UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA INTRODUCCIÓN A LOS LASERES 1 APLICACIONES MEDICAS DEL LASER

GRACIELA RUIZ VELASCO

ALGO DE HISTORIA •En 1960, Theodore Maiman estimuló un cristal de rubí para producir luz láser roja a una longitud de onda de 0.69 m. En un año, este láser fue utilizado en oftalmología para foto-coagulación y se sentó la base para el desarrollo de las longitudes de onda adicionales en el uso de todo tipo de aplicaciones médicas. •El primer Láser quirúrgico fue aprobado por la Agencia Federal de drogas y alimentos de los Estados Unidos el 19 de Julio de 1978 (FDA No. K780585).(Auerbach, 2002). La Oficina de Salud Radiológica de los Estados Unidos (BRH) cambio la clasificación de Uso Experimental por Procedimiento aceptado en 1980 .

COMO SE USA UN LASER EN CIRUGÍA

•Los láseres Diomed son utilizados en un amplio rango de procedimientos de cirugía mini-invasiva y abierta los utiliza en tres modos bien diferenciados: modo contacto: para incisión sin sangrado, escisión, vaporización o coagulación de tejidos blandos, penetrando tan poco como 300 um y permitiendo una cirugía precisa y controlada. •la energía del láser Diomed es bien absorbida por la hemoglobina y la melanina, se pueden vaporizar y coagular rápidamente tejidos blandos hasta una profundidad máxima de 3 mm; tratamiento intersticial: insertando la fibra en el tejido, la energía es irradiada y absorbida por el tejido circundante en forma de calor, lo que resulta en una necrosis coagulativa volumétrica.

LASERES QUE SE USAN EN MEDICINA De acuerdo con a longitud de onda existen varios tipos de Láser visibles o invisibles de acuerdo con la localización de sus ondas dentro del espectro electromagnético. •EL DE ARGÓN de color azulado usado principalmente en Oftalmología y Dermatología. • EL DE CO2 es invisible, para poder utilizarlo es necesario asociarlo con un láser de neón. Se emplea en cirugía para corte y vaporización de los tejidos sin tocarlos. •EL DE NEODIMIO-YAG, (Ytrium, Garnet y Neodimio) sirve para coagular y cortar los tejidos por contacto, puede transmitirse a través de fibras ópticas. También hay de KTP (Fosfato de Criptón y Titanio) , Holmium-YAG. •EL LASER EXIMER usa una medio de argón y gases fluorinados para producir un haz frío de luz ultravioleta de 193 nm la cual vaporiza capas microscópicas de tejido y permite esculpir la córnea.

INTERACCIÓN LIGERA CON TEJIDO Las características de sistemas láseres médicos con el tejido son: •La profundidad de penetración de la luz del láser en el tejido. •Energía de pulso. •Longitud de pulso. •Proporción de repetición de pulso. •El tejido se comprende de aproximadamente 80% de agua. •Las partes sólidas consisten principalmente en moléculas de cadena carbono complejas y algunos minerales. •Con este modelo simple es posible identificar las propiedades físicas del tejido biológico.

PROPIEDADES BIOLÓGICAS CUANDO UNA BARRA DE TEJIDO SE IRRADIA CON UN HAZ DE LUZ, LAS INTERACCIONES SIGUIENTES PUEDEN DISTINGUIRSE: •REFLEXIÓN: venida de luz atrás del tejido •TRANSMISION: Luz que se deja en el tejido. •ESPARCIMIENTO: Expansión del la luz a través de tejido •ABSORCIÓN :el tejido absorbe ligeramente la energía en determinada cantidad de volúmenes convirtiéndola en calor.

•Durante la irradiación del tejido la absorción de la luz es usualmente convertida en calor. •Debido a la presencia de un gradiente de temperatura, el calor se dirigirá de la posición de absorción al tejido circundante.

LASERES DE BAJA POTENCIA •Los láseres de baja potencia son aquellos que no atentan contra la vida celular. •Sus principales aplicaciones son en hipersensibilidad dentinaria, lesiones aftosas y herpéticas, neuralgia del trigémino, disfunción de ATM, parálisis facial, lesiones periapicales, bioestimulación ósea. •Ejemplos de láseres de baja potencia son los de Ga Al As, Ga As, He Ne.

DERMATOLOGIA Y LA CIRUGIA ESTETICA •Localización de lesiones superficiales. Para estas lesiones son usados los laseres de CO2 por el proceso de vaporización de lesiones como verrugas y condilomas.

•Lesiones superficiales grandes. Esas aplicaciones son muy comunes para la estética y se utiliza el láser de CO2 por ejemplo para quitar la epidermis.

