Laserterapia

LASER è l’acronimo di Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (amplificazione di luce per mezzo di un’emissione stimolata di radiazioni). In ambito terapeutico, la laser terapia, grazie alle proprietà della radiazione laser di penetrare nei tessuti ed accelerare i naturali processi di guarigione, è attualmente una delle forme di terapia fisica più diffusa, minimamente invasiva, indolore, pressoché priva di effetti collaterali e applicabile in tutte le patologie in cui sono presenti algie, infiammazioni, edemi, ferite.

A differenza di sorgenti di luce come il sole o una comune lampadina, che emettono un ampio spettro di radiazioni e le diffondono nello spazio illuminando l’ambiente circostante, il laser è un dispositivo in grado di emettere un raggio di una particolare radiazione luminosa caratterizzata da alta monocromaticità, bassa divergenza ed elevata coerenza, proprietà fondamentali per garantire un’alta precisione e selettività su target specifici.

Macchinario per la laserterapia

La prima sorgente di luce laser è stata messa a punto nel 1960 da T.H. Maiman, ma è a partire dagli anni ’70 che i laser cominciano ad essere utilizzati con successo in ambito medico, prima chirurgico e poi terapeutico, tanto che viene introdotto il concetto di laserchirurgia e laserterapia.

Il diffondersi dell’alta tecnologia ha enormemente arricchito la varietà dei laser, ma ciò che li accomuna tutti è la combinazione di tre elementi essenziali per il suo funzionamento: un mezzo attivo, un meccanismo di pompaggio e una cavità risonante.

ll medium o mezzo attivo può essere un solido, un liquido, un gas o un semiconduttore. È la sostanza i cui atomi, una volta eccitati, sono in grado di emettere la radiazione luminosa (fotoni). Il tipo di mezzo attivo tipicamente identifica il tipo/nome del laser (es. laser CO2, Laser Nd:YAG, laser a eccimeri, laser a diodi GaAs e così via).

La lunghezza d’onda della radiazione emessa da un laser è una caratteristica intrinseca del tipo e delle proprietà chimico-fisiche del mezzo attivo: ad ogni medium sono associate una o più righe di emissione che Lasercadono in punti precisi all’interno dello spettro ottico (Ultravioletto UV – Visibile VIS – Infrarosso IR).

In terapia i laser possono essere classificati in base al mezzo che genera il raggio. Tra i più utilizzati si possono individuare laser alimentati da:

• Elio-neon: laser a stato gassoso il cui mezzo di amplificazione è una miscela di elio e neon
• Diodico a semiconduttore ad arseniuro di gallio: laser a semiconduttori
• Neodimio-yag: laser a stato solido che sfrutta come mezzo laser attivo un cristallo di ittrio e alluminio (YAG) drogato al neodimio
•  Co2: laser a stato gassoso tra i più potenti ad onda continua disponibili attualmente

Il sistema di pompaggio è la fonte di energia necessaria per eccitare gli atomi del mezzo attivo, innescando e alimentando l’emissione laser. Il pompaggio può essere ottico (solitamente lampade ad alta potenza), elettrico (tramite corrente), termico o chimico.

Il risonatore ottico o cavità risonante è una regione, delimitata tra due specchi contrapposti, nel cui interno viene posto il mezzo attivo. Una volta innescata l’emissione, tramite un opportuno sistema di pompaggio i fotoni emessi dal mezzo attivo rimbalzano da uno specchio all’altro e ad ogni passaggio continuano ad attraversare il mezzo, stimolando a loro volta l’emissione di altri fotoni e ottenendo così in breve tempo un’amplificazione di luce. Uno dei due specchi della cavità è completamente riflettente, mentre l’altro, detto specchio di uscita, è solo parzialmente riflettente e questo permette di “estrarre” una parte della radiazione che si accumula nella cavità risonante. Il raggio di luce che esce è il raggio laser. Interponendo lenti sul percorso del raggio laser è possibile modificare la geometria del fascio, che potrà essere focalizzato, divergente o essere veicolato in fibra ottica ed arrivare sulla superficie target con spot di diametri diversi.

A parità di energia luminosa emessa, la dimensione del fascio laser sul tessuto target determina la densità di energia (J/cm2), che va attentamente gestita in funzione dell’effetto terapeutico desiderato.

Quanti tipi di laserterapia esistono: la classificazione dei laser

Una classificazione dei laser può essere fatta in base alla loro potenza di emissione. La modalità di emissione definisce come la luce generata all’interno della cavità ottica del laser viene erogata all’esterno e somministrata ai tessuti target.

