Jan Łazowski

Fizykoterapia

Wykład 4.

BIOMODULACJA LASEROWA

Biostymulacja laserowa

19:55 19:55

Aktynoterapia



Metody fizykoterapii posługujące się
promieniowaniem
elektromagnetycznym (pem)



Magnetoterapia



Diatermoterapia



Laseroterapia



Fototerapia – światłolecznictwo



Promieniowanie nadfioletowe



Radonoterapia

19:55 19:55

Postawy fizyczne



Promieniowanie elektromagnetyczne to
fenomen korpuskularno-falowy



Pem nie wymaga nośników



Pem przechodzi przez próżnię



Dzieli się na promieniowanie cieplne i
promieniowanie jonizujące (działające
chemicznie)



Mierzy się pem ilością energii (J) lub
wielkością mocy (W) na cm

powierzchni

19:55 19:55

GRAFICZNIE PRZEDSTAWIONE

WIDMO PROMIENIOWANIA

ELEKTROMAGNETYCZNEGO

Kolumna po lewej stronie

przedstawia przenikalność

atmosfery ziemskiej dla

promieniowania

elektromagnetycznego

19:55 19:55

Pem termiczne i jonizujące



Pem widzialne (światło) i o fali dłuższej

od widzialnego (a energii mniejszej)

zmienia się w ciele człowieka w energię

cieplną i oddziałuje przede wszystkim

jako ciepło



Pem o fali krótszej (energii większej) niż

widzialne jonizuje tkanki powodując w

tkankach zmiany chemiczne.



Pem widzialne jest na granicy pomiędzy

działaniem cieplnym a działaniem

chemicznym (fotochemicznym)

19:55 19:55

Emisja i absorpcja pem



Każde ciało emituje pem



Intensywność emisji (w/m

) jest proporcjonalna do

czwartej potęgi temperatury bezwzględnej (prawo
Stefana-Boltzmanna) str. 121, wzór 1



Długość fali dominującej oblicza się z reguły
Wien’a. Długość fali (w μm) wynika z podzielenia
stałej liczby 2890 przez temperaturę
bezwzględną.



Długość fali emitowanej zależy także od składu
chemicznego, który daje barwę pem.



Skóra człowieka (ok. 306 K) emituje fale o
długości 9400 nm (głęboka podczerwień)

19:55 19:55

Przenikanie i absorpcja pem w
tkankach



Wnikanie pem do tkanek zależy od
długości fali (częstotliwości drgań)



W okolicy nadfioletu i pem widzialnego
przenikanie najpłytsze – skóra chroni



im dalej w kierunku większej i mniejszej
częstotliwości tym głębsze przenikanie



Przy małej częstotliwości i bardzo dużej
pem przenika całe ciało, skóra nie daje
ochrony.

19:55 19:55

Historia



Teorię promieniowania laserowego opracował Albert Einstein w r.

1917.



Emisję uzyskano 45 lat później, w roku 1952.



MASER: Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation



Th. Maiman, N.G. Basow i A.M. Prochorow skonstruowali laser(1960

r.)



LASER (Light Amplification by Stimulation Emission of

Radiation).



co znaczy:



Światło zwielokrotnione przez wymuszanie emisji

promieniowania



lub w

zmacnianie światła przez pobudzenie emisji promieniowania



Laser to aparat wytwarzający PROMIENIOWANIE LASEROWE (pl).



Do laserowej biomodulacji medycznej używa się promieniowanie

widzialne i podczerwień.

19:55 19:55

Cechy promieniowania
laserowego



JEDNOBARWNE
-MONOCHROMATYCZNE



SPÓJNE - KOHERENTNE.



RÓWNOLEGŁE - SKOLIMOWANE



DOWOLNEJ MOCY (GĘSTOŚCI)

19:55 19:55

RODZAJE LASERÓW



1. Wg rodzaju substancji laserującej



gazowe np. HeNe



cieczowe



krystaliczne - rubinowe



półprzewodnikowe - galenowo-arsenowe



2.Wg cech emisji



Mocne - średnie - słabe



podczerwone - widzialne - nadfioletowe



emisja ciągła lub impulsowa o różnej częstotliwości



3. Wg zastosowania



Naukowe, pomiarowe, przemysłowe, telekomunikacyjne,

wojskowe i in.



MEDYCZNE



Chirurgiczne



Mikrochirurgia



Makrochirurgia



biostymulacyjne

19:55 19:55

PL w tkankach



Odbicie, rozproszenie i przenikanie



Te procesy powodują utratę koherencji



Przenoszenie w tkankach:



Ukierunkowanie wiązki jest tylko

częściowo skuteczne



Aby dosięgnąć tkankę leczoną

naświetlamy tkanki sąsiednie



Działanie miejscowe jest podstawowe

(na głębokość kilkunastu mm)



Działanie oddalone wątpliwe ?



