון תאיים או אפקטי רוויה מתחרים בתגובה הפוטוכימית העיקרית.

היעילות הפוטוביולוגית של חשיפה אינה נגזרת מעצמת הקרינה הבלתי-משוקללת, אלא מהקונבולוציה שלה עם פונקציית פעולה s(λ). עבור אריתמה (הסמקת עור), התקן ISO/CIE 17166:2019 מגדיר את עצמת הקרינה האפקטיבית לאריתמה כך:

E_er = ∫ E(λ) · s_er(λ) dλ (מחושב באינטגרציה על פני הטווח 250 עד 400 nm)

כאשר E(λ) היא עצמת הקרינה הספקטרלית של המקור ו-s_er(λ) הוא ספקטרום הפעולה הייחוסי לאריתמה של CIE. מנת הקרינה האפקטיבית לאריתמה המתקבלת, H_er = E_er · t, מבוטאת לעיתים קרובות ביחידות Standard Erythema Dose ‏(SED); על פי ההגדרה, 1 SED שווה ל-100 J/m² של חשיפה אפקטיבית לאריתמה (ISO/CIE 17166:2019). אותו היגיון – הכפלת פונקציית פעולה בספקטרום, באינטגרציה לאורך זמן – עומד גם בבסיס עצמת הקרינה האפקטיבית לבילירובין המשמשת בנאונטולוגיה, אם כי שם ללא פונקציית משקל תלולה, אלא כאינטגרל פשוט על פני הטווח 400 עד 550 nm.

אנרגיית הפוטון מציעה נקודת מבט משלימה, שלעיתים קרובות אינה זוכה להערכה מספקת: E_photon = h · c / λ. באורך גל של 311 nm (אורך הגל המרכזי האופייני ל-NB-UVB), האנרגיה עומדת על כ-4.0 eV (6.4 × 10⁻¹⁹ J) – די כדי להשפיע על קשרים קוולנטיים ב-DNA, אך היא נספגת כבר באפידרמיס ולכן כמעט אינה חודרת לעומק רב יותר. באורך גל של 450 nm (פוטותרפיה באור כחול), אנרגיית הפוטון יורדת לכ-2.75 eV; שם, התהליך הדומיננטי אינו נזק ל-DNA אלא איזומריזציה פוטוכימית של מולקולת הבילירובין. לפיכך, אורך הגל קובע לא רק את עומק החדירה אלא גם את מנגנון הפעולה עצמו.

המשמעות המעשית: שני מכשירים בעלי עצמת קרינה בלתי-משוקללת זהה עשויים להיבדל ביעילותם אם הספקטרום שלהם שונה במידת האכלוס של טווח אורכי הגל האפקטיבי. לכן, מדידה רחבת-פס ביחידות W/cm² מספיקה רק כאשר ידוע שהספקטרום ופונקציית הפעולה תואמים היטב זה לזה; אחרת יש צורך במדידה ספקטרלית.

הנחות יסוד: תא הקרנה לכל הגוף עם נורות UVB בפס צר (311 nm); מנת קרינה יעד לפי פרוטוקול מינון נפוץ עבור סוגי עור פיצפטריק III עד IV: 500 mJ/cm² (פרוטוקול AAD-NPF, מצוטט דרך cmsderm.ca, 2026); עצמת קרינה נופלת ממוצעת שנמדדה בגובה המטופל (המכונה עצמת קרינה למטופל) בתחילת הטיפול: 8 mW/cm² (בטווח האופייני של 6 עד 8 mW/cm² עבור תאי NB-UVB).

מודל: זמן t = מנת קרינה H / עצמת קרינה E.

חישוב (מצב התחלתי):
t = 500 mJ/cm² ÷ 8 mW/cm² = 62.5 s.

חישוב (לאחר הזדקנות של 20% בנורות):
E' = 8 mW/cm² × 0.8 = 6.4 mW/cm²
t' = 500 mJ/cm² ÷ 6.4 mW/cm² = 78.1 s.