In base alla modalità di emissione i laser si distinguono in 2 classi:

• Laser continui (CW) in grado di generare un fascio di luce costante nel tempo. I laser che lavorano in continua emettono un fascio di luce di potenza relativamente bassa (da pochi Watt ad alcune decine di Watt), che non varia nel tempo. Tale emissione può essere interrotta mediante dei meccanismi di controllo meccanici o elettronici che temporizzano l’emissione ad una determinata frequenza (emissione frequenzata).
• Laser pulsati (PW) in grado di accumulare un’alta quantità di energia luminosa all’interno della cavità ottica e di espellerla concentrandola in impulsi di brevissima durata (dell’ordine dei μs e ns) e di elevata potenza di picco (da alcune decine di Watt fino a Kilo e MegaWatt). A questa categoria appartengono i laser Nd:YAG Pulsati. Va precisato che laser costruiti per operare in regime continuo normalmente possono operare in modalità continua interrotta (frequenzata), ma non possono essere forzati a lavorare in modalità pulsata.

La nuova normativa ha individuato 8 classi laser in base alla loro potenza di emissione (1, 1c, 1m, 2, 2m, 3r, 3b, 4). Avremo quindi:

• Laser LLLT (Low Level Laser Therapy) – spesso indicato come “laser a freddo”, ha una potenza di uscita inferiore a 0,5 Watt
• Laser ad alta potenza ad emissione pulsata (HILTERAPIA) – è un laser che ha una potenza di uscita superiore a 500 mW o 0,5 Watt

Laser a bassa potenza

※ Il Laser ad Elio Neon (He-Ne) è stato tra i primi ad essere impiegato in fisioterapia. La sua lunghezza d’onda di 632,8 nm, che rientra nella banda del visibile, consente un’ottima capacità di penetrazione nei tessuti (3-5 cm), ma la sua bassa potenza di emissione (max. 100 mW) ne ha determinato una graduale sostituzione con i laser a semiconduttori. L’He-Ne trova ancora impiego come luce guida nei laser ad alta potenza e nella biostimolazione per ulcere e piaghe da decubito.

※ I laser a semiconduttori o a diodi sono attualmente i più diffusi in fisioterapia grazie alla loro estrema versatilità e semplicità. Questi laser utilizzano lunghezze d’onda comprese tra 650 e 1100 nm, appartenenti al rosso e al vicino infrarosso. La possibilità di associare più diodi nello stesso strumento consente di raggiungere potenze fino a 20 Watt, con emissioni combinate di diverse lunghezze d’onda per ottenere effetti biologici differenziati. Tra i primi in questa categoria di laser ad essere usati in ambito fisioterapico è il Laser ad arseniuro di gallio (Ga-As) che emette lunghezze d’onda a 904 nm; attualmente si preferiscono i mix di semiconduttori come l’Indio-Gallio-Arsenico-Fosforo (In-Ga-As-P) che emettono lunghezze d’onda diverse, compresa una parte a 1064 nm, come il Laser Nd:YAG. Gli effetti biologici, quali l’anti-infiammazione, l’analgesia e la biostimolazione, si manifestano su muscoli, borse sinoviali, tendini e ulcere cutanee fino a 3-4 cm di profondità.

Laser ad alta potenza

I laser ad alta potenza disponibili sul mercato sono molteplici e si differenziano per la lunghezza d’onda, la modalità di emissione, la potenza. La caratteristica fondamentale che deve avere un laser per essere realmente ad alta potenza è la capacità di penetrazione nei tessuti dovuti alla lunghezza d’onda della luce laser.

※ Il Laser CO2, una miscela gassosa di He, CO2 e N, offre una potenza elevata (fino a 20 Watt) e presenta una lunghezza d’onda collocata nel lontano infrarosso (10.600 nm), con l’acqua come principale cromoforo. La radiazione a CO2 che viene rapidamente assorbita nei primi strati epidermici ricchi di acqua, ha un effetto biologico prevalentemente analgesico, agendo direttamente sui nocicettori cutanei.

※ Il Laserterapia Nd Yag (Hilterapia),una particolare e innovativa tecnica terapeutica che si basa su un’esclusiva emissione laser con una studiata modulazione dell’impulso, capace di favorire e accelerare con grande efficacia i processi di guarigione del corpo. La peculiarità di questa terapia è l’alta intensità della luce terapeutica emessa (fino a 15000W/cm²), non raggiungibile per le più comuni tecnologie per laserterapia attualmente disponibili, che le conferisce una grande capacità di penetrazione nei tessuti e le permette di curare efficacemente le patologie acute e croniche dell’apparato muscolo scheletrico, anche le più profonde. Questa alta efficienza è possibile grazie a una tecnologia laser Nd:YAG pulsata, brevettata, in grado di emettere impulsi laser ad alto contenuto energetico con azione immediata sul dolore, l’infiammazione, l’edema e con un effetto stimolante sui processi di riparazione e rigenerazione dei tessuti.Con questa tipologia di laser è possibile intervenire in molte patologie traumatiche o degenerative che coinvolgono i muscoli, tendini e articolazioni poste più in profondità. La modalità assicura ai tessuti un trasferimento energetico di notevole entità in tempi limitati (pochi minuti) ma trova un limite nell’eccessivo riscaldamento dei tessuti superficiali. Questo limite viene affrontato secondo due criteri:

