LASERTERAPIA
La palabra láser es un acrónimo de las palabras inglesas Light Amplification by Stimulated Emisión of Radiation es decir, amplificación de luz mediante emisión estimulada de radiación.
El láser proporciona una forma de emisión de radiación luminosa de características especiales. La radiación laser es monocromática (una sola longitud de onda), posee una gran direccionalidad (escasa diy puede concentrar un elevado número de fotones en fase en áreas muy pequeñas. Estas características han permitido una gran diversidad de aplicación en el campo de la tecnología actual y, en concreto, en la medicina.
La radiación láser posee todas las propiedades de la luz; sin embargo, se caracteriza por ser: monocromática (todos sus fotones tienen igual longitud de onda, coherente (todos los fotones se encuentran en fase temporal y espacial) y direccional (el haz de radiación presenta escasa divergencia, fruto de las dos características anteriores). La principal utilidad práctica de la radiación laser reside en que concentra un gran número de fotones por unidad de superficie.
MonocromaticidadLa buena definición de la frecuencia de la luz emitida, esto es, la monocromaticidad, es una de las principales características de la radiación láser. Permite aprovechar las características físicas y biológicas que posee la radiación de una longitud de onda determinada. Actualmente, existen láseres que emiten en el visible, infrarrojo, ultravioleta e, incluso, en la banda espectral de los rayos X.
CoherenciaEn contraposición a la radiación luminosa convencional de componentes desorganizados o incoherentes, la radiación coherente es aquella en la que todos sus fotones están en fase. Al coincidir en una misma dirección de propagación, los estados vibracionales se suman. El resultado es un efecto de amplificación en la intensidad luminosa emitida, característica de la radiación láser.
DireccionalidadLa disposición de una cavidad resonante, uno de los más importantes requisitos técnicos en la construcción de los sistemas láser, proporciona otra de las características de esta radiación, su escasa divergencia. Dado que sólo se amplifican los fotones emitidos en el sentido de un eje del material emisor, la radiación resultante posee una marcada direccionalidad de emisión, lo cual la hace idónea para diversas aplicaciones prácticas, en las que se requiere precisión en la iluminación.
El empleo de la radiación láser con fines quirúrgicos aprovecha una elevada concentración de energía en una pequeña superficie, para destruir o volatilizar los tejidos. El efecto térmico de la radiación láser de elevada potencia, la coherencia, precisión en diámetro y tiempos de impacto del haz emitido, así como la posibilidad de transmisión por fibras ópticas y sistemas microscópicos, son los fundamentos técnicos de gran parte de las aplicaciones del láser en medicina. En la actualidad, existen indicaciones de su uso prestablecidas en oftalmología, ginecología, cirugía general, etc.
A mediados de los sesenta, se observaron efectos muy interesantes al utilizar radiación láser a energías muy inferiores, que ni siquiera producen aumento de temperatura. En 1967, el profesor Inyushin, de la Universidad de Alma Atta, dirigió los primeros estudios sobre «efectos biológicos del láser» en animales. En la década siguiente, Mester, en Budapest, practicó una serie de experiencias que ponen de manifiesto los efectos estimulantes del láser de baja potencia, tanto en el ámbito clínico como celular.
Actualmente existen láseres que cubren desde el infrarrojo al ultravioleta, con una gran variedad en potencia de salida y grado de monocromaticidad. Algunos tienen la posibilidad de generar impulsos de duración inferior al picosegundo. Otros, como los de colorantes y los de centros de color, permiten obtener una luz cuya longitud de onda puede variarse a voluntad del experimentador. Esta diversidad de prestaciones ofrece la posibilidad de seleccionar el equipo adecuado a cada uso, quirúrgico y no quirúrgico.
LASERES DE BAJA POTENCIAEstos láseres trabajan a potencias inferiores a las de los quirúrgicos, del orden de miliwatios, y no elevan la temperatura tisular, sino que su acción se basa, principalmente, en efectos fotoquímicos.
