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ICE

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E L E T T R O N I C A P A G A N I

Indice

LASERTERAPIA

1.0 Fisica del laser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

2.0 Sorgenti di luce laser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

3.0 I vari tipi di luce laser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

4.0 Caratteristiche della radiazione laser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

5.0 Biortimolazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

6.0 Azione biologica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

7.0 Gli effetti terapeutici del laser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

8.0 Assorbimento della luce laser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

9.0 Apparecchiature laser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

10.0 Metodologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

11.0 Modalità di applicazione del laser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

12.0 Il regolare controllo dei diodi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

13.0 Frequenza e numero delle applicazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

14.0 Campi d’applicazione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

15.0 Controindicazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

pag.

Laserterapia antalgica e anti-infiammatoria

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INTRODUZIONE

In ogni civiltà che si è via via susseguita, laluce è stata un elemento di importante di-scussione ed è sufficiente consultare dei li-bri di storia per rendersi conto di quante po-lemiche scientifiche essa ha suscitato. Uo-mini illustri come Leonardo Da Vinci, De-scartes, Newton, e più recentemente, Ein-stein si sono dedicati ai vari aspetti di que-sto fenomeno: dall’origine, alla propagazio-ne, alla riflessione e alla diffrazione. I piùgrandi filosofi hanno tentato di passare“dalla penombra alla luce”, facendo uncompendio di verità, conoscenza, intuizionie deduzioni, rivelazioni divine. Nei nostri giorni, le applicazioni di questaparticolare fonte di luce chiamata LASER,decollate grazie alle svariate ricerche, sononumerose e spaziano in diversi campi diapplicazione.

1.0 FISICA DEL LASER

Il principio fisico del laser fu messo a puntoda Einstein nel 1917, ma è solo nel 1950 ilpassaggio dalla teoria alla pratica, graziealla teoria del “pompaggio ottico” messa apunto dal fisico francese Kastler. La parola LASER è una sigla che deriva dal-

le parole inglesi “light amplification by sti-mulated emission of radiation” che nellatraduzione letterale, significa “amplificazio-ne di luce mediante emissione stimolata diradiazione”. L’apparecchio LASER è in so-stanza una sorgente di luce, come il sole ouna comune lampadina, che si propagacon onde elettromagnetiche. La differenzatra luce solare e luce laser è molto sempli-ce: la prima è costituita da tante radiazionielettromagnetiche di varie lunghezze d’on-da che danno nell’insieme una luce bianca,la seconda da una sola radiazione con unaspecifica lunghezza d’onda.Questa luce ha inoltre delle caratteristichedel tutto particolari, che la differenziano daqualsiasi altra sorgente di radiazioni:

monocromaticità: la larghezza di banda èestremamente limitata ad una ben precisalunghezza d’onda;

coerenza: i fotoni sono emessi tutti con lastessa fase (coerenza temporale) e la stes-sa lunghezza d’onda (coerenza spaziale);

monodirezionalità: la divergenza del raggioemesso è univoca, si propaga cioè in unicadirezione;

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LUCEBIANCA

Schermo

Tutti i coloridello spettrovisibile

RossoArancioGialloVerdeBluVioletto

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brillanza: la densità di energia indirizzata aitessuti è più elevata rispetto a quella emes-sa dalle più comuni fonti di luce. Oggi i laser hanno raggiunto livelli di effi-cienza molto elevati nel campo della terapialaser, ma si intravedono ancora enormi spa-zi di miglioramento. Inoltre, allo stato attuale della tecnica dei la-ser e delle conoscenze acquisite, è oppor-tuno avere cognizione dell’utilizzo di cia-scun tipo di laser; occorre sapere quali so-no i vantaggi ed i limiti di ciascuna sorgen-te laser, al fine di poter applicare in modoadeguato, senza deludere le aspettative deipropri pazienti e senza inficiare la credibili-tà di cui godono oggi gli strumenti laser.

2.0 SORGENTI DI LUCE LASER

Esattamente come per la materia, esiste unadualità per la luce: possiede un caratterecorpuscolare e un carattere ondulatorio. Nel carattere ondulatorio, si considera la lu-ce come una perturbazione di un campoelettrico e di un campo magnetico che sipropaga nello spazio. Quest’onda è caratterizzata da periodo T(frequenza f= 1/T) e da una lunghezza d’on-da e si trasmette nel vuoto con una velocitàC = 3.108 m/sec. Esiste un rapporto tra lalunghezza d’onda, f e C:

C = f x LLa variabile visibile dello spettro, è posta tra

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t (tempo)

X 1

X 1

X 2

X 3

t (tempo)

a) Onde con la stessa fase b) Onde con la differente fase

X 2

t (tempo)

X 3

t (tempo)

t (tempo)

t (tempo)

t (tempo)

X 1+X

2+X

3X

1+X

2+X

3

DIS

PO

SIZ

ION

E

DIS

PO

SIZ

ION

E

02

02

L

R + rtg ( ) = R - r0

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Lampadina

LASER

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1015 e 1016 Hertz. Espresso in lunghezzad’onda, ciò vuol dire tra 400 nm e 760 nm.Il carattere ondulatorio della luce spiega ifenomeni quali l’interferenza e la diffrazione. Nel carattere corpuscolare, il raggio lumino-so viene descritto come un flusso di fotoni,ciascuno dei quali trasporta un’energia cherisulta uguale a:

E = H x F

La propagazione dell’energia luminosa nel-lo spazio si realizza sotto forma di piccoleparticelle di energia, definiti fotoni. I costituenti principali di un apparecchio la-ser sono:●● una sostanza attiva (capace cioè di

emettere fotoni di una determinata lun-ghezza d’onda);

●● una sorgente esterna di energia neces-saria per eccitare gli atomi della sostanzaattiva che diseccitandosi danno luogo ademissione stimolata di luce;

●● una camera ottica di riflessione che indi-rizzi i raggi in un’unica direzione.

La sostanza attiva può essere solida, liqui-da o gassosa.Pertanto, a seconda della natura del mezzoeccitato, si avranno emissione di luce lasercon caratteristiche fisiche diverse:●● laser a cristalli solidi: Rubino (690 nm),

Nd:YAG (1060 nm);●● laser a gas: Argon (510 - 480 nm), Azoto

(337 nm), Krypton (640 nm), HeNe (632,8nm), CO2 (10650 nm);

●● laser a liquidi;●● laser chimici;●● laser a semiconduttori: diodici GaAs (904

nm), IR - A, GaAlAs (790 - 860 nm).

3.0 I VARI TIPI DI LUCE LASER

Nel 1917 Einstein enunciò il po-stulato secondo il quale l’emissio-ne di una luce attraverso un ato-mo può essere stimolata tramitelo stesso raggio incidente. Mabisognò attendere gli anni ’60perché Maimam facesse funzio-nare il primo fascio laser a rubini,seguito dopo poco tempo da un

’altra èquipe che scopri il primo laser a gas. Nel 1972 fu grazie all’introduzione del lasercontinuo ad Argon e successivamente delCO2 che le applicazioni in medicina subironoun decisivo progresso inarrestabile. Nel1975 infatti un grande passo fu fatto con l’in-troduzione del laser a neodymio-YAG. Du-rante questi ultimi 30 anni, tutte le altre sor-genti apparsero via via nella medicina. Adoggi , la sorgente laser che si è mostrata piùsensibile delle altre a miglioramenti si è di-mostrata quella a semiconduttori (diodi laserallo stato solido). Sono aumentate le poten-ze, sono state introdotte diverse lunghezzad’onda a seconda degli obiettivi terapeuticiperseguiti; alle emissioni pulsate dei soft-la-ser sono state aggiunte le emissioni continuee superpulsate dei laser di potenza. Prima diaffrontare la descrizione dei vari tipi di sor-genti laser, vale la pena spendere poche pa-role per comprendere cosa sia un laser. Un laser è uno strumento che si distingueda altre sorgenti luminose per via della suacapacità di proiettare un fascio luminoso fo-calizzato, senza dissipazione di energia adistanza. Questo strumento per poter fun-zionare, necessita di tre elementi principaliche schematicamente possiamo individua-re in: ●● un mezzo attivo;●● un sistema di pompaggio; ●● una cavità di risonanza.Il laser è dunque una luce che può veicola-re energia. La sua azione è legata ad un tra-sferimento di energia tra l’irraggiamento edil tessuto ricevente. È in funzione della den-sità di energia, della durata di applicazionedel raggio, della sua frequenza.In seguito all’irradiazione laser, si produconoquattro tipi di reazioni tessutali: la riflessione,

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Retrospecchio

FrontespecchioSistema di pompaggio

R 100%

Raggio laser

f

~– R 90%~–

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la dispersione, la trasmissione e l’assorbi-mento. Riflessione: il laser può essere riflesso tuttood in parte. Trasmissione: il raggio può essere trasmes-so attraverso la materia come la luce attra-verso un vetro. Ciò permette di trattare i tes-suti profondi. Diffusione: si tratta di una riflessione diffu-

sa, desidera o meno dall’operatore. Assorbimento: è l’effetto principale ricerca-to nell’assorbimento tessutale, soprattuttosotto l’aspetto termico. L’energia del fascioviene assorbita in parte dai tessuti e trasfor-mata in calore; la sua penetrazione è in fun-zione della quantità di energia assorbita.L’assorbimento sarà variabile in relazionealla colorazione della pelle, alla sua consi-stenza, della durata dell’irraggiamento. Il corpo umano è costituito per la maggiorparte da liquidi ed in particolare acqua,perciò vi sono lunghezze d’onda che ven-gono immediatamente assorbite dall’acquae non hanno profondità di azione elevata. Èquesto ad esempio il caso della sorgente aCO2 che, nonostante l’elevata potenza ge-neralmente erogata, viene assorbita dai li-quidi e rimane pressoché nei primissimistrati cellulari del corpo umano.

3.1 LASER AD ELIO-NEON (HENE)Questo è stato il più comune tipo di laser fi-no alla diffusione dei laser a diodi avvenutain questo ultimo decennio, soprattutto daquando questi ultimi sono dotati di potenzeparticolarmente elevate e terapeuticamenteefficaci. Durante il periodo introduttivo dei laser in

Terapia Fisica, non essendo ancora perfet-tamente noti gli effetti collaterali, si consi-gliava una sorgente laser che non fossetroppo elevata in termini di potenza. Era in-concepibile che potessero prodursi dellebruciature con questo tipo di laser.Si capì subito però che la debole capacitàdel laser HeNe era limitatissima per quantoriguarda la penetrazione attraverso i tessu-

ti. Il passaggio ad una sor-gente alternativa, più potentee più profonda che consentis-se un assorbimento terapeuti-camente più significativo, erasicuramente auspicabile. Sebbene il suo primo funzio-namento con successo si siaavuto ad una lunghezza d’on-da dell’infrarosso di 1.15 mi-crometri, il laser ad elio-neonmaggiormente utilizzato fun-ziona nella transizione del ros-

so a 632-650 nm. Alcuni He-Ne laser oggi comunque posso-no emettere operativamente ad altre lun-ghezze d’onda (594 nm, 612 nm, 543 nm). I primitivi laser ad elio-neon venivano ecci-tati spesso con scariche di radio frequenza(RF), ma virtualmente tutti i laser ad elio-ne-on odierni sono guidati da una scarica elet-trica (De) tra elettrodi in un tubo laser. Il laser ad elio-neon è noto per la sua stabi-lità ad alta frequenza e funzionamento inTEMOO (single mode) ed è uno dei laserpiù frequentemente utilizzati tra quelli oggiesistenti. Il suo raggio è utilizzato come guida, per al-lineare condutture, come raggio pilota nellesegherie, per posizionare correttamente ipazienti nelle unità mediche di raggi X; neilaser destinati alla Terapia Fisica e Ortope-dia, la sorgente HeNe viene precipuamenteutilizzata come raggio guida di sorgenti nonvisibili ma ben più potenti e terapeutica-mente efficaci.

