La laserterapia sfrutta a scopo terapeutico gli effetti biologici prodotti dal laser.

La parola laser deriva dalle iniziali della frase "Light amplification by stimulated emission of radiation" ovvero "Amplificazione della luce per mezzo di emissione stimolata di radiazione".

Il primo laser è stato realizzato nel 1960 da T. H. Maiman, il quale riuscì a concretizzare la teoria del fenomeno della emissione stimolata, elaborata da Einstein nel 1917.

La luce laser viene prodotta attraverso il processo della "Emissione stimolata". Si ha il fenomeno dell'emissione stimolata quando un atomo eccitato viene colpito da un altro fotone e viene forzato ad emettere.

In tal caso, l'emissione di energia non sarà né casuale né in una direzione qualsiasi, ma i fotoni emessi avranno la stessa direzione e la stessa lunghezza d'onda del fotone induttore.

1 fotoni emessi possono a loro volta colpire altri atomi eccitati ed innescare una serie di emissioni stimolate a catena .In questo modo, attraverso le successive collisioni con atomi eccitati, il fotone induttore produce un fascio di fotoni, che hanno la sua stessa direzione e lunghezza d'onda.

Questo fenomeno è chiamato "processo di amplificazione della luce", perché da un unico fotone si ottiene un fascio di fotoni con uguali caratteristiche.

Affinché si verifichi questo processo, è necessario che il numero degli atomi eccitati sia elevato e che la popolazione degli atomi eccitati sia più grande di quella allo stato fondamentale.

I laser possono essere classificati in base al materiale attivo, alla modalità di emissione e alla potenza.

A seconda della sostanza stimolata per ottenere la luce laser, abbiamo apparecchi ad Helio-Neon, ad Argon, a C02, ad Eccimeri.

L'emissione della luce laser può essere continua oppure ad impulsi. In quest'ultimo caso vengono emessi impulsi estremamente brevi (durata di 200 nsec) ma con potenza di picco elevata.

La frequenza di emissione degli impulsi può variare da 100 a 10.000 Hertz. La durata e la potenza di picco dell'impulso sono parametri fissi e specifici per ogni apparecchio; la frequenza invece può essere regolata dall'operatore.

I laser possono essere classificati anche in base alla potenza. In relazione a questo parametro, i laser possono essere divisi in:

Appartengono a questo gruppo i laser a C02, ad Argon, a Rubino. Sono utilizzati in chirurgia perchè sono in grado di provocare la distruzione del tessuto irradiato.

b) MID LASER

I mid laser hanno media potenza ed effetto biostimolante. Emettono con potenza di qualche Watt. Appartiene a questa categoria il laser Diodico IIR ad emissione impulsata (potenza 5 Watt).

Appartiene a questo gruppo il laser a Elio-Neon (potenza massima di 50milliwatt).

In terapia fisica vengono impiegati i laser ad elio-neon, a semiconduttori e a CO2-

Il laser ad Elio-Neon è costituito da una miscela di elio e di neon (nella proporzione di 6:1), contenuta in un tubo di pyrex o di silice. Il materiale attivo è il neon; l'eccitazione è ottenuta mediante scarica elettrica continua. Il fascio luminoso emesso è continuo ed ha una potenza compresa tra 1 e 50 milliwatt. La lunghezza d'onda è di 6.328 A (rosso vivo). A questa lunghezza d'onda, l'assorbimento della radiazione da parte dei tessuti è scarso, mentre è buona la penetrazione; ciò nonostante il laser ad Elio-Neon esplica la sua attività nei primi strati della cute a causa della scarsa potenza. Questo laser ha un'azione biostimolante.

I laser a semiconduttori sono apparecchi di piccole dimensioni e a basso costo. La sostanza attiva è di solito una lega di arseniuro di gallio (GaAs); il pompaggio viene effettuato per mezzo dell'elettricità.

Appartiene a questo gruppo il laser Diodico IR .

Questo laser emette un fascio pulsato, che ha una potenza di picco di circa 5 Watt, ed una lunghezza d'onda di 9.040 A (banda dell'infrarosso). Studi sperimentali hanno dimostrato che l'energia di questo laser viene scarsamente assorbita dai tessuti e raggiunge la profondità di circa 3,5 cm. Il laser Diodico IR ha un'azione biostimolante.

Il laser a C02 utilizza una miscela di C02, elio ed azoto. Il pompaggio viene realizzato da una scarica elettrica. La lunghezza d'onda della radiazione emessa è di 106.000 A (banda dell'infrarosso). L'elevato assorbimento dell'energia da parte dei tessuti impedisce al fascio laser di penetrare in profondità, pertanto l'azione si realizza in superficie.