La terminología para designar este tipo de láseres ha sido muy variada; se utilizan expresiones como: soft-láser o mid-láser, «láser frío» o «láser atérmico», al hacer referencia a sus característícas. Incluso se han empleado términos que se prestan a confusión, como «láser médico» o «láser terapéutico», para distinguirlos del quirúrgico. Actualmente suelen emplearse términos más adecuados para referirse al tratamiento con estos láseres, como laserterapia de «bajo nivel», de «baja energía» o de «baja potencia», o laserterapia trófica y/o bioestimulativa.
Los principales láseres de este tipo son: el láser de helio-neón (He-Ne), el láser de arseniuro de galio (As-Ga) y el láser de COdesfocalizado.
LASER DE He-NeSe trata del primer láser de funcionamiento continuo y aún sigue siendo uno de los sistemas láser más empleado en la actualidad. De las líneas que es capaz de emitir, la línea roja continua de 632,8 nm es, prola que ha sido más utilizada, y tiene gran importancia en laserterapia bioestimulativa.
El plasma de He-Ne, que constituye el medio activo está compuesto de una mezcla de ambos gases nobles, con predominio del helio (85-90%) sobre el neón (10-15%) contenida en un tubo de características especiales. La emisión de una descarga eléctrica en el interior del gas provoca que muchos átomos de helio se sitúen en niveles metaestable. Estos niveles pierden la excitación por colisión con otros átomos, principalmente. En la mezcla de gases, tienen lugar colisiones entre los átomos de helio en estado metaestable y los de neón en estado fundamental, por lo que se produce entre ellos una transferencia de energía. Posteriormente, la desexcitación de los átomos de neón puede producir una serie de emisiones; la de 632,8 nm es la más intensa. La tensión de alimentación del tubo en los láseres de He-Ne que se construyen actualmente es de 1500-2000V y la corriente es de algunas decenas de mA.
De todas las radiaciones emitidas, sólo una pequeña parte tomará una dirección paralela al capilar central instalado en el tubo, la cual deberá ser amplificada por una cavidad óptica o «resonador óptico». La cavidad óptica está formada por espejos cóncavos ajustables y la geometría del tubo está dispuesta de manera que pueda eliminar las pérdidas por reflexión. Los espejos deben ser altamente reflectantes pues el medio posee poca ganancia (2% por metro de longitud) y se ajustan para el tiempo de vida del tubo, con lo que se consigue una emisión de algunos mW.LÁSER DE ARSENIURO DE GALIOEn 1978, apareció un nuevo concepto en la laserterapia médica con la creación del láser de infrarrojos por semiconductores. La comercialización de estos láseres en el entorno médico fue tan profusa que motivó que se les denominara, comúnmente, «láde infrarrojos».
Se entiende por semiconductor aquella sustancia que, sin ser aislante, posee una conductividad inferior a la de los metales. Los más empleados son el de silicio y el de germanio. Al combinar el galio con el arsénico, obtenemos un cristal de características eléctricas similares. Para construir un diodo semiconductor es preciso unir dos cristales del mismo semiconductor: uno de ellos con exceso de electrones en la banda de valencia (tipo N); el otro con defecto de electrones o, lo que es lo mismo, exceso de huecos (tipo P). Al aplicar una corriente, se producen sucesivas recombinaciones electrón-hueco, acompañadas de emisión de radiación electromagnética.
Aunque existen diversos semiconductores de As-Ga, el más común de ellos sólo funciona de forma pulsátil, a temperatura ambiente; consigue potencias medias de algunos mW con una emión de 904,6 nm de longitud de onda.
La forma típica de un diodo láser de As-Ga es un paralelepípedo rectangular de aproximadamente 0,1 x 0,1 x 1 mm, cuyas caras planas están perfectamente pulidas, por lo que tienden a reflejar hacía el interior la luz coherente que se produce durante la recombinación. La corriente debe aplicarse de forma que incida perpendicularmente sobre la unión de los cristales.
