Yenidoğan sarılığında cilt rengi fototerapinin etkinliğini etkiler

Biophotonics Discovery dergisinde yayınlanan teorik bir çalışma, cilt renginin ve cildin diğer optik özelliklerinin, yenidoğan sarılığı tedavisinde bilirubin tarafından emilen terapötik ışık miktarını önemli ölçüde değiştirdiğini göstermektedir. Yazarların hesaplamalarına göre, cilt pigmentasyonu arttıkça hedefe ulaşan ışık oranı azalmakta ve fototerapi için optimum dalga boyu, açık ten için yaklaşık 460 nm'den koyu ten için yaklaşık 470 nm'ye kaymaktadır. Sonuç basit ve sakıncalıdır: "evrensel" lambalar ve aynı ışınlama modları, farklı fototiplerdeki çocuklarda eşit derecede etkili olmayabilir; tedavinin spektrumu ve gücü çocuğa göre ayarlanmalıdır.

Çalışmanın arka planı

Yenidoğan sarılığı, yenidoğanların hastaneye yatışının en yaygın nedenlerinden biridir; standart tedavi yöntemi, konjuge olmayan bilirubini suda çözünür fotoizomerlere (lumirubin dahil) dönüştüren ve böylece atılımını hızlandıran mavi/mavi-yeşil ışıkla fototerapidir. Bu nedenle, klinik kılavuzlar dar bir etkili dalga boyu aralığını (yaklaşık 460-490 nm) ve yeterli ışınlama yoğunluğunu vurgulamaktadır; bilirubin emiliminin en yüksek olduğu ve ışığın bebeğin dokularına yeterince derinlemesine nüfuz ettiği spektral pencere tam da budur.

Ancak lambanın yaydığı enerjinin tamamı "hedefe" (ciltteki ve yüzeysel damarlardaki bilirubin) ulaşmaz: ışığın bir kısmı melanin ve hemoglobin tarafından emilir ve çok katmanlı ciltte saçılarak akım "bulaşır". Bu optik özellikler değiştiğinde, etkili dalga boyu da değişir: Bir dizi çalışma, mavi-yeşil ışığın ~478-480 nm'de, "klasik" mavi tepe noktası ~460 nm'den daha güçlü bir fototerapötik etkiye sahip olabileceğini ve bunun "bilirubin emilimi ↔ penetrasyon derinliği" arasında daha iyi bir dengeyle ilişkili olduğunu göstermiştir.

Ayrı bir konu, invaziv olmayan cihazlarla (TcB) bilirubin ölçümüdür: doğruluk, cilt renginden önemli ölçüde etkilenir. Çeşitli çalışmalarda, koyu tenli çocuklarda serum bilirubinine (TSB) kıyasla hem düşük hem de yüksek ölçüm tespit edilmiştir; son kontrollü analizler ve in vitro modeller, koyu tenli çocuklarda sistematik ölçüm yanlılığının daha sık görüldüğünü ve bu nedenle yüksek veya "sınırda" TcB değerlerinin TSB ile doğrulanması gerektiğini göstermektedir.

Bu bağlamda, cilt pigmentasyonunun ve diğer cilt özelliklerinin fototerapi sırasında emilen "yararlı" dozu ve optimum dalga boyu seçimini tam olarak nasıl etkilediğini nicel olarak açıklayan çalışmalar önem taşımaktadır. Biophotonics Discovery dergisinde yayınlanan yeni bir çalışma, yenidoğanların cildindeki ışık transferini modelleyerek bu sorunu çözmekte ve pigmentasyon arttıkça bilirubine ulaşan enerji oranının azaldığını ve optimum spektrumun daha uzun dalgalara (≈460 nm'den ≈470 nm'ye) doğru kaydığını göstermektedir. Bu bulgular, fototerapiden nabız oksimetresine kadar optik tıp teknolojilerinde cilt renginin hesaba katılması gerekliliği hakkındaki daha geniş bir tartışmaya uymaktadır.

Nasıl incelendi?

Twente Üniversitesi, Izala Hastanesi ve UMC Groningen'den oluşan bir ekip, ışığın yenidoğanların çok katmanlı cildinden nasıl geçtiğini gösteren bilgisayar modelleri oluşturdu ve "yararlı" emilen bilirubin dozunun farklı koşullar altında nasıl değiştiğini hesapladı. Sonuçlar:

• Epidermiste mavi ışığı “kesen” ana faktör pigmentasyondur (melanin);
• Hemoglobin ve bilirubin içeriği, penetrasyon derinliğini etkileyen rekabet eden emicilerdir;
• Saçılım ve cilt katmanlarının kalınlığı, ışık akısının nerede "yayıldığını" belirleyen parametrelerdir.
  Modelleme, fototerapinin tüm mavi aralığında (yaklaşık 430-500 nm) gerçekleştirilerek, bilirubinin cildin özelliklerine bağlı olarak hangi dalga boylarında maksimum enerjiyi emdiği değerlendirilmiştir. Sonuçlar, klinikte uzun zamandır gözlemlenen ancak resmi olarak nadiren dikkate alınan bir sonuçla yakından örtüşmektedir: koyu tenli ciltler farklı bir spektral ayar gerektirir.

