FACULDADE SÃO LUCAS LASER TERAPÊUTICO PROPOSTA DE GUIA DE ESTUDO

Transcrição

1 FACULDADE SÃO LUCAS LASER TERAPÊUTICO PROPOSTA DE GUIA DE ESTUDO Porto Velho/RO 2015

2 LENOIR JOSÉ SERGE MARTA DIVINA DA SILVA FERREIRA LASER TERAPÊUTICO PROPOSTA DE GUIA DE ESTUDO Manual apresentado ao curso de Fisioterapia da Faculdade São Lucas, como requisito para conclusão disciplina TCC II. Orientador: Prof.ª Esp. Laurise Sousa Oliveira Co-Orientador: Prof.º M.º Rainier Antonio Q. C. Junior Porto Velho/RO 2015

3 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 08 2 HISTÓRICO DO LASER 2.1 Definição Histórico 12 3 BASES FISICAS DA RADIAÇÃO LASER Princípios Físicos Fibras Ópticas Princípios de Suposição Espectros Eletromagnéticos Radiações Corpuslares Ondas Eletromagnéticas 19 4 TIPOS DE LASER Tipos de Laser Laser de baixa potência Laser de alta potência 25 5 MODO DE AÇÃO DO LASER Frequências de Transmissão da onda Transmissão Laser Penetração e absorção do laser 28

4 6 EFEITOS DO LASER Efeito fotobiológico Efeito bioquímico Efeito bio-elétrico Efeito bioenergético Efeito terapêutico Efeito analgésico Efeito anti-inflamatório Efeito antiedematoso Efeito cicatrizante 32 7 TÉCNICAS DE TRATAMENTO COM LASER Técnicas de utilização do laser Dosagem Profundidade de penetração 36 8 APLICAÇÃO CLINICA DO LASER Cicatrização de ferimentos Força de tensão Respostas imunológica e óssea Inflamação Tecido cicatricial Considerações clinicas Indicação e Contra Indicação 41

5 9 PROTOCOLO DE TRATAMENTO Alivio da dor Reparo tecidual Edema e inflamação Tratamento das articulações Tratamento das lesões traumáticas das articulações Tratamento da artrite e reumatóide METODOLOGIA RESULTADO CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 54

6 Agradecimento Agradecemos ao Pai Eterno e a Santa Virgem Maria por sempre nos conduzir, iluminar e fortalecer dando a sabedoria de viver cada momento de nossas vidas; Agradecemos aos nossos pais, irmãos e familiares pelo o apoio e incentivo; Agradecemos por nosso maior tesouro nossas famílias que para: Eu (Marta) agradeço pelo amor e dedicação de meu esposo, Ângelo, e de nossas lindas princesas Clara Mariana e Karol Marina, confirmando a cada instante o amor de Deus em nossas vidas. Eu (Lenoir) agradeço por pode compartilhar a vida com amor e alegria com minha esposa, Jéssica e nossos filhos João Lucas e Giovanna; Agradecemos a Professora e Mestra: Ana Paula Fernandes de Angeles Rubira, pela credibilidade e apoio quando apresentou o tema como trabalho de conclusão do curso, dando início ao processo de desenvolvimento do mesmo. Agradecemos a Professora e Especialista: Érica Michele Freitas Maia pela orientação inicial, colaboração e ajuda sempre que foi solicitada para construção do presente trabalho. Agradecemos a todos os nossos Mestres, Professores da Faculdade São Lucas, de modo especial a nossa Orientadora Professora e Especialista: Laurise de Sousa Oliveira e ao nosso Co-orientador Professor e Mestre: Rainier Antônio Q. C. Junior pelo o apoio e contributo para o nosso crescimento profissional e pessoal; Agradecemos a todos os amigos pela oportunidade de convivência e amizade neste período tão valioso de nossas vidas.

7 Apresentação Este manual de estudo tem como ideal demonstrar a utilização terapêutica do laser, enfatizando suas bases físicas da radiação do laser, tipos de lasers, classificações, dosimetria, frequência de transmissão de onda, penetração, absorção, aplicação clínica, seu modo de ação e seus efeitos terapêuticos, destacando sua indicação e contra indicação. Tendo como foco principal a facilitação do entendimento e manuseio na utilização da prática clínica dos fisioterapeutas.

8 1 - INTRODUÇÃO Laser (Light amplification by stimulated emission of radiation Amplificação da luz por emissão estimulada de radiação) é um recurso terapêutico não invasivo atérmico e asséptico que emprega luz altamente organizada com o objetivo de proporcionar e estimular alterações fisiológicas. O cientista Albert Einstein no ano de 1916 foi o primeiro a demonstrar e comprovar as bases teóricas com radiação eletromagnética de amplificação micro ondas por estimulação de radiação (masers). Townes e Schawlow em 1955 demonstraram a possibilidade de produzir emissão estimulada de microondas sendo estendida para a região óptica do espectro eletromagnético. Theodore Maiman em 1960 desenvolveu pela primeira vez o laser de rubi sintético. Somente em 1965 que definitivamente o laser substitui o termo masers óptico. [2]. Existem diversos de tipos diferentes de laser, conforme comprimentos de ondas específicos e características únicas para cada um, dependendo do meio condutor utilizado. De acordo com cada tipo, são utilizados em aplicações industriais, comerciais, médicas, cirúrgicas e terapêuticas. Mas enfatizando o laser terapêutico temos o de alta potência e o de baixa potência determinando assim sua classificação. [2]. Os lasers de alta potência (lasers quentes) possuem potencial destrutivo devido às respostas térmicas que provocam. São utilizados no campo médico, nas áreas de cortes cirúrgicos e coagulação, oftalmologia, dermatologia, oncologia, dentre outras. [2]. Os lasers de baixa potência (frio ou suave) não possuem potencial destrutivo sendo eficiente na ação antiinflamatória e analgésica, que ajudam no reparo dos tecidos biológicos traumatizados, atua ainda na cicatrização aumentando o metabolismo da proliferação e da maturação celular, quantidade de tecido de granulação e diminuição dos mediadores inflamatórios. [30]. De acordo com o exposto acima esse trabalho tem o objetivo descrever aos fisioterapeutas os princípios físicos utilizados para produção da luz laser, os tipos de lasers, classificação, dosimetria, enfatizando as características dos lasers de baixa potência, analisando as aplicações, ações e efeitos terapêuticos, bem como observar suas indicações e contra-indicações.

9 2 HISTÓRICO DO LASER DEFINIÇÃO Analisando o significado da terminologia LASER, podemos dizer que é a amplificação da luz por estimulação de radiação. Essa luz possui altos níveis de energia e, é concentrada em um estreito feixe de luz monocromática. [10]. O laser é uma forma de energia eletromagnética com comprimentos de onda e frequências que estão dentro das porções de luz infravermelha e luz visível do espectro eletromagnético. [2]. O termo Laser significa Light Amplification for the Stimulated Emission of Radiation (Amplificação da luz por emissão estimulada da radiação). Luz altamente organizada estimulando alterações fisiológicas. [30]. Analisando este termo em partes temos: Segundo Veçoso (1993) a amplificação da luz: a radiação laser é constituída por ondas eletromagnéticas, visíveis ou não de acordo com o comprimento da onda. A amplificação explica-se pela alta concentração de energia devido ao grande número de fótons dos quais é constituída. A emissão estimulada de radiação ocorre quando um átomo é estimulado a emitir um fóton antes que ocorra espontaneamente. Sendo que nesse caso, o agente estimulador é outro fóton que, ao atingir o átomo excitado, estimula o elétron que havia saltado para um nível de maior energia a retornar à sua posição de equilíbrio, emitindo um fóton. [31]. A emissão estimulada ocorre quando um fóton interage com um átomo em estado de alta energia, gerando uma queda do sistema atômico e liberando dois fótons. Quando um fóton é liberado por um átomo excitado, estimula outro átomo igualmente excitado a se desexcitar, liberando fóton idêntico. [31]. Figura 1: Emissão Luz Fonte:

