El Láser: Conceptos Básicos

El término láser es un acrónimo de light amplification by the stimulated emission of radiation o amplificación lumínica mediante emisión asistida de radiación, concepto inicialmente propuesto por Albert Einstein (Einstein 1917).No obstante, corresponde a Maimann la creación del primer láser (Maimann 1960), un sistema de rubí de 694 nm.

La luz láser tiene las siguientes particularidades:

  • Coherencia
  • Monocromaticidad
  • Colimación

La coherencia se refiere a que las ondas lumínicas se emiten al unísono, es

decir, todas las ondas se hallan en una única fase tanto en espacio como en

tiempo. La monocromaticidad se refiere a la capacidad de la emisión láser de emitir en una sola longitud de onda, determinada por el medio utilizado en la producción del láser –sólido, gas o líquido-. La colimación se refiere a que las ondas viajan en paralelo sin que ocurra divergencia a lo largo de su viaje

La luz intensa pulsada en contraposición se trata de una luz no coherente que emite en un espectro de longitudes de onda. Se usan filtros de corte para eliminar las longitudes de onda mas bajas y tener poder de penetración. Emite con duraciones de pulso variables en milisegundos y puede aplicarse en uno o varios pulsos pudiéndose escoger también los tiempos de retraso entre pulso.

espectrolaser

Interacción láser tejido

Definiremos previamente algunos conceptos:

Teoría de la fototermólisis selectiva: explica la producción de daño térmico únicamente en la diana a consecuencia de la absorción específica de radiación por parte de alguno de sus componentes (Anderson y Parrrish, 1983). En el año 2001 apareció la teoría ampliada de la fototermólisis selectiva la que explica la difusión de calor desde zonas más pigmentadas a menos pigmentadas dentro de la estructura diana (Altshuler et al ,2001),

Tiempo de relajación térmica (TRT): es aquel tiempo en que el tejido de que se trate ha eliminado la mitad de la energía calorífica producida por el impacto láser. Este tiempo es, para la epidermis en general, de 8 a 10 ms., y para el folículo pilosebáceo, de 20 a 60 ms. Es importante destacar que las estructuras grandes se enfrían más lentamente que las estructuras pequeñas.

Tiempo de daño térmico: es el tiempo de daño térmico irreversible. El daño térmico es selectivo a la diana cuando el tiempo de exposición térmica es menor que el TRT.

Tiempo de daño térmico del folículo piloso: es el tiempo requerido para que ocurra la difusión de la energía óptica entregada por el sistema desde el pelo a las células germinativas del folículo piloso (Rogachefsky y col, 2002) El mismo varía entre 170 y 1000 ms.

En base a este modelo se diferencia el concepto de diana molecular (responsable de la absorción de la radiación) del de diana terapéutica (objetivo del tratamiento) En el caso que nos ocupa la diana molecular es la melanina, siendo la unidad pilosebácea nuestra diana terapéutica. Como no todo el folículo piloso esta homogéneamente pigmentado, para que se produzca un daño completo la radiación óptica absorbida por las áreas pigmentadas debe ser transportada en forma de calor a las regiones menos o no pigmentadas, como son las células germinativas del folículo. Vistos estos dos conceptos, podemos decir que la fototricólisis se basa en la fototermólisis selectiva y en el tiempo de relajación térmica, por un lado, y en el tiempo de daño térmico de folículo piloso, por el otro ..

Para producir el daño térmico efectivo es necesario:

1) utilizar una longitud de onda donde la diana molecular tenga más absorción que el resto de cromóforos .La ley de Grothus-Draper afirma que sólo puede haber efecto tisular si la luz es absorbida. La cantidad de energía absorbida depende del cromóforo y de su capacidad para absorber la longitud de onda empleada. La energía lumínica absorbida en la piel puede producir los siguientes efectos

  • Fototérmico
  • Fotoquímico
  • Fotomecánico

El efecto fototérmico se debe a la absorción selectiva de la longitud de onda por el cromóforo y a su transformación en calor para finalmente destruir la diana. (aprox. 70º-80º son necesarios para la destrucción irreversible del folículo piloso).

