USOS DEL RAYO LASER EN ODONTOLOGIA RESTAURADORA. PRIMERA PARTE:
ASPECTOS GENERALES, CLASIFICACIÓN, INTERRELACIÓN CON LOS TEJIDOS VIVOS Y PRECAUCIONES EN EL USO
Od. Alfredo E. Natera G.
Profesor Asistente de la Cátedra de Odontología Operatoria.
Facultad de Odontología.
Universidad Central de Venezuela.
RESUMEN
La Odontología Operatoria trata, hoy más que nunca, de conservar la mayor cantidad de tejido sano, aplicando técnicas cada vez más conservadoras y materiales muy sofisticados. La incorporación de la tecnología Laser puede abrirnos un gran campo de futuros y nuevos tratamientos para brindar así soluciones a los problemas de nuestros pacientes.
El objetivo de esta revisión bibliográfica es conocer los diferentes tipos de Rayos Laser que se utilizan en Odontología, su funcionamiento, cómo influyen las diferentes longitudes de onda en los tejidos bucales (específicamente duros), las precauciones que debemos tener durante el uso del Laser, sus posibles alcances en la práctica odontológica y varias marcas comerciales que se pueden encontrar en el mercado.
ABSTRACT
Today more than ever, Restaurative Dentistry tries to preserve as much healthy tissues as possible, applying more conservative procedures and improved materials. Introduction of Laser technologies may open a greater field of new treatments in the future, bringing solutions to the problems of our patients.
The purpose of this review is to get enough knowledge about the different kinds of Lasers used in Dentistry, how do they works? How much influence have their wave length on oral tissues (mainly hard ones)? Which cautions are recommended during it use? How many procedures in dental practice can be done with Laser technology? Which brands are available?
INTRODUCCION
Hasta hace pocos años los Laser eran relativamente desconocidos en Odontología. Todo comenzó a cambiar en 1991, cuando 4 fabricantes de Laser exhibieron sus productos en la reunión de la Academia Dental Americana en Seattle, Estados Unidos de Norteamérica.
Las investigaciones básicas ofrecen nuevas posibilidades para el avance de la tecnología Laser. Algunas de esas técnicas ya han sido introducidas en la investigación clínica donde se consideran diferentes tratamientos, como son: vaporización de caries, eliminación de la hipersensibilidad dentinaria, medición y diagnóstico, efectos analgésicos, cirugía, soldaduras de prótesis dentales y grabado del esmalte.
Una revisión de la historia nos muestra algunas innovaciones que han influenciado enormemente la profesión odontológica en los últimos 50 años, entre las que se encuentran: el óxido nitroso por Horace Wells en 1844, la vulcanización por Goodyear en 1851, los rayos X en 1895 por Roentgen, la amalgama en 1895 por Black, la novocaína en 1904 por Einhorn, la máquina de colado en 1906 por Taggart, el desarrollo de la fluoración de las aguas en 1915 por Poller, el motor de aire en 1958 por Borden, las resinas compuestas en 1967 por Buonocore y el primer implante bucal de titanio en 1965 por Branemark,6 siendo, posiblemente, la turbina, el grabado ácido y el Laser los avances más significativos en la Odontología Moderna.