3.2 LASER A BIOSSIDO DI CARBONIO (CO2) Fino a qualche anno fa era considerata lasorgente laser terapeuticamente più effica-ce e potente. La potenza in continuo può raggiungere fi-

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TRASMISSIONE

DIFFUSIONE ASSORBIMENTO

RIFLESSIONE

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no ai 30 W nel lontano infrarosso alla lun-ghezza d’onda di 10.6 micrometri. Una sca-rica elettrica viene applicata in un tubo con-tenente gas biossido di carbonio. Le mole-cole di CO2 sono eccitate dalla collisioneelettronica ad alti livelli vibrazionali, da que-sto loro decadimento ha luogo un livello vi-brazionale metastabile Sebbene possa essere ottenuta una radia-zione laser in un tubo contenente solo CO2,vari tipi di gas sono aggiunti usualmente, in-clusi Nz, Xe, CO2 ed acqua (questi additivisono utilizzati per aumentare l’efficienzaoperativa del laser CO2). Il laser a CO2 è capace di produrre una no-tevole potenza di uscita, ma ha una conte-nuta capacità di penetrazione nei tessutidel corpo umano. Infatti, da un lato la CO2viene assorbita copiosamente dai liquidi dicui è ricco il corpo umano e dall’atro latol’elevata potenza emessa determina un in-nalzamento della temperatura cutanea ge-neralmente abbastanza intenso e tale daimpedire lunghe esposizioni protratte nel

tempo. La contenuta profondità di azione el’impossibilità di irraggiamento per tempisufficientemente lunghi e la correlata pos-sibilità di provocare bruciature e ustioni, haspinto la Medicina Fisica all’impiego dellesorgenti a diodi, che nel frattempo aveva-no raggiunto potenze, seppur non ai livellidelle sorgenti a CO2, abbastanza ragguar-devoli ed efficaci e sicuramente meno pe-ricolose. In ogni caso, l’impiego dei laser a CO2conserva ancora un razionale terapeutico,soprattutto in quelle patologie in cui l’ipe-remia locale, l’effetto antalgico l’aspettoanti-edemigeno delle terapia laser rivesto-no l’obiettivo terapeutico preminente. A ta-le proposito, poter disporre di uno stru-mento con sorgente a CO2 in grado di de-terminare i sopra citati effetti insieme aduna sorgente in grado di coinvolgere glistrati più profondi delle strutture cellulari,dando vita ai fenomeni di biostimolazionein grado di agire sulle fibre di collageneconsentirebbe di poter disporre di unostrumento completo e performante. .

3.3 LASER A DIODI SEMICONDUTTORI

I laser a diodi sono tutti costruiti con mate-riali semi conduttori e tutti dimostrano pro-prietà elettriche caratteristiche dei diodielettrici. Una caratteristica utile è che molti sono re-golabili variando la corrente applicata,cambiando la temperatura, oppure appli-cando un campo magnetico esterno. I semi conduttori possono essere utilizzaticome piccola, altamente efficiente sorgentedi fotoni, che possono essere pompati dauna varietà di tecniche. Queste includono il pompaggio con altresorgenti ottiche (fotopumping), pompaggiocon un fascio di elettroni, oppure il pom-paggio con una giunzione p-n. L’aumentata conduttività direzionale è ilmeccanismo comune per tutti i diodi ed itransistor in elettronica. Le piccole dimensioni dei diodi laser richie-dono uno speciale involucro che consentaa tutti un uso confortevole. Per ottenere alta potenza da un diodo la-ser sono stati sviluppati speciali tipi di dio-

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di laser. Questi speciali diodi emettono ra-diazioni sincronizzate assieme e la poten-za di uscita è dell’ordine di qualche watt.Grazie ai diodi di nuova tecnologia è pos-sibile disporre di laser terapeutici in gradodi compendiare agli effetti di biostimolazio-ne anche gli effetti termici che fino a qual-che anno fa erano invece specifici di altrilaser, quali per esempio quelli dotati di sor-gente a CO2. Oggi i diodi raggiungono potenze anchedell’ordine dei 7-10 Watt e molto spessovengono pilotati in fibra per contenere gli in-gombri dell’applicatore da un lato e per evi-tare di dover predisporre complessi, costo-si ed ingombranti sistemi di raffreddamentodall’altro. I laser a diodi hanno numerosi vantaggi: ●● alta efficienza;●● facilità di impiego da parte di aziende do-

tate di succifiente know-how nel campodelle applicazioni laser;

●● alta affidabilità e sicurezza;

●● lunga durata;●● basso costo di manutenzione (inrealtà non richiedono alcuna manu-tenzione, ma una semplice verificadello stato di funzionamento e delrendimento in termini di potenza).

3.4 SISTEMI LASER NDYAG Una delle sorgenti laser maggior-mente usate per la moderata o altapotenza è il cristallo di neodimioY-trio alluminio granato(YAG), comu-nemente designato come NdYAG.In aggiunta al Nd possono essereusate altre sostanze, come il calciotungstato e cristalli. Il NdYAG viene pompato ottica-mente da una lampada a pompag-gio di tungsteno o Kripton e puòfornire una potenza di uscita in CWdi circa 1000 W ad 1.06 micrometridi lunghezza d’onda, che non èesattamente la lunghezza dotatadella migliore profondità d’azione.Oggi in realtà la medesima lun-ghezza d’onda viene ottenuta attra-verso l’utilizzo di sorgenti di tipodiodiche, molto più sicure, affidabi-

li, meno soggette amnautenzione, di più fa-cile interposizione rispetto al NDYAG. Lamedesima lunghezza d’onda consette di fa-to di raggiungere profondità, assorbimentodal corpo umano e perciç efficacia esatta-mete identiche, con vantaggi non eguaglia-bili dalla primordiale sorgente di NdYAG.La sorgente a 1060nm può essere preferitaa quelle da 800-900 nm, che pur sono piùprofonde, per la sua capacitià di diffonder-si meglio nei tessuti più vascolarizzati comei muscoli. Il laser a NdYAG appartiene alla classe deilaser a stato solido. Il termine di “stato solido” usualmente vieneusato per descrivere i laser il cui mezzo at-tivo è un cristallo drogato con uno ione im-puro. I laser a stato solido sono irregolari, di sem-plice manutenzione, e capaci di generareelevate potenze. Sebbene questa classe di laser offra alcunivantaggi unici rispetto ai laser a gas, i cri-

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stalli non sono cavità ideali o perfetti mezzilaser. I veri cristalli possiedono una variazio-ne dell’indice di rifrazione che distorce lagamma delle lunghezze d’onda e la moda-lità di conformazione del laser. Il funziona-mento a potenze elevate causa espansionitermiche del cristallo che alterano l’effettivadimensione della cavità e quindi cambianola procedura. I cristalli laser devono esserepertanto necessariamente raffreddati conaria forzata o con liquidi. Il più singolare aspetto dei laser a statosolido è che l’uscita è usualmente noncontinua, ma consiste in un largo numerodi esplosioni di potenza frequentementedistinti. Usualmente i parametri specifici di funzio-namento sono dettati dall’applicazione chesi vuole effettuare. Se la velocità di ripeti-zione aumenta, l’uscita di energia ammis-sibile per ogni impulso necessariamentedecresce. Mentre le tradizionali sorgenti a Nd:YAGhanno un valore assoluto abbastanza ele-vato e richiedono una manutenzione sicura-mente importante, le nuove sorgenti a diodidella medesima lunghezza d’onda garati-scono costi più contenuti sia nella realizza-zioen dei prodotti che nella gestione/manu-tenzione.

3.5 LASER AD ECCIMERI

Disporre di strumenti laser ad ultravioletti(UV) ad alta potenza ha rappresentato perpiù di 25 anni un desiderio dell’intera comu-nità di utilizzatori dei laser. Teoricamente un siffatto tipo di laser puòprodurre un raggio focalizzato di dimensio-ni inferiori al micron e, perciò, essere usatonella microchirurgia laser ed in micro-lito-grafia industriale. Inoltre i processi fitochimici che sono dipen-denti da lunghezze d’onda degli UV corterenderebbero possibile una più grande ve-locità a causa dell’enorme flusso di fotoniUV presentati dal raggio laser. Fu solo nel 1975 che il primo della famigliadei nuovi apparecchi laser ad UV venne co-struito da Searles ed Hart (anche se l’inven-zione avvenne in Russia nel 1971).Questo tipo di laser venne denominato laser

ad eccimeri, in abbreviazione del termine“excited dimer”, che significa che la mole-cola è composta da due atomi ed esiste so-lo in stato eccitato. In effetti, in stato di riposo dell’atomo questamolecola non esiste e gli atomi che la for-mano sono separati. Tale stato eccitato du-ra solo pochissimo tempo (meno di 10 na-nosecondi). I laser ad eccimeri funzionano mediantegas reattivi come la clorina e la fluorina mi-schiati con gas inerti come l’Argon, il Krip-ton e lo Xenon. Le varie combinazioni di gas, quando elet-tricamente eccitati, producono una pseu-do-molecola detta “dimer” con un livello diconfigurazione energetica che causa laformazione di una specifica lunghezzad’onda di emissione laser che cade nellospettro dell’UV.Per via dell’alto guadagno fornito dal mezzoattivo questo tipo di laser può operare sen-za specchi riflettenti. La radiazione è emes-sa solo mediante impulsi corti della lun-ghezza compresa tra picosecondi e micro-secondi (10-12, 10-6sec.). L’affidabilità dei laser ad eccimeri ha com-piuto un significativo passo negli ultimi an-ni: ora, sistemi funzionanti a potenza me-dia di 50-100 watts sono commercialmen-te disponibili. Un tipico laser ad eccimeri funziona in mo-do pulsato ripetitivo di 30-40 ns ad impulsidi velocità fino a 50 Hz con energie dell’im-pulso di 1/2 Joule per impulso. Alcuni sistemi utilizzano raggi X per pre-io-nizzare la mistura di gas laser ad eccimeriaumentando l’efficienza ed incrementandola potenza di uscita. Fino a pochissimo tempo fa, i laser ad ecci-meri si trovavano più comunemente nei labo-ratori di ricerca dove erano usati come sor-gente specifica di UV o, in alcuni casi, servi-vano come pompa o sorgente di eccitazio-ne per generare emissione laser visibile. I laser ad eccimeri trovano applicazione og-gi in fotolitografia, e soprattutto come bistu-ri chirurgici per i tessuti senza alcun dannocircostante, per la correzione di alcuni di-sordini visivi (cheratotomia radiale, miopie,cheratocono ecc.); per contrassegnare un

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prodotto: poiché le piccola lunghezza d’on-da della radiazione è assorbita da tutti i ma-teriali è possibile marchiare ogni genere dimateriale come la plastica, il vetro, il metal-lo ecc. L’unico svantaggio è il costo elevatodell’ apparecchiatura che ne rende in effet-ti uno strumento molto poco diffuso.