פרשנות טכנית: אם הזמן המוגדר במכשיר נשאר 62.5 s למרות שעצמת הקרינה ירדה ל-6.4 mW/cm², המטופל מקבל רק 400 mJ/cm² במקום 500 mJ/cm² שנקבעו – תת-מינון של 20%, ללא כל שגיאה גלויה במכשיר עצמו. הצטברות זו לאורך מחזור טיפול של מספר שבועות משפיעה על שיעור התגובה. הדרך היחידה לגלות זאת היא מדידה חוזרת, מרחבית, קבועה של עצמת הקרינה בפועל – ולא הסתמכות על ערך שנקבע פעם אחת בתחילת הטיפול, לדוגמה באמצעות הרדיומטר RMD Pro.

דרמטולוגיה (פסוריאזיס, דלקת עור אטופית, ויטיליגו). UVB בפס צר הוא השיטה הנפוצה ביותר בתחום זה; גודל התהליך הקריטי הוא הקפדה מדויקת על מנת הפתיחה האישית, התלויה בסוג העור, ועל הגברתה בהדרגה, מכיוון שחלון הטיפול בין המנה האפקטיבית למנה הגורמת לאדמומיות (אריתמה) צר.

ניאונטולוגיה (היפרבילירובינמיה). פוטותרפיה באור כחול באינקובטורים או במיטות חימום דורשת עצמת קרינה, הנמדדת ספקטרלית בטווח 460–490 nm, של בדרך כלל ≥ 30 µW/(cm²·nm) על פני כל שטח העור המטופל עבור "פוטותרפיה אינטנסיבית" (American Academy of Pediatrics, 2022; Dam-Vervloet et al., 2021). מה שחשוב כאן הוא פחות עצמת הקרינה השיאית במרכז ויותר גודל השטח שבו הסף הזה עדיין מושג – מה שמכונה טביעת עצמת הקרינה (irradiance footprint).

אונקולוגיה דרמטולוגית ורפואה אסתטית (PDT). בטיפול פוטודינמי, מלבד מנת האור ואורך הגל, ריכוז החומר הפוטוסנסיטיבי ברקמת המטרה וזמינות החמצן המקומית הם קריטיים; שטח חשיפה או אחידות בלתי מספקים מובילים להרס תאים חלקי ולסיכון להישנות.

מחקר ופוטוביולוגיה. בדגמי תאים ורקמות, הקרנת UV או אור מוחלת בתנאים מבוקרים המוגדרים בדרך כלל בצורה הדוקה הרבה יותר מאשר בקליניקה, לדוגמה באמצעות תא הקרנה BS-02; כאן, שחזוריות מדויקת של תנאי החשיפה בין ניסויים גוברת על התאמה לאנטומיה האישית של המטופל.

מכשירי פוטותרפיה ביתיים מאפשרים טיפול ללא צורך בביקורים חוזרים במרפאה ובכך משפרים את ההיענות לטיפול, אך מעבירים חלק גדול יותר מהאחריות לשימוש נכון ולפיקוח על המכשיר לידי המטופל – אובדן שליטה המתקזז במקצת בזכות מקורות אור המבוססים בעיקר על LED, יציבים יותר מהמפעל, ותזמון אוטומטי.

מכשירי אקסימר ידניים (308 nm) מאפשרים טיפול מקומי במנת קרינה גבוהה בנגעים בודדים תוך שמירה על העור הבריא שמסביב; שטח הטיפול הקטן שלהם הופך אותם ללא כלכליים למחלה נרחבת, אך הם מתאימים היטב לנגעים מוגדרים כגון כתמי ויטיליגו או פלאקים עמידים לטיפול.

PDT בתיווך אור יום משתמש באור שמש טבעי במקום במקור אור מלאכותי להפעלת רגישן האור בקרטוזיס אקטיני; הוא מפחית כאב בהשוואה ל-PDT קונבנציונלי באור אדום, אך תלוי בתנאי מזג האוויר ובמדד ה-UV ולכן קשה יותר לתקנון (European Dermatology Forum, 2019).

מערכות פוטותרפיה מבוססות סיבים אופטיים בתחום הניאונטולוגיה (כגון שמיכות אור) מאפשרות הקרנה מבלי להפריד בין האם לילד, אך מציגות טביעות עצמת קרינה קטנות יותר ובעלות גיאומטריה שונה בהשוואה לפולטים עיליים, דבר שיש לקחת בחשבון בתכנון מנת הקרינה.