Viene utilizzato in chirurgia perchè ha una potenza di molte decine di Watt.

Di recente è stato introdotto in terapia fisica il laser a C02 "defocalizzato", cioè con minore potenza.

La luce emessa dal laser è monocromatíca, coerente, monodirezionale e ad elevata brillanza.

Le radiazioni elettromagnetiche del fascio laser hanno tutte la stessa lunghezza d'onda e, quindi, il medesimo colore.

I laser possono essere attivati a tutte le lunghezze d'onda, dall'infrarosso all'ultravioletto. Le lunghezze d'onda nell'ambito dell'ultravioletto sono state abbandonate perchè considerate teratogene e cancerogene.

Il fronte d'onda della luce laser non cambia nel tempo e tutte le onde del fascio luminoso sono in fase (coerenza spaziale e temporale) (Fig. 62).

A differenza della luce di una lampadina, che si diffonde in tutte le direzioni, la luce del laser si propaga in una sola direzione con dei raggi praticamente paralleli e, pertanto, con una divergenza molto piccola (Fig. 63).

La brillanza (ossia la potenza ) è la proprietà principale del laser.

La brillanza del laser è più elevata di quella delle migliori sorgenti tradizionali. Ciò è in relazione non tanto all'elevata potenza emessa, quanto alla bassa divergenza del fascio.

L'energia laser, indirizzata sui tessuti biologici, può essere assorbita o riflessa. Le radiazioni assorbite non si propagano in linea retta ma, a causa delle disomogeneità ottiche del tessuto attraversato, presentano frequenti cambi di direzione. L'assorbimento è influenzato dalla lunghezza d'onda, dal tipo di tessuto irradiato e dall'inclinazione del fascio.

La lunghezza d'onda è il parametro che maggiormente influenza l'assorbimento della luce laser da parte dei tessuti e ne condiziona la penetrazione in profondità. Le radiazioni con lunghezza d'onda inferiore a 4.000 A e superiore a 18.000 A sono completamente assorbite nei primi strati dei tessuti.

Minore è l'assorbimento tissutale delle radiazioni con lunghezza d'onda compresa fra 5.000 e 10.000 A, che, pertanto, raggiungono profondità maggiori.

Ciò spiega perché il laser He-Ne (6.328 A) e quello Diodico IR (9.040 A), pur possedendo minore potenza, penetrano più profondamente nei tessuti rispetto al laser a C02 (106.ooo A).

Il fascio deve essere perpendicolare alla superficie irradiata, per evitare il fenomeno della riflessione.

Gli effetti biologici del laser sono influenzati dalla potenza impiegata e dalla durata dell'irraggiamento. Con grandi potenze i laser provocano l'evaporizzazione dell'acqua cellulare e la carbonizzazione dei tessuti; con un minore apporto di energia compare l'effetto foto-termico, rappresentato dal fenomeno della denaturazione irreversibile delle proteine.

Con dosaggi ancora più bassi i laser provocano reazioni chimiche; impiegando dosaggi molto bassi si ha azione biostimolante.

I fenomeni di foto-evaporazione, gli effetti foto-termici e le reazioni foto-chimiche sono generati dai power laser, l'azione biostimolante è specifica dei mid e soft laser.

La luce laser è in grado di stimolare i mitocondri ed accelerare la produzione di ATP. L'aumentata produzione di ATP ricarica di energia le cellule per cui, se queste sono danneggiate da cause infiammatorie, traumatiche o degenerative, ricominciano a svolgere le loro funzioni fisiologiche.

La laserterapia ha una intensa azione vasoattiva sul microcírcolo. L'attivazione del microcircolo favorisce un maggior apporto nutritizio ed un miglior drenaggio di cataboliti dai tessuti.

La luce laser accelera la peristalsi linfatica, che facilita l'assorbimento di liquidi interstiziali e la riduzione degli edemi di origine flogistica e posttraumatica.

Studi sperimentali hanno dimostrato che i laser terapeutici determinano l'iperpolarizzazione delle membrane delle fibre nervose. Questo effetto sembra legato alla chiusura dei canali di membrana per il potassio, a causa di modificazioni delle lipoproteine superficiali. L'iperpolarizzazione provoca l'innalzamento della soglia di eccitabilità dei recettori del dolore.

I laser terapeutici trasformano le prostaglandine in prostacicline PG12, che hanno azione antiflogistica, antiedemigena ed antalgica.

Le modificazioni biologiche indotte dalla luce laser determinano i seguenti effetti terapeutici:

I power laser, attraverso il processo di evaporazione, sono in grado di distruggere i tessuti patologici senza danneggiare minimamente i tessuti sani circostanti e senza alterare le difese locali; inoltre permettono il taglio dei tessuti organici senza sanguinamento.