• tecnico utilizzando l’erogazione continua ma interrotta dall’operatore tramite pedale
• clinico monitorando le reazioni del paziente all’aumentare del calore sviluppato dal laser sulla superficie cutanea: determinando un tempo di soglia termica: tempo che intercorre tra l’inizio dell’erogazione e la percezione del calore da parte del paziente (valore molto soggettivo, cambia in base al colore della pelle e può variare nel tempo sullo stesso individuo).

Gli effetti biologici dipendono dall’intensità di erogazione: basse intensità hanno effetto anti-infiammatorio ed analgesico, mentre alte intensità hanno un effetto biostimolante. La Hilterapia è molto efficace sul sintomo doloroso e sulla mobilità articolare fin dalla prima seduta, consentendo di intraprendere subito il percorso riabilitativo e procurando un immediato sollievo al paziente.

※ Il Laser superpulsato Laserix è unlaser di ultima generazione che si distingue per l’emissione di alte potenze di picco, la brevità degli impulsi e la capacità di raggiungere frequenze di pulsazione elevate, consentendo di arrivare in profondità nei tessuti. La potenza e l’alta frequenza di pulsazione permettono la conversione dell’energia luminosa in energia meccanica (fotomeccanica), fornendo un effetto decontratturante sui muscoli, un effetto antalgico sui nervi e un aumento dell’elasticità sui tessuti fibrosi. Il suo impiego è estremamente efficace nel trattamento di infiammazioni acute come tendiniti e tendinopatie, lesioni legamentose traumatiche o degenerative, e contratture muscolari. Inoltre, si dimostra altrettanto efficace nel trattare infiammazioni croniche e degenerative, lesioni di legamenti e tendini, distorsioni, lesioni muscolari non recenti, artrosi, dolori alla colonna vertebrale e alle articolazioni. Il Laserix si rivela una scelta efficace anche per la terapia del dolore, sia di origine radicolare che post traumatico e degenerativo, nelle fibromialgie e nelle neuriti.

Come funziona la laserterapia: interazione laser-tessuti

L’uso dei laser in applicazioni biomediche deve essere supportato da una profonda conoscenza degli effetti che una determinata radiazione elettromagnetica produce sui diversi tessuti biologici.

L’interazione laser-tessuto dipende in primis sia dalle caratteristiche della luce, che da quelle del mezzo in cui la luce si propaga e quindi il tipo di tessuto.

Considerando un raggio laser che incida perpendicolarmente sulla superficie di un tessuto, una piccola parte viene persa per riflessione, la maggior parte si propaga nel tessuto subendo processi di diffusione multipla (scattering) e di assorbimento. La quota di radiazione che determina l’effetto dell’interazione laser-tessuto è quella assorbita. Le specie chimiche coinvolte nell’assorbimento della luce sono molteplici e sono dette cromofori. La loro composizione, che varia a seconda del tipo di tessuto, determina l’entità della risposta biologica alla specifica radiazione laser incidente.

In figura sono mostrati i picchi di assorbimento dei cromofori comunemente utilizzati come target del laser. Il componente presente in quantità maggiore nei tessuti biologici è l’acqua, che costituisce il 70% circa della massa corporea totale. L’acqua è praticamente trasparente alla luce visibile, mentre assorbe fortemente l’infrarosso e l’ultravioletto. L’assorbimento a lunghezze d’onda nel visibile è principalmente dovuto a pigmenti specifici quali l’emoglobina nei globuli rossi e la melanina nella pelle, che assorbono anche nell’infrarosso.

In ambito terapeutico le lunghezze d’onda tra 600 e 1200 nm sono di maggior interesse, in quanto all’interno di questo range non ci sono cromofori capaci di filtrare in modo specifico la radiazione.

La luce incidente ha quindi un maggior potere di penetrazione. Questo significa che la radiazione laser è in grado di attivare un sistema integrato di effetti biologici e terapeutici in profondità. Questo intervallo di lunghezze d’onda è definito “finestra terapeutica”.