En el campo odontológico se han evaluado los efectos del Laser sobre los tejidos duros y las aplicaciones de las diferentes longitudes de onda que estaban disponibles.20
Los pioneros en este campo fueron Fisher y Frame en el Reino Unido, Pecaro y Pick en los Estados Unidos y Welcer en Francia.20
Los recientes desarrollos en Odontología Laser han permitido un incremento en la aceptación de esta tecnología para el práctico y el público en general. Considerando el interés en la tecnología, podemos asumir que las investigaciones continuarán acumulándose y permitiendo un uso clínico más extenso.20
Hoy, muchos creen que el Rayo Laser será (o ya lo es) el próximo adelanto que afecte la forma de ofrecer el servicio odontológico.6
Para 1988 los ingresos de los principales fabricantes de equipos Laser fueron de apenas $ 200,000.00; para 1991, estos aumentaron a $ 23,2 millones, aunque existía únicamente un tipo de estos aparatos y casi ninguno estaba destinado a la práctica odontológica (sólo 9 de ellos). Cuando la American Dental Laser (que luego cambió su nombre por el de American Dental Technologies) introdujo un nuevo tipo de Laser entre 1990 y 1991, este número de ventas aumentó a 283. La mayoría de los equipos fueron vendidos a usuarios como instituciones educacionales, de investigación y grupos de clínicos que se unieron para adquirir uno de ellos. Para 1995 una sola compañía vendió 1400 unidades de rayo Laser, todos en los Estados Unidos de Norteamérica, lo que da una guía razonable de cómo se está expandiendo el mercado.10
El precio de estos equipos puede ser alto, y lo será aún por unos cuantos años más. Muchos fabricantes están interesados en el desarrollo de esta herramienta, ya que en los Estados Unidos de Norteamérica existen apenas 5000 hospitales, mientras hay un estimado de 137.000 consultorios privados, que son un mercado potencial muy atractivo. Para llegar a ese mercado, las empresas seguramente bajarán los costos. Mientras que algunos piensan que un equipo como un Laser no puede ser vendido a un odontólogo privado, los gráficos recientes de ventas muestran que el mercado se está moviendo mucho y que para dentro de pocos años ésta será una herramienta común en el consultorio odontológico privado.10
Existe una duda sobre el futuro del Laser en la Odontología. Entender las diferencias entre las longitudes de onda puede ayudarnos para la utilización de esta tecnología en nuestra profesión.
Existen más de 12000 publicaciones acerca del uso de esta herramienta en Odontología21 y su número aumenta cada día; esto puede indicarnos el interés y los adelantos tecnológicos que suceden por la investigación constante en este tema.
Este instrumento no es ficción, es una realidad y está presente en nuestra época para que podamos hacer uso correcto de él, siempre que interpretemos muy bien la literatura y hagamos caso omiso de las pretensiones de los grupos interesados en comprometer al profesional con los resultados "milagrosos" del Rayo Laser.
REVISION DE LA LITERATURA.
1. ANTECEDENTES, ASPECTOS GENERALES Y FUNDAMENTOS FÍSICOS DEL RAYO LASER.
La luz ha sido utilizada como agente terapéutico por muchos siglos. En la antigua Grecia el Sol fue utilizado en la helioterapia: exposición del cuerpo al sol para la restauración de la salud. Los chinos lo utilizaron en el tratamiento de enfermedades como el cáncer de piel y aún en las psicosis.17
El nombre "Laser" es una palabra formada por las iniciales de la frase "light amplification by stimulated emission of radiation" (amplificación de luz por emisión estimulada de radiación).8,18
Albert Einstein, en 1917, a partir de su propia teoría sobre la naturaleza corpuscular de la luz (1916), anunció el concepto de "emisión estimulada", que es en esencia el fenómeno en el que se basa el Laser.5
La luz Laser es una radiación electromagnética en el rango de energía visible (o energía cerca de lo visible) que se produce como resultado de la emisión de luz a partir de incontables átomos o moléculas individuales.8,13
Recordemos que la unidad básica de la luz es llamada fotón. Los fotones se comportan como finas ondas similares a las ondas sonoras.17 Cuando un átomo es estimulado por medio de un fotón de luz, pasa a un nivel de energía superior; esto se llama "absorción". Cuando el átomo regresa a su estado fundamental, emite una luz incoherente; esto se llama "emisión espontánea". Si este átomo fuese nuevamente bombardeado por un fotón de luz, igual al fotón que inicialmente lo estimuló, pasaría al nivel de energía superior, y al descender al estado original, formaría dos fotones de luz, que serán idénticos en longitud de onda, fase y coherencia espacial; esto se llama "emisión estimulada". Ambos fotones son capaces de estimular la emisión de más fotones semejantes a ellos mismos y cada uno de estos formará una luz con características especiales.4, 17, 18, 20
La luz producida por un Laser consiste de fotones del mismo tamaño, movimiento y dirección, siendo entonces el rayo de luz de alto poder distintivo espectral, con características bien definidas.1, 9, 18, 19
La luz Laser tiene características específicas que describiremos a continuación:
La luz Laser es "monocromática" ya que los fotones que la forman tienen la misma energía y pertenecen a una misma longitud de onda y mismo color, es decir, tienen una ubicación específica dentro del espectro electromagnético.9, 20 Hacemos un ejemplo: con un Laser verde podemos perforar una pelota verde que se encuentra dentro de una pelota blanca, porque la pelota blanca no absorbe la luz verde sino que la deja pasar.18, 19
Además, esta luz es "coherente". Esto significa que todas las ondas que conforman el haz Laser están en cierta fase relacionadas una con otra, tanto en tiempo como en espacio. Esto se debe a que cada fotón está en fase con el fotón entrante.