10 Mester et al.(1971) afirma que fótons liberados são idênticos em fase, direção e frequência. Para conte-los e gerar mais fótons, são colocados espelhos nas terminações da câmara. Os fótons são refletidos na câmara, que amplifica a luz e estimula a emissão de outros fótons a partir dos átomos excitados. Quando se atinge um nível especifico de energia, fótons de um comprimento de onda particular são ejetados pelo espelho semipermeável. Assim, é produzida uma luz amplificada por meio de estimulação de emissões O Laser. O laser é composto por um feixe de fótons idênticos, oscilando na mesma freqüência e com mesmo comprimento de onda, sendo assim monocromático. A partir do fato que todos os fótons podem se propagar na mesma direção, surge outra característica da radiação laser, a direcionalidade (colimação), onde permite que a luz se propague como um feixe. Outra característica do laser é ser coerente, pois todos os seus fótons estão na mesma fase, em tempo e espaço. [4]. Três propriedades distinguem o laser das fontes de luz incandescente e fluorescente. Coerência: as ondas emitidas por um laser são ditas coerentes por estarem sincronizadas no tempo e no espaço, isto quer dizer que, elas não apenas possuem o mesmo comprimento de onda e a mesma direção de propagação, como também se encontram alinhadas entre si, crista com crista e vale com vale. [31]. Ondas em fase podem somar energia. Este fato acontece quando duas ondas idênticas e em fase ocupam o mesmo espaço ao mesmo tempo. Nesse caso, seus efeitos individuais se somam e é produzida uma onda com a mesma freqüência, porém com o dobro da amplitude. Esse fenômeno é explicado pelo principio da superposição, válido para qualquer tipo de onda. [31]. Figura 2: Feixe Coerente Fonte:

11 Monocromaticidade: significa a especificidade da luz de um único comprimento de onda definida. Monocromático é aquele que apresenta uma só cor. Uma das principais diferenças entre a luz comum e a luz produzida por um aparelho de laser reside no quão monocromático é o feixe. Segundo os físicos Young e Freedman (2004), a luz monocromática, ou luz com um único comprimento de onda, é uma idealização inatingível. A luz emitida em um aparelho de laser é muito mais próxima do monocromático do que qualquer luz obtida por outra fonte. A luz vermelha obtida por uma lâmpada de gás neônio é menos monocromática que a luz laser vermelha. [31]. Figura 3: Característica da Luz laser de monocromaticidade Fonte: sci_arttext Segundo Mello et al. (2001) a importância dessa propriedade reside no fato de que, em determinado tecido, tanto a profundidade de penetração quanto a capacidade de absorção do laser estão diretamente relacionadas ao comprimento de onda emitido. Colimação ou Direcionalidade: é uma consequência da coerência espacial, quando os raios lasers permanecem em um feixe paralelo. Como as radiações não divergem, a energia é propagada em distâncias muito longas. Por isso, os lasers têm uma boa localização de alvo. [13]. Refere-se à direcionalidade do feixe de luz laser. Na luz comum, as ondas se propagam em várias direções, ou seja, o feixe é divergente. Isso faz com que a intensidade da luz diminua conforme se afasta da fonte. Já no caso do laser, as ondas se propagam de forma paralela entre si. A dispersão é mínima, evitando que o feixe perca intensidade conforme se propaga no espaço. Além disso, o feixe é bem estreito, o que permite a concentração de energia emitida. [31].

12 2.2 Histórico Albert Einstein, no ano de 1916 demonstrou os princípios básicos de geração desse tipo de luz. O primeiro trabalho feito com radiação eletromagnética amplificada tratava de amplificação de micro-ondas por estimulação da emissão de radiação MASERS (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation, ou Amplificação de Microondas por Emissão Estimulada de Radiação). [2]. No ano de 1955, Townes e Schawlow demonstraram que era possível produzir emissão estimulada de micro-ondas além da região óptica do espectro eletromagnético, onde esse trabalho logo se estendeu para a região óptica do espectro eletromagnético, resultando no desenvolvimento de aparelhos masers ópticos. Assim sendo foi construído em 1960 o primeiro masers óptico, por Theodore H. Maiman (criador do primeiro disparo de luz), quando desenvolveu o laser de rubi sintético. Vários tipos de laser foram construídos ao longo do tempo. Somente no ano de 1965 é que o termo maser óptico foi substituído por laser. [2]. No ano de 1963, o dermatologista Leon Goldman, foi o primeiro a testar o laser rubi na pele. [5]. Já no ano de 1964 fora desenvolvido os Lasers de árgon e dióxido de carbono (CO 2 ), onde rapidamente tornou-se o foco para o desenvolvimento de lasers cutâneos nos anos seguintes, neste mesmo ano fora realizado o primeiro tratamento com lasers Rubi e neodímio em um carcinoma das células basais. [5]. Em 1965 através do laser rubi Q-switched foi efetuado a primeira remoção de uma tatuagem. [5]. Em 1970, houve o surgimento do laser de argônio para o tratamento de lesões vasculares, porém de uso limitado devido à grande possibilidade de cicatrizes. Com a publicação do conceito de fototermólise seletiva em 1983, foi possível a compreensão da interação laser com os tecidos. (Kaminsky, S.K., 2009). Os principais avanços estiveram relacionados ao surgimento do excimer laser e do free-electron laser. Os primeiros excimer laser foi desenvolvido com fluoreto de xenônio. Em 1976 foi produzido o primeiro free-electrons laser, onde o meio ativo é composto por um feixe de elétrons livres. Além dos avanços tecnológicos nos lasers de diodo, em 1980 destacou-se a criação do primeiro laser emissor de raios X. [31].

13 O fenômeno laser é amplamente utilizado em aplicações industriais, militares, científicos dentre as quais variam entre discos de áudio e leitura óptica de supermercado até aplicações em comunicações e medicina. [2]. O Primeiro procedimento cirúrgico com sucesso utilizando laser foi na área da oftalmologia com a remoção de um pequeno tumor de retina. [31] Habitualmente os lasers médicos são denominados pelo nome do meio ativo ou meio lasante. Em relação ao estado físico o termo laser pode ser: gasoso, líquido, sólido e semicondutor ou de diodo. [21]. Braveman (1989) sugeriu que o tratamento a laser infravermelho era mais eficiente para a indução de cicatrização de feridas cutâneas, estimulando a atividade angiogênicas, contribuindo para uma maior atividade na cicatrização de úlceras na pele, em decorrência de um maior fluxo sanguíneo local.

14 3 BASES FÍSICAS DA RADIAÇÃO DO LASER 3.1 PRINCÍPIOS FISÍCOS Na física a energia luminosa é transmitida no espaço como ondas que contêm os fótons os quais contém uma quantidade definida de energia de acordo com seu comprimento de onda, sendo assim o laser é uma forma de energia eletromagnética com comprimentos de onda e frequências que estão dentro das porções de luz infravermelha e luz visível do espectro eletromagnético. [2]. FIGURA 4: Espectro Eletromagnético Fonte: Quando um fóton de luz é direcionado em átomo, ele pode ser absorvido, refletido ou transmitido, se ocorrer da partícula refletir ou transmitir não ocorrerá mudança da energia luminosa. Mas se o fóton for absolvido, a energia na orbita será aumentada. [19]. Os princípios da geração do laser são explicados pelas bases da teoria anatômica. Como se sabe o átomo é a menor partícula de um elemento retém todas as propriedades do respectivo elemento. Essa partícula fundamental é ainda subdividida outras partículas, os nêutrons, prótons e elétrons. Sendo que os nêutrons e os prótons possuem carga positiva e são encontrados no núcleo do átomo, já os elétrons possuem carga negativa giram em órbita ao redor do núcleo em níveis distintos de energia. Essa movimentação é causada pela diferença de polaridade entre o núcleo, com carga positiva e os elétrons com carga negativa. Deve- se ressaltar que os elétrons, uma vez mantidos em sua órbita não absorvem

15 nem irradiam energia ficando assim em seu menor nível, portanto é necessário que absorva uma quantidade de energia adequada para que seja movido ao mais alto nível orbital. [2]. Figura 5: Por dentro de um átomo Fonte: O átomo fica em estado excitado quando um elétron chega ao seu estado mais alto de energia, assim elimina o excesso de energia na forma de um fóton de luz, com as mesmas características do fóton incidente retornando o seu estado fundamental. Em pouco tempo, essa emissão estimulada de radiação, alcança relevantes proporções na ativação atômica, produzindo uma constante emissão de laser, o que chamamos de emissão espontânea. [31]. Os lasers têm assumido um importante papel no tratamento de doenças. Foram possíveis avanços significativos na área clinica em virtude do maior desenvolvimento de laser a funcionar a diferentes comprimentos de ondas, o laser constitui uma onda eletromagnética. [5]. A luz é uma forma de energia radiante que se propaga através de ondas eletromagnética e faz parte de um imenso espectro eletromagnético. Comprimento de onda é à distância entre dois pontos semelhantes de onda, dado em metros. [29].