Oltre alla lunghezza d’onda, altri parametri fondamentali che caratterizzano gli effetti dell’interazione laser-tessuto, ad esempio nella profondità d’azione e nell’impatto termico sul tessuto, sono la densità di potenza o di energia irradiata (dose), la geometria di irraggiamento, il tempo di esposizione e il tipo di erogazione (continua o pulsata).

I benefici della Laserterapia: effetti biologici

Per quanto riguarda l’utilizzo del laser nelle terapie fisiche, a seconda della tipologia e delle modalità di applicazione, si possono raggiungere diversi obiettivi:

• antinfiammatorio ed antiedimigeno (aumento della velocità del microcircolo ematico)
• biostimolante, favorendo i processi di riparazione, rigenerazione dei tessuti e drenaggio linfatico
• antalgico
• decontratturante

La frazione di luce assorbita interagisce fisicamente col tessuto biologico generando un effetto:

• Fotochimico
• Fototermico
• Fotomeccanico

Nel processo fotochimico l’energia assorbita dalle molecole bersaglio, ovvero i cromofori presenti nell’organismo, viene utilizzata per avviare una serie di complessi processi biochimici come ad esempio la produzione di ATP. L’ATP è una molecola altamente energetica, la cui produzione giustifica gran parte dei benefici della laser terapia, tra cui i processi di guarigione tissutale. Il laser promuove anche la produzione di collagene. In ambito terapeutico l’effetto fotochimico viene utilizzato a scopo biostimolante, contribuendo a ripristinare il metabolismo cellulare e velocizzando i tempi di guarigione e riparazione tessutale. A questo scopo le radiazioni nel rosso e nel primo infrarosso risultano più efficaci.

L’effetto fototermico ha origine tramite l’assorbimento dalla conversione dell’energia ottica in calore. Nell’impatto, l’energia interna delle molecole eccitate si trasferisce in forma di energia cinetica alle molecole vicine: ciò si traduce in un aumento della temperatura del mezzo irradiato.

Dal punto di vista terapeutico, un moderato riscaldamento del tessuto può avere importanti effetti:

• aumentare la velocità delle reazioni biochimiche, con un effetto stimolante sul metabolismo dei tessuti;
• produrre una vasodilatazione moderata, che porta ad un maggiore afflusso di sangue, ossigeno e nutrienti, e parallelamente ad una più rapida rimozione dei cataboliti;
• favorire l’attivazione dei processi di riparazione nell’evoluzione della risposta infiammatoria;
• diminuire lo spasmo muscolare;
• diminuire la viscosità dei fluidi, portando ad una minore rigidità dei tessuti e ad un allungamento della componente connettivale;
• produrre un generale rilassamento, che induce un effetto analgesico e calmante.

A questo scopo è fondamentale che le caratteristiche della sorgente laser e i parametri di emissione e trattamento siano modulati per tenere gli effetti, soprattutto quelli termici, al di sotto della soglia di danno. Oltre i 43°C infatti si verificano fenomeni di transizione di fase dei lipidi di membrana, che possono comportare danni delle strutture cellulari. Temperature tra i 43 e i 50°C possono influenzare le reazioni biochimiche, le attività enzimatiche e la morfologia cellulare, dando luogo a cambiamenti che vanno da danni reversibili alla morte cellulare ritardata.

L’effetto fotomeccanico scaturisce dall’interazione del tessuto biologico con un laser pulsato che emette impulsi molto brevi, ad altissima densità di potenza. In ambito terapeutico, l’assorbimento di tali impulsi da parte della materia biologica genera stress meccanici che vanno ad agire sia sulla componente cellulare che extracellulare dei tessuti stessi. Tali sollecitazioni meccaniche hanno un ruolo estremamente importante nel mantenimento dell’omeostasi dei tessuti con funzione strutturale, come il tessuto muscolare, osseo e cartilagineo, perché influenzano la proliferazione e la differenziazione cellulare, la sintesi proteica e la produzione di matrice extracellulare, stimolando inoltre il microcircolo ed il drenaggio linfatico.

Quando si usa la laserterapia in fisioterapia: patologie e protocolli terapeutici

Le patologie in ambito fisioterapico che possono essere trattate attraverso questa metodologia sono:

• Artrosi  
• Borsite, sinoviti, capsuliti
• Distorsioni/Lesioni ai legamenti
• Edemi ed ematomi da trauma
• Epicondilite/ Gomito del tennista
• Ernia del disco
• Gonalgia
• Lombalgia
• Patologie post-traumatiche e da sovraccarico
• Periartrite scapolo omerale/Tendinopatia cuffia dei rotatori
• Sindrome del tunner carpale
• Sindromi adduttorie, distorsioni tibiotarsiche, entensiti, condropatie rotulee in traumatologia sportiva
• Sindrome da impingement
• Strappi stiramenti muscolari
• Tendiniti
• Traumi articolari

Il laser come terapia antalgica si è dimostrata poi particolarmente efficace anche come trattamento post-chirurgico.