La luz Laser es "colimada" (direccionabilidad), o lo que es lo mismo, en una sola dirección, ya que todas las ondas emitidas están casi paralelas y por tanto no hay divergencia del rayo de luz, por lo que permanece invariable aún después de largos recorridos.9, 18, 19
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| Fig. 1: Las principales características de la luz Laser son: coherencia, monocromaticidad y colimación. (Tomado de Pick R. M.) |
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| Fig. 2: Un rayo colimado como el del Laser contra uno no colimado de una linterna. (Tomado de Pick R. M.) |
De lo descrito anteriormente se deduce fácilmente que la luz Laser es muy intensa, ya que reune todas estas características, oscilando igual, y además concentradas y direccionales, sin apenas divergencias. Así se alcanza una concentración energética por unidad de superficie que es altamente considerable.
Los primeros informes de su empleo, a pesar de haber sido estudiados in Vitro, datan de finales de los años 1960. Pero no fue sino hasta principios de los años 80, que el Laser realmente debutó en la práctica clínica.
2. COMPONENTES Y FUNCIONAMIENTO DEL RAYO LASER.
Todos los Laser constan de tres elementos fundamentales:
1. Un medio amplificador, constituído por los átomos a excitar. Estos se encuentran en un tubo o una cavidad sellada. Este es el origen de la energía Laser.
2. Un generador o fuente de energía, destinado a producir la excitación de los átomos del medio amplificador (descarga eléctrica de alta frecuencia).
3. Un resonador óptico entre cuyos dos elementos está situado el medio a excitar, y facilita la retroalimentación de la luz que se amplifica. Está conformado por dos espejos altamente pulidos: uno de reflexión total y uno de reflexión parcial. Estos espejos redirigen los fotones incoherentes del medio activo, lo que produce una forma de luz brillante, direccional, monocromática y coherente.4, 11, 17
4. La fibra óptica: se utiliza sobre todo en algunos Laser, dada la dificultad de proyectar en pequeñas zonas la emisión de una lámpara, que suele ser de grandes dimensiones. El principal inconveniente es la pérdida de intensidad de la emisión a su paso por la fibra óptica, sobre todo si no es de calidad apropiada. Por otra parte, debe tratarse de un sistema de doble fibra óptica con dos niveles de refracción en su interior. La salida del haz de la fibra óptica se produce ya con una dispersión en torno a los 25 grados de angulación.
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| Fig. 3: Diagrama de los componentes del Rayo Laser. (Tomado de Pick R. M.) |
Distintos tipos de fibras ópticas:
Se van a diferenciar de acuerdo al material de que son fabricadas. Eso le da características específicas:
- Cuarzo. Son sumamente caras y carecen de flexibilidad, siendo, por lo tanto, muy frágiles. Se fabrican en diámetros muy pequeños de 600 micras, lo que obliga a interponer un sistema óptico de focalización. Produce pérdidas inapreciables en las longitudes empleadas en la terapia Laser.
- Vidrio. Son muy costosos y frágiles, un poco más flexibles que las de cuarzo y se fabrican en diámetros pequeños. Provocan pocas pérdidas en las longitudes empleadas.
- Plástico. Muy flexibles, bajo costo. Se fabrican en diámetro de hasta 3 mm. y ello hace innecesario el sistema de focalización. Provoca pérdidas elevadas de longitud (hasta 60% por metro). Sin embargo, en función de la calidad de la fibra y la perfección del pulido, puede rebajarse el porcentaje de pérdidas hasta llegar sólo al 15% por metro.
