Fizykoterapia wykład 22.10.2012

Laseroterapia

Dział fizykoterapii wykorzystujący promieniowanie laserowe.

Fizykoterapii wykorzystujemy PL w zakresie podczerwieni krótkofalowej lub światła widzialnego

Laser ma zawsze jedną długość fali (monochromatyczność), jedną fazę (spójność)

Laser jest generatorem promieniowania który przekształca dostarczoną energię np. elektryczną w energię fal elektromagnetycznych wykorzystując efekt wzmocnienia promieniowania

Zwierciadło półprzepuszczalne przepuszcza fotony tylko o określonej długości fali

Emisja wymuszona zachodzi gdy na cząsteczkę wzbudzoną uprzednio do stanu E2 przed upływem czasu t2 padnie promieniowanie rezonansowe o energii kwantu równej różnicy poziomów energetycznych E=E2 – E1

Foton uderzający nie ulega pochłonięciu ale przyspiesza przejście atomu ze stanu wzbudzonego do podstawowego. I dla tego z atomu emitowane są w tym samym kierunku dwa spójne (tzn zgodne w fazie) fotony o tej samej energii (więc i częstotliwości i długości fali)

Inwersja obsadzeń – stan w którym liczba cząsteczek wzbudzonych (w stanie E2)

w danym układzie jest większa od liczby cząstek w stanie energetycznym niższym E1

W warunkach normalnych ilość cząsteczek w stanie niższym jest dużo większa od

ilości cząsteczek w stanie wyższym

Grinkowski, Pokora - „Lasery w terapii” ← przydatna literatura

Pompowanie – proces wyprowadzania układu z równowagi termodynamicznej

Poziomy w atomie dzielą się na poziomy długiego (metatrwałe) i krótkiego (niestabilne) przebywania

Przeskoczenie z poziomu niestabilnego na stabilny nie powoduje emisji fotonu (proces relaksacji)

Najpierw pompuje się układ tak żeby elektrony były na poziomie niestabilnym a potem szybko przechodzą na poziom stabilny i tam długo przebywają. Następnie zachodzi emisja wymuszona i następuje emisja promieniowania laserowego

Cechy emisji wymuszonej:

• monochromatyczność – jednobarwność

• spójność – koherencja – taka sama faza

• równoległość wiązki – kolimacja – ten sam kierunek

• intensywność – dużo energii w krótkim czasie

W skanerze następuje strata energii nawet rzędu 40-50 %

Oddziaływanie lasera na tkanki

Lasery wywołują efekty fotobiochemiczne, fotojonizujące, fototermiczne

Fotoreceptory tkankowe :

• aminokwasy

• kwasy nukleinowe

• melanina

• hemoglobina

• bilirubina

• rodopsyna

• związki sterydowe

• beta karoten

Biostymulacja laserowa → fotoaktywacja enzymów biorących udział w procesach komórkowych → zwiększenie intensywności procesów utleniania komórkowego

Absorpcja fotonu światła przez fotoreceptor → aktywacja procesów utleniania w mitochondriach i cytoplazmie komórkowej → synteza ATP → zwiększenie aktywności błony komórkowej → zwiększenie stężenia i aktywności Ca2+ → pobudzenie syntezy DNA i ATP → proliferacja (rozmnażanie) komórek

Zwiększenie aktywności białek układu dopełniacza błon komórkowych komórek żernych → zwiększenie aktywności granulocytów obojętnochłonnych i monocytów

Zwiększenie uwalniania i aktywności substancji biologicznie czynnych:

• histamina, serotonin → efekty przekrwienne

• prostaglandyny, bradykininy → efekty przeciwzapalne

• endorfiny → efekty przeciwbólowe

Kiedy robimy zabieg laseroterapii w przewlekłym stanie zapalnym po kilku zabiegach może wystąpić lekkie zaostrzenie objawów stanu zapalnego przez 1-2 dni i jest to efekt normalny

Pobudzenie fibroblastów → produkcja kolagenu → ziarninowanie i regeneracja ran

Okienko optyczne skóry – jest to zakres długości fali (550 – 950nm) na które skóra jest najlepiej przepuszczalna

Prawo Lamberta – Beera – wykres zależności głębokości penetracji od długości fali

Dawka słaba 1-4 J/cm2 – stosowana w stanach ostrych, u dzieci

Dawka średnia 5-8 J/cm2 – od tych zazwyczaj zaczynamy

Dawka mocna 9-12 J/cm2

Można przekraczać dawkę 12 J/cm2 ale nigdy od niej nie zaczynamy

Jak obliczyć dawkę:

P = E/t

E- energia (J), P moc lasera (W lub J/s), t czas trwania naświetlania przypadający na 1cm2 (s)

Długość fali nie ma znaczenia przy dawkowaniu