3.6 LASER AD ARGON (AR+)Si deve a William Bridges l’introduzione nel1964 di questo di tipo di laser. Il laser a ionidi argon è formato da un tubo riempito congas argon che viene trasformato in “pla-sma” in stato eccitato (il plasma è uno statodella materia in cui gli elettroni sono sepa-rati in atomi e molecole, che vuoI dire cheesso contiene elettroni liberi e ioni). Sono possibili due transizioni laser ad unalunghezza d’onda visibile: ●● blu 0.488 mm ●● verde 0.5145 mm,Ma il laser a ioni di argon emette inoltre nellospettro dell’Uva 0.3511 mm ed a 0.3638 mm. Il guadagno del mezzo attivo nel laser a io-ni di argon è veramente alto, pertanto unaelevata potenza può essere realizzata daquesto tipo di laser (watts), benché conbassa efficienza. La potenza di uscita au-menta in funzione non lineare della densitàdi corrente nel tubo. Pertanto è comune l’utilizzo di un tubo ri-stretto a corrente elevata (100-300 A/cm2). Illaser a ioni di argon richiede tre fasi elettri-che separate di linee di potenza. L’accensione degli ioni del gas argon vieneottenuta con un impulso di alto voltaggio(circa 10 Kilovolts) che ionizza il gas stesso. Dopo la ionizzazione alcune centinaia divolts sono mantenute attraverso il tubo laser. Una simile intensità di corrente crea un no-tevole ammontare di calore che deve esse-re eliminato dal laser per evitare che questosi incendi. Pertanto il laser ad argon richiede un co-stante raffreddamento ad acqua. La radiazione del laser a ioni di argon è ri-schiosa per la vista ed il lavoro con esso ri-chiede speciali occhiali protettivi perchiunque si trovi nella stanza durante il suoutilizzo. Il suo raggio viene assorbito principalmente

dall’emoglobina delle cellule ematiche.Quando l’emoglobina assorbe energia la-ser, quest’ultima viene convertita in calore.Il calore prodotto danneggia e brucia i vasisanguigni, causando la loro disintegrazioneed il loro riassorbimento. A causa di questo assorbimento selettivodella luce laser da parte della emoglobina,il laser ad argon è molto utilizzato per il trat-tamento dei disordini dei vasi sanguigni edel loro sviluppo, specialmente di quelli chesono rilevati e di colore bluastro-rosso. Il laser ad argon può eliminare questi tipi divasi con il minimo rischio di cicatrice. Spe-cificatamente esso è in grado di trattaremacchie rosso-vino, voglie rosse, emangio-mi, vasi venosi sfiancati ed evidenti e la“sindrome del naso rosso” (complicanzadell’acne rosacea) o in chirurgia nasale. Es-so viene correntemente utilizzato come sor-gente di pompaggio ottico per i laser a co-loranti; come mezzo di intrattenimento nellediscoteche, display laser, spettacoli di luce;in chirurgia generale per applicazioni cheutilizzano l’assorbimento ad una specificalunghezza d’onda; in oculistica per il distac-co di retina; in medicina forense per misura-zioni in fluorescenza; in olografia grazie allasua alta potenza nello spettro visibile

3.7 LASER A RUBINO

Il rubino, che è il mezzo attivo di funziona-mento del laser, è un cristallo sintetico di os-sido di alluminio (AbO3). La struttura chimi-ca del rubino è di AbO3 (chiamata zaffiro)con impurità di circa lo 0,05% (del peso) diioni di Cromo (Cr.+3). Lo ione attivo è il cromo che sostituisce l’ato-mo di Al nel cristallo. Questo ione determinaanche il colore rosso del cristallo stesso. Lo ione impuro Cr+3 è responsabile dei li-velli di energia che partecipano nel proces-so laser. L’eccitazione degli ioni di cromo viene forni-ta da impulsi di luce mediante una lampadaflash (usualmente Xenon); lo ione di cromoassorbe la luce ad una lunghezza d’onda dicirca 545 nm. Come risultato, gli ioni sono trasferiti ad unlivello di energia eccitato E3. Da questo li-vello gli ioni scendono ad un più basso livel-

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lo matastabile di energia E2 in una transizio-ne non-radioattiva. L’energia rilasciata inquesta transizione non radioattiva viene tra-sferita in vibrazioni del cristallo e trasforma-ta in calore che deve essere rimosso dal la-ser mediante sistema di raffreddamento, equesto è un limite del laser a rubino. La lunghezza d’onda emessa dal laser a ru-bino si colloca all’estremità dello spettro vi-sibile e poiché l’occhio è trasparente a que-sta lunghezza d’onda, il laser a rubino è as-sai dannoso per l’occhio. La luce rossa emessa da questo tipo di la-ser viene assorbita principalmente dallamelanina e dai pigmenti blu-scuri e verdi eciò, con l’avvento dei nuovi laser a rubinoQ-switch, ha ristabilito un ruolo importantedi questo laser nel trattamento delle lesionipigmentate.

4.0 CARATTERISTICHE DELLA RADIAZIONE LASER

La sorgente laser può emettere in modocontinuo o ad impulsi: esistono pertanto la-ser ad emissione continua che emettonocostantemente la stessa potenza (come adesempio il laser HeNe) e laser pulsanti chegenerano impulsi molto brevi (dell’ordinedelle centinaia di nanosecondi), ma piutto-sto potenti (laser a semiconduttori).Questi ultimi oltre ad avere delle potenze dipicco abbastanza elevate, possono esserepilotati in modo da ottenere treni di impulsia diverse frequenze. Anche se la modula-zione di frequenza secondo la “Scuola” diRichand risulta assurgere una discreta im-portanza ai fini della discriminazione del-l’obiettivo terapeutico, la pratica clinica inrealtà non ha mai confutato l’attendibilità diquesta opinione, privilegiando invece i pa-rametri di potenza per la somministrazionedell’idonea densità di energia e di lunghez-za per il raggiungimento delle opportuneprofondità di azione.

4.1 PARAMETRI DEL RAGGIO LASER

●● Frequenza: essa determina frequenza diripetizione degli impulsi.

●● Durata dell’impulso: a. emissione continua: le radiazioni prodot-

te dal laser vengono emesse senza pausatra gli impulsi. b. emissione pulsata: le emissioni del lasersono di tipo pulsato e tra un’emissione el’altro vi è una pausa ●● Potenza media (Pm): essa è una variabi-

le che varia in funzione della grandezzadell’impulso e della potenza di picco

In considerazione delle sempre più elevatepotenze dei diodi e delle sorgenti laser ingenere, l’evoluzione verso laser ad impulsipuò essere guardata con favore dal puntodi vista terapeutico, in quanto permette dierogare una potenza particolarmente inten-sa limitando l’assuefazione del tessuto alpassaggio continuo del fascio laser. A pari-tà di condizioni, è vero che in emissionepulsata i tempi di trattamento si allungano,ma è altrettanto vero che l’impiego dei piùpotenti ed efficienti strumenti laser su deter-minate patologie, su determinate aree delcorpo può avvenire solo ed esclusivamentein emissione pulsata, perché in emissionecontinua si rischierebbe di bruciare e cau-terizzare i tessuti, non permettendo di fattol’esecuzione del trattamento. ●● Potenza di picco: rappresenta la potenza

massima raggiungibile da un singolo im-pulso laser.

Oltre un certo valore compreso tra 10 e 20W, l’aumento della potenza di picco, oltre-passando questa soglia critica di energia,satura lo strato superficiale dell’epidermidedel tessuto dando luogo a bruciature cuta-nee (effetto termico) e rappresenta un po-tenziale danno per il tessuto stesso. La potenza del raggio laser (sia esso tera-peutico o chirurgico) è più alta al centro delraggio stesso e decade verso la periferia de-scrivendo una curva a campana (gaussiana)con un indebolimento della potenza verso laperiferia del raggio che, per esempio nei la-ser chirurgici, dà effetti anche nel tessutoadiacente l’area colpita (che spiegherebbe ilminor dolore ed infiammazione legato agli in-terventi chirurgici effettuati con il laser rispet-to alla chirurgia convenzionale). Questo fenomeno viene indicato come “fe-nomeno alfa”. Quindi il segmento di raggio “a bassa po-tenza” (laserterapia “fredda”) risulta essere

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il responsabile della diminuzione del doloree dell’infiammazione nelle ferite.●● Dose di irradiazione (densità di energia):

la dose di irradiazione è il parametro più

importante per la laser-terapia frequente-mente per cm2 (J/cm2).

Entrambi i tipi di calcolo della dose sononecessari a seconda se il laser viene appli-cato su punti specifici (trigger, punti ago-punturali, punti locali, ecc.) o quando vieneapplicato su larghe aree di tessuto (piaghe,aree ulcerate, ecc.). Un Joule di energia è uguale ad 1 watt x se-condo, cioè rappresenta l’energia generataquando 1 Watt (W) di potenza irradia per 1secondo (s):

J =W x sec.La dose di irradiazione rappresenta l’am-montare di energia che viene condotta den-tro il tessuto. È di grande importanza sapere se questaenergia viene ad essere condotta attraver-so un piccolo punto (diciamo 1 mm2) o at-traverso aree di diversi cm2 di tessuto. Quindi, nel trattamento di superfici comepiaghe, ulcere, ecc. è meglio esprimere ta-le dose sotto forma di densità di energia inJ/cm2. Poiché 1 J= 1 Wsec., la dose di irradiazio-ne D può essere calcolata nel modo se-guente:

P(W) x t (s)D(J/cm2)=A(cm2)

Dove D = dose laser (J/cm2) P = potenza laser condotta al tessuto (W,oppure potenza media mW/1000), t = tempo di irradiazione (s) A =area di superficie trattata (cm2) Da ciò si può anche calcolare il tempo ditrattamento necessario:

D(J/cm2) x A (cm2)t (sec.)=P(W)

Per calcolare il tempo di esposizione ne-cessario per trattare una determinata areatessutale (A) la potenza media del laser de-ve essere convertita in Watts. Per un risultato terapeutico ottimale in laser-terapia sono inoltre essenziali i seguenticoncetti: 1. Per un effetto biostimolante ottimale (trat-tamento di piaghe, ustioni, contusioni, ecc.)la dose di irradiazione ha un limite minimoed uno massimo, con un optimum in mezzoad essi. Se la dose è troppo bassa, si puòavere un effetto non misurabile; se la doseè troppo alta, si rischia di indurre effetti ne-gativi. 2. L’effetto biostimolante è cumulativo: dosiripetute ad opportuni e relativamente picco-li intervalli danno luogo ad una rispostasommatoria. Piccole dosi ripetute ad inter-valli di 1-7 giorni inducono effetti vigorosiquanto la stessa dose totale è irradiata in unsolo trattamento. 3. Per un effetto ottimale sui punti di ago-puntura le dosi raccomandate dalla lettera-tura Sovietica sono di circa 0,1 J/punto diagopuntura.