- Lentes Divergentes: constituyen el sistema más seguro de la dispersión Laser, no causando ninguna pérdida en la calidad de la emisión. Solamente habrá que observar las dimensiones del diámetro del haz tras la dispersión, en función del ángulo de refracción que hayamos producido.
La luz Laser puede ser dirigida a través de lentes que acumulan rayos convergentes, los cuales incrementan su intensidad hasta formar un "punto focal", que es la parte más intensa del rayo. Pasado el punto focal, el rayo diverge y el poder decrece. Esto produce dos formas en que el haz Laser puede actuar: enfocado y desenfocado y esto va a tener influencia directa en los efectos del Laser.
Para producirse la luz Laser debe existir primero una "inversión de población". Esto es logrado por el cambio obtenido en el "medio amplificador", debido a la activación de la "fuente de energía", lo cual lleva a las moléculas del "medio activo" a un estado excitado.
Se inician entonces los fenómenos de "absorción", "emisión espontánea" y "emisión estimulada", formándose una gran cantidad de fotones.15
Una vez que comienza la salida de fotones, ellos se reflejan en todas las direcciones dentro del tubo o cavidad sellada donde se encuentra el "medio activo amplificador", hasta que haya concentrado suficiente energía para pasar a través del extremo conformado por el "espejo de reflexión parcial", y formar así la luz Laser.15
Los Laser tienen parámetros físicos para controlar los efectos en los tejidos donde impactan. Se entiende que la luz Laser es una forma de energía. Esta energía viene representada en Joules (J). La potencia de un Laser viene expresada en vatios (W), y representa la cantidad de energía emitida en Joules por segundo. Un vatio de potencia es equivalente a un Joule de energía emitida en un segundo.
Potencia (W) = Energía (J) / Tiempo (seg.)
El Laser puede ser activado en forma pulsada. Estos pulsos se producen en unidades de tiempo. Este parámetro se mide en pulsos por segundo. Pulsos por segundo: p.p.s.
La frecuencia de las pulsaciones viene representada en Hertz. Frecuencia: ciclo por segundo: Hertz (Hz.)
El tamaño del punto luminoso, o punto focal, representa el área de energía del Laser que se aplica al material que sirve de blanco. Se mide en centímetros cuadrados (cm2); también se expresa en términos del diámetro del área circular en micrones (µ).
Tamaño del punto luminoso: (cm2) o (µ)
La densidad de la potencia es variable, muy importante en la determinación del efecto que un Laser tiene sobre el material irradiado. Se calcula como la potencia, expresada en vatios (W), dividida por el tamaño del punto luminoso en centímetros cuadrados (cm2).13
Densidad de potencia =
Potencia (W) / tamaño del punto luminoso (cm2)
La luz Laser puede ser emitida de varias formas. Dependiendo del tipo de Laser, se puede emitir un rayo de onda "continua" o un rayo "pulsátil".
Un rayo de ondas continuas consiste en la estabilización de la energía emitida continuamente. Es decir, mientras el Laser esté activado, la salida del haz será constante. Los Laser que emiten de forma pulsada logran un conjunto de pulsaciones repetidas en serie, ya que la energía es emitida en cortos estallidos; entre las pulsaciones no hay energía que se transmita.20
Existen dos métodos de impulsión del Laser de acuerdo a la distancia que existe desde donde es activado el mismo y el objeto. Estas formas de actuar son conocidas con el nombre de "contacto" o "sin contacto". En la forma de "contacto" la salida del haz Laser esta en contacto directo con la superficie de impacto. En la forma "sin contacto", existe una distancia entre la salida del haz Laser y el área de choque. Los efectos del Laser en los tejidos pueden variar de acuerdo a estos métodos de impulsión.20
3. CLASIFICACION Y TIPOS DE RAYO LASER.
Aunque el comienzo del desarrollo de la tecnología del Laser data apenas de tres décadas, existen actualmente muchos equipos Laser comercialmente disponibles.3
Los sistemas Laser difieren principalmente en:
a.- El "medio activo" de liberación de energía.
b.- En la longitud de onda de la energía liberada.
c.- En el rendimiento del poder disponible.
d.- En la capacidad de producir pulsaciones de energía.15, 20
Existen dos tipos generales de equipos Laser para aplicaciones odontológicas:
1.a.- Los llamados "Laser suaves".