נקודת המוצא לכל תוכנית מדידה היא השאלה איזה גודל נדרש בפועל בפרוטוקול הטיפול – ככלל עצמת הקרינה על פני העור, לא בבית המנורה. רדיומטר רחב-פס כגון RMD Pro, עם תגובה ספקטרלית המתאימה לפונקציית הפעולה, מספיק כל עוד מקור הכיול ומקור הטיפול בפועל דומים מספיק ספקטרלית (ראו כיצד פועלים חיישני UV). כאשר ספקטרי הפליטה של סוגי מכשירים שונים בשימוש נבדלים זה מזה, או כאשר יש צורך לבדוק את ההרכב הספקטרלי עצמו – למשל בהשוואת מקור LED חדש עם ארון מנורות פלואורסצנטיות קיים – יש צורך במדידה ספקטרלית באמצעות ספקטרורדיומטר כגון SR900, כיוון שניתן לגזור אז כל פונקציית פעולה רצויה בדרך חישובית.

מדידות עם רזולוציה מרחבית הופכות להיות נדרשות כאשר השטח המוקרן גדול מהחיישן וההומוגניות אינה ידועה – למשל בארונות הקרנה לכל הגוף או ביחידות הקרנה לילודים עם שטח בסיס לא מוגדר. מדידות עם רזולוציה בזמן רלוונטיות כאשר המקור אינו יציב (התנהגות חימום, תנודות רשת החשמל) או בעת בדיקה האם הנחת ההדדיות (Reciprocity) עדיין תקפה למשך ההקרנה המתוכנן.

לארונות טיפול ולאינקובטורים רבים יש חיישנים מובנים המודדים את עצמת הקרינה בזמן אמת ומחשבים אוטומטית את משך החשיפה ממנת המטרה ומהקריאה הנוכחית. עם זאת, דוסימטרים מובנים אלה לרוב קולטים רק אור מוחזר משטח עור מוגבל, ולכן הם רק מקרבים את עצמת הקרינה הממוצעת על פני כל המטופל; אם הקריאה הפנימית סוטה ביותר מכ-10% ממדידה חיצונית ישירה, קווים מנחים קליניים מומלצים על כוונון מחדש או מעבר להפעלה מבוססת-זמן עם ערכים מאושרים מבחינה חיצונית (Taylor et al., 2002).

בפעילות רפואית מפוקחת רלוונטיות גם דרישות תיעוד: כל מפגש טיפול – מנה, משך, אורך גל שנעשה בו שימוש, מצב המכשיר – חייב להיתעד באופן ניתן לעקיבה כדי להבטיח עקיבות של האפקט ושל תופעות לוואי אפשריות במסגרת רגולציית מכשירים רפואיים. המשמעות הטכנית אינה נעוצה בממשק הדיגיטלי עצמו, אלא בעובדה שרק קשר רציף בין ערך המדידה, חותמת הזמן ומצב הכיול של המכשיר מאפשר, בדיעבד, להבחין בין מנה חסרה או מוגזמת לבין חוסר יעילות או תופעת לוואי בלתי צפויה.

בפרקטיקה הקלינית, אי-ודאות מדידה של כ-10% נחשבת בדרך כלל מספקת; אפקטים גיאומטריים (תנוחת המטופל, עקמומיות הגוף) יכולים להעלות את אי-הוודאות הזו ל-15% ואף יותר בפועל (Diffey/Hart, cited via the Dundee guidelines). עקיבות מטרולוגית של החיישן היא תנאי מוקדם, כיוון שערך המדידה קובע באופן ישיר את משך הטיפול ולכן את המנה שמועברת בפועל למטופל – מובטח באמצעות מעבדת הכיול המוכרת בהתאם לתקן DIN EN ISO/IEC 17025:2018-03, עם מרווחי כיול קבועים.

מנגנון האפופטוזיס של תאי T בנגעים פסוריאטיים בעקבות UVB בפס צר תואר לראשונה באופן שיטתי במחקר השוואתי דו-צדדי המתעד את ההבדל באפקט בין UVB רחב-פס ל-UVB בפס צר באורך 312 nm על תאי T באפידרמיס ובדרמיס:

Ozawa, M.; Ferenczi, K.; Kikuchi, T.; Cardinale, I.; Austin, L. M.; Coven, T. R.; Burack, L. H.; Krueger, J. G.: "312-nanometer Ultraviolet B Light (Narrow-Band UVB) Induces Apoptosis of T Cells within Psoriatic Lesions". Journal of Experimental Medicine, 1999, 189(4), 711–718. DOI: 10.1084/jem.189.4.711.

