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認知機能改善LEDツール(自作版)低出力レーザー照射療法(LLLT)

自分で作る低出力レーザー照射療法ツール(LLLT)

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アルツハッカーLLLT(頭部用)

VieLightの基準に従って、低用量タイプで作成。
接続するだけなので工作ゼロ、費用を最低限におさえたミニマルバージョン

材料(48灯×2機バージョン)

近赤外線監視ライト ×2

850nm 照射量50~80mw/cm2
分岐ケーブル ×1

2~3分岐ケーブル 外径5.5mm 内径2.1mm 

ACアダプタ ×1

ACアダプター(DC12V/1A) 外径5.5φ(内径2.1φ) センタープラス

作り方

以上の材料をつなぎ合わせて完成

センサーライトのため、光の明るいところでは自動的にオフになる。皮膚にピタッと接触していればオンになるが、頭部などの丸みを帯びた場所では周囲の明るさで、光がオフになってしまうことがある。

ガラス面は回して外せるので、外してしまって真ん中のセンサー部分をマジックで塗るか、ふさいでしまったほうが使い勝手はいい。

上記LLLTは照射面積を増やすために、木の板にネジで取り付けただけのもの。

ヘッドギアタイプ

Vielightのヘッドギアタイプと同様に、ホームセンターで買ったスチール板でフレームを作ってそこへ上記の近赤外線ライトを取り付けただけのもの。サイズ調整のために電動ドリル、金鋸など若干加工の必要性がある。

照射中、手で保持する必要がなく、Vielight同様、アルツハイマー病で機能低下が起こりやすい前頭葉、側頭葉、頭頂葉などの脳部位へ同時に照射することができる。しかし物々しいせいか家族には不評で使われずじまいで終わった(笑)

使用時間

VieLightのヘッドギアを参考にすると、照射密度は約42mw/cm2、使用時間は20分

パルスではないため照射量が時間あたり2倍になるとして計算

20分×(42mw ÷ 60mw)÷2= 7分(一箇所あたり) 

※7分は照射密度からの計算であり、照射量としては多過ぎる可能性がある。

照射部位による照射時間の違い

頭部の場所による830nmの光の透過性の違いを調べた研究データでは、側頭領域で0.9%、前頭部で2.1%、後頭部で11.7%となっている。

このまま比率を照射時間にあてはめるなら、

同じ照射パワーのLLLT器具を用いて照射量を同じレベルにする場合、理論上、側頭部:前頭部:後頭部 大雑把に10:5:1の時間配分となる。

仮に側頭部に10分照射するのなら前頭部は5分、後頭部は1分だ。

頭蓋冠骨を狙うべきか(神経幹細胞への刺激)

LLLTの脳へのポジティブな効果はミトコンドリアの賦活作用以外に、頭蓋骨由来ヒト骨髄間葉系幹細胞への刺激が考えられる。

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27294393/

頭蓋冠骨髄には多くの幹細胞が含まれている。

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14558603/

毛髪による妨害

皮膚や頭蓋骨への一定の透過率に対して、毛髪はほとんどといっていいぐらいLLLTの光を遮断してしまう。そのため毛髪のボリュームが多い人では、そのまま紙の上からかき分けて当ててもわずかな光しか届かず、思ったような効果が得られないかもしれない。

LLLTは必ずしも、ターゲットとする脳部位へ照射しなければ効果がないわけではなく、頭蓋骨脳皮質の特定の部位であっても脳内の抗炎症サイトカイン、神経栄養因子も賦活化される。

また潜在的には上記で説明したような頭蓋冠骨への照射による脳全体へのポジティブな影響もありえる。(過剰な照射には注意も必要かもしれない)

そのため、毛髪が多く遮って頭皮への照射が難しい場合は、例えば額から前頭部を狙ったほうがより良い効果を得られるかもしれない。後頭部は透過しやすいため男性なら短く刈り上げ、そこへ照射する方法も考えられるだろう。