Il trattamento terapeutico si suddivide in 3 fasi:

La fase iniziale si articola in tre sottofasi, caratterizzate da densità di potenza progressivamente crescenti. L’elevato apporto energetico induce un rapido innalzamento del metabolismo basale, che causa un aumento della circolazione sanguigna portando degli effetti analgesici locali ed antinfiammatori.

La fase intermedia prevede il trattamento dei trigger point in base a tempi reimpostati. Anche la fase finale è suddivisa in tre sottofasi, caratterizzate da un incremento di densità di potenza, durante le quali si esaltano e si stabilizzano gli effetti indotti nelle due precedenti fasi.

Laserterapia: controindicazioni ed effetti collaterali

Nell’utilizzare questo elettromedicale bisogna prestare particolare attenzione alle seguenti situazioni:

• Paziente con carcinoma sospetto o conclamato
• Irradiazione diretta del raggio laser sull’utero in gravidanza
• Irradiazione su aree di emorragia
• Pericolosità delle irradiazioni laser dirette all’occhio. (fatto obbligo di uso di appositi occhiali protettivi)
• Presenza di pace-maker e defibrillatori impiantabili
• Epilessia
• Fotosensibilità

Sulla base della letteratura non sono noti effetti collaterali significativi della terapia laser per la maggior parte delle condizioni. L’aumento del flusso sanguigno è un beneficio positivo associato alla terapia laser che può causare arrossamento della pelle e una sensazione di calore. Questi cambiamenti sono di breve durata, in genere fino a poche ore. Un dosaggio improprio può portare ad un aumento del gonfiore per lesioni acute in cui è presente molta infiammazione, nonché ad un aumento del dolore correlato ai nervi per determinate condizioni quando il tessuto nervoso irritabile è eccessivamente stimolato. Questo di solito si corregge regolando le impostazioni del trattamento. Anche queste rare occasioni, gli inconvenienti di solito si risolvono entro 24-36 ore. Comprendere i parametri di dosaggio corretti riduce al minimo questo fenomeno.

Frequenza e durata delle sedute di laserterapia

Nei trattamenti di laserterapia, la frequenza e la durata dei trattamenti sono cruciali per massimizzare i benefici terapeutici.  Su indicazione del medico fisiatra, responsabile di elaborare un piano di trattamento personalizzato in base alla condizione del paziente, la laserterapia ha tempi di trattamento differenti in base alla zona da trattare ma anche della gravità e la natura del dolore. Con una durata che va da 3 ai 15 minuti, le sedute di laserterapia vengono solitamente cadenzate con 2 o 3 appuntamenti alla settimana. La natura specifica della condizione del paziente e la sua risposta individuale ai trattamenti invece svolgono un ruolo chiave nel determinare la quantità totale di sedute necessarie. In genere, i piani di cura della terapia laser prevedono un range di 6-12 trattamenti, con una maggiore necessità di sedute per condizioni croniche a lungo termine.

Quanto dura l’effetto della laserterapia

La laserterapia, grazie alla sua capacità di penetrare in profondità nei tessuti, offre un rapido sollievo dal dolore sin dal primo trattamento e velocizza il processo di riduzione dell’infiammazione. Tuttavia, la durata degli effetti benefici della laserterapia varia in base alla condizione specifica del paziente e della sua risposta al trattamento. In molti casi, la terapia laser è parte di un piano di cura più ampio, e la frequenza delle sedute viene regolata in base alla progressione dei sintomi. È importante sottolineare che, sebbene i pazienti possano sperimentare un sollievo immediato, la continuità dei trattamenti è spesso essenziale per mantenere e prolungare nel tempo gli effetti positivi.

I costi di una seduta di laserterapia

Il costo di una seduta di laserterapia può variare notevolmente in base a diversi fattori, tra cui la posizione geografica della struttura, il tipo di laser utilizzato, l’esperienza del professionista che esegue il trattamento e la specifica condizione medica del paziente. In genere, i costi possono situarsi in un range che va da circa 50 a 150 euro a seduta, ma è importante considerare che spesso sono necessarie diverse sedute per ottenere risultati significativi. Alcuni pazienti potrebbero beneficiare di piani di trattamento più brevi, mentre altri con condizioni più complesse potrebbero aver bisogno di un numero maggiore di sedute.