16 3.2 FIBRAS ÓPTICAS Os equipamentos disponíveis, geradores de laser He-Ne o terapeuta utiliza a própria ampola de gás como caneta aplicadora (são chamados laser de aplicação direta), muitos aparelhos são construídos mantendo-se a ampola de gás dentro do aparelho. Na saída desta ampola é conectada uma fibra óptica que possibilita ao terapeuta grande facilidade na aplicação. O uso da fibra óptica proporciona perdas variáveis de potência, o que pode interferir com o tempo na aplicação, mas uma das vantagens da utilização das fibras ópticas é que elas proporcionam a perda de paralelismo típico da radiação a laser. Assim, ao se afastar a ponta da fibra da superfície do corpo do paciente, pode-se observar que a região irradiada aumenta proporcionalmente com o aumento da distancia. [28]. 3.3 PRINCÍPIO DA SUPERPOSIÇÃO As ondas, diferentemente do que acontece com a matéria, podem ocupar ao mesmo tempo o mesmo lugar no espaço. Este fato se da devido à teoria do princípio da superposição, sendo aplicável às ondas mecânicas e eletromagnéticas, que diz que: Quando duas ou mais ondas passam por um dado ponto, em determinado instante, a perturbação resultante é a soma algébrica das perturbações de cada onda. [9]. Onda mecânica é uma perturbação que se propaga através de um meio material, sólido, líquido ou gasoso. Um exemplo é uma corda esticada, sob tensão. Quando seguramos uma das extremidades da corda e a agitamos para cima e para baixo, a agitação se propaga através dela em movimentos do mesmo tipo. Nesse caso, a corda representa o meio de propagação. Outro exemplo de onda mecânica é o som, que se propaga no vácuo. Temos ainda as ondas do mar, as ondulações provocadas por uma pedra caindo sobre a água, os terremotos, entre outros. [31]. As Ondas eletromagnéticas não necessitam de material algum podendo se propagar no vácuo, diferentemente das ondas mecânicas, que se propagam através das oscilações das partículas de um meio. Uma onda eletromagética é formada por um campo elétrico e um campo magnético variáveis que se sustentam mutuamente. [29].

17 Figura 6: Frequência Onda Fonte: Nesse Caso, as grandezas que oscilam são o campo elétrico e campo magnético, originado por cargas elétricas oscilantes. São exemplos de ondas eletromagnéticas: as ondas de transmissão de rádio e televisão, as microoondas, a luz visível, os raios X e os raios gama. [29]. Figura 7: Tipos de Ondas Eletromagnética Fonte: ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO É o conjunto de ondas eletromagnéticas, provenientes da variação de seus comprimentos de onda e de sua frequência. [9]. As ondas eletromagnéticas possuem propriedades comuns e estão agrupadas no espectro eletromagnético. A faixa comum desse espectro abrange as ondas de transmissão de rádio e TV, a luz infravermelha, a luz visível, a luz ultravioleta, os raios x e os raios gama. Os comprimentos de onda correspondentes à luz visível estão compreendidos num intervalo de 400 a 700 nm aproximadamente. Esse intervalo pode ser subdividido em intervalos menores, equivalentes às diferentes cores. Dentro da faixa correspondente à luz visível no espectro eletromagnético, o intervalo que vai de 440 a 480 nm é responsável por provocar aos olhos humanos a sensação de cor azul. [31]. A maioria dos aparelhos LASER utilizados para fins terapêuticos emite ondas entre 600 a 1000nm. [20].

18 Juntas as várias cores que compõem o espectro de luz visível (violeta, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho) formam a luz branca. Através de um prisma, é possível decompor a luz branca nessas diversas cores. [20]. Figura 8: Espectro Eletromagnético Fonte: As ondas de rádio são radiações eletromagnéticas com freqüências entre 10 5 ahz a 10 8 Hz e comprimentos de onda de alguns metros a centenas de quilômetros. Isso porque existe uma relação direta entre essas grandezas, ou seja, uma determinada freqüência corresponde a um determinado comprimento de onda. [9]. A radiação emitida por instrumentos de laser também é radiação eletromagnéticas, sendo que os aparelhos mais comuns emitem ondas com freqüências entre o infravermelho e o ultravioleta. [9]. 3.5 RADIAÇÕES CORPUSCULARES Normalmente o termo radiação remete a conceitos destrutivos e prejudiciais à saúde, mas pelo contrário alguns tipos são totalmente inofensivos e outros, quando bem utilizados são benéficos. [15]. As radiações corpusculares são assim denominadas por serem constituídas por partículas reais, tais como: Radiação alfa: radiação corpuslar oriunda de átomos instáveis. Composta por dois prótons e dois nêutrons, equivalente ao núcleo do elemento Hélio. Não é muito lesivo, seu poder de penetração nos tecidos nos seres vivos é extremamente reduzido, devido possuir baixa velocidade e uma massa elevada. [15].

19 Radiação Beta: Elétron que se origina no núcleo de determinados átomos. É emitida a partir do núcleo atômico com uma determinada energia, diminuindo no decorrer de sua trajetória, podendo emitir radiações gama e raios X. Tem poder de penetração maior que alfa e menor que gama. [15]. Nêutrons: São partículas sem carga, de grande alcance. Figura 9: Partículas de Radiação Fonte: Cada elemento químico possui seu próprio padrão característico de camadas eletrônicas, níveis de energia. Cada elemento e caracterizado pelo número de elétrons que ocupam as camadas que circulam seu núcleo atômico. [14]. 3.6 ONDAS ELETROMAGNÉTICAS Onda é uma perturbação ou distúrbio, transmitido através do vácuo ou de um meio gasoso, líquido ou sólido. Podemos usar como exemplos de ondas: as ondas do mar, ondas de rádio etc. Todas podem transmitir energia de um ponto a outro, sem haver transporte de matéria. Cada onda pode ser caracterizada pela oscilação de uma ou mais variáveis que se propagam através do espaço. [29]. Na fisioterapia a aplicação de ondas de forma terapêutica, tem tido um uso amplo. As quais podem ser exemplificadas o ultra-som, as ondas curtas, os raios laser de baixa potência, o infravermelho e o ultravioleta. [7]. Também chamado de espectro eletromagnético, são variados grupos de ondas eletromagnéticas, definidos a partir de seu comprimento de onda e, como consequência, sua frequência. O conjunto das frequências emitidas por cada elemento químico quando excitado representa o espectro de emissão desse elemento. [14]. Apenas as radiações gama e X não fazem parte do arsenal fisioterápico.

20 4 TIPOS DE LASER 4.1 Tipos de Lasers Atualmente no Brasil, são utilizados variados tipos de lasers em fisioterapia, os quais não têm potêncial destrutivo, emitindo radiação de baixa a média potência e são nomeados de acordo com o que compõe sua substância radioativa. Entre eles em de forma de cristais sólidos, como o Rubi sintético, Neodímio: ítrio-alumíniogranada (Nd:YAG), Hólmio: ítrio-alumínio-granada (Ho:YAG) e Érbio: ítrio-alumíniogranada (Er:YAG); na forma de gases, como o Hélio-Neônio (HeNe), Argônio e o Dióxido de Carbono (CO2); ou na forma de semicondutores diodos, como Arseneto de Gálio (GaAs) e Arseneto de Gálio e Alumínio (GaAlAs). [20]. Segundo Agne (2005), os lasers são classificados em categorias (I, II, IIIA, IIIB, e IV), segundo intensidades e perigos: I e II São lasers de potência muito baixa e emitem luz vermelha visível, emitem radiação na faixa do infravermelho e não produzem efeitos na pele. São utilizados em leitores CD e códigos de barras. [11]. IIIA e IIIB São lasers de potência média inferior a 500 mw, emitem luz vermelha visível ou infravermelho invisível. São utilizados na fisioterapia para efeitos biomoduladores. São conhecidos como laser de baixa potência. Não produz efeitos térmicos significativos, embora sejam altamente prejudiciais à retina do olho. [20]. IV Lasers de alta potência são utilizados em cirurgias para coagulação ou corte. Com potência superior a 500mW, podendo chegar à nW. [20]. Na área da fisioterapia se utiliza laser de média potência abaixo da potência utilizada em cirurgias. [17]. Tabela I: Lasers utilizados em fisioterapia Tipo Laser גּ Forma de Emissão Percepção do Feixe Potência HeNe 632,8 nm Contínua Visível 2 a 15 mw AlGalnP 660 nm Contínua e Pulsada Visível 15 a 20 mw AsGa 904 nm Pulsada Não Visível 15 a 30 mw AsGaAl 830 nm Contínua e Pulsada Não Visível 30 mw Fonte: Agne, 2009.