1.b.- Los "Laser quirúrgicos" o "duros".15
1.a.- Laser Suaves:
Es el Laser de baja potencia o Laser frío, ya que su rayo no genera calor (Laser atérmico). Se comprende en este grupo todos los Laser cuya potencia de emisión es inferior a 50 mW.
Estos equipos Laser son esencialmente usados en las ciencias médicas como dispositivos para ayudar a la regeneración de tejidos, alivio de dolor, reducir la inflamación, edema y acelerar la cicatrización. Así, hemos encontrado que los Laser suaves más usados son Helio-Neón (He-Ne), Galio-Arsénico y Galio-Aluminio-Arsénico.15
1.b.- Laser Quirúrgicos o duros:
Es el Laser de alta potencia o Laser caliente, ya que su uso genera calor en la superficie sobre la que actúa (Laser Térmico).
Se trata de un rayo, principalmente destructor, por lo que su uso es muy importante en el campo de la industria.
Los tres tipos más comunes de Laser en esta modalidad son: Itrio-Aluminio-Granate (Nd:YAG), Anhídrido Carbónico (CO2) y Argón, y son los más frecuentemente usados durante los procedimientos odontológicos.
Con el fin de regular los procedimientos de seguridad en los sistemas Laser, se ha propuesto el siguiente esquema de clasificación.3, 13
Laser Clase I:
Seguros ante cualquier circunstancia.
Laser Clase II:
Tienen un rendimiento contínuo limitado de 1 mW, dentro de longitudes de onda visibles. La reacción de parpadeo se considera suficiente para proveer un elemento de protección al ojo humano. La mayoría de los rayos que dirigen a los Laser quirúrgicos disponibles, son de este tipo.
Laser Clase III a:
Es una extensión de los Laser Clase II pero con un límite superior de rendimiento continuo de 5 mW.
Laser Clase III b:
Son aquellos Laser que emiten a grandes longitudes de onda con límites de rendimiento contínuo de potencia de 0.5 W. Es peligroso verlos en forma directa.
Laser Clase IV:
Pertenecen a esta clase todos aquellos Laser cuyo rendimiento contínuo de potencia esté sobre los 0.5 W. Son utilizados en odontología para cortar y perforar.
Según las diversas utilidades que pueden encontrar en las ciencias de la salud los distintos tipos de Laser, podemos clasificarlos en dos grandes grupos:
1. “Quirúrgicos” o “de alta potencia”.
2. “Terapéuticos” o de baja y mediana potencia.
De todas maneras resulta condición previa una clasificación de los Laser de acuerdo con el tipo de medio activo utilizado, para situar posteriormente entre cada uno de ellos, los que van a tener aplicación en las ciencias de la salud en cualquiera de las dos direcciones apuntadas.
De esta forma nos encontramos con la siguiente clasificación:
1. Laser a Gas:
1.1. De mezcla de gases atómicos (He-Ne).
1.2. Moleculares (CO2, vapores de H2O).
1.3. De átomos ionizados (Argón, Criptón, Xenón).
2. Laser en estado sólido.
En ellos se introduce una especie atómica de comportamiento inestable, como aditivo, en un vidrio o cristal. Es el caso del Neodimio, que se introduce en un cristal YAG (ytrio, aluminio, granate).
3. Laser en estado líquido.
De poca utilización en medicina y odontología.
4. Laser químicos.
Como el fluoruro de hidrógeno. Igualmente poco utilizados en medicina y odontología.
5. Laser diódicos o semiconductores.
El más utilizado es el diódico de arseniuro de galio y aluminio (As, Ga, Al).