סקירה שיטתית עדכנית בוחנת את יעילות ה-UVB בפס צר לטיפול בפסוריאזיס באופן ספציפי בחולים בעלי פיגמנטציית עור כהה יותר, תחום שבו נתוני מחקר היו בעבר בייצוג חסר:

Hauptman, M.; El Othmani, A.; Pazhyanur, S.; Nakamura, M.: "Narrowband-Ultraviolet B Phototherapy for Psoriasis Treatment in Skin of Color: A Systematic Review and Meta-Analysis". Photodermatology, Photoimmunology & Photomedicine, 2025, 41(5), e70051. DOI: 10.1111/phpp.70051.

מאמר סקירה מסכם את הבסיס הפרמקולוגי והפוטוכימי של טיפול PUVA ואת תפקידו הקליני הנוכחי, שדרכי טיפול חדשות יותר כגון NB-UVB דחקו אותו חלקית:

Richard, E. G.: "The Science and (Lost) Art of Psoralen Plus UVA Phototherapy". Dermatologic Clinics, 2020, 38(1), 11–23. DOI: 10.1016/j.det.2019.08.002.

דוח מטעם אגודה מקצועית בריטית מספק את הבסיס המתודולוגי לדוזימטריה וכיול של מכשירי טיפול UV, לרבות פרוטוקולי מדידה קונקרטיים עבור תאי הקרנה לכל הגוף:

Taylor, D. K.; Anstey, A. V.; Coleman, A. J.; Diffey, B. L.; Farr, P. M.; Ferguson, J.; Ibbotson, S.; Langmack, K.; Lloyd, J. J.; McCann, P.; Martin, J. C.; Menagé, H. du P.; Moseley, H.; Murphy, G.; Pye, S. D.; Rhodes, L. E.; Rogers, S.: "Guidelines for dosimetry and calibration in ultraviolet radiation therapy: a report of a British Photodermatology Group workshop". British Journal of Dermatology, 2002, 146(5), 755–763. DOI: 10.1046/j.1365-2133.2002.04740.x.

מחקר השוואתי שבחן שישה מכשירי טיפול באור לילודים מסחריים היה הראשון לכמת באופן שיטתי את "טביעת עצמת הקרינה" – השטח שבו מגיעים בפועל לעצמת הקרינה הסִפית בעלת המשמעות הקלינית:

Dam-Vervloet, A. J.; Bosschaart, N.; van Straaten, H. L. M.; Poot, L.; Hulzebos, C. V.: "Irradiance footprint of phototherapy devices: a comparative study". Pediatric Research, 2021, 92(2), 453–458. DOI: 10.1038/s41390-021-01795-x.

סקירה עדכנית ממקמת את הטיפול הפוטודינמי בהקשר מנגנוני וקליני, ומסכמת אילו שילובים של רגישן אור, מנת אור ואורך גל מתועדים עבור אילו אינדיקציות דרמטולוגיות:

Di Guardo, A. et al.: "Photodynamic Therapy in Dermatology: A Comprehensive Review". International Journal of Molecular Sciences, 2026, 27(9), 3960. DOI: 10.3390/ijms27093960.

הפרסומים הבאים של לקוחות מדגימים את היקף התחום – מטיפול תאי חוץ-גופי, דרך אונקולוגיה פוטודינמית, ועד למחקר משווה של רגישי אור (פוטוסנסיטייזרים) הקשור מתודולוגית לטיפול PUVA.

בוחן אילו תאי חיסון מתווכים את האפקט של פוטופרזיס חוץ-גופית (extracorporeal photopheresis) – פוטותרפיה מבוססת UVA ופסורלן המשמשת לטיפול במחלת שתל-נגד-מאכסן ובלימפומת תאי T עוריים, שבוצעה באמצעות תא הקרנה BS-02.
Suppressive CD8+ T-Cells Are Key Cellular Mediators of Extracorporeal Photopheresis
Rogers, Kai J., et al. "Suppressive CD8+ T-Cells Are Key Cellular Mediators of Extracorporeal Photopheresis." Journal of Clinical Apheresis 41.1 (2026).