21 Os lasers são classificados de acordo com a natureza do material colocado entre as duas superfícies refletoras. Existem diferentes tipos de lasers, cada um conforme seu comprimento de onda específico e características únicas, dependendo do meio produtor. Os meios de produção de laser incluem as seguintes categorias: cristal e vidro (estado sólido), gás e excimer, semicondutor, corante líquido e químico. [2]. Os lasers podem ser classificados, dentre diversos parâmetros, quanto ao meio ativo que produz a radiação e quanto à potência. [21]. Segundo Genovese (2007) quanto ao meio que produz a radiação, ele classificou os lasers quanto à: sólidos, gasosos, líquidos e semicondutores. Laser Sólido: seu meio ativo é constituído de um material sólido, como é o caso do laser rubi, composto por íons de alguns elementos químicos como o neodómio, érbio e o holmio, suspensos por um cristal sintético de ítrio e alumínio chamado de cristal YAG (yttrium aluminum garnet, ou granada de ítrio e alumínio). O cristal YAG serve para hospedar os íons produtores de radiação laser. Entre os mais utilizados estão: O laser de ND (neodímio: YAG), o de Er (érbio: YAG) e o de Ho (Hólmio: YAG). [31]. O rubi sintético (óxido de alumínio e cromo) está incluído nos cristais de laser, assim como o neodímio, ítrio, alumínio, granada e outros. Os materiais sintéticos garantem a pureza do meio, necessária para que as características físicas do laser se materializem ao invés dos materiais naturais. [2]. Laser Gasoso: é o tipo de laser mais comumente utilizado na odontologia e na medicina. Podem ser atômicos, iônicos ou moleculares e são os mais comuns e mais antigos. São constituídos por misturas de gases. São exemplos o laser de CO 2, o de HeNe, o de argônio, o de criptônio e o Excimer Laser. [21]. Laser Líquido: seu meio ativo é composto por corantes orgânicos, como a rodamina ou a cumarina. São os chamados Dye Laser lasers de corante. [31]. Laser Semicondutores ou Laser de Diodo: Sua base e composta por diodo, que opera no espectro infravermelho, conhecidos como diodos de laser condutores, constituído de Arseneto de Gálio (As-Ga), atuando na forma continuada ou pulsada. Fontes de emissoras de luz não coerentes, onde a sua fonte de radiação conhecido como LED. A palavra LED é a

22 sigla para a expressão Light Emitting Diode - Diodo Emissor de Luz. O LED é um tipo de Diodo semicondutor que emite luz. Operam com correntes elétricas mais baixas que os lasers. [19]. Um diodo semicondutor é um dispositivo eletrônico composto pela união de duas placas de materiais semicondutores, sendo que uma delas é o pólo positivo (placa P) e a outra, o pólo negativo (placa N) de um circuito que permite a passagem de corrente elétrica em um único sentido. O pólo negativo de um diodo é composto de um semicondutor com elétrons livres. O pólo positivo é composto por um semicondutor onde faltam elétrons. Aplicando-se uma voltagem negativa no pólo negativo, e uma voltagem positiva no pólo positivo, os elétrons livres se movimentam, estabelecendo-se uma corrente elétrica. [31]. A luz emitida por um LED situa-se dentro de um faixa relativamente estreita de comprimentos de onda no espectro eletromagnético. Os LEDs mais comuns emitem luz vermelha visível, mas existem aqueles capazes de emitir luz amarela, verde ou infravermelha. [29]. Um laser de diodo é obtido adicionando-se superfícies refletoras em ambas as extremidades da união de semicondutores em um LED, estabelecendo-s com isso uma cavidade ressonante. Desta forma, é possível obter um feixe de luz muito mais monocromática e coerente, ou seja, um feixe de luz laser. [31]. Os laser de AsGa (arseneto de gálio), o de AsGaAl (arseneto de gálio e alumínio) e o de InGaAlP (fosfeto de índio, gálio e alumínio) são exemplos de lasers de diodo. Sendo o primeiro laser de diodo desenvolvido o arseneto de gálio (GaAs), possuindo comprimento de onda de 904 nm no espectro infravermelho trabalhando no modo pulsado. [2]. Logo após surgir o primeiro laser de rubi, o laser a gás fora desenvolvido o quais incluem o hélio-neônio (HeNe), emite onda de luz no espectro visível em torno de 630 nm, podendo trabalhar no modo continuo ou pulsado. Sendo sua potência entre 1 a 10 mw. [20]. Os lasers líquidos também conhecidos como lasers de corante, devido usarem corantes orgânicos como meio produtor. Os comprimentos da onda do laser podem variar de acordo com a variação da mistura de corantes. [2]. Os lasers químicos geralmente têm potência excessivamente elevada e são usados frequentemente com objetivos militares. [2].

23 em: De acordo com a potência de emissão, a radiação laser pode ser classificada Power-Laser: Radiações emitidas com alta potência. Utilizado para viabilizar as cirurgias com o uso do raio laser, fornecendo à radiação um potêncial destrutivo. Exemplo Laser de CO 2, Argônio etc. [13]. Mid-Laser: Radiações emitidas com potências médias e não possui potêncial destrutivo. Exemplo do Laser de Arseneto de Gálio (As-Ga). [13]. Soft-Laser: Radiações emitidas em baixa potência e também não possui potêncial destrutivo. Exemplo do Laser de Hélio-Neônio (He-Ne). [13]. Os lasers terapêuticos mais comuns são os do tipo semicondutores de arseneto de gálio (GaAs), arseneto de gálio e aluminio (GaAlAs) e os do tipo gasoso hélio-neônio (HeNe). Na década de 80 surgiu o diodo semicondutor de Arseneto de gálio, o mesmo possui comprimento da onda de 904nm no espectro infravermelho. Além de apresentar maior penetração no tecido biológico de 30 a 50mm, o mesmo possui menor dimensão em relação ao HeNe. [13]. O diodo semicondutor de Arseneto de Gálio e alumínio possui comprimentos de 780 a 870nm, sua luz é invisível e está no espectro vermelho. [21]. Os lasers dependendo da intensidade de energia que fornecem são classificados como alta ou baixa potência. [2]. Cepera et al., (2008) afirma que a classificação do laser se da pela potência de emissão de radiação: laser de alta intensidade ou Hit (Higth-intensity Laser Treatment), proporcionam potêncial destrutivo,são utilizados em cirurgias e tem a função de cortar, coagular e vaporizar os tecidos; Laser não cirúrgico ou Lilt (Low Intensity Laser Treatment) emitem radiação de baixa potência,não possuem potêncial destrutivo promovendo assim a bioestimulação sobre os processos moleculares e bioquímicos nos tecidos, além de possuírem ação (analgésica e anti - inflamatória). [36]. Na área da saúde, a classificação dos tipos de laser tem sido sintetizadas como Laser de Alta Potência e Laser de Baixa Potência, sendo que os laser de alta potência, com potêncial destrutivo, não pertencem aos recursos fisioterapêuticos, enquanto os lasers sem potêncial destrutivo (Mid e Soft) constituem os fisioterápicos dentro do contexto da radiação laser. [13].

24 4.2 - LASERS DE BAIXA POTÊNCIA Lasers de baixa potência, não produzem calor significante e não possuem poder destrutivo. São conhecidos como frios ou suaves, por suas propriedades analgésicas, antiinflamatórias e regeneradoras. É também denominado de lasers de baixa intensidade ou lasers terapêuticos. Os principais lasers de baixa potência são o laser hélio-neônio (HeNe) e os lasers semicondutores de arseneto de gálio e alumínio (AsGaAl), de arseneto de gálio (AsGa) e de fosfeto de índio, gálio e alumínio (InGaAlP). [31]. A laserterapia de baixa potência, nos últimos anos com a introdução de pequenos fotodiodos compactos para a emissão de laser tem produzido um aumento no uso dessa terapia. Portanto tal modalidade tem encontrado aplicações cada vez maiores, apesar de ainda precisar de aprovação pelo órgão regulamentador americano (FDA), para várias condições como o tratamento de lesões de tecidos moles, feridas abertas, condições artríticas e dores associadas. [34]. Laser de baixa potência é um termo genérico que define a aplicação terapêutica de lasers e monocromáticos com potência baixa menor ( 500 mw) para tratamentos de doenças com dosagem ( 35 J/cm²) são consideradas baixas para efetuar o aquecimento detectável nos tecidos irradiados. [22]. A utilização do laser de baixa potência é uma área de aplicação nova na medicina para utilização de cicatrização de feridas e manejo da dor. O laser de baixa potência produzem potência máxima de menos de 1 mw, que ao invés de produzir efeitos térmicos produzem efeitos fotoquímicos e com isto não aquece dos tecidos. Ocorrem variações na diferença exata do débito de potência que limita o laser de alta e baixa potência. Qualquer aparelho de laser que não gera resposta térmica apreciável, até 500 mw de potência, são considerados de baixa potência. [37]. A radiação laser obtida através da mescla de gases hélio e neônio se tem mostrado com grande poder terapêutico tanto em lesões superficiais como em lesões profundas. Porém, comparativamente aos laser As-Ga, apresenta potêncial terapêutico mais destacado em lesões superficiais, tais como lesões dermatológicas, estéticas ou em processo de cicatrização. Por ser visível o laser He-Ne permite um maior número de formas de aplicação quando comparado ao laser As-Ga. O laser As-Ga é uma radiação obtida a partir de estimulação de um diodo semi-condutor e apresenta potêncial terapêutico destacado em lesões profunda, do tipo articular,

