
北榮血液透析中心照護團隊與遠紅外線治療儀,後方右三為腎臟科主任林志慶。(攝影/趙敏)
台灣洗腎人口破9萬人,居世界第一,新發生人數也逐年增加,除了關注發生率,洗腎的併發症所造成的高額健保支出也不容忽視。
透析治療俗稱洗腎,台灣以血液透析占大宗,病人需要裝設瘻管才能洗腎。瘻管宛如腎友的第二條生命線,但是每次洗腎都要扎針,把血液中的毒素和多餘的水分排出體外。長期扎針易使瘻管狹窄、硬化或栓塞,導致病人需要再做氣球擴張術(PTA)「通血管」。
現今洗腎中心的標準配備──遠紅外線治療儀,有別於侵入性治療,是用低能量照射,讓病人血管通暢、血流增加。在腎友眼中似乎稀鬆平常,背後卻是臺北榮民總醫院內科部腎臟科主任林志慶在20年前無意間的一個小發現,展開一系列臨床與基礎研究。至今北榮發表血管通路的相關論文為全球最多,並致力將國產醫療儀器推廣到國內外,是臨床醫療與科技合作的典範。
林志慶是國內外有名的「遠紅外線治療大師」,率全球之先,使用遠紅外線治療儀照射血液透析病人的自體動靜脈瘻管,不僅改善瘻管通暢率和增加血流,也讓腎友免於血管栓塞或重建血管通路,延長瘻管的壽命。根據北榮血液透析中心照護團隊預估,使用遠紅外線治療,每年可減少健保支出約4.21億元。
才通完血管卻沒聽到血流聲,意外開啟運用遠紅外線治療之路
「有時候真的是仔細地觀察,再加上一點機運。」林志慶回憶,2003年,他還是年輕的腎臟科主治醫師,受時任腎臟科主任楊五常委託,照顧一位腎臟病人。那位血液透析的病人瘻管血流經常不順,每3個月就要來心臟血管外科通血管。
正常洗腎病人的血流是中音的「呼呼」聲,某次,那位病人才剛通完血管,血流卻毫無任何聲音。這讓林志慶懷疑,病人的血管壽命是不是已經到了盡頭?另也擔心很難向病人交代。
剛好,他看到隔壁床的病人在使用遠紅外線治療儀照腳保暖。「我就跟那位病人說,可不可以借我們這位病人用一下?」沒想到,照了40分鐘後,血流聲就恢復了,再照40分鐘,到隔天血流也很穩定。之後那位病人每次來洗腎都搭配遠紅外線照射,從原本3個月來通一次血管,變成只要半年通一次。
「遠紅外線照射在這個病人身上的效果不錯,所以我認為可能有某個族群的病人對這樣的治療會有反應,就開始對洗腎病人做臨床研究,一組有照遠紅外線,另一組沒照。」林志慶無意間的發現,促成他的研究2007年刊登在《美國腎臟學會期刊》(JASN)主題為〈遠紅外線療法:改善血液透析患者動靜脈瘻管血流量及暢通率的嶄新治療〉。,也開啟他探討遠紅外線療法的機轉與應用。
赴美探討治療機轉,從熱效應和非熱效應找出有利血管的5大作用
「過去外科醫師開完瘻管,剩下就是腎臟科醫師的事了,腎臟科醫師好像能做的有限,國外是用藥物通血管,但是藥物會伴隨一些副作用,可能造成出血或腎臟感染。」林志慶說,照射遠紅外線屬於非藥物的物理治療,臨床上先看到了結果,再回頭去找原因,算是無心插柳柳成蔭。
遠紅外線可見光的波長是0.4~0.75微米,0.75微米以上屬於紅外線,再依波長範圍細分:
(1)0.75~1.5微米,稱為近紅外線。
(2)1.5~5.6微米,稱為中紅外線。
(3)5.6~1000微米,稱為遠紅外線。
(4)超過1000微米是微波。
林志慶表示,寬譜醫學科技股份有限公司的遠紅外線治療儀波長區段為3~25微米,3微米跨到中紅外線,比較安全。照射起來感覺溫溫的,治療過程中不侵入、不接觸病人,所以不會造成熱傷害。是不可見光,治療機轉涵蓋熱效應和非熱效應。當初林志慶向隔壁床病人借的是寬譜醫學科技股份有限公司的遠紅外線治療儀,以既有設定的20公分距離、波長3~25微米(Micrometer,㎛)、放射面積約300平方公分照射,一次照40分鐘,病人的體表溫度會從攝氏37度上升2~3度,「這是熱效應,熱脹,血管就會擴張,當截面積增加,血流也會增加。」
(1)0.75~1.5微米,稱為近紅外線。
(2)1.5~5.6微米,稱為中紅外線。
(3)5.6~1000微米,稱為遠紅外線。