בוחן רגישי אור מוחלפי הלוגן לטיפול פוטודינמי בסרטן הפרוסטטה במבחנה (in vitro), שהוקרנו באמצעות תא הקרנה BS-04.
Halogen substituted 4-thio-2′-deoxyuridines as photosensitizers for the photodynamic therapy of prostate cancer. An in vitro study
Czaja, Anna, et al. "Halogen substituted 4-thio-2′-deoxyuridines as photosensitizers for the photodynamic therapy of prostate cancer. An in vitro study." Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy (2025): 126802.

משווה רדיוטוקסיות ופוטוטוקסיות על אותם קווי תאים ומעריך את האפקט המשגבר של רגישי האור מסוג PUVA, פסורלן וטריאוקסלן – אותה קבוצת חומרים המשמשת בטיפול PUVA קליני, שהוקרנו באמצעות תא הקרנה BS-04.
Comparison of Radio- and Phototoxicity in Association with an Enhancing Effect of the Photosensitizers Psoralen, Trioxsalen and Ortho-Iodo-Hoechst33258
Tietze, Katja, et al. "Comparison of Radio- and Phototoxicity in Association with an Enhancing Effect of the Photosensitizers Psoralen, Trioxsalen and Ortho-Iodo-Hoechst33258 on FaDu, PC-3, 4T1 and B16-F10 Cells." Biomedicines 13.1 (2024): 73.

עבודות נוספות מתחומים סמוכים של פוטוביולוגיה מפורטות תחת פרסומים על ידי לקוחות, לפי נושא.

• ISO/CIE 17166:2019 – ספקטרום פעולה ייחוס לאריתמה ומנת אריתמה תקנית (iso.org)
• IEC 60601-2-57:2023 – ציוד חשמלי רפואי, חלק 2-57: דרישות מיוחדות לציוד מקור אור שאינו לייזר לשימוש טיפולי, אבחוני, ניטור, קוסמטי ואסתטי (webstore.iec.ch)
• IEC 62471 – בטיחות פוטוביולוגית של מנורות ומערכות תאורה (iec.ch)
• הנחיות ICNIRP לגבי גבולות החשיפה לקרינת על-סגול באורכי גל שבין 180 nm ל-400 nm, 2004 (icnirp.org)
• האקדמיה האמריקאית לרפואת ילדים: עדכון קווים מנחים קליניים – טיפול בהיפרבילירובינמיה ביילוד, 2022 (PDF)
• CIE 220:2016 – שיטת אפיון וכיול לרדיומטרים של UV

כיצד פועלת פוטותרפיה רפואית?
היא משתמשת בקרינת UV או באור נראה באורך גל מוגדר כדי לעורר תגובה פוטוכימית ספציפית בעור או בדם – לדוגמה, אפופטוזיס בתיווך DNA של תאים דלקתיים בעזרת UVB בפס צר, או המרה פוטוכימית של בילירובין בטיפול באור כחול ביילודים. יעילות ובטיחות תלויות באורך הגל, בעצמת הקרינה הנופלת ובמנת הקרינה, ולא במשך החשיפה בלבד.

באיזה אורך גל משתמשים לטיפול בפסוריאזיס?
UVB בפס צר עם שיא פליטה בסביבות 311 nm נחשב לשיטת ה-UV היעילה ביותר, עם סיכון נמוך יותר לאריתמה בהשוואה ל-UVB רחב-פס, מכיוון שספקטרום הפעולה החד בתחום זה משפר את היחס בין ההשפעה הטיפולית לסיכון לאריתמה. עבור נגעים מקומיים ועמידים לטיפול, נשקל גם לייזר אקסימר או מנורת אקסימר ב-308 nm, בעוד ש-PUVA נשאר רלוונטי לפלאקים עבים ונרחבים יותר.

איזו מנת UV נדרשת לטיפול פוטותרפי אחד?
הדבר תלוי בסוג העור ובאינדיקציה. מנות פתיחה טיפוסיות ל-UVB בפס צר נעות בין כ-100 עד 800 mJ/cm², בהתאם לסוג העור על פי סיווג פיצפטריק ולפרוטוקול הנהוג, עם העלאה מדורגת במהלך הטיפול. המנה הנסבלת באופן אישי נקבעת בדרך כלל באמצעות הקרנת בדיקה (בדיקת מנת אריתמה מינימלית) או על בסיס סוג העור.