25 muscular etc. Devido o fato de não visível limita o laser As-Ga no que se refere às formas de utilização. [20]. Os comprimentos de onda empregados situam-se entre o vermelho e o infravermelho. Comprimentos de onda na faixa o vermelho são indicados principalmente para estimular o processo de reparo de tecidos moles e promover efeito antiinflamatório nos tecidos musculares. Já os comprimentos de onda na faixa do infravermelho são mais utilizados sobre o processo de reparo de tecidos duros e neurais, no controle da dor e na drenagem sobre os linfonodos. [8]. Inicialmente, o laser de baixa potência era tido como bioestimulador, um reflexo dos primeiros resultados encontrados nos testes biológicos feitos com esse tipo de laser, entre eles a aceleração do reparo de feridas. No entanto, esse termo passou a ser substituído por biomodulação, já que se acredita que esse laser possa tanto estimular quanto inibir a atividade celular. [37]. Figura 10: Photon Laser I, II e III Fonte: Faculdade São Lucas Clínica de Fisioterapia Potência útil do emissor: 100mw; Emissor invisível: Laser infravermelho; Comprimento de onda: 808 nm (típico); Meio ativo: AsGaAl LASERS DE ALTA POTÊNCIA O laser de alta potência são conhecidos como quentes, são usados no âmbito médico incluindo oftalmologia, dermatologia, oncologia e cirurgia vascular. Elevam a temperatura local e possuem poder destrutivo. Podem cortar, vaporizar, coagular e desinfetar tecidos. [12].

26 Também são chamados de lasers de alta intensidade ou lasers cirúrgicos. Os lasers de rubi, cristal YAG, CO 2, argônio e os excimer são exemplos de lasers de alta potência. [5]. Os lasers de alta potência são utilizados em inúmeras áreas no âmbito médico, tais como: corte cirúrgico e coagulação, oftalmologia, dermatologia, oncologia, cirurgia vascular e odontologia. [21]. Figura 11: Penetração Laser Alta Potência Fonte: Os raios lasers são atraídos por cromóforos específicos, sendo necessário menor potência para incisar o tecido quando este apresenta grande quantidade de cromóforos.na presença de inflamação, hiperemia menor potência é necessária pela quantidade de cromóforos (aglomerados moleculares capazes de absorver a luz) existente no tecido. No entanto em tecidos mais fibrosos é necessário maior potência. [20].

27 5 MODO DE AÇÃO DO LASER Quando a radiação a laser interage com a matéria os efeitos são os mesmos de qualquer outra radiação eletromagnética, ocorrendo reflexão, refração e absorção. [6]. 5.1 FREQUÊNCIAS DE TRANSMISSÃO DA ONDA O comprimento da onda do laser é determinado pelo material que compõe o meio ativo. Para que o aparelho produza um certo comprimento de onda, é preciso selecionar um meio ativo cujos átomos apresentem camadas com diferenças de energia equivalentes ao comprimento de onda desejado, por onde transitarão os elétrons. [29]. Na relação período/frequência considerando que o período é o tempo gasto para realizar um ciclo e que frequência é o número de ciclos por segundo, torna-se fácil compreender a relação inversa entre essas duas medidas. Isso implica em que, quanto maior for o período, menor será a frequência. A frequência é o número de ciclos ou pulsos por segundo e é representada pela letra f e sua unidade é o Hertz (Hz). [29]. Uma grande porcentagem dos aparelhos a laser usados rotineiramente na prática clínica tem uma saída de onda contínua (CW continuous wave -, ou seja, a potência de saída é essencialmente invariável ao longo do tempo). As unidades pulsadas, a frequência de repetição de pulso é expressa em hertz (Hz, pulsos por segundo). Os valores típicos da frequência de repetição de pulso podem variar de 1 a dezenas de milhares de Hz. [37] TRANSMISSÃO DO LASER A radiação a laser passa inalterada através do espaço e ser ligeiramente alterada no ar (no caso da radiação visível), mas é marcadamente alterada ao inserir material mais denso, tais como os tecidos. [6]. Os lasers podem ser pulsados ou focados. Quando a radiação a laser é absorvida pelos tecidos, isto pode ocasionar aquecimento se a intensidade for suficiente. O modo pulsado reduz drasticamente a quantidade de energia emitida pelo laser. A profundidade de penetração da radiação vermelha visível e infravermelha curta é de apenas poucos milímetros. [6]. Para que a radiação laser produza algum efeito sobre o corpo humano é necessário que ela seja absorvida pelo mesmo, é necessário que ocorra uma

28 uma interação dessa radiação com as estruturas moleculares e celulares do corpo humano. [4]. 5.3 PENETRAÇÃO E ABSORÇÃO DO LASER Qualquer energia aplicada ao corpo pode ser absorvida, refletida, transmitida e refratada. Os efeitos biológicos resultam apenas da absorção de energia e, à medida que mais energia é absorvida, há menos disponível para os tecidos mais profundos e adjacentes. A quantidade de radiação absorvida depende, em parte, da quantidade e da distribuição de pigmentos que, de pessoa a pessoa, se apresentam em diferentes maneiras e quantidades. Mesmo numa só pessoa. Diferentes partes do corpo possuem maior ou menor quantidade de estruturas absorventes. Num mesmo individuo, a quantidade de radiação absorvida pode variar de acordo com a região do corpo irradiada. [2]. Figura 12: Interação Tecidual Fonte: A absorção é o ponto de maior importância, pois é a absorção que determinará seus efeitos, cuidando para que a maior quantidade de radiação possível seja absorvida. A incidência da radiação deve ser sempre perpendicular, de modo a dificultar a reflexão e a parte do corpo a ser irradiada deve estar sem barreiras mecânicas, tais como, cremes, suor pelos em excesso etc. [2].

29 6 - EFEITOS DO LASER As duas maiores utilizações da terapia a laser são para a cicatrização tecidual e o controle da dor, sendo utilizada para promover a cicatrização e tratamento de diferentes tipos de lesões do tecido mole, como no rompimento muscular, hematomas, e tendinopatias. [6]. Figura 13: Efeitos do Laser Fonte: EFEITO FOTOBIOLÓGICO A teoria do efeito fotobiológico justifica a existência dos efeitos apresentados a partir do extremo contraste luminoso que a radiação laser proporciona, ou seja, quanto maior for o contraste luminoso, maior será o efeito, sendo assim quanto maior for a potência de emissão, maior será os contrastes luminosos e consequentemente, melhores serão os efeitos. [4]. 6.2 EFEITO BIOQUÍMICO Reúnem a liberação de substâncias pré-formadas, que ocorrem em decorrência da incorporação da radiação a laser. É um dos principais efeitos decorrentes da interação da radiação com os tecidos, causando a liberação de substâncias pré-formadas como histamina, serotonina, e bradicinina; modifica as reações enzimáticas normais provocando a produção de ATP, provocando a aceleração da mitose, e a síntese de prostaglandinas, além da lise de fibrinas, aumento do número de leucócitos e atividade fagocitária, aumento do fluxo hemático por vasodilatação e estimula a produção de tecido de granulação. [7].

30 6.3 EFEITO BIOELÉTRICO O efeito bioelétrico da radiação laser se resume na manutenção do potêncial de membrana, a qual pode ser favorecida pela radiação a laser a partir da interferência direta sobre a mobilidade iônica. [25]. As células têm seu interior eletricamente negativo em relação ao seu exterior, possuindo gradiente iônico preservado pelo potêncial de membrana, porém este em situações patológicas não funciona de forma satisfatória. O LASER tem ação dupla no que diz respeito aos efeitos fotoelétricos, de forma direta atua sobre a mobilidade iônica entre o exterior e interior celular; e de forma indireta, através do incremento da produção de ATP, torna a bomba de sódio e potássio mais eficaz devido à maior disponibilidade de ATP consumido em seu mecanismo funcional. [28]. 6.4 EFEITO BIOENERGÉTICO O efeito bioenergético é a normalização energética que a radiação laser proporciona ao bioplasma. O aporte energético da radiação a laser tem a capacidade de normalizar o contingente energético que coexiste com o contingente físico dos indivíduos. [25]. Na teoria da bioenergia sugere que a matéria orgânica não tenha somente uma estrutura material-bioquímica, mas também uma estrutura energética não bem compreendida. O efeito bioenergético é uma normalização, reposição da energia orgânica perdida. Essa normalização proporciona benefícios terapêuticos, pois ocorre interferência do contingente energético sobre o físico e vice-versa; tendo aplicação comum nos pontos de acupuntura com fins de restabelecer o equilíbrio energético de um órgão ou sistema. [28]. 6.5 EFEITOS TERAPÊUTICOS DA RADIAÇÃO LASER EFEITO ANALGÉSICO Justifica-se o efeito analgésico do laser de baixa potência devido, caráter antiinflamatório, Interferência na mensagem elétrica, Estímulo à liberação de β- endorfina, Redução do limiar de excitabilidade dos receptores dolorosos, eliminação de substâncias algógenas, Equilíbrio energético local. [27]. O LASER garante efeito de forma local e até sistêmica quando reduz a inflamação, pela reabsorção do exudato favorecendo a eliminação de substâncias algógenas, eleva o limiar doloroso das terminações nervosas livres, e interfere no potencial elétrico de transmissão do estimulo doloroso; no nível do tálamo bloqueia a percepção da dor estimulando a produção de neurotransmissores endógenos como