(4)超過1000微米是微波。
林志慶表示,寬譜醫學科技股份有限公司的遠紅外線治療儀波長區段為3~25微米,3微米跨到中紅外線,比較安全。照射起來感覺溫溫的,治療過程中不侵入、不接觸病人,所以不會造成熱傷害。是不可見光,治療機轉涵蓋熱效應和非熱效應。當初林志慶向隔壁床病人借的是寬譜醫學科技股份有限公司的遠紅外線治療儀,以既有設定的20公分距離、波長3~25微米(Micrometer,㎛)、放射面積約300平方公分照射,一次照40分鐘,病人的體表溫度會從攝氏37度上升2~3度,「這是熱效應,熱脹,血管就會擴張,當截面積增加,血流也會增加。」

病人血液透析時使用遠紅外線治療儀照射,可增加血管通暢率和增加血流。(照片提供/林志慶)
關於寬譜最初為何會設定這樣的波長與距離,已難考證,卻與林志慶做細胞實驗的成效不謀而合。他將細胞分成有照遠紅外線和沒有照,並利用0、10、20、40、80分鐘不同時間下去照射,結果發現照40分鐘最合適。現今病人每週來門診洗腎3次,每次洗4小時,一次標準都是照40分鐘。
非熱效應就相對沒那麼簡單了,林志慶2006年到美國進修,尋求名師做基礎研究。他鎖定酵素第一型原血紅素基質加氧酶(HO-1),利用遠紅外線照射,HO-1會受到熱刺激而活化,讓細胞產生鐵、一氧化碳(CO)和膽紅素(Bilirubin)。
林志慶解釋,遠紅外線能增加內皮細胞一氧化碳的合成,有利於心血管暢通,一氧化碳還具有抗氧化作用,能抑制血管的平滑肌細胞增生,進而防止血管阻塞。此外,血管的發炎反應是透過腫瘤壞死因子α(TNF-α)誘發,膽紅素可以抑制TNF-α,因此也具有抗發炎的作用。
內皮細胞是好細胞,本來會被尿毒抑制,使細胞進入「依既定程序的細胞死亡」(Programmed cell death),他進一步發現,透過遠紅外線照射,能防止內皮細胞凋亡,讓它活得比較久和健康。「血管最裡面那層就是內皮細胞,洗腎病人有時候洗完都要壓很久才能止血,但又不能壓到變成大血塊,所以要讓內皮細胞夠好,」遠紅外線照射可以減少血小板凝集到內皮細胞,減少血栓的產生。
林志慶在美國研究的成果在2008年發表題目為〈遠紅外線療法通過誘導第一型原血紅素基質加氧酶抑制血管內皮炎症〉,發表於《美國心臟協會動脈硬化、血管栓塞和血管生物學期刊》(ATVB)。,包含有利血管的5大作用:抗氧化、抗發炎、改善內皮細胞功能、抑制血管平滑肌細胞增生、抗凋亡。2022年更發表遠紅外線照射,可降低血液中會造成血管阻塞、失能的危險因子──非對稱性二甲基精氨酸(ADMA)。
北榮20年前取得治療先機,拓展遠紅外線療法的多種運用時機
北榮在20年前取得治療先機,領先國際。從2004年開始使用遠紅外線照射療法後,2007年林志慶發表全球首篇遠紅外線能改善血管通路血流的論文。在腎友的好評與口耳相傳之下,至今國內9成(約660家)洗腎中心或院所都將遠紅外線納入常規治療;如果加上國際,全球共有2000家洗腎中心使用遠紅外線治療儀,2019年此療法被納入歐美臨床照護指引。
遠紅外線照射療法可用於已洗腎的瘻管,讓它維持通暢,還有多種時機可應用。林志慶舉例,第一、在開刀前一天先照射靜脈,「熱脹讓靜脈變大一點,手術會比較容易成功。」第二、術後24小時起,只要病人沒有出血,住院期間可以一天照1~3次;第三、完成瘻管手術,還沒有開始洗腎的病人,只要沒有出血,握球運動(hand arm exercise)假如是左手新開瘻管,由左手抓軟式網球,右手當橡皮筋圈住左手手肘,1次運動為2分鐘:抓1分鐘,放1分鐘。林志慶鼓勵病人三餐飯前、飯後共做6回合,每回合做15次,睡前再做10次,一天就能做100次。搭配照遠紅外線,能加速新開瘻管的成熟,讓血管變得可以洗腎。