מה ההבדל בין PUVA ל-UVB בפס צר?
PUVA משלב קרינת UVA (320 עד 400 nm) עם חומר פוטו-רגיש מסוג פסורלן ופועל באמצעות תוספי פוטו-DNA; UVB בפס צר (311 nm) אינו דורש חומר נוסף ופועל בעיקר באמצעות אפקטים ישירים של UVB על ה-DNA וגרימת אפופטוזיס. כיום UVB בפס צר נחשב בדרך כלל לשיטת הבחירה הראשונה, בעוד ש-PUVA נשאר רלוונטי לפלאקים עבים ועמידים לטיפול.

מדוע אותו הספק חשמלי של מנורה לא מספק תמיד את אותה מנת טיפול?
ההספק החשמלי מתאר את צריכת האנרגיה של המכשיר, לא את הקרינה האופטית המגיעה בפועל למטופל. נצילות המשנק, גיאומטריית המחזיר, המרחק ומעל הכל הזדקנות מקור האור משנים את עצמת הקרינה הנופלת בפועל באופן בלתי תלוי בהספק הנקוב. רק מדידה סדירה במקום הטיפול מראה אם משך הזמן הקבוע עדיין מתאים למנה שנקבעה. ההגדרות והיחידות הבסיסיות מפורטות בסקירה של גדלים רדיומטריים.

כיצד מודדים עצמת קרינה נופלת של UV בתא טיפול?
באמצעות רדיומטר מכויל שתגובתו הספקטרלית מתאימה לספקטרום הפליטה של התא, במספר מיקומים בגובה הראש, החזה והברך. הממוצע של מדידות אלה משמש כערך ייחוס לחישוב משך הטיפול; כאשר בשימוש כמה סוגי מקורות שונים, רצוי לבצע מדידה ספקטרלית נוספת.

אילו גורמים, מעבר למנת הקרינה, משפיעים על יעילות טיפול פוטותרפי?
גורמים רלוונטיים כוללים את אחידות ההקרנה על פני שטח הטיפול, פיגמנטציה ופוטוסנסיטיביות אישית של העור, ובטיפול פוטודינמי (PDT) – את ריכוז הרגש הפוטוני ואת אספקת החמצן לרקמה, וכן, בטיפול פוטותרפי ביילודים, את גודל השטח המוקרן בעצמה מספקת (טביעת הקרינה). ההתאמה הספקטרלית בין מכשיר המדידה למקור האור משפיעה גם היא על מהימנות מדידת המנה האפקטיבית בפועל.

הפוטותרפיה הרפואית גובלת בכמה תחומים שכנים: תעשיית התרופות ויציבות פוטוכימית בוחנת את רגישות המוצרים המוגמרים לאור ולא הקרנת אדם למטרות טיפוליות, פוטוביולוגיה וביוטכנולוגיה חוקרת במסגרת מחקר את השפעת הקרינה על מערכות חיות, ובטיחות בעבודה ובטיחות פוטוביולוגית מכסות את אותם גדלים פיזיקליים עבור חשיפה לא מכוונת ולא חשיפה שנקבעה רפואית (ראו גם אריתמה מקרינת UV במקום העבודה). הצד המדידתי – בקרת מנת קרינה ותיעוד GMP – מכוסה במאמר מדידת UV ברפואה ובסביבות GMP, והתקנים וערכי הסף מכוסים תחת הנחיות, תקנים ותקנות בתחום ה-UV.

לא בטוחים אם משך החשיפה שהוגדר עדיין מתאים למנת הקרינה הנקבעת, לאחר שמקור האור הזדקן מאז הכיול האחרון? מדידת עצמת קרינה מדויקת מבחינה מרחבית ומותאמת ספקטרלית באתר הטיפול מספקת בהירות – ללא קשר למכשיר שבו משתמשים לביצועה. לצורך מעקב שוטף אחר עצמת הקרינה ומנת הקרינה במכשירי טיפול, הרדיומטר RMD Pro מתאים במיוחד; לאפיון ספקטרלי והשוואה בין סוגי מקורות אור שונים, הספקטרורדיומטר SR900; ולהקרנה מבוקרת-מנה ומוגדרת של תאים או דגימות רקמה במחקר פוטוביולוגי, תא ההקרנה BS-02. כיול ועקיבות מטרולוגית של החיישנים המשמשים מובטחים על ידי מעבדת הכיול המוכרת בהתאם לתקן ISO/IEC 17025. צרו קשר בנוגע למשימת המדידה שלכם.