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LOS LÁSERES DE BAJA POTENCIALa laserterapia de baja potencia es un área de la ciencia relativamente reciente, en la que predominan ciertos efectos terapéuticos observados clínicamente (de forma empírica), como la analgesia en la zona irradiada, una acción antiedematosa y antinflamatoria o la cicatrización de heridas de difícil evolución o traumatismos en tejidos diversos. Parte de estos fenómenos terapéuticos no tienen un fundamento biológico claramente establecido. No obstante existen autores que han desarrollado y buscado explicación a las aplicaciones clínicas. Otros han estudiado en profundidad los efectos en las células, y han propuesto el término «biorregulación» o «bioestimulación».
ACCIÓN DIRECTA E INDIRECTALos efectos de la radiación láser sobre los tejidos dependen de la absorción de su energía y de la transformación de ésta en determinados procesos biológicos. Tanto la longitud de onda de la radiación como las características ópticas del tejido considerado forman parte de los fenómenos que rigen la absorción, pero el efecto sobre la estructura viva depende principalmende la cantidad de energía depositada y del tiempo en que ésta ha sido absorbida. Es decir, la potencia del láser desempeña un papel fundamental.
La absorción de la radiación láser se produce en los primeros milímetros de tejido, por lo que determinados efectos observables a mayor profundidad, incluso a nivel sistémico, no estarían justificados por una acción directa de la energía absorbida. Por ello, para describir el efecto biológico de la radiación láser, es habitual seguir un esquema según el cual la enería depositada en los tejidos produce una acción primaria o directa, con efectos locales de tipo: fototérmico fotoquímico y fotoeléctrico o bioeléctrico. Estos efectos locales provocan otros, los cuales constituyen la acción indirecta (estímulo de la microcirculación y aumento del trofismo), que repercutirá en una acción regional o sistémica.
EFECTO FOTOTÉRMICO
En los láseres de alta potencia, el efecto fototérmico es el responsable directo y principal de la acción de corte del láser quirúrgico, algunas de cuyas implicaciones bioquímicas han sido estudiadas. Los láseres de baja potencia, en cambio, no causan un aumento significativo de temperatura en el tejido irradiado. Estas potencias suelen ser del orden de varias decenas de mW y la mayoría de los autores coinciden en que las condiciones habituales de su uso no hacen suponer que la temperatura desempeñe un papel importante en la acción biológica.
¿Cuál es, entonces, la frontera en términos de potencia del efecto fototérmico? En este sentido, Matsushita en experiencias con Nd-YAG desfocalizado, señala que la irradiación a 100 mW no produce aumento de temperatura mensurable, mientras que a 300 mW se aprecian incrementos de 3°C y a 500 mW, en torno a la decena de grados. Aun sin tener todos los datos para calcular la densidad de energía, puede entenderse que en laserterapia de baja potencia se está por debajo de esos niveles. Existen teorías interesantes (y controvertidas), que señalan la posibilidad de que tan bajos niveles de energía constituyan una forma de «mensajes» o energía utilizable por la propia célula, para la normalización de las funciones alteradas. Se trataría de un efecto fotoenergético o bioenergético.
EFECTO FOTOQUÍMICO
La interacción de la radiación láser de baja potencia con los tejidos produce numerosos fenómenos bioímicos. Localmente, tienen lugar algunos, como la liberación de sustancias autacoides (histamina, serotonina y bradicinina), así como el aumento de producción de ATP intracelular y el estímulo de la síntesis de ADN, síntesis proteica y enzimática.
EFECTO FOTOELÉCTRICO
Se produce normalización del potencial de membrana en las células irradiadas por dos mecanismos: actuando, de forma directa, sobre la movilidad iónica y, de forma indirecta, al incrementar el ATP producido por la célula, necesario para hacer funcionar la bomba sodio-potasio.
