“Los rayos láser en medicina”
Toni Cejalvo Verdeguer. 1º Bachiller. Instituto Albal
Objeto.
Los rayos láser tienen múltiples aplicaciones en diferentes áreas médicas, entre ellas la cirugía. En operaciones, el cirujano emplea para hacer la incisión en la piel, en vez del bisturí, un delgadísimo rayo de luz láser, que corta con mayor precisión y hace que brote menos sangre del corte.
Intervención de lunares en la piel, operaciones en los ojos, extirpación de tumores, operaciones de garganta, de ginecología y hasta usos en odontología y ortodoncia son algunas de las aplicaciones de esta tecnología en la medicina.
El objeto es profundizar en este ámbito. Que es un rayo laser, como funciona, que tipos existen, en que campos tecnológicos se aplican y que características tienen que les hacer ser de gran utilidad para las intervenciones de precisión en el cuerpo humano.
Que es y cómo funcionan los rayos laser.
El rayo láser es un sistema de amplificación de la luz que produce rayos coincidentes de enorme intensidad, los cuales presentan ondas de igual frecuencia que siempre están en fase. Es utilizado para llevar cualquier tipo de señal, ya sea música, voz humana, una imagen de televisión, etc.
Su origen lo podemos encontrar en 1917, cuando Albert Einstein descubrió que si se estimulaban los átomos de una sustancia, estos podían emitir una luz con igual longitud de onda. La palabra LASER es la sigla (en ingles): Ligth Amplification by Stimulated Emission of Radiation, que traducido al español es: amplificación de la luz por emisión estimulada de radiación.
En el año 1958, los físicos A. Schawlow y C. Hard Townes describieron los principios del funcionamiento del láser y dos años más tarde, el estadounidense Theodore Maiman concretó el primer proceso láser con un cristal de rubí.
Para su elaboración se requiere un barra de rubí (posee en su interior átomos de cromo dispersos como impurezas), en ambos extremos debe tener superficies espejadas de las cuales una refleja el 100% de los rayos y las otra aproximadamente 95% llamada superficie semirreflectante. La barra de rubí es estimulada por fotones generados por el destello de una lámpara o tubo fluorescente. El rubí libera fotones monocromáticos para descargar la energía acumulada, un fotón estimula la formación de otro idéntico, produciéndose el fenómeno de clonación de los mismos.
Cuando estos fotones que se desplazan entre las dos superficies reflectantes superan una determinada cantidad de energía, son liberados a generando el rayo, que tiene como característica el ser coherente y compuesto por luz monocromática (una sola longitud de onda).
Que propiedades tienen los rayos laser.
La radiación láser se caracteriza por una serie de propiedades, diferentes de cualquier otra fuente de radiación electromagnética y que los hacen tan interesantes para sus aplicaciones, como son:
-Monocromaticidad: emite una radiación electromagnética de una sola longitud de onda, en oposición a las fuentes convencionales como las lámparas incandescentes (bombillas comunes) que emiten en un rango más amplio, entre el visible y el infrarrojo, de ahí que desprendan calor. La longitud de onda, en el rango del espectro electromagnético de la luz visible, se identifica por los diferentes colores (rojo, naranja, amarillo, …), estando la luz blanca compuesta por todos ellos.
-Coherencia espacial o direccionabilidad: la radiación láser tiene una divergencia muy pequeña, es decir, puede ser proyectado a largas distancias sin que el haz se abra o disemine la misma cantidad de energía en un área mayor. Esta propiedad se utilizó para calcular la longitud entre la Tierra y la Luna, al enviar un haz láser hacia la Luna, donde rebotó sobre un pequeño espejo situado en su superficie, y éste fue medido en la Tierra por un telescopio.
-Coherencia temporal: La luz láser se transmite de modo paralelo en una única dirección debido, al estar constituido el haz láser con rayos de la misma fase, frecuencia y amplitud.
Que tipos existen.
Existen numerosos tipos de láser que se pueden clasificar de muy diversas formas siendo la más común la que se refiere a su medio activo o conjunto de átomos o moléculas que pueden excitarse. Este medio puede encontrarse en cualquier estado de la materia: sólido, líquido, gas o plasma.
1. El láser de Rubí. 5. Láser de gas dinámico de CO2.
3. El láser de Argón ionizado. 7. Láseres de semiconductores.
4. Láseres de CO2. 8. Láser de electrones libres.
Aplicaciones de los rayos laser.
La medición de distancias con alta velocidad y precisión fue una aplicación militar inmediata después de que se inventara, para el lanzamiento de artillería o para el cálculo de la distancia entre la Luna y la Tierra (384.403 km.), con una exactitud de tan sólo 1 mm. También es utilizado en el seguimiento de un blanco en movimiento al viajar el haz a la velocidad de la luz.
