Laser


LASER è l'acronimo inglese, cioè la “sigla”, di Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation, tradotto in Amplificazione di Luce tramite Emissione Stimolata di Radiazioni.
La radiazione laser proviene dunque interamente dal processo di emissione stimolata: M* + h? ? M + 2h? _ La radiazione LASER ha delle specifiche caratteristiche:

Direzionalità: il laser emette la radiazione in un'unica direzione, questa caratteristica permette di trattare le superfici in maniera estremamente precisa.

Monocromaticità: In spettroscopia si sfrutta questa caratteristica per ottenere spettri ad alta risoluzione.

Brillanza: Nei laser la quantità di energia emessa per unità di angolo solido è incomparabilmente più elevata rispetto alle sorgenti tradizionali. In particolare è elevato il numero di fotoni per unità di frequenza. Questa caratteristica è diretta conseguenza delle due precedenti. L'elevata intensità ha trovato anche diverse applicazioni tecnologiche, per esempio nel taglio dei metalli.

Coerenza: Mentre nell'emissione spontanea ogni fotone viene emesso in maniera casuale rispetto agli altri, nell'emissione stimolata ogni fotone ha la stessa fase del fotone che ha indotto l'emissione. La fase viene mantenuta nel tempo e nello spazio.

Impulsi ultra-brevi: Con diverse tecniche è possibile costruire laser che emettano pacchetti d'onde estremamente stretti nel dominio del tempo, attualmente si è giunti allo sviluppo di impulsi dell'ordine del femtosecondo.
 

Componenti di un Laser:

1)Componente attivo
2)Energia fornita al fascio
3)Specchio
4)Specchio semiriflettente
5)Fascio Laser




IL LASER IN MEDICINA

STORIA

L’utilizzo dei laser in medicina comincia negli anni ’60 con Leon Goldman che studiò le possibili applicazioni per il trattamento delle lesioni pigmentate e vascolari dei LASER Nd:YAG; Rubino e Argon. All’inizio del 1980 Parrish e Anderson proposero la teoria della fototermolisi selettiva, spiegando come alcuni bersagli possono essere colpiti utilizzando tempi e lunghezze d’onda specifiche.


INTERAZIONE TRA LASER E TESSUTI

I moderni laser cutanei sfruttano i principi della fototermolisi selettiva: determinate strutture cutanee fanno da cromofori e assorbono preferenzialmente certe lunghezze d’onda, specifiche per ogni dato laser.
Limitando il tempo di esposizione all’energia laser ad un tempo inferiore a quello di riposo termico del bersaglio (TRT) l’energia si concentrerà solo nel cromoforo evitando danni ai tessuti circostanti.
I cromofori più utilizzati sono l’ossiemoglobina nelle lesioni vascolari, la melanina in quelle pigmentate e l’acqua nelle cellule in genere. L’interazione dell’energia luminosa del laser produce tre tipi di effetto:

1- reazione fototermica per il diretto effetto della temperatura;

2- reazione fotochimica per interazione tra la luce e molecole fotosensibili (ad esempio le protoporfiine)

3- reazione fotomeccanica per l’espansione tecnica che genera la formazione di onde d’urto.

Tipicamente gli effetti più usati in campo medico sono quelli legati alla rezione fototermica.
La reazione fotomeccanica è tipica dei laser Q switched per la cura dei tatuaggi.


LASER VASCOLARI

I laser vascolari hanno come bersaglio l’emoglobina e la desossiemoglobina nel circolo venoso, quando l’energia luminosa incontra il target viene convertita in calore che danneggia irreversibilmente le cellule endoteliali che rappresentano il rivestimento interno dei vasi.
L’ossiemoglobina presenta 3 picchi di assorbimento: 418, 542 e 577 nm: poiché la melanina compete per l’assorbimento della luce è necessario selezionare bene le lunghezze d’onda.
La durata degli impulsi deve essere appropriata alla dimensione del vaso da trattare, comunque un impulso lungo, generando un danno più selettivo, creerà meno effetto “Porpora” ovvero meno stravaso emorragico. Tenuto conto, quindi, dello spettro di assorbimento e della profondità del vaso si usano nel trattamento delle lesioni vascolari L. d’Onda tra i 532 ed i 1064 nm, più la lesione è profonda e maggiore deve essere la L. d’O.
I laser più utilizzati in questo caso sono il KTP (Potassio Titanil Fosfato), il PDL (Pulsed Dye Laser), l’Alessandrite, il Diodo ed il Nd.YAG (Neodimio: Yttrio Alluminio Garnet ) oppure la Luce Pulsata Intensificata (IPL)_


LESIONI PIGMENTATE

Le lesioni pigmentate più comuni del Photoaging, cioè del foto-invecchiamento sono le lentiggini, il cui cromoforo bersaglio è la melanina che ha però molti picchi di assorbimento, tra i 200 ed i 2000 nm.
Le lesioni benigne dell’epidermide, più superficiali (lentigo solari, efelidi, etc.) vengono trattate con successo a differenza delle lesioni con molti melanociti attivi (melasma, macchie caffè latte, etc.) che sono meno responsive.
La natura superficiale della lentigo e l’ampio spettro di assorbimento del melanosoma, li rende accessibili a diverse L.d’O., quindi a più tipi di laser.
Tradizionalmente laser Q-switched tra i 694 ed i 1064nm (Alessandrite 755nm, Rubino 964nm, etc), sono stai utilizzati, ma anche laser long pulse sono sostanzialmente efficaci, probabilmente il bersaglio di questi ultimi non è solo il melanosoma.


LASER RESURFACING

La cute invecchiata è segnata dalle rughe, che sono causate da molteplici fattori ed hanno diverse patogenesi.
Un metodo per produrre una cute nuovamente liscia e permettere la formazione di collagene, quindi nuova matrice nel derma è il laser Ablativo.
Il laser continuo a biossido di carbonio C02 (10.640nm) è stato il primo ad essere impiegato tra il 1980 ed il ‘90 per il resurfacing cutaneo attraverso l’ablazione e lo stimolo, quindi, alla riepitelizzazione.
Gli effetti collaterali di ablazioni eccessive potevano essere le cicatrici.
Conseguentemente sono stati sviluppati laser superpulsati, con assistenza scanner al puntamento, e quindi il laser Er:YAG (2940nm).
Le Ld’O. 10.640 e 2940 hanno come bersaglio di assorbimento l’acqua, che è il principale componente cellulare, e per questo la luce di questi laser brucia ogni cellula che colpisce.


Laser
Q Switch
CO²
Erbium: YAG
Nd: YAG


Luce pulsata
Fotoringiovanimento
Couperose
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