études par la NASA

NASA Light-Emitting Diode Technology Brings Relief In Clinical Trials

A nurse holds a strange-looking device, moving it slowly toward a young patient's face. The note-card-sized device is covered with glowing red lights, but as it comes closer, the youngster shows no fear. He's hopeful this painless procedure using an array of lights will help ease or prevent some of the pain and discomfort associated with cancer treatment.

The youngster is participating in the second phase of human clinical trials for this healing device. The first round of tests, by Medical College of Wisconsin researchers at Children's Hospital of Wisconsin in Milwaukee, was so encouraging doctors have expanded the trials to several U.S. and foreign hospitals.

"We've already seen how using LEDs can improve a bone-marrow transplant patient's quality of life," said Dr. Harry Whelan, professor of neurology, pediatrics and hyperbaric medicine at the Medical College of Wisconsin. "These trials will hopefully help us take the next steps to provide this as a standard of care for this ailment."

The light is produced by light emitting diodes, or LEDs. They are used in hundreds of applications, from electronic clock displays to jumbo TV screens.

LEDs provide light for plants grown on the Space Station as part of commercial experiments sponsored by industry. Researchers discovered the diodes also had many promising medical applications, prompting NASA to fund this research as well, through its Marshall Space Flight Center in Huntsville, Ala.

Biologists have found that cells exposed to near-infrared light from LEDs, which is energy just outside the visible range, grow 150 to 200 percent faster than cells not stimulated by such light. The light arrays increase energy inside cells that speed up the healing process.

In the first stage of the study, use of the LEDs resulted in significant relief to pediatric bone-marrow transplant patients suffering the ravages of oral mucositis, a common side effect of chemotherapy and radiation treatments, according to Dr. David Margolis, an associate professor of pediatrics at the Medical College, working with Dr. Whelan on the study at Children's Hospital.

Many times young bone-marrow transplant recipients contract this condition, which produces ulcerations in the mouth and throat, severe pain and in some cases, inflammation of the entire gastro-intestinal tract. Chewing and swallowing become difficult, if not impossible, and a child's overall health is affected because of reduced drinking and eating.

"Our first study was very encouraging, and using the LED device greatly reduced or prevented the mucositis problem, which is so painful and devastating to these children," said Whelan. "But we still need to learn more. We're conducting further clinical trials with larger groups and expanded control groups, as required by the U.S. Food and Drug Administration, before the device can be approved and available for widespread use."

The treatment device was a 3-by-5-inch portable, flat array of light-emitting diodes. It was held on the outside of a patient's left cheek for just over a minute each day. The process was repeated over the patient's right cheek, but with foil placed between the LED array and the patient, to provide a sham treatment for comparison. There was no treatment of the throat area, which provided the control for the first study.

The researchers compared the percentage of patients with ulcerative oral mucositis to historical epidemiological controls. Just 53 percent of the treated patients in the bone-marrow transplant group developed mucositis, considerably less than the usual rate of 70-90 percent. Patients also reported pain reduction in their mouths when compared to untreated pain seven days following bone marrow transplant.

The clinical trials are expected to take approximately three years with a total of 80 patients. Participants currently include the Medical College of Wisconsin in Milwaukee; Roswell Park Cancer Institute in Buffalo, N.Y.; and Instituto de Oncologia Pediatrica, in Sao Paulo, Brazil. Other domestic and international hospitals have asked to join the multi-center study.

  Wound-healing LED device,some compaines  are specializing  manufacturing   silicon photodiodes, or semiconductor devices used for light detection. And light emitting diodes, for commercial, industrial and medical applications.

site of NASA

Technologie de la NASA diode électroluminescente apporte un soulagement dans les essais cliniques 

Le patient participe à la deuxième phase des essais cliniques pour ce dispositif de guérison. La première série de tests effectuée, par des chercheurs du Medical College of Wisconsin, à l'Hôpital pour enfants du Wisconsin à Milwaukee, était si encourageante que les médecins ont élargi les essais à plusieurs Etats-Unis et les hôpitaux étrangers.

"Nous avons déjà vu comment l'utilisation de LED peut améliorer la qualité de vie d'un patient greffé de moelle osseuse», a déclaré le Dr Harry Whelan, professeur de neurologie, pédiatrie et de médecine hyperbare au Medical College of Wisconsin. "Ces essais nous l'espérons, permettra de nous aider à franchir les prochaines étapes pour établir cela comme une norme de soins pour cette maladie."