Absorpcja

19:55 19:55

Okno dla PL

GaAs

Przenikalność tkanek dla promieniowania
laserowego

19:55 19:55

Udział w procesach
fizjologicznych



oddziaływanie fizyczne – energia

fotonu absorbowana przez elektrony,

powoduje aktywację atomów i

związków chemicznych



pobudza lub hamuje procesy

enzymatyczne i transport substancji

wg prawa Arndt’a-Schultz’a



Energia biomodulacji laserowej jest

zbyt małą by podnieść temperaturę

tkanek

19:55 19:55

Prawo Arndt’a-Schultz’a

19:55 19:55

Biomodulacji laserowa wpływa
na



Przepływ krwi



syntezę DNA i RNA



wzrost włókien kolagenu



wzrost komórek naskórka



wzrost włókien nerwowych i
myelinizację w uszkodzonym
nerwie



potencjał czynnościowy w nerwach

19:55 19:55

Zastosowanie kliniczne

(wskazania)



Gojenie ran i owrzodzeń (chirurgia,

dermatologia, odleżyny)



Leczenie zmian zwyrodnieniowych

w stawach (różne odmiany gośćca)



Leczenie zmian pourazowych i

zapalnych tkanek miękkich

(reumatologia, sport)



Uśmierzanie bólu (neurologia,

reumatologia, traumatologia i inne)

19:55 19:55

Lasery i lampy
biomodulacyjne



Jednoogniskowe, najpopularniejsze w Polsce



Z emisją stałą, moc stała, nieregulowana



Z emisją pulsacyjną, najczęściej spotykane. Moc
w impulsie stała dla danego przyrządu,
najczęściej od 40 do 200 w, średnia moc
regulowana częstością pulsacji (częstości od 2
do 6400 Hz).



Lampy wieloogniskowe, emisja z diod
zblokowanych do 60 w jednej lampie. Emitują
promieniowanie monochromatyczne, lecz nie
skolimowane i nie koherentne, za to tańsze od
laserów i łatwiejsze w stosowaniu

19:55 19:55

Typowy laser
jednoogniskowy

Aplikator zwany
głowicą lub
sondą

Tablica
sterownicza

Okulary ochronne

Miernik
emisji

19:55 19:55

Lampa „Biotron”



Emituje jaskrawe, żółte światło, zimne,

spolaryzowane, monochromatyczne, o fali ok. 570

nm, z diod zamkniętych w obudowie z reflektorem.

Lampa w kilku wielkościach. Także do stosowania

w warunkach domowych.



Wskazania: schorzenia gośćcowe wszystkich

rodzajów, zmiany skórne o różnej etiologii, zespoły

bólowe, stany pourazowe. Działa przeciwbólowo,

przeciwobrzękowo, i przeciwzapalnie a także ma

intensyfikować i regulować procesy fizjologiczne i

zaburzenia nastroju. Zalecana także w celach

kosmetycznych.

19:55 19:55

Promiennik Lambda



Emituje promienie podczerwone z kaskady
diodowej.



Emisja impulsowa z regulowaną częstotliwością.



Najsilniejsze działanie przy częstości 1000 Hz i
więcej, działanie maleje przy obniżaniu częstości i
niknie przy 100 Hz.



Korzystnie ma wpływać na aktywacje procesów
energetycznych, wytwarzanie ATP. Jednocześnie
wytwarzane promienie niebieskie zmniejszają liczbę
wolnych rodników w tkankach.



Wskazania: choroby układu krążenia, astma i
bronchit, zaburzenia nastroju, choroby gośćcowe,
zespoły bólowe, choroby skóry i in.

19:55 19:55

Promiennik Lambda

19:55 19:55

TECHNIKA ZABIEGÓW
LASEROWYCH



Dzielimy zabiegi ze względu na:



1. Rodzaj emisji



a. Stała. Moc emisji od 1 do 100 mW



b. Pulsacyjna. Średnia emisja do 500 mW,
max moc w impulsie do 300 W (=300 000
mW).



2. Stosunek do skóry



a. W kontakcie ze skórą



i. Z uciskiem



ii. Z przerywanym uciskiem (dziobanie)



b. Bez kontaktu ze skórą Dawka + 50%

19:55 19:55

Cd. TECHNIKA ZABIEGÓW
LASEROWYCH 2



3. Ruchomość głowicy



a. Labilna (skanowanie, przemiatanie) J/cm2



i. Głowicą prowadzona ręcznie



ii. Głowica prowadzona automatycznie



b. Stabilna (technika punktowa) J/punkt



4. Rodzaj wiązki pl



a. Skupiona



b. Rozszerzona do wielkości pola

naświetlanego, J/całą powierzchnię



Od techniki zależy obliczanie dawki pl.