Per questi motivi i power laser hanno trovato un notevole impiego in chirurgia.

L'effetto biostimolante è ottenibile con i mid e con i soft laser. Tale effetto è stato dedotto dall'osservazione clinica che i laser acceleravano la cicatrizzazione di ulcere o piaghe torpide.

1 laser favoriscono la riparazione dei tessuti mediante l'aumento dell'attività metabolica delle cellule, l'attivazione del microcircolo e, secondo alcuni autori, anche attraverso la stimolazione dell'attività mitotica delle cellule.

1 laser terapeutici riducono la flogosi e l'edema locale. Questi effetti sono secondari all'azione delle prostacicline PG12 e all'attivazìone della peristalsi linfatica.

1 mid e i soft laser determinano analgesia perché innalzano la soglia di eccitabilità degli algorecettori e realizzano un'azione antiflogistica. Viene ipotizzata anche un'azione sul "Gate control" e sulla liberazione di oppiacei endogeni. In alcune sperimentazioni è stato infatti osservato che l'azione antalgica del laser viene annullata iniettando simultaneamente naloxone, antagonista delle endorfine.

Nell'effettuare le sedute di laserterapia bisogna attenersi alle seguenti norme:

1) Sono obbligatori, per l'operatore e per il paziente, occhiali per la protezione della retina. Inoltre l'apparecchio va installato in una stanza priva di superfici riflettenti.

2) La zona corporea deve essere denudata e detersa (con etere o con alcool). La presenza di grasso superficiale può produrre fenomeni di riflessione del fascio laser ed ostacolarne la penetrazione.

4) Possono essere effettuate applicazioni a scansíone (emissione continua) oppure a manipolo (emissione ad impulsi).

L'unità a scansione è dotata di comandi che permettono di regolare l'ampiezza dell'area da irradiare e la velocità di scansione orizzontale e verticale. Tale modalità di emissione consente di trattare superfici di grandi dimensioni.

L'unità a manipolo va manovrata dall'operatore. Il manipolo laser deve essere posizionato perpendicolarmente alla superficie da trattare e deve essere spostato con un movimento circolare o con un movimento di va e vieni. Le applicazioni a manipolo sono particolarmente utili nel trattamento del dolore localizzato.

5) Il dosaggio si basa sulla durata dell'irradiazione; pertanto, prima di ogni trattamento, l'operatore deve stabilire la durata della seduta terapeutica.

Il tempo di trattamento per ogni cm2 di superficie varia in relazione al tipo di laser impiegato, alla modalità di emissione (continua o ad impulsi) e alla potenza media.

Con i soft e i mid-laser si effettuano sedute della durata di 3-4 minuti nelle applicazioni a manipolo e di 15-20 minuti in quelle con emissione a scansione.

Per gli apparecchi con emissione impulsata va regolata anche la frequenza di emissione degli impulsi. In generale, vanno utilizzate le basse frequenze (100-1.000 Hz) per il trattamento di patologia a sede superficiale e le alte (5.000-10.000 Hz) per quelle a sede profonda.

6) Il numero totale delle sedute terapeutiche è correlato al tipo di patologia trattata e varia da 10 a 20 a seconda che si tratti di patologia acute o croniche.

In campo riabilitativo la laserterapia ha dato risultati eccellenti nelle patologia dei tessuti superficiali. Le indicazioni della laserterapia sono:

Rappresentano l'indicazione elettiva della laserterapia. Sono suscettibili di miglioramento le tendiniti del sottospinoso, del bicipite, dell'epitroclea, degli adduttori, della zampa d'oca e del tendine di Achille.

La laserterapia è molto efficace in caso di strappi muscolari, distorsioni e postumi dolorosi di contusioni.

In questa patologia la risposta terapeutica è incostante. I migliori risultati si hanno nell'artrosi delle mani e dei piedi.

La cicatrizzazione delle piaghe è favorita dalla biostimolazione cellulare e dall'attivazione del microcircolo e, secondo alcuni autori, dall'accelerazione della sintesi del collagene.

Non risulta che finora l'impiego terapeutico del laser abbia provocato incidenti. La laserterapia non va comunque utilizzata in presenza di:

Gli organi più vulnerabili alle radiazioni laser sono gli occhi e le ghiandole endocrine.

La retina può presentare gravi lesioni (per esempio distacco di retina) perché è molto sensibile alle radiazioni che cadono nella banda dell'infrarosso. 1 danni retinici possono essere prevenuti portando occhiali protettivi efficaci.