Otro tipo de Laser en Odontología incluye al Laser de Erbium: YAG (Er:YAG), Holmiun: YAG (Ho: YAG) y los Laser Excimer que combinan un gas de halógeno y un gas noble, por ejemplo: Argón-Fluoruro, Kryptón-Fluoruro, Xenón-Fluoruro.16
Para propósitos más comprensibles y de uso general, clasificaremos el Laser de acuerdo a su longitud de onda.
| Rojo | 760-630 nanómetros |
| Naranja | 630-600 nanómetros |
| Amarillo | 600-570 nanómetros |
| Amarillo-verdoso | 570-550 nanómetros |
| Verde | 550-520 nanómetros |
| Verde-azulado | 520-500 nanómetros |
| Azul | 500-450 nanómetros |
Violeta | 450-380 nanómetros |
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| Fig. 4: Ubicación de algunos de los Rayos Laser mas comunes en el espectro electromagnético. |
Tipo de Laser | Longitud de Onda | Tipo de Luz |
- Anhídrido Carbónico, Gas Carbónico o CO2 | 10600 nm | Invisible |
- Neodimio: Ytrio- Aluminio-Granate (Nd:YAG) | 1064 nm | Invisible |
- Argón | 488-514.5 nm | Visible |
- Helio-Neón (He-Ne) | 632.8 nm | Visible |
- Erbium: YAG (Er: YAG) | 2960 nm | Invisible |
- Holmiun: YAG (Ho:YAG) | 2100 nm | Invisible |
- XeCl-Excimer | 308 nm | Invisible |
- Arf-Excimer | 193 nm | Invisible |
- Diódico (Semiconductor, Arseniuro de Galio y Aluminio, As, Ga, Al.) | 904 nm | Invisible |
4. INTERRELACION DEL RAYO LASER CON LOS TEJIDOS
VIVOS.
Cuando el Laser impacta con un tejido, la energía fotónica puede tomar varias vías.20
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Fig. 5: La luz Laser dirigida al tejido puede ser reflejada, absorbida, diseminada o transmitida. (Tomado de Kutsch V. K.) |
Una es absorción, que se refiere a que tan lejos es absorbido o transferido el rayo dentro del tejido. Si el tejido absorbe la energía del Laser, la energía radiante es convertida en energía térmica. El rayo Laser presenta diferentes coeficientes de absorción en los distintos tipos de tejidos, este efecto depende en gran parte de la longitud de onda del rayo Laser con el que se actúa, el tipo de substancia y su contenido en agua.7, 17, 20
Los tejidos están compuestos de células y moléculas específicas, la radiación puede ser absorbida superficialmente o a profundidad, esto va a depender de la propia radiación y de la concentración de esas células y moléculas a diferentes profundidades dentro del tejido.
La distancia de la transmisión de la energía en el tejido es llamada penetración profunda. Matemáticamente esta es una función de absorción y los coeficientes de dispersión de una específica longitud de onda en el tejido. Simplemente la profundidad de penetración es el nivel de tejido expuesto por una longitud de onda particular. El calor generado por la absorción de la energía del rayo Laser en los tejidos vaporiza el área, pero no por la luz directamente. Algunos factores influyen en el efecto de esta energía térmica en los tejidos, incluyendo el tiempo de exposición, tipo de tejido, profundidad de la onda del Laser y habilidad del operador.12
La temperatura y los efectos sobre los tejidos son grandes cerca del haz de luz y disminuye a medida que la profundidad de la luz se incrementa.
Otro fenómeno que ocurre es la reflexión. Este se refiere a si el rayo es reflejado en el tejido y en que proporción. Puede ocurrir "reflexión especular" cuando la colimación del haz permanece intacta. Ocurre "reflexión difusa" cuando se perturba la colimación del haz, reduciéndose el poder de la densidad de la luz Laser. Su importancia radica en que el rayo que es reflejado, por lo tanto, no es absorbido por lo que no tiene ningún efecto sobre el tejido.
Una tercera vía es la dispersión, entendiéndose este fenómeno como la cantidad de energía fotónica que se dispersa en el tejido. Aquí también se interrumpe la colimación del haz. Esta dispersión depende en parte de la longitud de onda y del tipo de tejido.
La dispersión ocurre cuando la energía luminosa rebota de molécula a molécula dentro del tejido. Es afectada por el grado de absorción; de ser alta minimiza la dispersión. La dispersión distribuye la energía sobre un mayor volumen de tejido, disipando los efectos térmicos. En general, el rayo rojo visible (He-Ne) se dispersa muy poco o casi nada si se compara con el infrarrojo (diodo o semiconductor).