19:55 19:55

Technika kontaktowa lub bez
kontaktowa

19:55 19:55

Biostymulacja
owrzodzenia



Leczenie owrzodzeń



Punktowe,
kontaktowe
naświetlanie na
brzegach co 2 cm



Naświetlanie
bezkontaktowe



Wiązką szeroką



Skanowanie
laserem



Naświetlanie
lampą
wielopunktową

19:55 19:55

Naświetlanie rany
(owrzodzenia)

Dno rany -
bezkontaktowo

Brzeg rany z lekkim
uciskiem,
1 cm od brzegu, punkt co 2
cm

19:55 19:55

Dawkowanie energii



Starsza metoda:



Emisja ciągła, dawki od 1 do 10 J na cały

zabieg



Emisja pulsacyjna, dawki od 1 do 5 J/cm2



Nowsze metody



Emisja stała (rzadko stosowana) 1 do 6

J/cm2

(ograniczenie mocy powoduje długi czas zabiegu)



Emisja pulsacyjna



Skaningowa do 12 J/cm2



Punktowa do 10 do 15 J/punkt



Wiązka rozszerzona ok. 10 do 15 J/cm2

19:55 19:55

PRZYKŁAD OBLICZANIA
DAWKI PL



Parametry zabiegu



Podać pl na skórę okolicy krzyżowej, pow. 10

, po 2 J na 1 cm2 (gęstość energii),



Mamy laser z emisją ciągłą o mocy 0,05 W



Należy zastosować technikę kontaktową i

skanowanie.



Czego brakuje aby wykonać zabieg ?



Należy obliczyć czas trwania zabiegu



Oto obliczenie



Podzielić 2J/1cm przez 0,05W

i pomnożyć przez 10 cm

= 400 s = 6 min i 40 s



Zabieg ma trwać 6 minut i 40 sekund

19:55 19:55

Przeciwwskazania



Nie stwierdzono poważniejszych działań
ubocznych, poza bardzo rzadko
spotykanymi lekkimi, chwilowymi
zaczerwienieniami skory ze swędzeniem



Nie stosuje się w chorobie
nowotworowej



Ostrożnie stosować w ciąży i nie
stosować u dzieci do lat 10.

19:55 19:55

Światłolecznictwo

Fototerapia

19:55 19:55

Promieniowanie słoneczne



Zakres od 200 do 15 000 nm



Moc od 0 do 0,08 W/cm2 (na równiku)



Przy maksymalnej insolacji, w południe, na
Śląsku
od 0,01 W/cm2 w grudniu
do 0,05 W/cm2 w czerwcu



Niebo niebieskie, bo przeważa niebieska barwa
w promieniowaniu



Przy wschodzie i zachodzie niebo czerwieni się
niebo, szczególnie chmury, z powodu
większego odsetka promieni czerwonych

19:55 19:55

Widmo światła słonecznego

100

200

400

UV - C

UV - B

UV - A

180

290

315

780

IR - A

1500

15000

4000

IR - B

IR - C

400-440 Fioletowa

440-470 indygo

470-480 błękitna

480-490 niebieska

490-495 niebiesko-ziel.

495-560 zielona

560-570 zielono-żółta

570-575 żółta

575-590 żółto-pomarań.

590-600 pomarańczowa

600-620 pomarań-czerw.

620-700 czerwona

700-780 ciemno czerwona

UV Schumana

3,45
2,85

2,7

2,5

2,15

2,1

1,97

1,6

BARWY

8,1

0,8

0,2

0,07

19:55 19:55

Helioterapia



Skuteczna w wielu chorobach skórnych,
infekcyjnych (gruźlica płuc, przewlekłe
ropienia węzłów limfatycznych, skóry i
kości)



Pierwsze metody fototerapii polegały na
tworzeniu światła naśladującego światło
słoneczne



Obecnie wybieramy z widma tylko te
pasma, które mają dowiedzioną
skuteczność

19:55 19:55

Światło i ciepło
konwersyjne



Promieniowanie elektromagnetyczne w
zakresie fal dłuższych od światła
widzialnego po absorpcji zmienia się na
ciepło.



Ten zakres promieniowania nazywamy
termicznym a wytworzone ciepło
konwersyjnym



Działanie promieniowania termicznego
będziemy omawiać w zakresie
termoterapii

19:55 19:55

Promieniowanie
nadfioletowe



Jest to pasmo promieni krótszych od
promieniowania widzialnego, bezpośrednio
sąsiadujące z pasmem widzialnym z jednej
strony a z promieniowanie rentgenowskim
z drugiej strony



Począwszy od promieniowania
nadfioletowego promieniowanie
elektromagnetyczne nie wykazuje
działania termicznego lecz działanie
chemiczne, nazywane fotochemicznym