Temel bulgular - basit bir dille

Yazarlar üç temel etki gösteriyor: Birincisi, cilt ne kadar koyuysa, bilirubine o kadar az "yararlı" ışık ulaşır, bu da aynı güçte fototerapinin daha yavaş olacağı anlamına gelir. İkincisi, en yüksek verimlilik değişir: açık tenlilerde, maksimum emilen bilirubin dozu yaklaşık 460 nm'de, koyu tenlilerde ise 470 nm'ye yakındır. Üçüncüsü, sonucu sadece melanin değil, aynı zamanda ciltteki hemoglobin/bilirubin ve ışık saçılımı da etkiler - bunlar, cihaz spektrumu ve dozu değiştirebiliyorsa ek ayar düğmeleridir. Bu durum, aynı lambaların ve "saatlik protokollerin" farklı fototiplerdeki çocuklarda neden farklı TcB/TSB düşüş oranları verdiğini açıklar.

Pratikte ne değişiyor - "kişiselleştirilmiş fototerapi" fikirleri

Klinikler ve üreticiler açısından sonuçlar mantıksal olarak belirli adımlara yol açar:

• Spektral adaptasyon: Değiştirilebilir dalga boylarına sahip kaynaklar kullanın (örneğin 455-475 nm mavi LED kombinasyonları) ve fototipi dikkate alarak çalışma tepe noktasını seçin.
• "Cilt üzerinde" dozimetri, "lambada" değil: Sadece yataktaki ışınlamaya değil, emilen bilirubin dozuna odaklanın; ideal olarak pigmentasyonu hesaba katan yerleşik sensörleri/modelleri kullanın.
• Eşlik eden optik faktörler (hemoglobin, derideki bilirubin ve saçılma) da dikkate alındığında verimliliği değiştirir - gücü geri bildirimle (TcB/TSB dinamikleri ile) ayarlayan algoritmalar faydalıdır.
• Koyu tenli hastalarda TcB'nin doğru yorumlanması: Cihazlar yüksek pigmentasyonlu hastalarda TcB'yi sistematik olarak düşük tahmin eder - serum bilirubini ile daha sık doğrulamak ve kalibrasyonları güncellemek faydalı olacaktır.

Bu Neden Biyofotonik İçin Bir Sürpriz Değil?

Fotonik tıp, nabız oksimetresi ve diğer optik teknolojilerde "ten rengi etkisi" ile zaten karşılaşmıştı: melanin ışığı "yiyerek" hem penetrasyon derinliğini hem de sinyal-gürültü oranını değiştirir. Yenidoğan fototerapisinde, "mavi" lambaların evrensel kabul edilmesi nedeniyle bu faktör uzun süre hafife alınmıştı. Yeni çalışma, metodolojik boşluğu kapatıyor: koyu tenli hastalarda verimlilikteki düşüşü nitel olarak doğruluyor ve optimum dalga boyunun nasıl değiştiğini nicel olarak gösteriyor; bu da yeni nesil cihazlar için mühendislik özellikleri sağlıyor.

Sınırlamalar ve bundan sonra ne olacak?

Bu bir simülasyondur, randomize bir klinik çalışma değildir; sayısal tahminler, cildin benimsenen optik parametrelerine ve geometrik varsayımlara bağlıdır. Ancak sonuçlar bağımsız verilerle büyük ölçüde örtüşmektedir: in vitro ve klinik seriler, koyu tenli çocuklarda TcB'nin olduğundan düşük tahmin edildiğini ve ışığa verilen tepkide farklılıklar olduğunu göstermektedir. Bir sonraki adım, spektrum/gücün fototipe göre seçildiği ve bilirubin azalma oranı ile hastanede kalış süresinin karşılaştırıldığı, LED matrislerinin ayarlandığı pilot klinik protokollerdir.

Bu konuyla özellikle kim ilgileniyor?

• Neonatologlar ve hemşireler için - Koyu tenli çocuklarda TcB'nin doğru yorumlanması ve fototerapinin yoğunluk/süresinin seçilmesi için.
• Geliştirme mühendisleri için - cildin optik özelliklerine otomatik olarak uyum sağlayan multispektral sistemlerin tasarımı için.
• Düzenleyicilere ve kılavuz yazarlarına - Fototerapi standartlarını fototipi dikkate alarak güncellemek (oksimetri için zaten yapıldığı gibi).

Orijinal kaynak: AJ Dam-Vervloet ve ark. Yenidoğan sarılığı için fototerapinin etkinliği üzerinde cilt renginin ve diğer cilt özelliklerinin etkisi (Biophotonics Discovery, 2025), doi: 10.1117/1.BIOS.2.3.032508.