Finalmente puede ocurrir transmisión, que se refiere a que tan lejos es transmitida o irradiada la luz Laser a través del punto de impacto del mismo en el tejido y debe ser cuantificado.20 Sus efectos deben ser considerados antes de justificar un tratamiento, debido a que la transmisión es diferente en los distintos tejidos y depende también del tipo de Laser que se utilice.
La energía Laser debe ser convertida en alguna otra forma de energía para producir efectos terapéuticos en los tejidos donde impacta.
Los efectos del Laser en los tejidos, depende de las características del tejido mismo (color, consistencia), longitud de onda del Laser, densidad de potencia, frecuencia del impulso, método de impulso (con o sin contacto) y de la duración de exposición del haz Laser.7, 17
4.1. Efectos Térmicos del Rayo Laser.
El efecto térmico mejor conocido es la vaporización del tejido por la absorción de la luz Laser. Se produce por un aumento en las vibraciones internas entrelazadas, que se convierten en energía térmica, destruyendo los tejidos.9 Cuando un tejido absorbe luz a partir de un Laser, ocurre un calentamiento localizado que puede llevar a una desnaturalización proteica, coagulación y vaporización del tejido.14, 17
4.2. Efectos Fotoquímicos del Rayo Laser.
Estos efectos son pobremente conocidos, incluyendo la Bioestimulación, pero envuelve la irradiación con Laser con un poder medido en miliwatts. La base del efecto fotoquímico es la absorción de la luz con poco o ningún efecto térmico, llevando a un cambio en las propiedades químicas y físicas de los átomos y moléculas.9 Los procesos fotoquímicos pueden cambiar a efectos fototermales si la densidad de la energía se incrementa.2
4.3. Efectos No Lineales del Rayo Laser.
Cuando el Laser se activa con pulsos de duración menor de 1 microsegundo, la conducción de calor puede ser omitida, siempre y cuando se pulse la energía a cierto umbral. En estos casos ocurren una serie de efectos, los cuales no son térmicos, y se denominan fotoablasión y fotodisrupción.9
En la fotoablasión, las moléculas pueden ser disociadas a través de una luz de alta energía protónica, llevando a una disociación fotónica simple, la energía de alta densidad y corto pulso de duración lleva a un proceso multifotónico. Esto logra la remoción de finas capas de tejido sin daño térmico en las áreas vecinas de la zona tratada.3, 9, 14
Sólo los Laser Excimer (los que operan en el rango ultravioleta), son capaces de emitir radiaciones con energía suficiente para disociar las uniones atómicas y moleculares de esta manera.2
En la fotodisrupción, ocurre una ruptura óptica que se crea cuando se enfoca una luz Laser de alta energía y pulso de corta duración, en un punto focal muy pequeño. Esto puede romper el tejido debido a la formación de un "plasma" (una nube de partículas ionizadas con carga global neutra). Este plasma se debe a la ionización de las moléculas. Durante el proceso degenerativo del plasma, emanan ondas de choque secundarias que distribuyen energía con un efecto térmico casi nulo, destruyendo tejidos mecánicamente. Las ondas de choque pueden causar vaporización del tejido o ablasión.3, 9, 14
Cuando en Laser actúa sobre un tejido, no produce cambios en la estructura atómica de las células del mismo, y por tanto no hay oportunidad para mutación genética alguna.20 Esto no es igual para todas las longitudes de ondas del espectro electromagnético.
