El LÄSER en medicina tiene dos vertientes el SOFT LÁSER o LÁSER BLANDO y el LÁSER QUIRÚRGICO, en ambos casos tienen parámetros en común, pero en este aparte nos enfocaremos en dar algunas nociones importantes, para los profesionales interesados en conocer algunos aspectos de interes, para decidir o elegir que láser usar al momento de una intervención:

Fundamentos físicos del láser, interacción láser-tejidos y efectos biológicos.

Características técnicas de los equipos láser

Tipo de láser o fuente de luz: toma el nombre por lo general del medio activo o  generador de la emisión láser

Lambda o Longitud de onda nos muestra la ubicación en el espectro electromagnético donde emite un láser y es la distancia entre dos crestas de la onda, como se aprecia en el dibujo anterior.

La zona visible del espectro electromagnético se sitúa entre 400 y 700 nm interaccionan con la melanina, carotenos, hemoglobina y mioglobina según las diversas curvas de absorción de estas dianas o cromófobos.  Las zonas del infrarrojo (IF) cercano entre 700 y 1600 nm presentan una absorción por proteínas con escasa afinidad por el pigmento. De esta manera muestran una gran dispersión en el tejido y un patrón de absorción amplio. Las zonas del IF lejano se absorben por el agua, en especial por las células que presentan gran cantidad de la misma con lo que su penetración es baja o limitada a las capas superficiales cutáneas. Esta alta absorción da lugar a elevadas temperaturas (del orden de 100 º C) con vaporización del tejido.

En general se considera que en la piel existe una ventana óptica entre 600 y 1300 nm, es decir la emisión incidente presenta menor absorción a nivel alto epidérmico y mayor transmisión hacia la profundidad del tejido. La capa córnea y la epidermis en general actúan de barrera óptica. La melanina absorbe entre 350 a 1200 nm. La hemoglobina presenta un espectro de absorción con distintos picos. aun así, para alcanzar los vasos profundos en dermis se precisan otras longitudes de onda para penetrar sin producir daños no deseados.

Interacciones láser tejido.

Son algunos  factores y términos muy importantes:

1. Una longitud de onda que alcance y se absorba preferentemente por la estructura diana deseada.
2. Una duración de la exposición láser que sea menor que el tiempo necesario para que esa estructura diana se enfríe.
3. Una fluencia o densidad de energía lo suficientemente alta para alcanzar una temperatura capaz de dañar el objetivo. o su alteración térmica. Cuando se reúnen estos criterios, se consigue una lesión selectiva específica en miles de objetivos microscópicos, sin la necesidad de apuntar el láser a cada uno de ellos. El efecto es equivalente a la legendaria bala mágica que busca solo el objetivo deseado. En la foto termólisis selectiva es posible una variedad de mecanismos mediados térmicamente incluyendo la desnaturalización térmica, el daño mecánico por una expansión térmica rápida (cavitación) y por los 44 cambios en la estructura química primaria (pirólisis o descomposición química de la materia orgánica).
4. TRT = Tiempo de relajación térmica ( es el tiempo en que dura el enfriamiento del cromóforo)
5. TDT = Tiempo de daño termico
6. FS = Fototermolisis selectica
7. FF = Fototemolis fraccional
8. FT = tridimensional

Factores a considerar en la emisión láser:

• Tipo de emisión: como aporta la energía, duración del pulso
• Duración del pulso: tiempo de emisión del haz de luz
• Frecuencia del pulso: nº de pulsos por segundo. Afecta a la potencia de emisión y al ritmo de aplicación
• Intervalo entre pulsos o tiempo de reposo: tiempo de duración entre los pulsos
• Tamaño del haz: muy importante ya que afecta directamente a la penetración de la luz

Para claridad en los conceptos debemos recordar que el láser blando o soft láser emite en potencias menores a (1) un vatio, generalmente en la gama de los milivatios; el láser quirúrgico emite en potencias superiores al vatio, en algunos casos pueden llegar a niveles de (100 o 150 w.) cien a ciento cincuenta vatios

Siempre debemos considerar tener una correcta elección de la aplicación, el tiempo de exposición y la fluencia o densidad de energía como veremos en la Teoría de la Foto termólisis Selectiva para conseguir un perfecto resultado para eliminar la diana objeto del tratamiento láser, si fuere el objetivo.

Los láseres de alta potencia y pulsados (emiten la luz en espacios de tiempo ultracortos y con densidad de potencia alta) son conocidos como Q-Switched y producen el efecto de foto disrupción o foto acústico, es decir, una concentración brusca de energía con efecto plasma, expansión termoplástica y ondas de presión o acústicas o de choque con ruptura y fragmentación del pigmento.

Teoría de la Foto termólisis Selectiva:

Cada cromo foro o estructura o diana puede ser eliminado por la luz sin dañar las estructuras adyacentes al mismo. Este fenómeno se debe a que cada diana presenta un tiempo de relajación térmica o TRT diferente. Este concepto (TRT) se define como el tiempo necesario para que el cromófobo o diana reduzca la temperatura a la mitad de la necesaria para destruirla. Por ello desde la formulación de esta teoría por Anderson y Parish en1983 se conoce que el tiempo de emisión del pulso del láser no debe superar el TRT de la diana. El TRT es directamente proporcional al tamaño de la diana. Parte de efectos del láser sobre los tejidos se explican mediante el mecanismo de acción de la Foto termólisis Selectiva: efectos foto acústico, foto ablativo y foto coagulativo.

