LASER ses. 1

www.centir.com.mx M.G.S. Ricardo Antonio Ruiz Ferrez

V Curso Actualizacin en Electroterapia

L.R. Ricardo Antonio Ruiz Ferrez M.G.S.!20 al 27 de Abril de 2014!

Monterrey N.L.!


Laserterapia Aplicada al campo de la Rehabilitacin


L.R. Ricardo Antonio Ruiz Ferrez M.G.S.

Primera Parte: INTRODUCCIN

GENERALIDADES !

EVOLUCIN HISTRICA !

CLASIFICACIN !

MODALIDADES



Generalidades!En la Actualidad estamos muy familiarizados con el

trmino RAYOS LASER. ! Las historias de ficcin y los mitos que lo han

envuelto, nos han sensibilizado a esta tecnologa asocindola con pelculas y otros eventos fantsticos.



Desde el siglo XIX los historiadores y escritores de las novelas de la poca, fantaseaban con estos poderosos rayos creados y controlados por el hombre



En el Siglo XXI, su utilizacin ha rebasado las historias y se ha convertido en una tecnologa presente en todos los campos del hombre: Medicina, ingeniera, Ecologa, Usos Militares, Astronoma, entretenimiento, etc.



GENERALIDADESEl Trmino LASER proviene del Acrnimo

ingles de: !

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

!

Pero..Como surge esta tecnologa?



Evolucin Histrica

Max Plant (1917) Bohr (1922) Einstein

Resultan de vital importancia para la creacin de esta tecnologa los estudios realizados por los fsicos:



Evolucin Histrica

(J. Von Neumann, Notes on the Photon-Disequilibrium-Amplification Scheme

(JvN), September 16, 1953, IEEE J of Q.E.,23, 659 (1987))

La primera propuesta, segn la mayora de los estudios realizados, la hizo John von Neumann, en el verano de 1953. Es ella presentaba la posibilidad de amplificar la luz mediante el uso de semiconductores. Estas Investigaciones no fueron continuadas por Neumann dejando los escritos originales en la Biblioteca del Congreso de Estados Unidos



Evolucin HistricaSin embargo con el desarrollo de la fsica

cuntica y el avance tecnolgico de 1960, fue posible la creacin del primer generador de luz laser.

!Surgido de la mano de Theodore Harold Maiman

(E.U.) fue denominado MASER OPTICO DE RUB



Evolucin Histrica Dicha teora fue confirmada por Keyes

y Quist de los Lincoln Labs, al anunciar la fabricacin de diodos de GaAs con una eficiencia cuntica interna superior al 85 %

!(R.J. Keyes y T. M. Quist, Recombination radiation emitted by Gallium

Arsenide, Proc. IRE, 50, 1822-1823 (1962)).



Evolucin histricaEste Avance dejo el camino abierto para la fabricacin de equipos laser con ms poder, eficiencia y usos diferentes, los principales fabricantes en esa poca fueron :



Clasificaciones

Segn su Uso! Industriales Mdicos Comunicaciones

SEGN SU MEDIO ACTIVO

1. Gaseosos Atmicos (HeNe) Moleculares (CO2) Inicos (Ar)

!2. Slidos: diodo a Semiconductores

!3. Lquido: Lser de Colorante

!4. De Plasma



Clasificaciones SEGN La Banda del Espectro

MAGNTICODenominados por la Longitud

de Onda especfica. Les podemos decir Lser de

670 nm, o tambin Lser rojo; a otro equipo lo podemos llamar Lser de 904 pero tambin Lser Infrarrojo

SEGN EL NIVEL DE POTENCIA

1. Baja Potencia 2. Alta Potencia

!El lmite entre ambos se

encuentra entre los 700 mW y 1 W, segn la potencia que llega al tejido .



Clasificacin Segn su Longitud de onda



Clasificaciones SEGN SUS EFECTOS BIOLOGICOS

Lser cuyos efectos se originan por fenmenos foto qumicos o fotobiolgicos !

Lser que tiene efecto directamente mediado por el calor.

Evidencia Reparacin macular laser 810 nm



Clasificacin lmites accesibles de la emisin (AEL)

una energa mxima (en W) o la energa (en J) que se pueden emitir en una gama de longitud de onda y un rato especificados de la exposicin.

Es responsabilidad de cada fabricante clasificar y sealar el tipo de lser que ofrece.



Clasificacin AEL 2006 Clase 1 seguro bajo todas las

condiciones del uso normal. Esta clase incluye los lasers

de alta potencia dentro de un recinto que prevenga la exposicin a la radiacin y que no pueda ser abierto sin el cierre del laser.

CLASE 1 M es seguro para todas las

condiciones del uso a menos que cuando est pasado con la ptica que magnifica tal como microscopios y telescopios.



Clasificacin AEL 2006 CLASE 2 Es Seguro Presenta un Reflejo de

Centelleo que limita la exposicin no ms de .25 seg.