4.2 MODALITÀ E DURATA DELL’EMISSIONE LASER

Modi di funzionamento differenti del laserpossono essere distinti in base alla velocitàcon cui l’energia viene emessa. a. a impulso continuo (CW): i laser operanocon una stabile potenza media del raggio. b. a singolo impulso: i laser hanno general-mente una durata dell’impulso che va da al-cune centinaia di microsecondi ad alcunimillisecondi. Questa modalità di funziona-mento è talora definita a impulso lungo omodo normale (normal mode). c. a singolo impulso Q-switched: metodomesso a punto da R.W. Hellworth: è il risul-tato di un ritardo intracavitario (cella Q-switch) che permette al mezzo laser di im-magazzinare un massimo di energia poten-ziale. Quindi con ottimali condizioni di gua-dagno, l’emissione avviene con un impulsosingolo. d. a impulso ripetuto o laser a scansione:generalmente implica il funzionamento del

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laser pulsato con una performance operan-te ad una velocità dell’impulso fissa chepuò essere nel range di alcuni impulsi persecondo fino a 10.000 impulsi per secondo.La direzione del laser CW può essere scan-sita rapidamente usando un sistema discansione ottico che produce l’equivalentedi un impulso ripetuto prodotto in una datalocalizzazione. e. modo-bloccato (locked mode): il funzio-namento laser è il risultato di una procedurarisonante della cavità ottica che può realizza-re le caratteristiche di un raggio prodotto. Quando le fasi della diversa modalità di fre-quenza sono sincronizzate, la differente mo-dalità interferisce con un’altra generando uneffetto di battimento. Il risultato è un raggiolaser in uscita che viene emesso con impulsiregolarmente distanziati.Il laser in “locked-mode” può sviluppare po-tenze di picco estremamente alte rispetto al-lo stesso laser operante in modo Q-switch.Questi impulsi hanno un’enorme potenza dipicco spesso a livelli di 10 watt di picco.

5.0 BIOSTIMOLAZIONE

La luce laser di adeguata intensità agiscesulla cellula attivando e catalizzando tutti iprocessi metabolici. Questo processo, det-to di “biostimolazione”, è simile a quelloprovocato dalla luce solare sulle piante, lequali sfruttano l’energia assorbita per inne-scare il meccanismo della fotosintesi.Tuttavia, mentre le piante possono assorbi-re quantità indiscriminate di energia solare,la cute, per ottenere l’effetto biostimolanteideale, deve ricevere una quantità’ di ener-gia laser che non sia né eccessivamenteelevata da provocare danni, né così bassada non provocare alcun significativo effettoterapeutico. Esiste un rapporto matematico tra la densi-tà di energia, misurata in J/cm2, e le altregrandezze in gioco che è visualizzato dallaseguente formula:

E=Pmax ·timp·f·ttreat

Adove:E = densità di energia [J/cm2]Pmax = potenza

di picco del diodo laser [Watt]timp = durata dell’impulso [s]f = frequenza [Hz]ttreat = durata dell’applicazione sull’area [s]A = area del corpo trattata [cm2]

La potenza di picco del diodo è costantee dipende dal diodo stesso, come pure,nel caso di diodi di media potenza, la du-rata dell’impulso. I nuovi diodi laser pos-sono essere pilotati sia in emissione conti-nua che pulsata od addirittura super pul-sata (con durate d’impulso brevi, in gradodi privilegiare la prodondità d’azione al-l’effetto eminentemente termico). L’area ir-radiata dipende dalla sorgente laser edalla distanza della stessa dalla superficieda trattare; perciò risulta esserci una pro-porzionalità inversa fra tempo di tratta-mento e frequenza. Comunque bisognatenere conto che il tempo varia in relazio-ne all’assorbimento del tessuto che a suavolta varia in funzione della idratazione,della pigmentazione ed in base alle pro-prietà organolettiche.

6.0 AZIONE BIOLOGICA

I primi studi sull’argomento vennero effet-tuati nel 1961. In quel periodo lo statuniten-se Tomberg, sperimentando l’irradiazionesul midollo osseo di topi bianchi, notò che siverificavano rilevanti cambiamenti a livellodel sangue periferico degli stessi animali.Le variazioni consistevano in un aumento diconcentrazione di eritrociti, di emoglobina edi piastrine, oltre a una discreta leucocitosie un aumento di megacariociti. Più tardi, nel 1966, Klein riscontrava al mi-croscopio elettronico un cambiamento dellostato vitale dei mitocondri.Due anni dopo, Mester, analizzando tessutiprovenienti da ulcere da decubito, da radio-necrosi, nonché da ulcere varicose, notavamitocondri rigonfi, aumento della produzio-ne di ATP e dilatazione delle cisterne erga-stoplasmatiche. Lo stesso autore osservavache le variazioni tessutali e biochimiche siverificavano con una specifica sequenza:

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●● dopo la prima applicazione si aveva unaumento della produzione di fibre collage-ne, una riduzione del corredo cellulare equindi la formazione di vescicole intracito-plasmatiche con corpuscoli elettrodensi;

●● dopo la seconda applicazione aumentodi corpuscoli lisosomiali intercellulari, ri-gonfiamento mitocondriale, ulteriore in-grossamento delle vescicole ed aumentodella produzione di collagene. A confer-ma di tutto cio’ era aumentata l’attività diincorporazione della 2 C13 glicina e del-la H3 prolina.

In un altro esperimento vennero prese inconsiderazione alcuni enzimi come la suc-cinico deidrogenasi, la lattico deidrogenasie l’esterasi aspecifica. Si vide allora che vi-cino al margine della ferita e nello stratoepiteliale basale risultava aumentata solo lasuccinico deidrogenasi, mentre nei fibrocitisi aveva un aumento della SD, della latticodeidrogenasi e delle esterasi aspecifiche.Negli stessi studi Mester registrò anche laformazione di nuovi vasi, un aumento dellaresistenza dei tessuti alla trazione ed un au-mento della PGE2 e PGF2 alfa.Senmov confermava le osservazioni di Me-ster inerenti ai vasi, notando considerevolicambiamenti funzionali ad irradiazione laser,come ad esempio la variazione del tono va-sale, la diminuzione della pressione arteriosaed il riassorbimento di edemi interstiziali.Un’altra valida documentazione è data daglistudi di Kolitney il quale ha dimostrato ampievariazione istologiche e morfologiche in se-guito ad irradiazioni sugli autotrapianti di pel-le. L’autore riscontrava infatti un aumento del-la proliferazione fibroplastica e della concen-trazione di glicogeno con notevole accelera-zione del processo di decongestione.Altri autori si occuparono dell’attività antal-gica del laser che si manifesta con due mo-dalità specifiche:- direttamente, con un’elevazione della so-glia di eccitabilità` nervosa sembra tramiteun’azione sulla “pompa sodio-potassio”;- indirettamente, attraverso una aumentataproduzione locale di endorfine e beta-en-cefaline.

7.0 GLI EFFETTI TERAPEUTICI DEL LASER

7.1 EFFETTO ANTI-INFIAMMATORIO

L’esperienza nella pratica clinica ha per-messo di concludere che le irradiazioni la-ser R e IR possono risultare positive nelcampo delle affezioni acute associate areazioni infiammatorie. Il laser agirebbe stimolando o inibendo ledifferenti componenti biochimiche che inter-vengono nella sua evoluzione con azione adiversi livelli.

7.1.1 Agenti eziologici del processo infiam-matorioI parametri clinici, biologici e istologicidell’infiammazione dei pazienti reumatoidisono fortemente influenzati da questo trat-tamento. Inoltre, è interessante notare che anche leinfiammazioni superficiali dei tendini reagi-scono favorevolmente alle irradiazioni laser. Al momento di un’aggressione (allergia,trauma, chirurgia, ecc.), in effetti avvieneuna rottura o certamente una lesione di unagran quantità di cellule che perdono il lorocontenuto citoplasmatico nello spazio inter-stiziale. Questa secrezione contiene mate-rie algogene come la chinina, l’istamina e laprostaglandina. La reazione infiammatoriache ne segue in effetti è molto complessa esi manifesta con rubor, calor, dolor e tumor,cioè rossore, calore, dolore e gonfiore. Sot-to l’effetto dell’istamina, i leucociti migranoattraverso la parete vascolare per fagocita-re i batteri e le cellule morte dei tessuti. Ileucociti polimorfonucleati e poi i fagocitimononucleati (chiamati anche macrofagi,poiché si trovano nei tessuti) formano quin-di la prima linea di difesa contro l’invasionedei corpi estranei. L’attività delle cellule sarà determinante peril trattamento di questi residui nel focolaioinfiammatorio. Se questi prodotti irritantiscomparissero, i sintomi (rossore, calore,dolore e gonfiore) diminuirebbero. Il proces-so infiammatorio è un processo dinamico ecertamente non uno stato stabile. Il prof. H. Klima, dell’università di Vienna, hapotuto dimostrare in un suo studio che sonoeffettivamente queste cellule (i leucociti poli-

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morfonucleati e i macrofagi mononucleati)che emettono una luce quando sono in azio-ne - la fagocitosi - con una lunghezza d’on-da dalla luce rossa fino all’infrarossa. Questateoria è stata confermata dall’équipe delProf. P. De Baetselier afferma che si tratta dicomponenti ossigenate reattive, prodotte dalmetabolismo di ossidazione dei fagociti, chesi azionano dopo stimolo della membranadei fagociti. Queste componenti ossigenatereattive sono estremamente distruttrici per inumerosi micro-organismi. Un aspetto im-portante di queste componenti è la loro rela-tiva instabilità che si trova all’origine dellaproduzione di emissione della luce; questo

fenomeno viene chiamato «chemiolumine-scenza». I fotoni liberati vengono misuraticon il «fotomoltiplicatore», e il segnale lumi-noso è direttamente proporzionale alla reatti-vità dei fagociti. Dagli studi effettuati, si puòsenz’altro affermare che l’emissione di fotonidelle cellule ematiche gioca un importanteruolo durante il processo di regolazione im-munologica e che la luce laser adatta, postanella parte rossa e infrarossa dello spettro,influenzerà il meccanismo di difesa naturalestimolando la fagocitosi. Questo comporteràun miglioramento più rapido di numerosi sta-ti infiammatori.