31 a encefalina e a beta-endorfinas, e a partir de zonas reflexas ocorre à atuação sobre o cérebro diminui os níveis de bradicinina e ativa a liberação de endorfinas. [28] EFEITO ANTI-INFLAMATÓRIO Dá-se pela inibição da síntese de prostaglandinas, além do estímulo a microcirculação que garante um maior aporte de nutrientes, oxigênio e substâncias defensivas. A partir de qualquer lesão tecidual, são liberadas substancias como: histamina, serotonina, bradicinina, fosfolipase entre outras. [27]. Figura 14: Efeito Analgésico e / ou Anti-Inflamatório Fonte: Faculdade São Lucas Clínica de Fisioterapia O efeito anti-inflamatório da radiação a laser de baixa potência justifica-se a partir dos pontos: Interferência na síntese de prostaglandinas: Desempenham um papel importante em toda a instalação do processo inflamatório, determinando uma sensível redução nas alterações proporcionadas pela inflamação. Estímulo à Microcirculação: Garante um eficiente aporte de elementos nutricionais e defensivos para a região lesada proporcionando melhores condições para a resolução da congestão causada pelo extravasamento de plasma. [25]. Figura 15: Efeito Antiedematoso Fonte: Faculdade São Lucas Clínica de Fisioterapia EFEITO ANTIEDEMATOSO Um dos resultados da instalação do processo inflamatório é o surgimento do edema, consequentemente do aumento da permeabilidade de vênulas e do inevitável extravasamento do plasma. Uma vez que modifica a pressão hidrostática intracapilar, melhora da absorção de líquidos intersticiais com a ativação da

32 generação tissular e ação fibronilítica. [27]. A ação antiedematosa do laser de baixa potência justifica-se a partir dos seguintes fatos: Estímulo à Microcirculação: Há melhoras condições de drenagem da coleção de plasma que forma o edema. O LASER estimula a microcirculação em decorrência de efeitos bioquímicos como a liberação de histaminas que exerce ação sobre os esfíncteres pré-capilar paralisando-os e deixando-os abertos, garantindo maior vasodilatação e aumento do fluxo sanguíneo local levando a um maior aporte de nutrientes e oxigênio e uma maior eliminação de catabólitos, além de um maior aporte de elementos defensivos, promovendo um efeito antiinflamatório. [25]. Estímulo ao Trofismo local e da reparação: o aumento da produção de ATP e o incremento da velocidade mitótica, leva ao trofismo de células, tecidos e órgãos na zona irradiada, aumentando também os processos de reparação a nível tissular e orgânico, devido ao estímulo a capacidade de cicatrização do tecido conjuntivo e a neoformação de vasos sanguíneos a partir dos já existentes. Outras ações são: aumento da velocidade de regeneração das fibras nervosas lesionadas, ação sobre a aceleração do calo ósseo, aumento da troficidade da pele, ação específica sobre os fibroblastos das fibras colagenosas e elásticas. [25]. Ação fibrinolítica: Proporciona resolução efetiva do isolamento proporcionado pela coagulação do plasma. [25] EFEITO CICATRIZANTE Os efeitos terapêuticos proporcionados pela radiação laser de baixa potência, certamente é o cicatrizante que mais se destaca, sendo assim podem afirmar que, dentro os recursos físicos existentes, o laser de baixa potência é o mais eficaz no que se refere ao estímulo à cicatrização. Esse poder terapêutico deve-se a incremento à produção ATP, aumento de fibroblastos e fibras de colágeno; a regeneração dos vasos sanguíneos e o incremento da velocidade da mitose, garantindo assim o aumento da velocidade de crescimento de nervos seccionados e da reepitelização. [27].

33 Figura 16: Efeito Cicatrizante Fonte: Como precaução e uma melhor absorção, o procedimento da limpeza deve ser mantido para evitar contaminações cruzada com a ponta do aplicador. Sendo de suma importância o uso de óculos de proteção tanto o paciente quanto o fisioterapeuta, evitando assim a exposição aos reflexos e a possibilidade de danos irreversíveis a retina. [2]. Figura 17: Assepsia local para Aplicação do Laser Fonte: Faculdade São Lucas Clínica de Fisioterapia

34 7 TÉCNICAS DE TRATAMENTO COM LASER O método de aplicação do tratamento com laser é relativamente simples, mas certos princípios devem ser discutidos de modo que o fisioterapeuta possa determinar com precisão a quantidade de energia fornecida aos tecidos. A energia a laser é emitida a partir de um aplicador remoto manual. Existem duas técnicas de aplicação que podem ser utilizadas isoladamente ou combinadas, a técnica pontual e a de varredura. [20]. 7.1 TÉCNICAS DE UTILIZAÇÃO DO LASER Para se administrar um tratamento com laser, a ponta do aplicador deve estar em contato leve com a pele e direcionada perpendicularmente ao tecido alvo enquanto o laser funciona no tempo determinado. A técnica de varredura é o método utilizado com mais frequência e deve ser empregada sempre que possível, e consiste em dividir a área de tratamento em uma grade de centímetros quadrados, com cada centímetro quadrado estimulado por tempo específico. A alternativa é a técnica de varredura na qual não há contato entre a ponta do laser e a pela, a ponta do aplicador deve ser mantida entre 5 e 10 mm do ferimento. Como ocorre divergência de feixe, a quantidade de energia diminui à medida que a distancia do alvo aumenta. Não se recomenda tratamento com distancias maiores do que 1 cm. [20]. 7.2 DOSAGEM Para determinar a dose de radiação laser que será utilizada em um tratamento, é preciso conhecer os parâmetros seguintes: Energia (E): que é a capacidade de efetuar trabalho. É quantificada em joules (J). [12]. Potência (P): que é a grandeza que indica a quantidade de energia depositada por unidade de tempo. É medida em watts (W). Um watt é o mesmo que 1 joule por segundo (1J/s). [12]. Densidade de energia (DE): que é a grandeza que relaciona a quantidade total de energia aplicada com a área irradiada. É expressa em J/cm 2. [12]. O parâmetro densidade de energia é normalmente utilizado para expressar a dose de energia recomendada em função do tipo de tratamento. O cálculo de DE é feito com base na área de secção transversal do feixe laser. [25].

35 Os primeiros protocolos que regiam o cálculo de DE consideravam que um feixe de laser se distribuía de maneira uniforme através do tecido abrangendo uma área de 1 cm 2, e que essa deveria ser a área considerada para calcular a DE. Essa metodologia foi sendo abandonada aos poucos, visto que é difícil estabelecer com precisão uma área de alcance para um feixe de radiação que incide sobre um tecido biológico devido à complexidade e heterogeneidade desse tecido. Os novos protocolos passaram então a utilizar a área de secção transversal do feixe laser para o cálculo de DE. Como essa área é cerca de 20 vezes menor que 1 cm 2, as doses recomendadas para terapia a laser de baixa potência passaram de 1 a 4 J/cm 2 para 25 a 140J/cm 2. [5]. Densidade de potência (DP): indica a relação entre à potência e a área irradiada, ou seja, a quantidade de energia por tempo que é aplicada em uma determinada área. É expressa em W/cm 2. Para realizar os cálculos necessários para se obter a densidade de energia ou o tempo desejado. Devem-se conhecer as potências de pico em Watt (W), área a ser tratada em centímetros quadrados (cm²) entre outros, e fazer uso de algumas fórmulas (tabela II) como meio de obtenção desses dados [16]. Tabela II: Fórmulas para dosimetria da radiação LASER. Fórmulas D=E/A Legenda D = Densidade de energia (J/cm²) E = Energia (J) E=P.t A = Área (cm²) P = Potência (W) t=d.a/p t = Tempo (seg) Fonte: AGNE, 2005; BUENO, 2008 Porém ao se fazer uso de lasers que façam emissão pulsada de radiação, além das fórmulas já citadas deve-se usar a fórmula seguinte para se obter a Potência média de emissão de radiação, sendo ela: Pm=Pp.Dp.F [Pm = Potência média (W), Pp = Potência de Pico (W), Dp = Duração de um pulso (s), F = Frequência (Hz)]. [16]. O laser HeNe tem potência média de 1,0 mw na ponta de fibra óptica e é fornecido no modo de onda contínua. O laser GaAs tem potência de 2 W, mas potência média de apenas 0,4mW quando pulsado em frequência máxima de