Lser de 400 a 700 nm. Se puede suprimir el

reflejo de ]Centelleo y ocasionar lesiones en el ojo

CLASE 2 M Es Seguro por el RC

siempre que no se use con aditamentos pticos.

Al igual que los clase 1M se aplican para lser con dimetros amplios.



Clasificacin AEL 2006

CLASE 3 a Lser cuya visin es

peligrosa con artculos pticos, se encuentra en los lsers de 400 a 700 nm, con proteccin ocular tendremos seguridad en su manejo

CLASE 3 R (CLASE 3B)

Productos lser cuya visin directa en el haz es siempre peligrosa. La visin de reflexiones difusas es normalmente segura.



AEL 2006 MODELOS CLASE 3 A y 3R (B)

Foto Cortesa de: Laser Systems Mxico y Bestmedical Monterrey



Clasificacin AEL 2006 Clase 4 Son productos lser de gran potencia

susceptibles de producir reflexiones difusas peligrosas

la visin directa siempre es peligrosa.

Pueden causar daos sobre la piel y pueden constituir, tambin, un peligro de incendio.

Su utilizacin precisa extrema precaucin.



Laser Helio-Nen Primero Aplicado en

fisioterapia en los 70s L.O. 623,8 nm Divergencia mnima de 3mrad Haz colimado, paralelo y muy

fino Sin perdida de potencia a la

distancia Efectos bioqumicos y sntesis

protenas y aminocidos Penetracin directa de 8 mm,

indirecta hasta 15 mm



Lser de CO2 Mezcla de ambos gases C y O

(can) Haz paralelo colimado, fino y

paralelo sin perdida de potencia 905 y 1006 nm Emisin continua y pulsada Tcnica de Barridos para terapia

con poca exposicin Absorbe en el H2O del tejido Penetracin de 10 mm Electroqumica como

catalizador



Lser de As-Ga Usado desde los 80s L.O. de 780 y 904 nm En emisin continua, pierde

potencia por sobrecalentamiento

Se Utiliza con emisin pulsada Fx entre 2 y 300 Hz Potencia de 0,1 hasta los 200

mW Se absorbe en Hemoglobina y

H2O Penetracin de 4 mm con 50

% intensidad



Caractersticas de la luz lser



Para poder comprender con claridad, las diferencias entre la LUZ y la Luz procedente de la tecnologa lser es preciso describir algunas de las leyes que rigen a la luz.

!Por tratarse de una emisin luminosa

diferente algunas de las leyes luminosas con violadas.



Generacin de la LuzLa Luz se define como una onda

electromagntica radiante que puede ser percibida por el ojo humano.

!

La ptica se encarga de su estudio. !

Real Academia de la Lengua Espaola.



Emisiones de LuzEn la Generacin de la luz encontramos

dos maneras de principales. !

1.Emisin Espontnea !

2.Emisin Inducida o Estimulada



EMISION ESPONTANEA Proceso por el cual una partcula

desciende del nivel superior E0 al nivel inferior Em , sin la influencia de factores externos liberando el exceso de Energa en forma de fotn.

Los fotones generados son en forma aleatoria por lo que no existe coherencia.



EMISION INDUCIDA (Estimulada)

El elemento de volumen (sustancia) es incidida por un flujo inductor (fotones) provocando la transicin desde el nivel superior al inferior, liberando un fotn en cada transicin.

Los fotones producidos por este mecanismo poseen caractersticas peculiares.

Misma direccin de propagacin que los fotones inductores.

La polarizacin del nuevo flujo de fotones = flujo inductor.

Conservan la fase del flujo inductor.



Generacin de la Luz (E.E.) La luz es emitida

por los tomos cuando sus electrones estn sometidos a estado de agitacin considerable.



Generacin de la Luz (E.E.)

Esto crea un salto energtico de los electrones a orbitas superiores, los cuales al estar excitados mantienen un nivel mayor de energa.



Generacin de la Luz (E.E.)

Pero este estado energtico no es sustentable de modo permanente, por lo que el electrn tiene que liberar esta energa (fotn) para regresar a su orbita original

FOTON



Luz Lser: Caractersticas fsicas

Partamos de que sus caractersticas son dadas por la estimulacin de materiales especficos y por la amplificacin de la radiacin resultante atra vez de una EMISION INDUCIDA !

En este sentido entenderemos que las caractersticas resultantes difieran de la luz generada de forma espontnea.



Generadores Lser Amplificador Lser: Dispositivo ptico capaz de

amplificar radiaciones luminosas.