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Cause esogene Biologiche 1.Batteri2.Virus3.Funghi

Chimiche 1.Sostanze corrosive acide o alcaline forti2. Sostanze infiammatorie (trementina, calomelano, ecc.)3. Sostanze che originano dal metabolismo di microorganismi(tossine, veleci, ecc.)

Fisiche TemperaturaCause di tipo meccanico (traumi, contusioni, ferite, ecc.)Radiazioni

Cause endogene Immunologiche Stati di ipersensibilitàMalattie autoimmunitarie

Chimiche 1. Sostanze di degradazione del metabolismo (acido urico, ecc.)

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7.2 EFFETTO ANTI-EDEMIGENO

Un edema, qualunque sia la sua eziologia,in effetti è composto di due componenti. ini-zialmente vi è una componente «sierosa»che consiste in acqua nella quale sonosciolte molecole di debole peso molecola-re; questa parte può venire riassorbita e tra-sportata attraverso il sistema venoso. Vi è anche una componente in questo tes-suto edematoso di molecole con un pesomolecolare elevato, cioè proteine originariedei vasi ematici lesi. Queste «grosse» mole-cole possono essere riassorbite solo dai ca-pillari linfatici, dato il carattere specifico del-la loro parete. I legamenti intercellulari dellaparete endoteliale dei capillari linfatici sonomolto fragili e per questo motivo possonofacilmente lacerarsi; questo, unito al fattoche tali cellule sono legate alle fibre di col-lagene per mezzo di filamenti non elastici,farà conseguire un’apertura dei legamentiintercellulari nel caso in cui questi filamentivenissero messi sotto tensione (caso del-l’edema). Il ruolo della circolazione linfatica in questoproblema sicuramente riveste sicuramenteun’azione importante nella valutazione del-l’edema e del suo processo di guarigione. È stato riscontrato che le irradiazioni del la-ser non inducono alcun cambiamento nellacontrazione dei vasi dove non si riscontraedema. Al contrario, in caso di edema, l’irra-diazione laser finisce per influire in modo no-tevole e selettivo sulla vasomotricità dei vasilinfatici: in seguito all’esposizione di irradia-zioni laser, il loro diametro si amplia, favoren-do l’evacuazione delle proteine. L’evacuazio-

ne delle proteine, negli edemi, è molto impor-tante, dato che la loro presenza nei tessuti in-durrà la formazione del tessuto fibroso.

7.3 MIGLIORAMENTO DELLA CIRCOLAZIONE

I raggi laser sono anche applicati con risul-tato soddisfacente nelle affezioni in cui lamicrocircolazione è primordiale (trombo-an-gioite obliterante, endoarterite obliterante,arteriosclerosi dell’anziano, aterosclerosidiabetica, ecc.). Queste affezioni apparten-gono alla stessa famiglia ed evolvono versolo stesso stadio finale: l’occlusione totaledei vasi ematici. L’attivazione della microcir-colazione va senza dubbio perseguita inquesta problematica. Vi sono studi che comprovano senza ombradi dubbio che una irradiazione laser influi-sce favorevolmente sulla microcircolazione.

7.4 CICATRIZZAZIONE DELLE FERITE

Dopo un trattamento laser di lunghezzad’onda e di potenza ottimale, si riscontrache le cicatrici, le ulcere e altre ferite aper-te si rimarginano più in fretta. Il lavoro originario del Or. E. Mester (Hongrie)ha dimostrato che le ulcere della gamba do-vute ad una cattiva circolazione (ipodermite)e che si manifestavano già da anni, guariva-no benissimo e rapidamente dopo alcunesedute di raggi laser. Èprovato che il sistemalinfatico gioca un ruolo essenziale nel pro-cesso di guarigione delle ferite. Nella rigene-razione di questo sistema risiede la chiave divolta di questo processo.

7.5 EFFETTO ANTALGICO

L’effetto antalgico va di pari passo con l’effet-to anti-infiammatorio e quello anti-edema. Infiammazione e gonfioresono due sintomi che si producononello stesso tempo e scatenano larisposta nocicettiva da parte delpaziente, che avverte una dolora-bilità più o meno intensa a secon-da della gravità della patologia,della localizzazione, della soppor-tabilità soggettiva al dolore. Il circolo vizioso negativo, agendosu uno o più sintomi, viene inter-rotto e il processo di guarigionepuò iniziare. In certi casi, l’azione

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sedativa della luce laser può rivelarsi “mi-racolosa”, soprattutto nei casi di affezioniacute immediatamente dopo i primi tratta-menti. Al contrario, nelle affezioni croniche,si può osservare spesso una recrudescen-za del dolore dopo i primi trattamenti. Quan-d’anche il trattamento viene continuato siconstata allora una evidente diminuzione.Benché il dolore sia formato da diversecomponenti, è strettamente legato alla so-glia di percezione delle terminazioni nervo-se. La conduzione di un impulso doloroso èin rapporto con le differenti fasi di polarizza-zione e di depolarizzazione della membra-na. A riposo, esiste tra l’interno e l’esternodella membrana una differenza di potenzia-le di circa - 90 mV. La ragione consiste nelfatto che ioni di differenti concentrazioni so-no presenti da una parte e dall’altra dellamembrana e che la membrana è più per-meabile per il Kalium che per il Natrium. Almomento in cui una cellula nervosa vieneeccitata, la membrana aumenterà la corren-te di Kalium verso il mezzo extracellulare; latrasmissione dell’impulso nervoso fa circo-lare gli ioni di Natrium dall’esterno all’inter-no attraverso la membrana fino alla zona sti-molata. I carichi di ioni Na + ritornano versol’esterno dove depolarizzano un’altra zona.Questo si ripete in modo permanente. Lostimolo nervoso viene quindi diretto. Per quanto riguarda il dolore in particolare,l’esistenza di un filtro (l’involucro gelatinosodel midollo spinale) è di capitale importan-za. Il filtro, sia che si apra, sia che si chiuda,sarà capace di bloccare o di lasciar passa-re gli impulsi dolorosi verso i centri cerebra-li posti più in alto. Il tutto è in rapporto conle grandi e le piccole fibre. Con l’aiuto dell’elettromiografia, si è stu-diato i cambiamenti prodotti dal laser neipotenziali evocati dal nervo mediano delpolso. Sulla base di questi risultati, è pro-vato che un aumento della soglia di per-cezione del dolore sarà determinata dauna diminuzione della permeabilità dellamembrana per il Kalium.

7.5.1 Il laser ed il doloreSappiamo che il sintomo dolore, spessostrettamente legato alla infiammazione, se-

gue anatomicamente la via nocicettivacomposta inizialmente dalla depolarizzazio-ne delle terminazioni nervose periferiche.Come sappiamo, nelle cellule del corpoumano esiste a riposo una differenza di po-tenziale tra esterno ed interno di 70 mV. L’in-terno e’ di segno negativo e questo graziealla pompa Na/K.Sono sufficienti stimoli elettrici, chimici, ter-mici o luminosi per provocare un potenzialed’azione con passaggio di ioni Na+ versol’interno e uscita di ioni K- verso l’esternocon variazione di potenziale d’azione a 30mV ed oltre. Questa depolarizzazione permette il passag-gio dello stimolo nervoso e si ripete lungo tut-ta la fibra, esso termina allorché si ritorneràalla condizione iniziale di riposo (-70 mV).Diversi tipi di fibre trasmettono lo stimolonervoso:●● le fibre mieliniche A DELTA con diametro

da 2 a 5 mm, ad alta velocità’ di condu-zione, responsabili di sensazioni localiz-zate di breve durata e poco intense;

●● le fibre amieliniche C con diametro inferio-re a 1,2 µm, a bassa velocità di conduzio-ne, la cui stimolazione provoca un doloreindefinito come sede, ma intollerabile;

●● le fibre A ALFA e A BETA.Lo stimolo doloroso recluta progressivamen-te tutte queste fibre a seconda della sua in-tensità: prima le fibre di diametro maggiore epoi quelle di diametro più piccolo. Il tutto vie-ne regolato a livello della sostanza gelatino-sa di Rolando sita nel midollo spinale che,agendo da filtro, attraverso l’azione di un in-terneurone capace di produrre l’inibizionepresinaptica delle fibre nervose algogene,permette o meno il passaggio degli impulsidolorifici ai centri superiori encefalici.In termini pratici con la stimolazione mode-rata delle fibre DELTA il filtro è aperto a sen-sazioni tattili capaci di inibire le fibre del do-lore. Intervenendo con stimoli violenti, sa-ranno le fibre A ALFA e A BETA e le fibre Cad essere rapidamente reclutate con aper-tura del filtro e successiva trasmissione deldolore ai centri superiori. Sulla base di que-ste conoscenze, sono stati portati a terminenumerosi esperimenti che hanno dimostratocome la luce laser inibisca l’eccitazione del-

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le fibre di piccolo calibro e porti ad un innal-zamento della soglia di percezione del do-lore per diminuita permeabilità al potassiodella membrana cellulare.L’energia laser quindi attraverso la sua tra-sformazione in ATP (energia chimica) èconvertita in energia elettrica che porta aduna refrattarietà per iperpolarizzazione dimembrana clinicamente valutabile comeanalgesia.Per quanto riguarda le fibre amieliniche equelle del sistema autonomo queste sonodirettamente interessate dall’azione localedei laser. Esse trasmetterebbero l’impulsoall’ipotalamo e da qui all’ipofisi con produ-zione di BETA LIPOPROTEINE e conse-guente aumento di ACTH, ADRENALINA,CORTISOLO (azione antinfiammatoria) e dibeta endorfine circolanti e di sinapsi inter-neuronali (azione analgesica).L’esperienza ha dimostrato come nello stu-dio sugli effetti del laser nella nevralgia tri-geminale si abbia un innalzamento delleconcentrazioni delle beta endorfine (fino al22%) nel liquor di pazienti irradiati rispettoai valori normali e che la somministrazionedi NALOXONE in quei soggetti guariti dopolaser terapia provochi la ricomparsa dellasintomatologia dolorosa. Attraverso la tele-termografia è stata esclusa un’azione antal-gica legata all’aumento della temperatura,anzi nella zona trattata con laser IR a 904nm vi è da segnalare una normalizzazionedel quadro teletermografico cioè un raffred-damento della zona interessata con scom-parsa della sintomatologia dolorosa.Accanto a queste suggestive esperienzenon dobbiamo dimenticare come proprionella pratica quotidiana l’azione antidolorificasia stata studiata e convalidata dalle espe-rienze di vari autori nelle stomatopatie di va-ria natura come le ulcere da decubito, le af-te, le lesioni erpetiche, il lichen ruber planusnonché negli interventi di chirurgia orale co-me nel caso di disodontiasi dei molari.