Aplicaciones más cotidianas de los sistemas láser son, el lector del código de barras, el almacenamiento óptico y la lectura de información digital en discos compactos (CD) o en discos versátiles digitales (DVD). Otra de las aplicaciones son las fotocopiadoras e impresoras láser.
Las aplicaciones para un fututo próximo son los ordenadores cuánticos u ópticos que serán capaces de procesar la información a la velocidad de la luz al ir los impulsos eléctricos por pulsos de luz proporcionados por sistemas láser.
Dentro del procesado de materiales, el láser es utilizado en todas las ramas (corte, soldadura, marcado microscópico, etc.).
Las aplicaciones de los rayos láser en medicina.
De acuerdo con la intensidad de su luz, existen cuatro tipos diferentes de rayos láser con aplicaciones en medicina:
- El medio, que se emplea para producir efectos antiinflamatorios y analgésicos.
- El quirúrgico, que se utiliza en cirugía microscópica, coagulando y vaporizando los tejidos enfermos que se desean eliminar.
- El diagnosticador, que se emplea para reconocimientos médicos y estudios celulares. Útil para detectar tumores.
- El comunicador (en desarrollo), que servirá en el futuro para llegar a pacientes que se hallan a lejos de las bases médicas donde se encuentra instalado el rayo láser.
El láser en la medicina es cada vez más usado al actuar selectivamente sobre la lesión, dañando mínimamente los tejidos adyacentes. Produce muy pocos efectos secundarios de destrucción de otro tejido sano de su entorno e inflamación y presentar una esterilización completa. En la dermatología, éstos pueden eliminar casi todos los defectos de la piel bajo anestesia local.
Una operación con rayos láser dura sólo segundos. El paciente experimenta menos dolor; por ello se necesita menos anestesia. Otra ventaja es que no se produce sangrado alguno, ya que el láser provoca la coagulación instantánea del área sobre la cual se está actuando, lo cual evita totalmente el riesgo de que se presenten hemorragias, por pequeñas que estas puedan ser.
Algunas aplicaciones concretas en el campo de la medicina son:
Los tratamientos con rayos láser de baja intensidad se emplean para estimular los tejidos y disminuir el dolor y la inflamación de las zonas afectadas.
También son efectivos al mejorar el flujo de la sangre y de los líquidos linfáticos.
Reducen la producción de prostaglandinas (sustancias similares a las hormonas), las cuales promueven la inflamación y causan dolor.
Los rayos láser de baja intensidad son empleados en el tratamiento de los desgarramientos de músculos, afecciones de los ligamentos e inflamaciones de los tendones y las articulaciones.
Los rayos láser de alta intensidad destruyen las células directamente en el punto donde incide el rayo, dejando intactas las células alrededor de esta área. Este es uno de los motivos por los que son tan empleados en el tratamiento de algunos tipos de tumoraciones.
Asimismo, el rayo corta a través del tejido y, simultáneamente, produce la coagulación de la sangre, lo cual lo convierte también en un instrumento de cirugía sumamente efectivo.
En oftalmología, el empleo de los rayos láser también es muy útil en el tratamiento de la retinopatía, para tratar el desprendimiento de la retina (al sellar pequeñas áreas de desgarramiento), y para destruir los tumores pequeños que puedan desarrollarse en la retina. Igualmente, el rayo láser se emplea para restaurar la visión, cuando la misma se vuelve opaca después de la cirugía de cataratas.
En ginecología, son empleados para quitar la obstrucción de las trompas de Falopio, eliminando el tejido de cicatriz que se forma después de una situación de infección o de esterilización.
También son empleados para destruir las células anormales del cuello uterino.
Los rayos láser son empleados para eliminar pequeñas marcas de nacimiento e inclusive tatuajes; los resultados en este sentido pueden variar, pero son efectivos en la gran mayoría de los casos.
Los tumores de la laringe, en su fases preliminares ,, pueden ser eliminados con éxito mediante los rayos láser, sin que se dañen las cuerdas vocales.
Desde luego, en la actualidad se consideran muchas otras aplicaciones para los rayos láser, y entre sus usos está la eliminación de la placa que causa la ateroesclerosis en las arterias.
La desintegración de cálculos de las vías urinarias. Y en un futuro, para eliminar tumoraciones que sean inaccesibles en el interior del cerebro y de la médula espinal.
Incipientemente para el tratamiento combinado del cáncer pulmonar, así como la destrucción de cálculos en la vesícula. También en odontología y ortodoncia, en cortes en tejidos blandos.
Más información en:
http://laserenmedicina.blogspot.com.es/
http://www.vidadigitalradio.com/laser-medicina/
http://www.monografias.com/trabajos61/laser-aplicaciones/laser-aplicaciones2.shtml