El mayor rango de energía del espectro electromagnético son los rayos equis (Rx). Las radiaciones ionizantes tienen suficiente energía en cada fotón para separar agua en iones negativos y positivos. La presencia de estos iones y radicales libres pueden causar mutación genética del ADN dentro del ácido nucleico de las células. En contraste, los fotones Laser no tienen energía suficiente para producir iones, por lo que el Laser no puede producir mutaciones genéticas. Aumentando el poder de densidad de la energía Laser, se produce más calor pero sin ionizar el agua, y por lo tanto no afecta el ADN celular a través de la ionización.13
INTERACCION LASER-TEJIDO | |
Interacción Tisular | Tipo de Laser |
Fototérmico | CO2, Nd:YAG, Er:YAG |
Fotodisrupción | Nd:YAG |
Fotoablasión | Excimer, Er:YAG, CO2 |
Bioestimulación | He-En, Diódico |
Existe otra característica de la terapia con Laser que debe ser considerada, esta es la duración de extinción, intensidad por la cual mas del 90% de la energía inherente es absorbida y se utiliza para comparar las profundidades de penetración del Laser. Esta duración de extinción es establecida en agua y la del Laser de CO2 es de 0.030 milímetros, esto significa que la energía del Laser de CO2 viaja aproximadamente 0.9 mm. Por supuesto que el tejido no está compuesto por agua 100 por ciento. La absorción de la energía Laser en cualquier tejido es la suma de las absorciones de cada uno de los componentes del tejido, por lo que la duración de la extinción del Laser de CO2 es menor de 0.030 mm.7
Fig. 6: La duración de extinción del Laser de CO2 y la necrosis producida de 0.1 mm en tejido vivo. (Tomado del folleto publicitario de LUXAR CORPORATION, 1995) |
SISTEMA DE TRANSMISION PARA EL LASER | ||
Tipo de Laser | Sistema de transmisión | |
CO2, Er:YAG | Espejos y fibras en desarrollo | |
Nd:Yag, Ho:YAG | Sistema de fibras | |
He-Ne, Diódico, Argón | Sistema de fibras | |
Excimer | Espejos y sistemas de Fibras | |
MODO DE TRANSMISION DE LOS LASER | ||
Tipo de Laser | Modo de transmisión de la energía | |
CO2 | Pulsado y contínuo | |
Nd:YAG | Pulsado y contínuo | |
Er:YAG, Ho:YAG | Pulsado y contínuo | |
Excimer | Pulsado | |
5. PRECAUCIONES EN EL USO DEL RAYO LASER.
La seguridad del Laser no debe ser sobreenfatizada. Cuando se emplea apropiadamente, el Laser es un instrumento muy seguro, pero ciertas medidas de seguridad deben ser acatadas estrictamente.
Más allá del posible daño a la boca, los peligros oculares deben prevenirse con mucho cuidado. La protección de ojos es esencial para el operador, paciente y empleados, y todo aquel que esté presente en el momento que se está aplicando el Laser. Los diferentes Laser requieren distintos tipos de lentes de seguridad y estos jamás deben ser intercambiados. El Laser de Argón requiere lentes de seguridad verde oscuro, así como el Laser de CO2 y el Nd:YAG requieren lentes claros.
Todo Laser utilizado en lugares y períodos errados puede causar daño a la estructura dental. Por lo tanto, ciertos medios defensivos dentales pueden ser necesarios para la protección del diente. Obviamente, se debe tener un extremo cuidado con relación a los gases potencialmente explosivos. Algunos objetos cerca de estos gases pueden ser tocados por el rayo y encenderse, originando fuegos y explosiones. Esta precaución es particularmente importante cuando se emplea anestesia general.
Se debe colocar la protección adecuada sobre los ojos y tejidos del paciente, que no se desean irradiar, de acuerdo con el rayo Laser que se esté utilizando y ante todo, se debe evitar la reflexión accidental con los espejos bucales u otra superficie reflectante. También se debe observar extrema precaución en todo lo concerniente a la corriente eléctrica, los interruptores o dispositivos activadores del rayo Laser para no encenderlos por error, y en especial, se deben colocar letreros en las puertas donde se efectúe la manipulación cuando el Laser esté en uso y tener la puerta del cubículo adecuadamente asegurada evitando así, la entrada de personas sin ninguna protección al área de trabajo.
De todas maneras, la seguridad mas completa y eficaz proviene del estudio, la comprensión y el entrenamiento para el manejo de esta herramienta totalmente nueva en nuestra profesión.
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Fig. 20: Señal de advertencia presente en todos los equipos Laser donde se observan, entre otros, el poder de salida, la longitud de onda y la clasificación de seguridad. (Tomado de Miserendino L. J., Pick R. M.) |
BIBLIOGRAFIA
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