8.0 ASSORBIMENTO DELLA LUCE LASER

Assorbimento e diffusione sono i due feno-meni fisici che caratterizzano la propaga-

zione della luce laser nel tessuto biologico.Quando la luce colpisce la superficie dellapelle, una parte di essa viene riflesso a cau-sa del cambiamento improvviso dell’indicedi rifrazione tra aria e strato corneo. La re-stante parte può essere trasmessa, diffusao assorbita. L’assorbimento dell’energia lu-minosa, con conseguente trasformazionedella luce in calore, abbiamo visto è indi-spensabile perché si verifichi una reazionetessutale. Il punto in cui avviene l’assorbi-mento dipende dalla presenza dei cromofo-ri e dalla lunghezza d’onda. Grazie alla coerenza spaziale e temporaledella luce laser, che impedisce la dispersio-ne e la deviazione del fascio luminoso, èpossibile focalizzare un’energia molto altain volumi molto piccoli di tessuto. Si sfrutta l’effetto dovuto al modo con cui itessuti assorbono la radiazione laser e ciòdipende dalla lunghezza d’onda della lucestessa. Ogni tipo di laser emette luce aduna bene determinata lunghezza d’ondache interagisce col tessuto irradiato ed inparticolare con i cromofori presenti nel tes-suto in modo diverso. Cromoforo è una qua-lunque sostanza, colorata o meno, capacedi assorbire la radiazione. I cromofori sonogruppi di atomi che conferiscono un certocolore ad una sostanza e che assorbonouna specifica lunghezza d’onda. Esistonocromofori intrinsechi cioè già presenti neltessuti e cromofori estrinsechi o comunquefatti giungere al tessuto. Tra i cromofori en-dogeni ci sono l’acqua e l’emoglobina, gliacidi nucleici e le proteine; tra i cromoforiesogeni ci sono invece le porfirine e le ema-toporfirine, che noi iniettiamo negli organi-smi e che vengono definite fotosensibilizza-tori, in quanto vanno a fissarsi sui tessutirendendoli fotosensibili a determinate lun-ghezze d’onda. Il grado di penetrazione neitessuti da parte della luce laser dipendedalle caratteristiche ottiche, dalla concen-trazione e dalla profondità dei cromoforiche a seconda della lunghezza d’onda laassorbono in percentuale diversa. La profondità d’azione espressa dalla lun-ghezza d’onda, dipende sostanzialmentedall’assorbimento del tessuto irradiato ed inparticolare dei cromofori presenti nel tessu-

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to in modo diverso.Si nota, infatti, che i laser a CO2, nonostan-te la loro elevata potenza godono di unaprofondità d’azione assai limitata; vicever-sa, i laser dotati di diodi semiconduttori go-dono di una profondità d’azione importantee sono oggi in grado di sprigionare e tra-smettere potenze sufficientemente elevatee tali da garantire la somministrazione dienergie terapeuticamente efficaci ai tessutipiù profondi, scatenando i processi biologi-ci di “autoriparazione”.

8.1 ASSORBIMENTO E DIFFUSIONE IN ACQUA, LIPIDIED EMOGLOBINA

I principali costituenti dei tessuti biologiciche contribuiscono a fenomeni ottici sonol’acqua, il grasso e l’emoglobina. Mentre,per brevi tempi di esposizione la concentra-zione dei primi due elementi si può conside-rare costante, quella di emoglobina, sia os-sigenata che non, varia a seconda dellafunzione del tessuto considerato e del suometabolismo. Questo fatto porta a cambia-menti veloci dei valori sia di assorbimentoche di riflessione. AcquaLo spettro di assorbimento dell’acqua in unrange di lunghezze d’onda compreso tra600 nm e 1050 nm evidenzia una massimatrasmissione possibile ad una lunghezzad’onda intorno ai 935 nm.LipidiCome per l’acqua si ha una penetrazionemassima a circa 930 nm ed una relativa-

mente alta anche attorno 1040 nm. EmoglobinaÈ il più importante costituente dei globulirossi, dei quali rappresenta il pigmento re-spiratorio. Si tratta di una proteina coniuga-ta, di intenso colore rosso (cromoproteina),costituita da una parte proteica (la globuli-na) e da un gruppo protesico. L’emoglobinatrasporta il 97% dell’ossigeno nel sangue,mentre il rimanente 3% è disciolto nel pla-sma. La saturazione dell’ossigeno è quindidel 97% nel sangue arterioso, mentre, cau-sa la presenza di CO, è del 67% nel sanguevenoso. La penetrazione massima si ha alle lun-ghezze d’onda di 450, 1050, ma soprattutto690 nm.

9.0 APPARECCHIATURE LASER

Oggi Elettronica Pagani mette a disposizio-ne degli operatori sanitari che operano nel-l’ambio della Terapia Fisica e della Medici-na Riabilitativa una varietà assai ampia diapparecchiature laser, che qui in questoparagrafo ci interessa distinguere a secon-da delle modalità applicative in:●● laser monodiodici di media potenza;●● laser pluriadiodici di media potenza;●● laser monodiodici di alta potenza;●● laser a scansione;●● laser in fibra defocalizzati.

9.1 LASER MONODIODICO DI MEDIA POTENZA

Il laser monodiodico di media potenza è ge-neralmente costituito da un applicatore(manipolo) all’interno del quale è posiziona-to il diodo IR. Il manipolo viene impiegatomanualmente per mezzo di un operatoreesperto che andrà a posizionare il manipo-lo stesso il più vicino possibile alla parte datrattare. Si tenga conto che in genere lospot (diametro) di emissione di questo tipodi diodi è dell’ordine di 0,8 – 1 mm2. La potenza del laser è condizionata, tra lealtre cose, dalla distanza della sorgente alpunto di trattamento e del potere di assorbi-mento del mezzo all’interno del quale vieneirradiata. A parità di condizioni, la potenza diminuiràcon l’aumentare della distanza del diodo

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(manipolo) dall’area irradiata e viceversa. Sitenga conto che la pelle, attraverso la qualesi trasmette il laser sull’area bersaglio, assor-be più della metà della potenza irradiata. Dal punto di vista costruttivo, è fondamenta-le che il diodo venga posto il più possibilevicino al punto di emissione e di contattocon la pelle; in questo senso, si comprendel’inutilità di porre una lente all’estremità del-la sonda, perché è invece opportuno stareil più possibile a contatto con la cute. A seconda della scuola di pensiero a cuil’operatore decide di riferirsi, il manipolo la-ser può essere orientato a colpire diretta-mente sui punti dolenti riferiti dal paziente,sui punti soggettivamente dolenti e sensibi-li alla palpazione, sui punti riflessi o “triggerpoints”. Questi ultimi corrispondono gene-ralmente ad aree circoscritte e ben definitetopograficamente, localizzate sui muscoli(generalmente sul ventre muscolare), su cuila pressione digitale evoca violento dolore. Da quanto sopra esposto, in ragione dellepotenze contenute erogate, della perditadovuta alla distanza ed all’assorbimento esoprattutto per via del piccolissimo spot diemissione che aumenta in modo abnorme ilrischio di errore, si comprendono le motiva-zioni per cui questo genere di laser sia sem-pre meno richiesto a vantaggio di strumentidotati di potenze più elevate e soprattutto dispot di emissione più ampi.

9.2 LASER PLURIODIDCI DI MEDIA POTENZA

Questi tipi di laser sono stati in un primotempo realizzati al fine di superare i limitidovuti ai contenuti spot di emissione dei la-ser monodiodici di media potenza. Di fatto,questi appllicatori si sono rivelati lungi dalriscuotere i successi sperati. I vantaggi au-

spicati dall’ampliamento dello spot di emis-sione si sono rivelati inefficaci per via delfatto che dal punto vista pratico l’alloggia-mento dei vari diodi all’interno di un singoloapplicatore non consente affatto di poterdefinire uno spot di emissione omogeneo;nella maggior parte dei casi, ognuno deidiodi posizionati all’interno di questi appli-catori emette per conto suo e gode di unospot di emissione che difficilmente si com-bina con quello degli altri. Ne consegueun’emissione aleatoria e confusa, difficil-mente circoscrivibile con un’area ben deli-mitata.

9.3 LASER MONODIODICI DI ALTA POTENZA

Un vero passo avanti per i laser IR manualia manipolo si è finalmente avuto grazie al-l’introduzione dei diodi di alta potenza. Talidiodi vengono pilotati sia in emissione con-tinua che pulsata (od anche super pulsata,con durate d’impulso molto brevi), hannouna potenza anche 50 / 100 volte superioria quelle dei diodi utilizzati nei laser di mediapotenza. Tali potenze consentono di fatto un irraggia-mento puntiforme e/o, nella maggior partedei casi, un irraggiamento con una scansio-ne manuale, con un ridotto spazzolamento.Questi diodi, data l’elevata potenza di cuisono capaci, generano anche un effetto ter-mico che con l’aumentare dei tempi di irrag-giamento e/o delle potenze emesse posso-no arrivare a provocare arrossamenti, bru-ciature, ustioni, cauterizzazioni, ma, se usa-ti correttamente, sono decisamente moltopiù efficaci dei diodi di media potenza.

9.4 LASER A SCANSIONE

I laser a scansione è stata inizialmente effet-tuato per rispondere a due motivi:●● praticità applicativa. I laser diodici dotati

di applicatore manuale devono essereutilizzati da un operatore, che deve per-ciò essere presente per tutta la durata deltrattamento; mentre il laser a scansioneconsente di fatto di impostare il tratta-mento e fare in modo che il trattamentovenga eseguito in modo automatico sen-za la presenza dell’operatore;

●● efficacia. La difficoltà di individuare esatta-

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mente il punto od i punti sui quali sommi-nistrare l’energia laser con un applicatoredotato di uno spot di emissione molto con-tenuto, fa di fatto dei laser a scansione deisistemi soggetti a minori errori di imposta-zione. Infatti, una volta definita l’area ditrattamento, l’energia laser si distribuiscein egual modo su tutta l’area, senza possi-bilità di errore. L’errore può essere dovutosolo ed esclusivamente al fatto che il pa-ziente durante il trattamento si muova, sisposti in modo tale da non essere più col-pito dall’irraggiamento laser nella zona deltrattamento.

Vi sono poi alcuni laser, come quello a CO2quando è impiegato in terapia, che neces-sariamente viene generato ed irradiato daun sistema a scansione. Infatti, le potenzecosì elevate ed i sistemi che attualmentegenerano i laser CO2 consigliano i fabbri-canti a prevederne l’utilizzo esclusivamentea scansione.