ESTÍMULO DE LA MICROCIRCULACIÓN
La radiación láser, debido a su efecto fotoquímico, tiene una acción directa sobre el esfínter precapilar. Las sustancias vasoactivas lo paralizan y producen vasodilatación capilar y arteriolar, con dos consecuencias:
- El aumento de nutrientes y oxígeno, que, junto a la eliminación de catabolitos, contribuye a mejorar el trofismo de la zona.
- El incremento de aporte de elementos defensivos, tanto humorales como celulares.
AUMENTO DEL TROFISMO Y LA REPARACIÓNEl estímulo de la microcirculación, junto a otros fenómenos producidos en las células, favorece que se produzcan los procesos de reparación, lo que contribuye a la regeneración y cicatrización de pérdidas de sustancia. Por otra parte, otros fenómenos celulares, como el aumento de la producción de ATP celular, la síntesis proteica y la modulación de la síntesis enzimática, junto a la activación de la multiplicación celular favorecen la velocidad y calidad de los fenómenos reparativos.
En las unidades de As-Ga, la emisión de la radiación se produce desde el diodo, que está compuesto por dos capas semiconductoras, cortadas con precisión. Al aplicar corriente eléctrica a cada lado, la radiación láser se genera en la unión entre las dos capas (unión P-N). Estos láseres producen un haz de forma elíptica con una divergencia de 10 a 35 grados.
El diodo de As-Ga más comúnmente usado produce una radiación de 904 nm emitida a impulsos. La alta intensidad que debe atravesar el diodo produce una gran cantidad de calor mediante efecto Joule, lo que obliga a que el láser deba funcionar durante cortos períodos de tiempo, seguido de largos períodos de enfriamiento (ciclo de trabajo muy corto). De hecho, lo que controla la emisión es el ciclo de trabajo que es el porcentaje de tiempo que puede estar funcionando el diodo durante un período. Norse emplean valores del 0,1%.
Hoy día se prefiere utilizar potencias de pico no muy elevadas, pero que puedan trabajar con un ciclo de trabajo alto. Se dispone de diodos que pueden ofrecer potencias medias elevadas (hasta 200 mW), y algunos de los cuales con la posibilidad de emisión continua (con potencias de 100 mW) a temperatura ambiente. Igualmente, la posibilidad de emplear As-Ga dopado con diferentes materiales permite obdiversas longitudes de onda (635, 780, 810, 830 y 904 nm).
En las consolas y equipos portátiles el diodo se encuentra situado en el extremo del aplicador, pieza de metal o de plástico resistente en forma de cilindro alargado, que se conecta a la consola mediante los cables que conducen la energía eléctrica hacia el diodo. En el extremo del aplicador, suele colocarse una lente para corregir la divergencia de salida, especialmente si la potencia media no es muy elevada. Es importante que el fabricante aporte la superficie de depósito del aplicador. En cualquier caso, puede realizarse la estimación del área de depósito mediante un visor de infrarrojos (aunque es caro y debe efectuarse por personal experto).
Existen equipos mixtos, de consola o portátiles, que tienen la posibilidad de producir tanto láser de He-Ne como de diodos. Igualmente, existen unidades tipo cañón para la aplicación de un haz central de He-Ne y una corona de entre 4 y 6 diodos.
METODOLOGÍA DE APLICACIÓNDefiniremos como aplicación el acto de irradiar un solo punto o una zona concreta del organismo. Denominaremos sesión al conjunto de aplicaciones que se realizan en un acto de tratamiento. Así, por ejemplo, si irradiamos una zona mediante cuatro depósitos puntuales que la rodeen, habremos efectuado cuatro aplicaciones, pero constituirán en conjunto una sesión. El número total de sesiones que se realizan constituyen un ciclo de tratamiento. En laserterapia de baja potencia, las modalidades fundamentales de aplicación son la puntual y la zonal.
