Laser- termin ten oznacza światło zwielokrotnione przez wymuszenie emisji
promieniowania. Jest to aparat wytwarzający promieniowanie laserowe (pl)
Do biostymulacji medycznej używa się promieniowania z zakresu światła widzialnego i
podczerwieni.
Na laser składają się 3 podstawowe elementy:
Ośrodek laserowy - np. ciecz, gaz, ciało stałe bądź półprzewodniki
Ośrodek pompujący - który jest źródłem energii wzbudzenia. Źródło to może być termiczne, radioaktywne, elektryczne, chemiczne
Komora rezonatora optycznego - w którym dwa występujące zwierciadła (jedno przepuszczalne, drugie półprzepuszczalne) odpowiadają za kierunkowość emisji promieniowania
Działanie lasera:
Laser funkcjonuje w trzech etapach:
Pierwszym jest wzbudzenie atomów ośrodka laserującego pod wpływem dostarczonej energii.
Oznacza to, że aby akcja wystąpiła, do większości atomów musi być dostarczona energia. Potem dochodzi do przeniesienia atomów na wyższy poziom energetyczny, a wzbudzony atom emituje przypadkowo określony foton.
Kolejnym etapem jest stymulowanie emisji dalszych fotonów.
Chodzi o to, że wzbudzony w poprzednim etapie foton wymusza emisję takich samych fotonów z kolejnych wzbudzonych atomów. Dochodzi do tego, że więcej atomów emituje fotony, a liczba spójnych fotonów rośnie
Ostatnim etapem jest emisja promieniowania laserowego.
Dochodzi do niej, gdy wiązka drgających w jednym kierunku promieni jest na tyle intensywna, by doszło do uwolnienia tej energii przez półprzepuszczalne zwierciadło
Do cech charakterystycznych promieniowania laserowego, należą:
Monochromatyczność (jednobarwność) świadczy, iż promieniowanie wydzielane przez lasery ma prawie jednakową długość fali, czyli lasery, które pracują w paśmie widzialnym wysyłają jednobarwną wiązkę promieniowania
Spójność - spójność fal oznacza taką samą fazę fal (zarówno przestrzenną jak i czasową)
Równoległość - wiązka promieni wysyłana na duża odległość minimalnie zmienia rozmiar
Intensywność - cała moc promieniowania zawiera się w wiązce promieni
Oddziaływanie promieniowania laserowego na tkanki:
Gdy skierujemy światło laserowe na określoną powierzchnię, napotka ono na niejednorodną strukturę poszczególnych warstw. Wynika z tego, że różne mogą być efekty jego oddziaływania na tkanki.
Część promieniowania (40-50%) ulega odbiciu, jest to zależne od kąta padania promieni, struktury powierzchni, typu tkanki, jej unaczynienia i wiele więcej.
Reszta promieniownia ulega rozproszeniu, absorpcji i dalszej transmisji. Zależą one od parametrów użytego lasera i budowy naświetlanej tkanki.
Głębokość transmisji (wnikania) promieniowania w tkanki wynosi od kilku do kilkudziesięciu milimetrów.
Jest to zależne od długości fali i mocy użytego lasera.
Proces absorpcji fal świetlnych w tkankach jest zależne od budowy tkanki oraz od zawartości fotoakceptorów - wody, hemoglobiny, bądź pigmentów.
Efekt biologiczny, który zachodzi w tkankach pod wpływem promieniowania laserowego zależy od użytej mocy.
Gdy naświetlamy laserem o małej lub średniej mocy dochodzi gównie do zmian na poziomie komórkowym. Efekt termiczny, nie prowadzi wówczas do destrukcji tkanek.
W laserach o większej mocy występuje już efekt termiczny o znaczącej sile, który bywa wykorzystywany do koagulacji i odparowywania tkanek w chirurgii.
Impulsy o dużej gęstości, będące jednak krótkotrwałe wywołują efekty, w których dochodzi do rozerwania tkanki bez jej termicznej destrukcji.
Do tej pory mechanzmy działania promieniowania o małej mocy na organizymy żywe nie są do końca wyjaśnione.
Istnieje kilka hipotez, jednak jedna z nich mówi, że na skutek absorpcji kwantów energii promieniowania laserowego przez określone związki aktywne biologicznie lub organelle komórkowe dochodzi do zmiany metabolizmu komórki: m.in. do wzrostu aktywności pompy sodowo - potasowej, zwiękosznego przepływu jonów wapniowych, zmiany gradientu jonowego.
Na podstawie przeprowadzonych badań, sugeruje się, że energia promieniowania laserowego przekazywana jest bezpromieniście do odległych, biologicznie istotnych struktur. Obserwuje się zmiany charakterystyczne dla naświetlania laserowego w miejscach odległych od obszaru zabiegowego.
Oddziaływanie promieniowania na tkanki jest zależne od długości fali, która została użyta, mocy i dawki energii, a także od długości czasu naświetlania, liczby zabiegów, oraz częstotliwości impulsów.
Efekty są zależne od stanu tkanek. Bardzo ważne jest, by uwzględnić wskazania i przeciwskazania do stosowania tego zabiegu.
Zależnie od rodzaju i dawki promieniowanie wywiera na tkanki różne działanie: fotochemiczne, fotojonizacyjne, fototermiczne (od przegrzania, denaturacji, martwicy, zwęglenia, aż po odparowanie)
Działanie biostymulacyjne niskoenergetycznego promieniowania laserowego, jest wyrażone w postaci poprawy ukrwienia i odżywienia tkanek, pobudzenia regeneracji komórek i naczyń krwionośnych, pobudzenie syntezy białek.
Zabiegi te mają również działanie przeciwbólowe i przeciwzapalne.
Lasery można podzielić na dwie grupy. Pierwsza grupa - ze względu na moc promieniowania
o dużej mocy (powyżej 500 mW)
średniej mocy ( od 7 do 50 mW)
o małej mocy (od 1 do 6 mW)
W zależności od długości fali występuje podział na lasery pracujące w:
a) w ultrafiolecie (poniżej 400 nm)
b) w paśmie widzialnym (400 - 780 nm)
c) w podczerwieni (powyżej 780 nm)
Druga grupa - ze względu na rodzaj ośrodka laserującego
lasery gazowe
cieczowe
na ciałach stałych
półprzewodnikowe
Najczęściej stosowane są lasery helowo - neonowe. Generują one promieniowanie w sposób ciągły, długość fali 632,8 nm, o barwie czerwonej.
Ośrodek czynny stanowi mieszanina gazów helu i neonu.
Lasery tego typu mają duże rozmiary.
Coraz częsciej zaczyna się stosować lasery półprzewodnikowe, w których ośrodkiem czynnym jest złącze półprzewodnikowe arsenku galu.
W laserach tych generuje się promieniowanie czerwone, bliskie podczerwonemu, w sposób impulsywny lub ciągły.
Biostymulacja znalazła zastosowanie m.in. w medycynie sportowej, ortopedii, reumatologii, neurologii, dermatologii.
Zastosowanie w ich lecznictwie obejmuje wiele chorób. Głównie chodzi o owrzodzenia, rany pooperacyjne, przeszczepy skóry, różnego rodzaju choroby narządu ruchu, chroby skóry, choroby przyzębia