36 1.000Hz. A frequência do GaAs é variável, e o fisioterapeuta pode escolher uma frequência de pulso de 1 a 1.000Hz. A dose ou densidade de energia do laser é relatada como Joules por centímetro quadrado (j/cm 2 ). A dose deve ser calculada precisamente para que sejam padronizados tratamentos e estabelecidas diretrizes de tratamento para lesões específicas. [30]. 7.3 PROFUNDIDADE DE PENETRAÇÃO O que define a profundidade de penetração no tecido é o comprimento da onda, os tecidos biológicos são complexos e compostos por uma infinita variedade de fluídos e elementos celulares. Os resultados da interação da energia absorvida com o tecido dependem da potência do laser, quantidade de energia aplicada, se o modo de aplicação é por emissão pulsada, contínua, pontual, por varredura, contato ou não e tempo de exposição. [31]. O Laser HeNe produz um feixe vermelho característico com comprimento da onda de 632,8 nm. O laser é emitido em onda continua e tem penetração direta de 2 a 5mm e penetração indireta de 10 a 15 mm. Os lasers GaAs são invisíveis e possuem comprimento de onda de 904 nm. Eles são emitidos em modo pulsado e possuem débito de potência de 0,4 nw. Esse laser tem penetração direta de 1 a 2 cm e penetração indireta de 5 cm. [2]. Figura 18: Profundidade e Penetração do Laser Fonte:

37 8 APLICAÇÃO CLÍNICA DO LASER Os efeitos biológicos e físicos dessa energia luminosa concentrada ainda estão sendo exploradas. Os efeitos dos lasers de baixa potência ocorrem primariamente no nível celular. São incertos os mecanismos de ação, embora os efeitos fisiológicos propostos incluam aceleração na síntese de colágenos, redução nos micro-organismos, aumento na vascularização, redução da dor e ação antiinflamatórios. [2]. O laser que incide sobre um tecido pode sofrer reflexão, absorção, difusão e transmissão. Reflexão: ocorre quando a radiação é refletida pela superfície, sem que ocorra penetração ou interação da mesma com o tecido. Secreção salivar e secreção sebácea apresentam certo grau de reflexão, podendo dificultar a penetração do laser no tecido. [31]. Transmissão: ocorre quando o feixe atravessa o tecido sem interagir com o mesmo, ou seja, sem provocar nenhum efeito. Em algumas situações, pode ocorrer transmissão de um tecido para outro até que a radiação alcance um tecido com afinidade para absorvê-la. [31]. Absorção: ocorre quando componentes teciduais, tais como moléculas de água ou substancias cromóforas, como a melanina e a hemoglobina, absorvem a radiação. Nesse caso, existe uma transferência de energia para o tecido. A parcela de radiação não refletida é então absorvida pelo organismo. Não há dúvidas de que a absorção é o fenômeno óptico de maior relevância na laserterapia e para se obter a absorção da maior quantidade possível de radiação devemos como já comentado, sempre incidir a radiação de forma perpendicular, assim como a área irradiada deve estar isenta de barreiras mecânicas como suor, cremes, e pêlos. [12]. Difusão: ocorre quando a radiação penetra o tecido e é dissipada sem produzir efeitos significantes. A energia transmitida será difundida nas moléculas, partículas, fibras e organelas dos diferentes estratos da pelo. [16]. Quando um feixe de laser incide sobre um tecido biológico ocorrem esses quatros fenômenos, o que pode ser atribuído à falta de homogeneidade desse tipo de tecido. A taxa de ocorrência de cada um dos fenômenos é determinada

38 basicamente por dois fatores: a composição do tecido e o comprimento da onda emitido pelo laser. [31]. são: Existem diferentes modalidades de aplicação do laser, as mais empregadas Aplicação Pontual: Consiste na irradiação de diversos pontos em uma área a ser tratada, mantendo-se a distância média de 1cm entre os pontos. Este pode ser chamado de modalidade universal de aplicação, a qual é utilizada por todos os tipos de lasers e é exclusivo dos lasers de emissão pulsada, ou infravermelha. Este método também é aplicado sobre os pontos de acupuntura (laseracupuntura), porém não se pode manter pressão entre a ponta da caneta e a pele, somente um contato suave para que não se faça associação com a técnica de acupressão nos pontos de acupuntura [27]. Aplicação por Varredura Manual: Só deve ser usado em lesões dermatológicas como úlceras por pressão, diabéticas e outras alterações onde se busca estimular a cicatrização. Consiste na aplicação movimentando a caneta aplicadora fazendo com que o ponto de aplicação varra toda a região a ser tratada. Esta modalidade de aplicação somente é utilizada por lasers que tenham emissão de radiação visível. [27]. Aplicação por Zona: Forma de aplicação já em desuso consiste na aplicação de uma só vez de uma área maior que um ponto, sendo necessários para tal a utilização de recursos como lentes divergentes [27]. Figura 19: Aplicação Pontual Fonte: Faculdade São Lucas Clínica de Fisioterapia Figura 20: Aplicação Varredura Fonte: portuguese.cryolipolisisslimmingmaichine.com

39 8.1 CICATRIZAÇÃO DE FERIMENTOS O laser de alta potência pode danificar e vaporizar os tecidos, pouco se conhecia sobre o efeito de pequenas dosagens na viabilidade e na estabilidade das estruturas celulares. Baixas dosagens de radiação de lasers de baixa potência estimulavam processos metabólicos e promoviam a proliferação celular comparadas com a luz incandescente ou de tungstênio. [2]. Mester conduziu vários experimentos in vitro com dois lasers na porção vermelha do espectro visual, sendo o laser de rubi e o de HeNe. Cultura de tecidos humanos mostrou aumento significativo na proliferação fibroblásticas (células precursoras das estruturas do tecido conjuntivo como colágeno, células epiteliais e condrócitos) após a estimulação com ambos os lasers. Certas doses de laser de HeNe e GaAs levam os fibroblastos da pele humana in vitro a aumentar em três vezes a produção de pró-colagéno. [2]. As amostras de tecido revelaram crescimento do número de fibroblastos e das estruturas colagenosas, bem como aumentos no material intracelular e nas mitocôndrias edemaciadas nas células. As células estavam intactas a despeito de sua morfologia e estrutura após a exposição a lasers de baixa potência. Abergel relatou que células tratadas com laser apresentavam quantidades significativamente maiores de pró-colageno RNA mensageiro, ratificando que a produção aumentada de colágenos ocorre devido a modificações no nível de transcrição. [4]. Mester comprovou que não era necessário irradiar todo o ferimento para conseguir benefícios, uma vez que a estimulação de áreas remotas obteve resultados similares. [20]. 8.2 FORÇA DE TENSÃO A força de tensão aumentada dos tecidos tratados com laser foi confirmada muitas vezes. A contração do ferimento, a síntese do colágeno e o aumento da força de tensão são função dos fibroblastos e foram demonstradas mais acentuadamente na fase inicial de cicatrização do ferimento. Os ferimentos tratados com laser tinham força de tensão significativamente maior, mais comumente nos primeiros 10 a 14 dias após a lesão. Cicatrizes hipertróficas não produziram respostas normalizadas dos tecidos após 14 dias. [4].