9.6 LASER IN FIBRA

I Laser in fibra ottica dapprima generalmen-te utilizzati più in chirurgia che in terapia,

sono sempre più diffusi anche in terapia fi-sica. I laser in fibra sono generalmente laserdotati di sorgenti a semiconduttori di alta edaltissima potenza (dell’ordine di 3 – 4 fino a10 e più W). In terapia i laser in fibra posso-no essere utilizzati solo grazie a sistemi didefocalizzazione, che di fatto ne riducono leproprietà cauterizzanti. Si sfrutta infatti l’ele-vata potenza di queste nuove sorgenti a se-minconduttori e la si trasmette ai tessuti gra-zie alle fibre ottiche, che sono in grado ditrasportare l’energia laser senza perdita al-cuna ed in modo molto preciso. In realtà, come abbiamo già accennato,questa precisione in terapia fisica non è ne-cessaria ed è anzi controindicata per viadelle proprietà di bruciatura, cauterizzazio-ne e taglio delle sorgenti laser puntiformi dielevata potenza. Così, in terapia, si usano appropriati sistemidi defocalizzazione che consentono di fattol’aumento della superficie di emissione; ciòconsente di somministrare la stessa energiama su di una superficie più ampia. I primi laser in fibra ad essere introdotti ediffusi in terapia fisica sono stati quelli dota-ti di sorgente NdYAG; oggi, anche le sor-genti a diodi dotate di lunghezze d’ondaidentiche ed anche più profonde (800 - 900nm), dispongono di sistemi di trasmissionein fibra.

10.0 METODOLOGIA

10.1 AREE E PUNTI DA TRATTARE

La prima cosa necessaria per eseguire untrattamento laser in modo corretto è la de-terminazione delle zone e punti che posso-no essere interessanti da irradiare; la riusci-ta o l’insuccesso della terapia dipende inmaggior parte da questa scelta. Come accennato in precedenza, è possibi-le sottoporre a irraggiamento laser sulle zo-ne e punti qui di seguito riportate:Punti e zone oggettivi (PO) Questi punti o zone sono quelli che, esami-nati dal terapista, dimostrano un carattereanomalo che si rivela per esempio conl’edema, con un rossore, con un dolore, conun disturbo trofico, con una ferita, conun’inibizione funzionale, ecc.

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21Punti e zone soggettivi (PS) Si tratta di punti che il paziente stesso sentecome dolorosi o la cui sensibilità è anomala;spesso, per il terapista, rappresentano i pun-ti che indicano zone sulle quali non deve ap-plicare irradiazioni laser. Questi disturbi sen-sitivi sono spesso sentiti dal paziente in pun-ti che, per quanto riguarda la localizzazione,non hanno niente a che vedere con la causa(per esempio: compressione nervosa). Tutta-via, quando questi punti dolorosi corrispon-dono a quelli sensibili alla pressione, possia-mo tenerne conto per il trattamento. Punti sensibili alla pressione (TenderPoints - PP). Si tratta di punti che sono più sensibili allapalpazione di quelli del lato opposto e il piùdelle volte di natura infiammatoria. Sono so-prattutto questi i punti che vengono presi inconsiderazione per un’irradiazione laser. Punti riflessi (Trigger Points - PR). Si tratta di punti reflessogeni universalmen-te riconosciuti e, per questo, accettati. Ipunti dell’agopuntura sono punti ben preci-si sul corpo, mentre i punti riflessi sono zo-ne riflesse che possono avere localizzazio-ni abbastanza diverse che dipendono dalpaziente e dalla patologia.

10.2 DOSIMETRIA

Quando desideriamo determinare la dosedi trattamento per un paziente e una patolo-gia esistente, dobbiamo conoscere il signi-ficato dei vari parametri e anche le loro pro-prietà terapeutica e/o di pericolosità. Come abbiamo visto in precedenza, esisto-no diversi tipi di sorgenti laser. In relazionead ognuna di esse, si hanno parametri di-versi da regolare per impostare ed adattare

la potenza alla patologia, all’area ed al pa-ziente trattato. In particolare, vi sono alcuni laser dotati didiodi o sorgenti in grado di funzionare soloin emissione pulsata od addirittura superpulsata che, benché dotati un’elevatissimaintensità di picco (anche 15.000 - 30.000mW), in realtà riescono ad erogare intensitàmedie comprese tra i 2 ed i 6 W. Per ciò, suquesto tipo di laser anche la frequenza haun ruolo importante nella regolazione dellapotenza finale ed efficace sul paziente. Piùalta è la frequenza di ripetizione degli im-pulsi, più è alta la potenza media emessa.Fermo restando questo parametro, gli altriparametri che ci possono aiutare a cambia-re la dose di irraggiamento dell’energia la-ser trasmessa sono la distanza dalla parteda trattare (che deve essere sempre la mi-nore possibile) e il tempo di esposizione. Invece utilizzando un laser dotato di un dio-do di elevata potenza in grado di funziona-re sia in modo continuo che pulsato, quan-do usiamo il laser in modo continuo la po-tenza emessa è uguale alla potenza di pic-co del diodo; mentre, quando usiamo il la-ser in modo pulsato (regolandone il duty-cycle), la potenza media è data dalla per-centuale del duty-cycle rispetto alla poten-za di picco. Per esempio, se la potenza dipicco del diodo è di 6 Watts e impostiamoun’emissione pulsata del 50%, la potenzaerogata sarà di 0,8 Watts e così via in mododel tutto proporzionale alla percentuale im-postata. Questa regola vale anche nell’impostazionedelle potenze dei laser a scansione dotati disorgenti a diodi di alta potenza. Le nuove sorgenti diodiche da 800 ai 1060nm, oltre all’emissione di tipo pulsata, pos-sono essere pilotate anche in emissione su-per pulsata, con durate d’impulso moltobrevi; in questi casi, fata fissa la durata del-l’impulso, la potenza media, varia oltre chein funzione della potenza di picco anche inrelazione alla frequenza. Si tenga conto che le potenze delle sorgen-ti a CO2 sono generalmente molte più altedi quelle a diodi, perciò è quasi una regolaimpostare emissioni di tipo pulsato regolan-do il duty-cycle. Le dosi terapeuticamente

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utili nel caso dei laser a CO2, sono compre-se tra l’1 e i 5 Watts. Abbiamo già detto infatti che un laser tera-peutico non deve avere una potenza di pic-co troppo bassa (altrimenti non si ha pene-trazione attraverso la pelle) né troppo alta(altrimenti si ha un danno reale dovuto abruciatura).

10.3 LA FREQUENZA

Anche in questo caso, per comprenderequanto e come possa influire la frequenzadi ripetizione degli impulsi nel trattamentolaser, è bene distinguere tra le varie sorgen-ti e le varie modalità di laser. Infatti, la frequenza, insieme alla distanzaed al tempo di applicazione, è un parame-tro fondamentale nei laser monodiodici epluriodidici di media potenza per definire lapotenza media effettivamente erogata: aparità di condizioni, più alta è la frequenzae più elevata è la potenza trasmessa. Un valore ed un’importanza minore ed opi-nabile sulla discriminazione dell’obiettivoterapeutico riveste la frequenza nei lasercon sorgente a diodi di alta potenza (sianoessi a manipolo o a scansione). Infatti, inquesti casi la frequenza non influenza diret-tamente la potenza emessa dal laser, ma,secondo l’opinione di taluna bibliografia,può essere una discriminante dell’obiettivoterapeutico che si desidera perseguire.Si tenga inoltre presente che negli strumen-ti di laserterapia che utilizzano sorgenti asemiconduttori di altissima potenza, alla po-tenza erogata (continua o pulsata che sia)si associa una frequenza di emissione mol-to bassa e compresa tra 1 ed i 5 MHz. Ciòsignifica che durante il periodo di un secon-do si hanno ripetizioni comprese tra 0,1 e 5ripetizioni. In generale, possiamo dire che la determi-nazione delle basse frequenze si effettue-rà nei casi delle lesioni superficiali e suzone permeabilissime alla luce (punti ri-flessi e punti di agopuntura) e che le fre-quenze più alte serviranno a raggiungerele lesioni profonde. Tenendo conto di que-sti dati, è quindi chiaro che la frequenzaregolabile sarà utile per quel che riguardala localizzazione di una patologia. Tutta-

via, regolare la frequenza in funzione del-la natura della patologia è del tutto opina-bile e privo di fondamento certo, clinica-mente dimostrato.

10.4 LA LUNGHEZZA D’ONDA

La lunghezza d’onda determina, in ragionedella profondità di azione, l’obiettivo terapeu-tico. Come abbiamo visto precedentementele varie lunghezze d’onda sulla base dellequali funzionano le varie sorgenti possiedo-no tra loro diversi profondità di azione e sonoassorbite in modo differenti dalle varie strut-ture cellulari di cui è costituito il corpo uma-no. In generale si può affermare che le sor-genti laser dotate di maggiore profondità diazione sono quelle che funzionano nellospettro compreso tra i 750 ed i 950 nm. Così notiamo che il laser a CO2 è dotato diuna profondità di azione molto contenutaessendo assorbito copiosamente dai liquidi(in particolare dall’acqua di cui è ricco ilcorpo umano). Ma ciò non deve trarre in in-ganno sulle potenziali che comunque pos-

siede, grazie alla sua elevata potenza il la-ser a CO2. Esso invece, dando vita ad un in-tenso effetto termico è in grado di provoca-re un’iperemia locale tale da evocare feno-meni di neocapillarogenesi, antiinfiammato-ri, antalgici, di cicatrizzazione. È perciò par-ticolarmente utile in tutte le patologie dei

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tessuti superfciali (es.: patologie vascolari,dermatologiche) e nei traumi recenti cometerapia antalgica ed antiedemigena/anti-in-fiammatoria. Mentre godono di una profondità di azioneben più intensa le sorgenti a diodo, che af-finché possano rivelarsi terapeuticamenteutili devono però essere dotati di potenzesufficientemente alte (dell’ordine dei1000/1500 mW per i laser a manipolo e del-l’ordine dei 5/6000 mW per i laser a scan-sione).

10.5 EMISSIONE CONTINUA E PULSATA

La luce laser può essere emessa in modocontinuo od in modo pulsato. In emissionecontinua la potenza efficace sul paziente èsempre quella massima e corrisponde allapotenza del diodo. Invece, in emissionepulsata la potenza efficace è influenzata dalduty-cycle, vale a dire dal rapporto esisten-te tra la durata dell’impulso e la frequenzadi emissione dell’impulso. In taluni casi, in ragione della ridotta dimen-sione dell’area da trattare, è più opportunoutilizzare un’emissione pulsata, al fine dievitare di trasmettere una densità di energiamolto alta in un tempo assai breve, provo-cando la precoce saturazione dell’area sot-toposta al trattamento.

11.0 MODALITÀ DI APPLICAZIONE DEL LASER

Quando desideriamo eseguire un correttotrattamento laser, dobbiamo attenerci ad al-cune direttive. Il successo o l’insuccesso deltrattamento applicato dipenderà in gran par-te dal rispetto di queste elementari modalità.