因考量到洗腎病人的狀況,並讓遠紅外線治療儀發揮最大的效用,北榮血液透析中心照護團隊對於使用對象和照射時間自有一套排程。林志慶說,洗腎通常約需4小時,病人本來洗腎時血壓就會下降,搭配遠紅外線照射瘻管或人工血管後,血管擴張,血壓又會下降,所以血液透析結束前1小時便要停止照射。至於新開瘻管的門診病人還未開始洗腎,建議排在洗腎病人照完後的空檔(如11:00~13:00 或15:00~17:00)照遠紅外線,能加速瘻管的成熟,盡量讓血管3個月後變得能夠洗腎。
其實遠紅外線的應用很廣,除了眼睛不能照,洗腎、褥瘡、糖尿病引起的足部病變、周邊動脈循環不良或腰痠背痛等都可以照。林志慶提醒,遠紅外線好處多,但並不表示愈熱愈好,不建議腎友自行用烤燈或熱水袋熱敷,因烤燈的溫度會持續上升,特別是糖尿病人,本身周邊神經反應比較遲鈍,可能會照到熱傷害而不自知,熱水袋則會壓迫,對血管不利;遠紅外線溫和,不直接碰觸病人,還是比較安全。
腹膜透析也能照遠紅外線,病人從沒食慾到可吃炸雞
台灣需要透析治療的病人,8~9成採血液透析,1成是腹膜透析,目前瘻管或人工血管都可以在血液透析時照射遠紅外線。北榮團隊並未停下腳步,2014年發表遠紅外線拓展用於改善腹膜透析病人包囊性腹膜硬化症的脹狀,相關臨床試驗結果在2021年刊登在《生物膜期刊》(Membranes)。
腹膜透析使用遠紅外線療法也是林志慶某次臨床上意外的發現。腹膜透析雖然比血液透析方便,但是平均洗腎8年以上的病人,腹膜硬化的風險會增加,因為腹膜長時間使用高葡萄糖濃度的透析液,使整個腸繫膜像塗了膠水般黏在一起,難以蠕動,病人會噁心、嘔吐、沒有食慾,嚴重的人到最後只能使用全靜脈營養,甚至血液出現黴菌感染,存活率不到10%。
有一位病人腹膜透析十幾年後,從外院轉來北榮,出現血性腹水和發炎,轉成血液透析後,腹部還是很脹,併發包囊性腹膜硬化症。過去治療只能使用類固醇或女性荷爾蒙藥物控制,但是副作用大、治療成功率低,林志慶突發奇想,隔壁床的病人在用遠紅外線照瘻管,腹膜透析或許也能試試。
「他照了一個禮拜,我在他的病床旁邊發現炸雞的殘骸。」林志慶笑說,病人原本吃什麼就吐什麼,「結果他說:『這個照一照還不錯耶!我的肚子嘰哩咕嚕開始動了,就跑去樓下買炸雞吃。』」林志慶也因為這個病例,開啟遠紅外線治療改善腹膜功能的研究。

林志慶推廣國產醫療器材不遺餘力,圖為與法國馬賽交流遠紅外線療法。(照片提供/林志慶)
鎖定專精領域挖得深,奠定遠紅外線治療大師定位
問林志慶為何如此著迷於遠紅外線療法?他說:「在整個醫療服務生涯過程中,每個人都應該找到自己的定位。我後來發現,這個(遠紅外線)應該就是我的定位,我還是有研究其他領域,但是我要一直開創,把它愈做愈深。」
獲得國家生技醫療品質獎並未讓這位遠紅外線治療大師滿足,他將帶著好奇心引領團隊,以科學實證為後盾,持續拓展遠紅外線的應用,提升透析病人的照護品質。
小知識:你知道不同基因體質的人照遠紅外線,血管通暢度也不同嗎?
研究遠紅外線療法令臺北榮民總醫院內科部腎臟科主任林志慶癡迷,2008年,他率先發表不同基因體質會影響遠紅外線治療自體動靜脈瘻管的效果,並以此作為博士論文。
簡單來說,每個人有兩套雙股DNA,DNA中的基因前面有啟動子啟動子英文為Promoter,是一個重複的序列,屬於基因體的一部分,也是表現基因的重要「工具」。,協助基因表現。他歸納出3群基因體質(短短、短長、長長,表示啟動子的長度),照遠紅外線後,5年血管通暢度的表現都不同。
「照射遠紅外線後,短短最好,產生的HO-1也比較多,短長其次,長長最差。」林志慶進一步解說:「最好的是先天血管品質較佳者,本身贏在起跑點,照了遠紅外線後,可以達到91.9%的5年血管通暢度;先天血管品質好的人,不照遠紅外線,5年血管通暢度為77.6%;先天血管品質不好者,後天又不照遠紅外線,5年血管通暢度為60%,如同先天不足,後天又失調。」

林志慶率先發現不同基因體質會影響遠紅外線治療自體動靜脈瘻管的效果。兩個都短的啟動子,照射遠紅外線後,5年血管通暢度最好;一長一短的啟動子次之;兩個都長的啟動子表現最差。(繪製/生策中心編輯群)

