Dental Tribune Italian Edition

6 Ortho Tribune Italian Edition - Marzo 2012Pratica & Clinica pagina 1< Negli anni ’60 del secolo scorso Maiman ha finalmente portato a termine il progetto del laser che Einstein aveva teorizzato nel lontano 1916: un apparecchio in grado di selezionare RE pure, monocromatiche, dotate di una sin- gola lunghezza d’onda, di amplificarle attra- verso l’emissione stimolata di fotoni coerenti in fase tra di loro, di estrarle con una direzione precisa, perfettamente collimate e di traspor- tar-le fino agli elementi bersaglio (Fig. 3). L’utilizzo del laser in medicina è stato sug- gerito da una ponderosa letteratura che si è occupata della relazione tra la luce e il regno vegetale e animale e dalla possibilità di sce- gliere laser capaci di selezionare una luce di lunghezza d’onda e frequenza specifica, che riconosce un bersaglio preciso, per avere il massimo controllo degli effetti biologici che induce. Laser per odontoiatria I laser che trovano applicazione in odontoia- tria appartengono alla banda degli Infrarossi: Diodi (808-980nm) e ER:YAG (1064 nm) emet- tono Infrarossi IR near, vicini alla luce rossa vi- sibile (720 nm), per i tessuti molli della bocca. ER:YAG (2.940 nm) emette IR far, per i tessuti duri della bocca. Grazie all’avvento di laser a diodi di piccole di- mensioni (Figg. 4, 5) e a un costo relativamente ridotto, questa tecnologia si sta facendo strada anche in odontoiatria. Gli scettici e gli opposi- tori del laser sono ancora numerosi, tuttavia il processo di diffusione è irreversibile, conside- rati i profondi cambiamenti che questa tecno- logia ha provocato in altre branche mediche, in primis l’oculistica. Uno strumento come il laser a diodi, che ha un’azione chirurgica poco invasiva, che garantisce un ottimo controllo del sangui- namento, che contemporaneamente svolge un’efficace azione decontaminante del campo operatorio, che consente di evitare punti di sutura e terapie farmacologiche di supporto, che garantisce una guarigione per seconda in- tenzione, rapida, senza dolore e senza esiti ci- catriziali, non potrà che essere apprezzato dai pazienti e tenuto nella giusta considerazione dall’operatore. I laser a diodi emettono radiazioni infrarosse IR che riconoscono elettivamente come cro- mofori: l’emoglobina e i pigmenti esogeni ed endogeni di cui il principale è la melanina. L’azione sul cromoforo emoglobina, nelle due forme ossigenata e non, ci spiega il controllo sul sanguinamento, che avviene sot-to forma di una trombizzazione dei vasi di piccolo cali- bro; perciò il diodo viene impiegato efficace- mente anche in flebologia. L’azione sulla melanina ha esteso l’uso del diodo anche nei trattamenti estetici per l’eli- minazione di macchie solari della cute e la de- pilazione definitiva. Secondo la potenza in Watt della macchina di- stinguiamo: - diodi a bassa potenza: emettono IR di po- chi mW, inducono reazioni biochimiche sui cromofori sensibili. Sono essenzial- mente terapeutici, biostimolanti; sono gli apparecchi che ci consentono di prati-care la LLLT (Low Level Laser Therapy). - diodi ad alta potenza: emettono radiazioni dotate di un’energia in grado di elimina- re selettivamente il cromoforo specifico. Gli IR ad alta potenza inducono, sugli ato- mi sensibili, aumento di energia cinetica. L’effetto chirurgico è essenzialmente un fenomeno foto termico e l’eliminazione del tessuto trattato avviene per vaporizza- zione dell’acqua, le cui molecole vengono coinvolte per attrito e urti nei movimen- ti vibrorotazionali degli atomi eccitati. La cessione di energia tra atomi e molecole e l’aumento di temperatura all’interno del tessuto avviene per conduzione, in tempi di femto secondi 10-15 s. In commercio sono reperibili diodi che emet- tonoIRdivarielunghezzad’onda:808,810,915, 940, 980 nm. La profondità dell’azione chi- rurgica, sostenuta dall’alta potenza, aumenta progressivamente con la lunghezza d’onda: si passa dai 2 mm del 808-810 ai 6 mm del 980. Anche i diodi chirurgici, impostati alle poten- ze più basse, svolgono in profondità un’azione antalgica, antinfiammatoria e biostimolante su recettori specifici. La HLLT (High Level Laser Therapy) è una forma di trattamento terapeu- tico relativamente recente che si propone di ridurre i tempi della LLLT usando po- tenze di alcuni Watt per 1-2 minuti, applicate con mani- poli decentrati. Si conoscono più di 500 cro- mofori presenti nel nostro corpo, però è sufficiente te- nere conto delle reazioni alla luce dei più importanti per elaborare le strategie tera- peutiche sorprendenti che ci permette il