Teoría extendida de la foto termólisis selectiva:

En 2001 Altshuler y cols. Ampliaron esta teoría definiendo el concepto de Tiempo de Daño Térmico o TDT como el tiempo necesario para producir el calentamiento del cromó foro y el calentamiento de la estructura adyacente a una distancia determinada. De este modo el TDT es superior al TRT, hay una difusión de calor y se aplica por ejemplo en la foto depilación donde la diana del láser es la melanina, pero para destruir toda la estructura folicular se precisa dañar la papila dérmica y las células de la protuberancia.

Interacción del láser con los tejidos:

Una vez conocidas las características de cada láser y sus variantes podemos clasificar los efectos del láser en: efectos inmuno moduladores o foto bioquímicos (citotóxicos como en la terapia fotodinámica y bioestimuladora), efectos foto térmicos (vaporización y coagulación), efectos foto ablativos y efectos electromecánicos o foto acústicos o de ruptura. Algunos láseres pueden producir varios de estos efectos a la vez como, por ejemplo, un CO₂ según los parámetros dosimétricos que diseñemos. También otras fuentes de luz no láser pueden dar lugar a parte de estos efectos como son la IPL, los Leds y la radiación UV.

Efecto electromecánico:

También conocido como foto acústico o foto disrupción, es típico de los láseres en modo Q-Switched que emiten en el rango de los nanosegundos (ns). El láser presenta una densidad de potencia alta (>10⁸ W/cm²) en tiempo muy corto (ns o incluso ps). Estos parámetros producen ondas de presión o acústicas por una expansión termo elástica de los tejidos y ruptura final de la diana. Es el más utilizado en el tratamiento de lesiones pigmentarias y tatuajes.

Efecto foto ablativo:

Este efecto se produce cuando la energía del láser se absorbe por moléculas como proteínas, amidas y péptidos de la superficie del tejido. La densidad de potencia es superior a 10⁶ W/cm² y el pulso de su ubicación en el espectro electromagnético. se encuentran entre 200-300 nm y el efecto de corte o ablación es superficial sin necrosis vecina. Los láseres ex cimeros son los integrantes de este grupo.

Efecto foto térmico:

Se precisan densidades de potencia de 200 a 10⁴ W/cm² con láseres de 1 a 100 W que focalizan el haz en diámetros de menos o mm como el láser de CO² de 10.600 nm. Según aumente la densidad de potencia aumentará la temperatura en el tejido y obtendremos los diferentes efectos de corte, vaporización y coagulación/desnaturalización proteica.

Dependiendo del tipo de láser, estos efectos serán más superficiales o profundos. También es muy importante el tiempo de emisión del pulso (continuo, pulsado, ultra pulsado) según la diana a tratar como se dicta en la teoría de la FS. En el caso del “resurfacing” se deben usar tiempos de emisión menores al TRT de la piel (1 ms).

Efecto foto bioquímico:

Son los producidos por láseres de baja densidad de potencia (0.01 W/cm² a 1-2 W/cm²) y tiempos de emisión >1 s. y se dividen en foto citotóxico y foto biomodulador.

El efecto foto citotóxico es propio de la Terapia Fotodinámica (TFD) donde se precisa de una molécula fotosensibilizantes exógena que se acumula en las células diana que al ser irradiadas por la longitud de onda adecuada son destruidas. La energía lumínica se transforma en química (efecto fotoquímico). Las sustancias fotosensibilizantes más usadas en Dermatología son los precursores de las porfirinas, el 5-Aminolevulinato (ALA) y el Metilaminolevulinato (MAL). Las porfirinas absorben la luz en el pico de 415 y en 630 nm en menor medida, pero al conseguirse mayor profundidad se utilizan fuentes de luz que emitan sobre esta última longitud de onda o lo más cerca posible como el láser de colorante pulsado o luces no coherentes como la luz roja por diodos Leds o IPL con los filtros adecuados y con densidades de potencia de 100 a 300 mw/cm² y dosis de 30 a 150 J/cm².

Efecto foto biomodulador: La energía lumínica se convierte en energía fotoquímica, inhibiendo o estimulando procesos de regeneración o tróficos, transmisión del dolor o analgésicos y flogísticos o antiinflamatorios. Las absorciones de los fotones por las moléculas intracelulares estimulan o inhiben reacciones foto bioquímicas. Por ejemplo, en el efecto fotoeléctrico, el láser varía el intercambio iónico de la bomba Na/K, la concentración de Ca²⁺ intracelular y acelera el proceso de síntesis de ATP mitocondrial y la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS).

Partes extraídas del  articulo (http://piel-l.org/blog/17568) modulo dirigido por Dr.Ruben del Rio de Barcelona para piel .L’Latinoamericana.