Componentes bsicos

Medio Activo

Fuente de Energa (Induce la inversin de poblacin)

Dispositivo de retroalimentacin (resonador) (mantiene alta densidad de radiacin prevaleciendo Emisin inducida)



Generacin de la Luz Lser La generacin de esta amplificacin de la

Radiacin se realiza en una parte del equipo llamada RESONADOR, que contiene al Medio Activo (3)

Esta sellado con espejos para lelos que reflejaran los fotones liberados haciendo un nuevo impacto con otros tomos excitndolos



Generacin de un Haz Lser Una reaccin en cadena, por la repeticin de este

proceso, de forma simultanea y exponencial hace que se den 2 fenmenos: 1.Inversin de la Poblacin 2.Amplificacin !

Finalmente un espejo semipermeable en uno de los extremos permitir la salida de un haz de luz con las caractersticas de la luz lser.



Caractersticas de los Equipos LASER ms utilizados en Medicina

Espejo/ Espejo

Gas o combinacin

Electrodo

Espejo 5 0 20 % de semitransparencia

Estimulo elctrico

LASER GASEOSO



Caractersticas de los Equipos LASER ms utilizados en Medicina

Componen te elctrico llamado Diodo. !

2 minerales con diferentes caractersticas elctricas !

Dejan pasar una corriente en una sola direccin !

En la Unin de los prismas se forman ondas electromagnticas !

La Longitud de onda depende del material !

Emisin pulsada

LASER SOLIDO DE DIODO



Transmisin de la Luz La Luz Lser esta

Formada por Corpsculos (Fotones) y por Ondas Electromagnticas (L.O.) que sirven de gua a los fotones



Transmisin de la Luz Lser

Pero la Longitud de onda que emana del resonados ha provocado una Caracterstica esencial en la terapia Lser: LA COHERENCIA



Transmisin de la Luz Esta sometida a

Leyes Fsicas especficas como son:

Ley de la Distancia o Divergencia



Transmisin de la Luz2.Ley de la Absorcin

!Esta ley afirma que las

molculas que conforman el organismo reaccionan a determinadas L.O. absorbiendo o reflejando los haces de Luz.



Transmisin de la Luz!

3. Ley de la Intensidad y Tiempo (I/T)

4. Ley de la Concavidad



DIFERENCIAS ENTRE LA LUZ Y LA LUZ LASER

Luz convencional o luz no coherente

No coherente Divergente Policroma tica Sujeta a TODAS las leyes de la

fsica Difraccin Luminiscencia

Haz laser Coherencia Poca Divergencia Monocromtica Excluye algunas leyes Direccionalidad Reflexin Refraccin Brillantez



*Reflexin *Difraccin *Dispersin *Absorcin

Lser



Biofsica del Lser



Macroefectos de la emisin Lser



Laser RojoLa evidencia hace suponer que favorece

los procesos de: ! La regeneracin hstica La divisin celular La activacin de la cadena

respiratoria de la mitocondria Un mejor almacenamiento de energa Tiene la Hemoglobina como principal

Receptor (700 nm)

Laser InfrarRojo Efecto mayor en la

membrana celular Mejor desempeo en el

control del Dolor Mayor penetracin y emisin

pulsada Protenas y Agua como

principal receptor



Efectos Biolgicos de la LLLTLos efectos producidos por una emisin Lser

se basan en la Teora de los Foto receptores. Esta Teora afirma de partculas celulares fotosensibles a la absorcin de determinadas longitudes de onda, asimilandola y excitndose, provocan insumos energticos a las estructuras celulares para catalizar sus funciones biolgicas



Teora de los Fotorreceptores

Fotoprecursor

Fotoproducto activo

Vas Metablicas

Efectos biolgicos y teraputicos

Fotorreceptores especializados Fotoaceptores

Lser



Teora de los Fotorreceptores Estos mediadores estimularan las respuestas

sistmicas celulares, activando las respuestas propias de los lisosomas, mitocondrias y retculo endoplasmico principalmente.

Participan en la produccin de enzimas, sntesis de protenas y produccin de ATP, sntesis de RNA, etc.



Otros Efectos del Lser de Baja Potencia

Reacciones primarias tambin son las relacionadas con:

Efecto Bioqumico Efecto Bioelctrico Efecto Bioenergtico



Efecto Bioelctrico Estimula: Liberacin de

sustancias vasoactivas La modulacin de la

actividad enzimtica Produccin de ATP Sntesis de RNA y ADN Mitosis Celular Sntesis de Colageno Libera radicales libres

bloquea Accin de las

prostaglandinas Productos del

metabolismo como el cido araquidnico

Reduce la accin de la ciclooxigenasa



Efecto Bioelctrico

Estabilizacin del potencial de membrana

Estimula la bomba de Na K Hiperpolarizacin de la Membrana



Efecto Bioenergtico Surge en 1923 con las observaciones de

Gurvich, postul la existencia de un nivel de comunicacin intercelular ms all de la anatoma establecido en el nivel energtico.

1960, Popp define ese rango entre los 625 y 700 nm, este mecanismo provoca la reaccin en cascada o efecto scatering

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