La lumière est produite par des diodes électroluminescentes, ou LED. elles sont utilisées dans des centaines d'applications, des affichages d'horloge électroniques pour les écrans de télévision géants.

Les LED fournissent la lumière pour les plantes cultivées sur la Station spatiale dans le cadre d'expériences commerciales parrainées par l'industrie. Les chercheurs ont découvert des diodes ont également de nombreuses applications médicales prometteuses, ce qui incite la NASA a financer cette recherche, ainsi, à travers son Centre de vol spatial Marshall à Huntsville, en Alabama.

Dans la première étape de l'étude, l'utilisation de la LED a entraîné un soulagement significatif de patients pédiatriques atteints de greffe de moelle osseuse qui souffrent des ravages de la mucite buccale, un effet secondaire fréquent de la chimiothérapie et la radiothérapie, selon le Dr David Margolis, professeur agrégé de pédiatrie au Medical College, en collaboration avec le Dr Whelan sur l'étude à l'Hôpital pour enfants.Beaucoup de jeunes bénéficiaires de greffe de moelle osseuse contracte cette maladie, qui produit des ulcérations dans la bouche et la gorge, une douleur sévère et dans certains cas, l'inflammation de l'ensemble du tractus gastro-intestinal. Mastication et  déglutition deviennent difficile, voire impossible, et la santé globale d'un enfant est touché.

«Notre première étude a été très encourageante, et en utilisant le dispositif de LED a considérablement réduit ou empêché le problème mucite, qui est si douloureuse et dévastatrice pour ces enfants», a déclaré Whelan. "Mais nous avons encore besoin d'en apprendre davantage. Nous menons des essais cliniques complémentaires avec les grands groupes et des groupes de contrôle élargis, tel que requis par la US Food and Drug Administration, avant que l'appareil puisse être approuvé et disponible pour une utilisation généralisée."

Le dispositif portatif de ce traitement est d'une dimension de trois-par-cinq pouces, panneau plat de diodes électroluminescentes. Il a lieu à l'extérieur de la joue gauche d'un patient pour un peu plus d'une minute chaque jour. Le processus a été répété sur la joue droite du patient, mais avec une feuille placée entre la matrice de LED et le patient, afin de fournir un faux traitement à des fins de comparaison. Il n'y avait pas de traitement de la zone de la gorge, qui a fourni le contrôle de la première étude.

Les chercheurs ont comparé le pourcentage de patients atteints de mucite buccale ulcéreuse à des contrôles histologiques épidémiologiques. Juste 53 % des patients traités dans le groupe de greffe de moelle osseuse ont développé une mucite , nettement moins que le taux habituel de 70-90%. Les patients ont également signalé une réduction des douleurs dans la bouche par rapport à la douleur non traitée sept jours suivant la greffe de moelle osseuse.

Les essais cliniques devraient prendre environ trois ans, avec un total de 80 patients. Les participants comprennent actuellement le Collège médical du Wisconsin à Milwaukee; Roswell Park Cancer Institute à Buffalo, NY, et l'Instituto de Oncologia Pediatrica, à Sao Paulo, au Brésil.

D'autres hôpitaux nationaux et internationaux ont demandé à participer à l'étude multi-centre.

il existe des dispositifs de cicatrisation LED. Certaines entreprises se spécialisent dans la fabrication de photodiodes de silicium, ou de dispositifs semi-conducteurs utilisés pour la détection de lumière, et de diodes électroluminescentes, pour des applications commerciales, industrielles et médicales.

Site de la NASA

Michael Braukus
Headquarters, Washington
(Phone: 202/358-1979)

Jerry Berg
Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala.
(Phone: 256/544-0034)

November 13, 2003

Les biologistes ont découvert que les cellules exposées à la lumière proche infrarouge à partir de LED, qui est l'énergie juste en dehors du domaine du visible, permet la croissance de 150 à 200% plus rapidement que les cellules non stimulées par une telle lumière. Les panneaux de lumières vont augmenter l'énergie dans les cellules qui accélèrent le processus de guérison.
Une infirmière tient un dispositif d'allure étrange, il se déplaçant lentement vers le visage d'un jeune patient. Le dispositif  au format d'une carte et couverte de brillantes lumières rouges, mais comme il se rapproche, le patient ne montre aucune peur. Il est plein d'espoir dans cette procédure indolore utilisant une multitude de lumières qui aidera à soulager ou prévenir certaines douleurs et l'inconfort associés au traitement du cancer.