APLICACIÓN PUNTUALConsiste en la aplicación del haz láser sobre diversos puntos anatómicos de la zona. En el caso del He-Ne, puede efectuarse a distancia y directamente desde el equipo, o mediante fibra óptica, en contacto con la zona. En el caso del láser de IR (As-Ga), el tratamiense realiza con el puntal en contacto con la zona.
Se recomienda respetar una distancia entre puntos de 1 a 3 cm y que el aplicador esté en contacto con la piel y perpendicular a la zona, para aprovechar al máximo el rendimiento del haz.
Mediante este método, también se realiza la irradiación de puntos gatillo o de acupuntura (láser).
La aplicación puntual no debe realizarse cuando la zona es muy dolorosa o se requiere una técnica aséptica, como ocurre en las heridas abiertas. En estos casos, es necesario situar el puntal o la fibra a 0.5-1 cm de la superficie.
Cuando se trate de superficies irregulares, como una articulación, debe procurarse que ésta quede abierta para permitir una mayor transmisión de energía a las zonas intrarticulares. Los puntales y los extremos de las fibras deben limpiarse y desinfectarse, introduciéndolos en desinfectantes no abrasivos el tiempo adecuado; hay que tener la precaución de lavarlos posteriormente con suero fisiológico. Como medida adicional, los puntales pueden protegerse con plástico o con un tubo de pirex ajustable a la boca del puntal.
APLICACIÓN ZONAL
En este caso, la zona se abarca de forma más amplia, no por puntos. La terapia zonal puede hacerse con láser de He-Ne, adaptando lentes divergentes para incluir áreas determinadas. También pueden utilizarse láseres de cañón, en cuyo extremo suele haber varios diodos de As-Ga. Estos diodos están dispuestos de forma circular y próximos entre sí, de modo que, a una pequeña distancia, se produce un área circular completa de irradiación. El mejor método para estimar la superficie de irradiación es mediante un visor de infrarrojos o fotografía infrarroja. Estos láseres permiten la emisión de una irradiancia considerable con tiempos de aplicación más bajos. Por otro lado, presentan la ventaja de no tener que permanecer sosteniendo el puntal sobre la zona durante todo el tratamiento.
Para estimar la superficie de tratamiento, lo más práctico es hacer una silueta de la zona en papel milimetrado. No deben dibujarse líneas o puntos sobre la piel, ya que pueden absorber parte de la energía luminosa. En caso de que vayan a tratarse zonas con heridas abiertas, puede colocarse una sábana esterilizada o plástico transparente sobre la herida.
Conviene diferenciar la técnica zonal de la de barrido en la que el láser se aplica de forma oscilante, manual o automática, barriendo una zona rectangular. El problema que presenta esta técnica es que resulta difícil calcular la dosis.
Por último, recordemos que la zona que hay que irradiar debe estar completamente desnuda y limpia, con ausencia de sustancias reflectantes (cremas, pomadas, linimentos, etc.).
DOSIS:La respuesta obtenida con diferentes tipos de láser y distintas dosis varía considerablemente de unos estudios a otros. Aunque por el momento no se dispone de una dosificación precisa y específica para cada tipo de proceso, la gama de densidades de energía utilizada oscila entre menos de 1 y 30 J/cm entre 1 y 12 J/cm es la gama que más se cita en los estudios al respecto.
En las afecciones de partes blandas, que interesan especialmente en traumatología y medicina deportiva los estudios actuales vienen preconizando en procesos agudos (dentro de las 72-96 horas de producido el daño) densidades de energía bajas, del orden de 4-6 J/cmpor sesión, en 1-2 sesiones diarias. En afecciones crónicas o conforme el proceso agudo va resolviéndose, la recomendación es elevar las densidades energéticas; incluso puede llegarse a 30 J/cm y puede reducirse el número de sesiones a una sesión diaria o sesiones a días alternos.