laser. Se osserviamo il diagramma di assorbimento delle RE da parte dei principali cromofori: pro- teine, emoglobina, melanina e acqua (Fig. 6) vediamo che a livello delle lunghezze d’onda delle radiazioni emesse dai diodi (800-1000 nm) c’è una scarsa affinità per l’acqua. Questo significa che le RE non vengono assor- bite completamente, non esauriscono la loro azione su questo cromoforo, di cui sono ric- chissimi i tessuti superficiali, ma arrivano più in profondità a interagire con i cromofori spe- cifici: melanina ed emoglobina per il fenome- no prevalente della dispersione o scattering. Oltre i 1.100 nm il fenomeno di scattering si attenua perché diventa prevalente l’affinità dell’acqua e già a 1.500 nm tutto il fascio di luce viene assorbito da questo cromoforo; infatti la profondità d’azione del laser ER:YAG 2.940 nm è di pochi micron. Elencando i diversi tipi di diodi abbiamo ripor- tato le profondità dell’azione chirurgica di cia- scun diodo o lunghezza di estinzione (L) della rispettiva RE emessa. Secondo la legge di Lam- bert e Beer la profondità di estinzione di una luce è quella in cui la sua intensità diminuisce di un fattore e=1/1,27 per assorbimento. Per cui L=1/1,27=1/µa dove µa rappresenta il coefficien- te di assorbimento, che esprime la probabilità che i fotoni vengano assorbiti, durante il loro percorso all’interno di un tessuto specifico. Per le lunghezze d’onda della luce emessa dai dio- di il calcolo si complica perché il fascio di luce coerente non viene assorbito completamente, per la maggior parte viene respinto, disperso da atomi che non vibrano in sintonia: subisce il fenomeno dello scattering per cui l’equazione diventa L=1/µa+µs, dove µs rappresenta il co- efficiente di dispersione o scattering. Alla fine si ottiene una lunghezza di estinzione efficace: Le=1/µe dove µe=µa+µs rappresenta il coeffi- ciente di assorbimento efficace. Il fenomeno dello scattering, per queste lunghezze d’onda, interessa il 75% della RE incidente e porta l’azio- ne terapeutica e chirurgica dei diodi molto al di là del punto di estinzione della luce per il solo fenomeno di assorbimento; in tutti i casi la profondità dell’azione chirurgica viene cal- colata nel rispetto di precise leggi e calcoli ma- tematici. Non spetta al clinico eseguire questi calcoli, l’industria ci fornisce apparecchi corredati di protocolli precisi, che ci permettono di usufru- ire di ricerche e sperimentazioni cliniche ap- profondite, però è importante conoscere i prin- cipi che regolano il funzionamento del laser e come agisce l’energia che applichiamo. Il laser ci offre altre possibilità, la scelta della modalità di applicazione della luce: in modo continuo o frazionato in più impulsi. Se ap- plichiamo la luce in modo continuo (CW) sarà sufficiente impostare sulla macchina la poten- za in Watt. Con la seconda modalità dovremo impostare anche la frequenza Hz di ripetizio- ne dell’impulso e la percentuale di ON-OFF o di Duty, ossia di emissione o interruzione dell’emissione della luce. Possiamo così inter- porre tra un impulso e l’altro un intervallo durante il quale i tessuti adiacenti all’area di ablazione possono recuperare la temperatura fisiologicaperun’azionechirurgicaancormeno aggressiva. La chirurgia laser sui tessuti mol- li della bocca è piuttosto semplice, si effettua prevalentemente con la modalità a contatto in CW utilizzando fibre di diametro 200, 300, 400 µm. La foto (Fig. 7) mostra l’impostazione dei parametri di un diodo a luce continua: si impo- sta la potenza in Watt. La durata del tempo di lavoro la impostiamo se abbiamo necessità di rispettare protocolli rigidi; l’apparecchio smet- te di emettere luce al raggiungimento del tem- po prestabilito. Le foto successive (Figg. 8, 9) mostrano i parametri che si impostano con la luce frazionata: potenza (W), frequenza di im- pulso (Hz) e Duty o On-Off, ossia la percentuale di emissione della luce nell’unità di tempo. pagina 7> L’utilizzo del laser in ortodonzia F. Barzè, L. Savio, a. Bermond, M. Pulido Fig. 3 - Luce monocromatica, coerente. Emissione modulata e collimata. Fig. 4 - Laser a diodi di ultima generazione. Fig. 5 - Dimensione della camera di amplificazione di un diodo. Fig. 6 - Curva di assorbimento per acqua, emoglo- bina, proteine e melanina. Figg. 8-9 - I parametri che si impostano con la luce frazionata: potenza (W), frequenza di impulso (Hz) e Duty o On-Off, ossia la percentuale di emis- sione della luce nell’unità di tempo. Fig. 7 - Parametri della luce continua CW, è suffi- ciente impostare la potenza in Watt. web article www.dental-tribune.com