•Lesiones vasculares. Causadas por un exceso de sangre en los vasos cerca de la superficie de la piel. éstos pueden ser destruidos preferencialmente usando una longitud de onda del láser que está fuertemente absorto por la sangre. Para estas lesiones se utiliza el láser de argon

•Lesiones pigmentadas. Para estas lesiones como son los tatuajes se utiliza el láser de Nd:YAG o pulsos de láser de rubí, la energía del láser es perfectamente absorbida por las partículas coloreadas, las cuales explotan y se dispersas en partículas muy pequeñas que invaden en pedazos más pequeños. Posteriormente las partículas mas pequeñas son reabsorbidas por el cuerpo y la lesión se palidece después de varias lesiones.

OFTALMOLOGÍA •TRATAMIENTOS INTERNOS DE OJO. Para estos tratamientos se utilaza el láser Nd:YAG este sirve para el tratamiento de cataratas. El láser actúa como si fuera un escultor que por medio de rayos de luz modifica la forma de la Cornea para que la visión sea la mejor posible. En los casos de miopía, el láser le da la forma adecuada. En los casos de astigmatismo, en la mira del láser se coloca un molde, que al pasar el rayo por ahí, lo refleja en la cornea dando un Resultado bastante exacto.

•FORMACIÓN DE CORNEA. Para este tipo de cirugías se utiliza el láser Excimer es un instrumento computarizado extremadamente preciso que utiliza luz ultravioleta invisible para realizar la cirugía Corneal. Esta luz prácticamente no daña los tejidos adyacentes, lo que aumenta la seguridad. Cada impulso del láser elimina sólo una cantidad mínima de tejido corneal alrededor de 1/500mo del espesor del cabello.

APLICACIONES A CIRUGIAS GENERALES •Otorrinolaringología. • Ginecología. •Gastroenterología. •Traumatología. • Neumonología. •Cirugía Toráxica. •Cirugía ortopedica. •Urología. Para estas cirugías se utiliza el láser de Nd:YAG

NEURO- CIRUGÍA EN ESTE TIPO DE CIRUGIAS SÉ UTLIZA EL LASER DE CO2 •De láser CO2 usado en neurología para el estudio de los potenciales evocados. El estímulo generado por Neurols excita los nociceptores termo-mecánicos provocando potenciales cerebrales y de esta forma permite detectar disfunciones en el comportamiento de las fibras conectadas. •Ofrece la posibilidad de variar la amplitud y/o la duración de los estímulos así como también ajustar la densidad de la energía de la emisión láser de modo de actuar en el área de estimulación. •También sirve para técnicas de desviación. Disquectomía Percutánea con LASER

Consiste en pasar una aguja a través de la piel (percutánea), desde atrás y ligeramente lateral, al centro del disco herniado. La posición de la aguja es constantemente controlada con rayos-X Una vez que la aguja ha sido colocada se pasa un endoscopio de fibra óptica a través de ella, hasta el centro del disco. Este instrumento permite al neurocirujano ver el núcleo pulposo y al mismo tiempo tiene otra fibra óptica que conduce el rayo láser, con el cual se evapora el disco. Una vez que el cirujano está seguro de que el espacio que ha producido en el centro del disco es suficiente, se retiran el endoscopio y la aguja.

DETECCIÓN DE CANCER Y TRATAMIENTO DETECCIÓN DE TEJIDO MALIGNO. La luz del láser también inducee efectos químicos, esto sirve para la terapia foto-dinámica, el procedimiento se lleva de la siguiente manera: Se le suministra una droga foto sensitiva al paciente y al incidir la luz sobre esta, cuando el tejido es iluminado por una longitud de onda particular la droga en el tejido canceroso emitirá luz de fluorescencia que descubre la presencia del tejido maligno. De esta manera el tejido enfermo difuso puede descubrirse.

TRATAMIENTOS. Dpendiendo de la droga, otra longitud de onda particular puede usarse para inducir un proceso químico que suelta un componente tóxico que mata la célula maligna que contiene la droga. Para esta terapia, es importante que el tejido designado se ilumina tan uniformemente como posible Se han desarrollado puntas de fibra difundiendo especiales que se perfecciona para la geometría del órgano designado Éstos son normalmente esféricos o cilíndricos. •la única droga de PDT aprobada es la photofrin Esta droga se activa con longitudes de onda cercanas a 630nm qué

normalmente se genera con el láser de ión-argón •Otros laseres que también son muy útiles son: Cobre-vapour, Nd:YAG (KTP) y el láser de Excimer., este ultimo es atractivo debido a su eficacia alta para el photofrin.

TRATAMIENTOS DENTALES Tratamiento de la caries en los centrales superiores con un Rayo Láser de Er:YAG. Aspecto clínico.

Luego de la eliminación de la caries y preparación de la cavidad y del esmalte con el Láser de Er:YAG

Dientes estéticamente reconstruidos con resinas foto curadas.

BIBLIOGRAFIA “Advances in Lasers and applications” D. M. Finlayson, B.D. Sinclair Editors, SUSSP Publications 1999, pp. 227-251.