40 8.3 RESPOSTAS IMUNOLÓGICAS E ÓSSEA A análise bioquímica e traçados radioativos foram usados para delinear os efeitos imunológicos da luz laser em culturas de tecidos humanos. Mester observou efeitos imunológicos com os laser de rubi, HeNe e argônio. Trelles fez investigações in vitro e in vivo e relatou que o laser não teve efeitos bactericidas isolados. Porem em conjunto com antibióticos produziu efeitos bactericidas significativamente maiores comparado com os controles. Mester tratou úlceras que não cicatrizavam e que não respondiam à fisioterapia convencional com lasers de HeNe e de argônio. As doses foram variadas. Os ferimentos, classificados por etiologia, levavam uma média de 12 a 16 semanas para cicatrizar. Trelles demonstrou resultados promissores com os lasers infravermelhos de GaAs e de HeNe na cicatrização de úlceras, na união de fraturas e em lesões herpéticas. [20]. 8.4 INFLAMAÇÃO Biópsias de ferimentos experimentais foram examinados quanto à presença de atividade de prostaglandina para delinear os efeitos da estimulação a laser sobre os processos inflamatórios. A redução na prostaglandina é o mecanismo proposto pelo qual o laser promove a redução do edema. No período da inflamação, as prostaglandinas promovem vasodilatação, que contribui com o fluxo de plasma para os tecidos intersticiais. [16]. 8.5 TECIDO CICATRICIAL Os ferimentos expostos à irradiação com laser tiveram menos tecido cicatricial e um aspecto cosmético melhor. O exame histológico mostrou maior epitelização e menos material exsudativo. [31]. Estudos com ferimentos de queimaduras mostraram alinhamento mais regular do colágeno e de cicatrizes menores. Treller utilizou laser de GaAs e de HeNe em queimaduras que mostrou cicatrização significativamente mais rápida, sendo que o melhor resultado obtido foi com laser de GaAs devido à sua penetração. Foi observado aumento de circulação com a produção de novos vasos sanguíneos no centro da lesão comparado com os controles. [20]. 8.6 CONSIDERAÇÕES CLÍNICAS Dados clínicos mais controlados são necessários para determinar a eficácia e estabelecer a dosimetria que produz respostas reprodutíveis. A impressão dos lasers de baixa potência é que els tem um efeito bioestimulatório sobre os tecidos comprometidos, a não ser que doses altas sejam administradas. [25].

41 As aplicações do laser de baixa potência em um ambiente clínico são potencialmente ilimitadas. Suas aplicações podem incluir propriedades cicatrizantes em lacerações, abrasões ou infecções. Outras lesões de tecidos moles podem ser tratadas eficazmente pela irradiação a laser em decorrência da profundidade de penetração do laser infravermelho. Distenções, entorses e contusões apresentam índices de cicatrização mais rápidos com menos dor. [25]. 8.7 INDICAÇÃO E CONTRA INDICAÇÃO A laserterapia e indicado para casos de traumatismo musculares, lesões sem ruptura ou com ruptura parcial de fibras, lesões com ruptura total de fibras, lesões traumáticas com fratura, traumatismo com lesões nervosas, traumatismo articulares, cicatrização de feridas, regeneração de nervos e etc. [20]. Os lasers fornecem radiação não-ionizantes. Não foram observados efeitos mutagênicos sobre o DNA e nenhum dano às células ou membranas celulares. [25]. Embora não há comprovação dos efeitos adversos recomenda-se evitar exposição em pacientes com carcinoma, pois é possível que os efeitos fotobioestimuladores potenciais da radiação laser possam acelerar a carcinogênese. A laserterapia é contra-indicada em pacientes com carcinoma ativo ou sob suspeita. É prudente ao aplicar todas as formas de eletroterapia, precaução no tratamento diretamente sobre o útero em gestão, apesar de não ter comprovado evidencias que demonstrem que não há risco para o feto ou a mãe. [7]. Evitar a exposição direta ou indireta da irradiação aos olhos devido à possibilidade de causar cataratas ou até um processo degenerativo na retina e em áreas de hemorragia, podendo ocorrer vasodilatação. [25]. Estudos realizados recomendam-se cuidado em pacientes que possuem reações adversas á luz (fotossensibilidade), tratamento em áreas de pele sensível, sobre gânglios linfáticos simpáticos, nervo vago e região cardíaca em pacientes com doenças cardíacas. É importante cuidado também em aplicar o laser em tecidos infectados. [7].

42 9 PROTOCOLO DE TRATAMENTO As pesquisas sugerem algumas densidades de laser para tratamento de vários modelos clínicos. Tendo uma variação para condições agudas em média de 0,05 a 0,5 J/cm 2 e para condições crônicas de 0,5 a 3 Jcm 2. As respostas dos tecidos dependem da dose fornecida, também o tipo de laser influencia o efeito. Há pouca diferença quando se compara as doses de laser de HeNe e de GaAs, embora sua profundidade de penetração apresentem diferenças significativas. [12]. O princípio de Arndt-Schutz afirma que na fisioterapia com laser, não é necessariamente o melhor, assim o laser deve ser administrado no máximo uma vez ao dia por área de tratamento. A Fisioterapia utiliza recursos que promovem a analgesia de maneira não farmacológica e não invasiva como o laser de baixa potência. O qual é não invasivo indolor e facilmente administrado em contextos de cuidados primários. [8]. Josep Colls, em seu livro La Terapia Laser, Hoy, descreveu um esquema orientativo para critérios de doses: - Efeito analgésico: a 4 J/cm 2 - Efeito anti-inflamatório: a 3 J/cm 2 - Efeito cicatrizante: a 6 J/cm 2 - Efeito circulatório: a 3 J/cm 2 Na mesma obra esse autor, se refere a diferentes níveis de dosagem de acordo com o estágio do processo inflamatório: - Agudo: Doses baixas (1 a 3 J/cm 2 ) - Subagudo: Doses médias (3 a 4 J/cm 2 ) - Crônico: Doses altas (5 a 7 J/cm 2 ) Também foi considerado o caráter inibitório e o estimulatorio da dosagem: - Estimulatório: Doses abaixo de 8 J/cm 2 - Inibitório: Doses acima de 8 J/cm ALÍVIO DA DOR O laser de baixa potência no tratamento da dor aguda e crônica pode ser utilizado de várias maneiras. Após diagnóstico da etiologia da dor, o local da patologia pode ser gradeado. Para tratamento de pontos de acupuntura e de pontosgatilho para o manejo da dor, o laser pode ser aumentado como estimulação. Quando do tratamento dos pontos-gatilho (Trigger Ponts) o aplicador deve ser

43 mantido perpendicular à pele com contato leve. Outros tratamentos poderão ser utilizados antes de considerar essa modalidade ineficaz no manejo da dor. [2]. Figura 21: Efeito Analgésico Fonte: Faculdade São Lucas Clínica Fisioterapia Tabela III: Aplicações de tratamento sugeridas APLICAÇÃO TIPO DE LASER DENSIDADE DE ENERGIA Ponto-gatilho Superficial Profundo Redução de edema Agudo Crônica Cicatrização de lesão (tecidos superficiais) Aguda Crônica Cicatrização de lesão (tecidos profundos) Aguda Crônica HeNe GaAs GaAs GaAs HeNe HeNe GaAs GaAs 1-3 J/cm J/cm 2 0,1 0,2 J/cm 2 0,2 0,5 J/cm 2 0,5 1 J/cm 2 4 J/cm 2 0,05 0,1 J/cm 2 0,5 1 J/cm 2 Tecido cicatricial GaAs 0,5 1 J/cm 2 Fonte: Prentice, Willian E. 2014, pag. 475 Copiado com permissão de Physio Technology O tratamento dos pontos de gatilhos esta relacionado à sua desativação. A alternativa de tratamento com a laserterapia promove reações biomoduladoras e restabelece a normalidade metabólica da região e do local. Como vantagem terapêutica tem-se recuperação funcional, o alivio da dor em um curto período com redução do consumo de analgésicos e anti-inflamatórios. [32].

44 Figura 22: Ponto-Gatilho Fonte: REPARO TECIDUAL Feridas abertas, úlceras, contusões, abrasões e lacerações devem ser tratadas com laser a fim de acelerar a cicatrização e diminuir a infecção. O exsudato espesso que cobre a ferida diminui a penetração do laser, assim recomenda-se a aplicação do laser ao redor da periferia da lesão. As lacerações faciais podem ser tratadas com laser, sempre tomando o cuidado para não direcionar o feixe para os olhos. [2]. 9.3 EDEMA E INFLAMAÇÃO A ação primária da aplicação do laser para controle do edema e da inflamação ocorre por meio da interrupção da formação de substratos intermediários necessários para a produção de mediadores químicos da inflamação. Sem esses mediadores químicos, a interrupção do estado homeostático corporal é minimizada, e a extensão da dor e do edema é reduzida. [10]. Biópsias de ferimentos experimentais foram examinadas quanto á atividade de prostaglandina para delinear o efeito da estimulação a laser sobre o processo inflamatório. [2]. 9.4 TRATAMENTO DAS ARTICULAÇÕES De um modo geral o tratamento das articulações sempre proporcionou um maior numero de fatores a serem considerados no momento da definição da conduta terapêutica. Sob os aspectos anatômicos e fisiológicos, as articulações possuem detalhes que interferem de maneira decisiva nos caminhos terapeuticos a serem adotados pelo fisioterapeuta. [25]. Nestes casos o papel da laserterapia dependerá do tipo de lesão a ser tratada, da fase em que o tratamento é iniciado e de fatores ligados às origens etiológicas das lesões. [36].