El efecto fotoquímico se debe a reacciones químicas desencadenadas por la energía lumínica en agentes fotosensibilizantes exógenos o presentes en la piel; este efecto sirve de base a la terapia fotodinámica.

Finalmente, el efecto fotomecánico se debe a un diferencial térmico desencadenado por el impacto de la luz en el tejido. Este diferencial térmico ocasionará una onda acústica capaz de fragmentar y destruir la estructura diana.

En cuanto a la fototricólisis la energía láser actúa mediante los tres mecanismos ya descritos (Weir y Woo 1999). El calentamiento tisular conlleva coagulación y vaporización de las proteínas en un proceso que sigue los principios de la teoría de la fototermólisis selectiva. La energía emitida por el sistema de luz es absorbida de manera preferente decir por el cromóforo del tejido diana, en este caso la melanina del sistema pigmentario del folículo piloso. El espectro de absorción de la melanina es muy amplio y va desde los ultravioletas hasta los infrarrojos ( Figura 3) . Al limitar la duración del pulso se puede localizar el daño térmico y limitar la transferencia energética al tejido adyacente.

Figura 3. Espectro de absorción de los diferentes cromóforos y rango de acción de los láseres más utilizados.

2) la duración del pulso debe ser inferior al tiempo de relajación térmica de la diana, lo cual disminuirá la difusión térmica al tejido circundante.

3) aplicar la dosis de energía correcta, sabiendo que a mayor densidad de energía mayor será la destrucción folicular

4) La aplicación de sistemas multipulsos que se refiere a la repetición de pulsos de una duración determinada y con un intervalo entre ellos también determinado que tienen como fin lograr la temperatura adecuada en la diana molecular

5) Contar con un tamaño de spot que asegure una penetración adecuada, teniendo en cuenta que la misma es proporcional al tamaño del spot.

6) Utilizar sistemas de enfriamiento. (Variables según el tipo de láser)

El tejido

En cuanto a los aspectos inherentes al tejido hay que destacar:

boolean fotomedicina Fototipo de piel (ver anexo1).Los fototipos de piel más claros admiten mayor cantidad de energía óptica con menor riesgo de efectos no deseados, lo contrario ocurre con los fototipos de piel más oscuros.

boolean fotomedicina Color del pelo: el mismo viene determinado por la cantidad de melanina presente en los melanocitos). Estos se encuentran en el bulbo piloso sobre la papila dérmica y al lado de las células de la matriz.. Existen dos tipos de melanina, la eumelanina y la feomelanina (Figura 11). El color marrón y negro del pelo se debe al predominio de eumelanina; mientras que la feomelanina abunda en los individuos rubios o pelirrojos. Los diversos tonos de pelo se deben a la distinta proporción de los dos tipos de melanina en un mismo individuo. El pelo de color negro contiene un 99% aproximadamente de eumelanina y un 1% de feomelanina. Mientras que el pelo marrón y rubio deben su color a una mezcla de 95% de eumelanina y un 5% de feomelanina. El pelo rojo se debe ala mezcla de un 67% de eumelanina y un 33% de feomelanina (Borges y col 2001 En el caso del pelo negro, la melanina, se encuentra densamente empaquetada dentro de melanosomos ovales grandes. Posteriormente, estos melanosomas son fagocitados por los queratinocitos y de esta forma la melanina pasa a dar color al tallo piloso.(Sampaio y Rivitti, 2000). A mayor concentración de melanina en el tallo piloso mayor será la absorción de energía óptica.

boolean fotomedicina Grosor del pelo: un pelo de mayor grosor implica una mayor cantidad de pigmento por lo que existirá mayor absorción de energía.

boolean fotomedicina Profundidad del pelo: los folículos localizados a mayor profundidad requieren una radiación que presente una longitud de onda que logre una mayor penetración en la piel. La profundidad aproximada de los folículos en cara es de 2 a 4 mm en mentón y 1 a 2,5 mm en labio superior.

boolean fotomedicina Fase de crecimiento del pelo: la efectividad del tratamiento es superior cuando el pelo se encuentra en fase anágena, ya que la concentración de pigmento es mayor (Lehrer y col,2003)

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