鼻腔タイプは毛髪の問題がなく海馬以外の脳部位に照射されるため、脳全体への影響としては確実性が高いかもしれない。

LLLTの二相性の応答

LLLTの効果は二相性を示す。あるレベルまでは効果が上昇するが、一定レベルを超えると逆に減少してしまう。

多めに投射するとわかりやすく効果はあらわれる。しかし高用量照射は耐性もつきやすく長期的にはマイナスとなるかもしれず適正量だとは限らない。

おそらく一箇所あたり1~2分にとどめ、照射部位を変えながらトータルで10分を超えないぐらいが長期的には有益であるかもしれない。

使用にあたって

近赤外線のため、光源を見てもほとんど光ることはない。うっすらとした赤っぽさはある。数分以上使っていると持てないほどではないが筐体が熱くなってくる。

毛髪の上からでは遮断されてしまうため、できるだけ髪の分け目、少ないところを狙う。またはレンズを外してしまってLEDの頭部を髪をかき分けるようにして皮膚に当てる。

630nm域だと光が目に見えるが、810nmは視覚的には目に見えない、また体感的にすぐにそれほど何かを感じるわけではない。浴びすぎてしまわないように注意する。

自分の場合、過剰に浴びると数時間後に眠たくなったり、例えば朝に浴びたとしても、その日の夜の睡眠時間が長くなってしまう。つまりわかりやすい反応は少し遅れて出てくる。

アルツハッカーLLLT(鼻腔用)

頭部用と比べると、はんだごてで工作する必要があるため難易度は上がる。

しかし電気工作の経験がある人なら簡単にできると思う。

材料

バイオノーズ(Bionase)または類似品

(鼻つまり・花粉症防止用のLEDデバイス)

日本では高額かつ在庫切れが多い。海外サイトで10ドル+送料で購入できる。

2019 Sinu-Solve IR Rhinitis Therapy Device
LED発光ダイオード
スペック 810~850nm 直径3mm 1.45~1.65V 20ma 照射角度30度

先端についているLED660nmを上記LEDに交換

交換に必要な工具

はんだごて、ハンダ、精密ノコ、絶縁テープ、カッターナイフ、パテなど。

作成方法

鼻に挿入するノズルの透明カバーキャップを外す。(手で簡単に外せる)

むき出しになったLEDを支えている白いプラスチックのノズルの約3分の1より上を精密ノコなどでカットする。

この時に、中に入っているLEDの接続ケーブルを断線しないように細心の注意を払いながらカットする。

ここでケーブルを断線させると後でLEDとのはんだ付けが非常にむずかしくなる。(数台ダメにしている)

ケーブルとLED素子とをはんだ付けする。

絶縁テープなどで巻いて断熱処理をする。

より見た目をきれいに仕上げたい場合はパテなどを使って固める。

透明のカバーキャップを元に戻して完成。

鼻腔タイプを自作するならソーラーパワーメーターは必須。

LED素子によって不良品であったり若干照射量にもばらつきがある。またLEDの照射密度や量だけでなく照射範囲も把握しやすい。

使用方法

鼻にさして緑のボタンを押すと緑色のLEDインジケーターが点灯する。約5分ほどで自動的に切れるため、例えば10分照射するのであれば切れた後に再度押す必要がある。

※照射時間はLED素子の出力次第。

LED素子の照射角度が30度の場合、鼻背(鼻筋)に沿ってノズルの方向を向けると海馬周辺を外してしまう可能性がある。(下記図参照)

鼻筋よりほんの少し寝かせる(傾ける)とほぼ海馬、嗅球周辺をカバーするはずだ。

slideplayer.com/slide/9767351/

使用頻度

照射部は気持ち程度熱を帯びるが、遠赤外線のように暖かくなるなどわかりやすいものではないので、効いている感じがしないからといって照射しすぎないように注意。

体内の多くの活性因子が、当日からその後数日間にわたって増加し影響をおよぼす。

Vielightではほぼ毎日の照射だが、おそらく効果の持続と耐性がついてしまうのを防ぐことを考えれば、毎日よりも隔日に一回といった頻度でもいいだろう。(照射量にも依存するかもしれない)

LEDハット

認知症用LEDヘルメット、アルツハイマー?

www.instructables.com/id/LED-helmet-for-dementia-alzheimers-parkinsons/

ブログ著者のコメント

著者のアルツハイマー病を患っている親戚に、写真のLEDハットを試してもらっている。

一日2回15分という頻度と、LLLT適用の領域が多過ぎて、疲労感を感じているといった感じ、それまでゆっくり低下していたMMSEは、試用期間中は維持していたようだ。家族の話しでは6ヶ月間高用量で使用した場合には非常に有益であろうという話しに落ち着いたらしい。

LLLTの過剰な照射は効果が低下すると書いてきたが、上記照射量または照射密度は明らかに逆U字応答曲線の量を超えている。

Vielightも開拓的な商品であるため、リスクを考えて照射量を低くした低用量効果を目指しているが、高用量で攻める方法もあるのかもしれない。

heelspurs.com/led.html (英語)