11.1 PULIZIA DELLA PELLE

Dato che abbiamo a che fare con un raggioluminoso, dovremo tener conto delle leggiottiche esistenti. In effetti, i raggi luminosipossono essere riflessi, almeno in parte,quando colpiscono una superficie; la rifles-sione sarà in relazione con le caratteristichedi riflessione della superficie trattata. Nelcaso di un’irradiazione terapeutica, abbia-mo a che fare con la superficie della pelleche fisiologicamente risulta coperta da unleggero strato di grasso e, date le caratteri-

stiche di riflessione di questo strato di gras-so, la luce verrà riflessa circa per il 70%. Vada sé che quest’alto grado di riflessionenon è auspicabile nella laser-terapia, datoche già perdiamo, senza questa seconda-ria riflessione, una gran parte di energia do-po penetrazione nella pelle. Per l’applica-zione della laser-terapia sarà dunque indi-spensabile che la pelle sia pulita in modoefficace e che sia sgombra di questo stratodi grasso; questo vale anche per il trucco oper l’olio per il corpo. Non dimentichiamo che anche dopo sgras-samento e pulizia, perderemo ancora il 20%dell’energia laser per la riflessione. La puli-zia della pelle avviene per mezzo di sapo-ne, etere o alcool. Da quanto detto, è chia-ro che non si può usare in nessun caso unprodotto intermediario (gel).

11.2 IL RISPETTO DI UN’ANGOLAZIONE CORRETTA

a. Con il laser a diodo o pluriodico.Nel trattamento con questi laser, si agirà inmodo tale da lavorare sempre perpendico-larmente alla zona o al punto da trattare. Ilrisultato dell’inclinazione del laser è chel’angolo di incidenza del raggio laser diven-ta troppo grande, in modo che dopo un va-lore critico di circa 10 gradi ha luogo una ri-flessione totale. Anche qui le leggi dell’ottica giocano un im-portante ruolo. b. Il laser a scansione Dato che abbiamo a che fare con un raggioottico mobile, il corretto angolo di scansionein questo caso viene assicurato da una se-rie di dispositivi ottici e meccanici (specchi,motorino di poisizionamenti degli specchi,ecc.) opportunamente posizionati affinchéil raggio di emissione sia sempre il più pos-sibile perpendicolare rispetto alla sorgente Tuttavia consigliamo di non scegliere una su-perficie da coprire troppo grande. Attenen-dosi a queste raccomandazioni, la superficiemassima da trattare verrà rappresentata inun quadrato di circa 15 cm su 15 cm.

11.3 LA DURATA DEL TRATTAMENTO

La scelta della durata del trattamento, in la-ser-terapia deve sempre essere ben ponde-rata. Grazie agli studi del Prof. U. Warnke

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(Saarbriicken), sappiamo che lo stimolo delfenomeno di biostimolazione deve rispon-dere a certe condizioni. Ha dimostrato spe-cialmente che l’aumento dell’ATP (= stimolodella cellula) avviene durante l’irradiazionelaser, ma quando si effettua una irradiazio-ne troppo lunga questo aumento regrediscee torna al suo iniziale livello e anche di me-no. Questo spiega perché alcuni utilizzatoridel laser terapeutico ottengano un risultatocontrario dovuto ad una dose notevole e adirradiazioni prolungate. I tempi sono strettamenti correlati alle dosiirradiate e quindi è in genere più opportu-no di parlare di energia irradiata per cm2.In tale contesto si sappia che le energieche si sono rivelate terapeuticamente effi-caci non sono mai inferiori ai 4 J/cm2; men-tre l’uso di energie sopra i 10 J/cm2 deveessere effettuato con molta cautela e non èdetto che possa determinare effetti tera-peutici superiori a quelli determinati daenergie più contenute a causa della possi-bile assuefazione degli starti cellulari cheassorbono la luce laser ed il possibile ge-nerarsi di effetti collaterali quali il surriscal-damento, le bruciatura, le ustioni, le caute-rizzazioni.

11.4 LA COLORAZIONE DELLA PELLE

Se ci troviamo di fronte a punti o zone chepresentano una profonda patologia (più di 2cm), è vantaggioso colorare la zona colpitaper mezzo di un pigmento rosso (per esem-pio l’Eosina) che farà della pelle un filtroparzialmente rosso, in modo tale che i rag-gi laser rosso e infrarosso penetreranno me-glio. Esperienze nel nostro laboratorio han-no dimostrato che in questo modo si puòdoppiare la penetrazione nella pelle e an-che trattare patologie localizzate a circa 3cm di profondità.

11.5 LA DISTANZA LASER-PELLE

a. I laser mono e multi diodo Abbiamo già visto che il diodo laser deveessere incorporato nella sonda laser in mo-do che la distanza tra l’estremità della son-da e il diodo sia la più contenuta possibile.La ragione consiste nel fatto che altrimentisi avrebbe una perdita di energia laser trop-

po grande e anche una totale perdita. La distanza sonda laser-pelle deve esserescelta in modo da indurre una minima per-dita di energia. Soprattutto si deve consi-gliare di tenere la sonda a contatto direttocon la pelle. Questo, tuttavia, non ha più va-lore per le ferite aperte o per le cicatrici,poiché, con un contatto diretto si potrebbeavere un danno da infezione; in questi casisi consiglia una distanza di circa 1 cm o,meglio, di utilizzare dei sistemi a scansionenelle regioni corporee in cui il suo impiegosia possibile.b. Il laser a scansione Abbiamo già parlato della conditio sine quanon, per il laser a scansione, di avere diodiprovvisti di lenti per mettere in parallelo o fo-calizzare i raggi IR. Questo fatto ci permet-te di lavorare con il laser a scansione aduna distanza laser-pelle maggiore di quellacon il laser a mano. Anche qui, dobbiamotenere conto che più si aumenta la distanzadalla sorgente e meno potenza si riuscirà asomministrare al paziente. Utilizzando i laser a scansione di elevatapotenza si dovrà tenere conto che al-l’estremità dell’area di scansione si otten-gono in genere le più elevate e concentra-zioni di energia. Ciò è dovuto al fatto chein un medesimo punto si ha una fase di ar-rivo ed una fase di partenza del raggio la-ser ed inevitabilmente una maggior pre-senza in termini di tempo proprio sui puntiestremi dell’area di scansione del raggiolaser. Tale maggior concentrazione dienergia in punti dalle dimensioni moltocontenute potrebbe venire percepita confastidio dal paziente

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Nell’esecuzione del trattamento, se la po-tenza utilizzata è molto elevata si consigliadi far leggermente debordare il raggio ri-spetto all’area di trattamento e delimitarel’area di scansione con un panno di cotone(o altro materiale purché assolutamente nonacrilico).

12.0 IL REGOLARE CONTROLLO DELLE SORGENTI LASER

Dato che si ha a che fare con una luce invi-sibile è consigliabile far controllare il proprioapparecchio con regolarità da ElettronicaPagani costruttore o da un suo punto di as-sistenza autorizzato. Non si deve dimenti-care che questi elementi sono soggetti al-l’usura e sono fragilissimi.

13.0 FREQUENZA E NUMERO DELLEAPPLICAZIONI

Questi fattori vanno presi in considerazione,come vedremo in seguito, a seconda del ti-po di patologia. In certi casi, particolarmen-te recenti, può essere sufficiente anche unasola applicazione. È sempre meglio, co-munque, ripetere il trattamento altre duevolte anche di fronte ad una simile evenien-za, al fine di evitare le recidive. L’irraggia-mento giornaliero di colture di fibroplastiumani per brevi periodi (uno, due giorni)non porta ad alcuna differenza statistica-mente significativa del parametro crescitarispetto al controllo.Se il trattamento viene condotto con unametodologia corretta, 5-10 sedute sono ingenere sufficienti per ottenere gli scopi checi prefiggiamo. In ogni caso, se dopo un ci-clo di 7-10 sedute non otteniamo risultatisoddisfacenti, sarà opportuno sospendereil trattamento per 2-3 settimane, per poi ri-prenderlo con un ciclo di richiamo più’ bre-ve (3-5 sedute). Non e’ infrequente infattiche il paziente consegua dei progressi pro-prio nel periodo in cui non viene trattato (ri-sposta tardiva). Se il ciclo di richiamo ottie-ne buoni risultati, lo si potrà ripetere fino al-la risoluzione del caso, distanziando cia-scun ciclo di 2 settimane. Se invece dopo ilprimo ciclo di richiamo, il paziente non mi-

gliora, ci sembra inutile proseguire questaterapia.

14.0 CAMPI D’APPLICAZIONE

OdontoiatriaStomatiti, gengiviti, alveoliti, granulomi api-cali anche incistati, paradontosi, cicatrizza-zione post chirurgica e post estrattiva, pul-piti, patologia dell’ATM.DermatologiaAcne, ulcere da decubito, ulcere varicose edermatite concomitante, ustioni di primo esecondo grado, radionecrosi, ulcere diabe-tiche (con diabete bialanciato), lipodistrofiadiabetica, ragadi, Herpes zooster, smaglia-ture rubre, cellulite, cheloidi e cicatrici, alo-pecia.OrtopediaCervicalgie e cervicobrachialgie, dorsalgiee nevriti intercostali, lombalgie e lomboscia-talgie, cruralgie e ischialgie. Gonartrosi, ar-trite delle piccole articolazioni delle mani,sindrome del tunnel carpale, periartriti sca-polo-omerali.Traumatologia e medicina sportivaTendiniti, distorsioni, capsuliti, borsiti, epi-condiliti, miositi, osteiti e periostiti e traumiin genere.Spesso l’azione terapeutica viene esplicatacon l’accoppiamento delle due sorgenti la-ser: HeNe ed IR-A.

15.0 CONTROINDICAZIONI

Pur essendo una radiazione elettromagneti-ca, la luce laser non è affatto pericolosa co-me lo sono ad esempio i raggi X o gammache attraversano l’intero organismo, provo-cando uno specifico effetto ionizzante. I soft-laser non sono invece radiazioni ionizzanti. Sono tuttavia necessarie alcune precauzioni:a) tumori superficialil’irradiazione diretta di tumori superficiali (es.melanomi) è da evitare nel modo più assolu-to: l’effetto biostimolante del laser che risultaessere utile sulle cellule sane, diventa dram-matico su quelle neoplastiche con gravepeggioramento del quadro clinico;b) tiroideirradiazioni prolungate sulla tiroide possono

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provocare effetti collaterali come un’iperatti-vità della ghiandola. Trelles, dell’Universitàdi Barcellona, ha documentato una maggio-re captazione di I marcato da parte della ti-roide in seguito ad irradiazioni di luce laser;c) retinal’effettiva lesività del soft-laser si verificanella irradiazione della retina. Le radiazionidannose sono quelle comprese nel cosid-detto “spettro retinico” che spazia fra 400nm e 1400 nm.d) gravidanzanon sono mai stati riscontrati effetti indesi-derabili per irradiazioni anche prolungatedurante la gravidanza o il periodo mestrua-le. Tuttavia, si sconsiglia il trattamento du-rante tale periodo.

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