En general, los tratamientos de principios de los ochenta solían indicarse con dosis por sesión inferiores a la decena de J/cm. Actualmente, lo habitual es que la superen. Ello puede estar en relación con la obtención de láseres de He-Ne con más potencia media, láseres de diodos que soportan potencias de pico y frecuencias elevadas, incluso el trabajo en modo continuo y sobre todo el empleo de láseres de alta potencia desfocalizados (aunque siguen siendo equipos costosos).
Algunos aspectos poco estudiados, en los que merecería la pena profundizar, pues no hay datos concluyentes, son: la longitud de onda más eficaz para cada proceso, la eficacia terapéutica de tratamientos a impulsos o continuos y la importancia de la frecuencia de los pulsos.
Otro factor que debe considerarse a fin de mejorar la eficacia terapéutica es el tipo de piel del paciente, sus características fisiológicas y su grosor. Esta importante variable, no estudiada en la clínica, debe ser objeto de atención, para optimizar las dosis y disponer de factores correctivos en función de la piel del paciente.
CONTRAINDICACIONESUna de las cuestiones que suelen plantearse es la capacidad del láser de inducir la aparición de cáncer. Es conveniente diferenciar entre dos fenómenos distintos, la oncogénesis (producción de cáncer) y la estimulación de un cáncer ya existente en su crecimiento.
Aunque se trata de radiaciones sin capacidad ionizante que no han demostrado efectos mutagénicos ni transformaciones neoplásicas, sin embargo, existen estudios en los que se ha observado la proliferación de células neoplásicas cuando son estimuladas. No obstante, hemos podido comprobar que no se observan modificaciones en las fases del ciclo de células tumorales (de adenocarcinoma de colon humano) irradiadas in vitro con láser de He-Ne, con dosis únicas entre 0.042 y 1.68 J/cm, aunque dejamos la puerta abierta a investigaciones con dosis más elevadas e irradiaciones con dosis múltiples. En cualquier caso, como medida preventiva, no debe utilizarse el láser de baja potencia, agente potencialmente bioestimulativo, sobre pacientes con carcinoma activo o sobre ciertas lesiones con potencial malignidad (leucoplasia, ciertos nevos, etc).
Debe evitarse la exposición directa en los ojos, por la posibilidad de daño en la retina. Este es el mayor riesgo de la irradiación con este tipo de láseres. La retina es una estructura muy sensible a la luz, sobre la que el cristalino focaliza y concentra aún más la energía. El láser puede producir lesiones iniciales reversibles o, si la intensidad es suficiente y la exposición continuada, una lesión más o menos definitiva. Por ello deben utilizarse gafas protectoras, tanto para el paciente como para el terapeuta.
Aunque no se han publicado reacciones teratógenas teniendo en cuenta que de forma natural aparece cierto número de malformaciones en recién nacidos, no se recomienda la irradiación sobre el abdomen de embarazadas, especialmente en el primer trimestre, como medida de prudencia (al igual que en otras modalidades de electroterapia).
Una contraindicación formal es la irradiación en zonas con tendencia a la hemorragia (p.ej., en pacientes hemofílicos), debido a la posibilidad de que el láser induzca una vasodilatación de la zona.
PRECAUCIONES:
1. Parece ser que el láser puede estimular algunos agentes infecciosos, como E. coli, por lo que es aconsejable tener cuidado en la aplicación de laserterapia de baja potencia en tejidos infectados (p. ej., heridas abiertas infectadas).
2. La irradiación sobre el cuello y región precordial en pacientes con cardiopatía podría producir modificaciones de la función cardíaca. En este sentido, se recomienda no irradiar el tiroides. En estudios bioquímicos y de microscopía electrónica, se ha comprobado que el láser ocasiona ligeros efectos degenerativos sobre las células foliculares, aunque no lo suficientemente importantes como para generar sintomatología.
3. La irradiación sobre zonas fotosensibles, en pacientes fotosensibles o procesos que cursan con fotosensibilidad, puede hacer aconsejable una pequeña exposición de prueba, aunque hay autores que consideran estas situaciones como una contraindicación formal.
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