O documento descreve o funcionamento do laser de dióxido de carbono (CO2). Ele opera no infravermelho e usa uma mistura de gases incluindo CO2, nitrogênio e hélio dentro de um tubo de descarga. A inversão de população é alcançada quando o nitrogênio excitado transfere energia para moléculas de CO2, levando à emissão estimulada de fótons no comprimento de onda do infravermelho. Devido aos altos níveis de potência disponíveis combinados com o baixo custo, os
1. Laser Dioxido de Carbono
S-CW-SW-Scan
Dr Jauru de Freitas
Presidente da Academia Brasileira de Laser e Fotoemdicina
Coordenador do Grupo de Dermatologia Avançada
2. L.A.S.E.R
Laser (cuja sigla em inglês significa Light
Amplification by Stimulated Emission of
Radiation, ou seja, Amplificação da Luz
por Emissão Estimulada de Radiação) é
um dispositivo que produz radiação
eletromagnética com características muito
especiais: ela é monocromática (possui
comprimento de onda muito bem
definido), coerente (todas as ondas dos
fótons que compõe o feixe estão em fase)
e colimada (propaga-se como um feixe de
ondas praticamente paralelas).
3. Historico
Em 1905, Albert Einstein, com o auxílio do trabalho de Max Planck, postulou que a
luz é formada por pacotes discretos e bem determinados de energia (quantas), mais
tarde chamados de fótons. Em 1913 o dinamarquês Niels Bohr apresentou seu
modelo de átomo, onde os elétrons orbitam o núcleo em níveis bem determinados,
sendo que só podem "saltar" de um nível para outro se receberem ou emitirem
fótons com a quantidade de energia (que pode ser expressa pelo seu comprimento
de onda) exata exigida para o salto completo. Em 1925, Erwin Schrödinger e Werner
Heisenberg modificaram a forma de se interpretar o modelo de átomo de Bohr
postulando que os elétrons são particulas que apresentam propriedades de ondas,
cujo comportamento pode ser totalmente explicado pelas funções de onda
desenvolvidas por Schrödinger, que preveem, inclusive, os diferentes níveis que o
elétron pode assumir no átomo e as exatas energias associadas. Isso significa que
cada tipo determinado de átomo pode ser excitado (ter a energia de seu último
elétron aumentada, com um consequente salto desse elétron para determinado nível
superior) sempre em quantidades bem definidas, através da absorção de um tipo
determinado de fóton, de comprimento de onda específico. Em 1953, Charles Hard
Townes, James P. Gordon e Herbert J. Zeiger produziam o primeiro maser
(microwave amplification through stimulated emission of radiation), um dispositivo
similar ao laser que produz microondas em vez de luz visível. O maser de Townes
não tinha capacidade de emitir as ondas de forma continua. Nikolai Basov e
Aleksander Prokhorov, da União Soviética, ganhadores do Prêmio Nobel em 1964,
trabalharam de forma independente em um oscilador quantum e resolveram o
problema da emissão continua utilizando duas fontes de energia com níveis
diferentes. Mais tarde o maser foi adaptado para emitir luz visível, então batizado de
laser.
4. Funcionamento
O efeito físico por trás do funcionamento do laser é que os
átomos de determinados materiais, quando em estado
instável de alta energia, se corretamente estimulados
decaem sua energia emitindo fótons coerentes com o
estímulo original, cujas ondas estão em sincronia (em fase)
entre si. Einstein descobriu, através de considerações
teóricas, que não apenas um átomo absorve um fóton (a
partícula de luz) incidente e o reemite ao acaso após certo
tempo (emissão espontânea), mas que também este
mesmo átomo deve reemitir seu fóton absorvido se um
segundo fóton interage com ele (emissão estimulada). O
fóton reemitido tem o mesmo comprimento de onda do
fóton que o estimulou e, igualmente importante, tem a
mesma fase.
6. LASER
Um laser funciona desde que se consiga excitar
um número mínimo de átomos de determinado
material para um nível de energia superior, de
modo a se obter uma inversão de população
(quando existem mais átomos excitados do que
átomos no estado fundamental).
Quando isso ocorre, estimulam-se alguns átomos
a emitirem seus fótons, o que vai iniciar um
efeito em cascata de modo que o fóton emitido
por um átomo estimula o átomo seguinte a emitir
outro fóton de igual comprimento de onda e fase,
o que vai amplificando a emissão de feixes de luz
de comprimento de onda definido e coerente.
8. LASER
Para que tudo isso funcione, entretanto, é necessária uma
realimentação, ou seja, por certo tempo manter fótons
emitidos estimuladamente interagindo com outros átomos.
Isso é obtido com uma cavidade óptica, uma região do
espaço em que se confina luz por algum tempo com o uso
de espelhos altamente refletores e convenientemente
alinhados que vão refletindo várias vezes os fótons. Num
dos espelhos existe um pequeno orifício por onde alguns
fótons depois de muitas vezes refletidos conseguem sair
emitindo o feixe colimado de luz. Há também os lasers
super radiantes, como o laser de nitrogênio e alguns lasers
de corante que não precisam de espelhos para funcionar.
Entretanto, para se compreender perfeitamente um laser,
faz-se necessário o uso da mecânica quântica.
9. Tipos de laser
Lasers de gás
Lasers químicos
Excimer lasers
Lasers de estado sólido
DPSS
Fibra Óptica
10. Aplicações
Por suas propriedades especiais, o laser é hoje utilizado nas mais
diversas aplicações: médicas (cirurgias), na Fisioterapia como
anti-inflamatório, regenerador e analgésico, industriais (cortar
metais, medir distâncias), pesquisa científica (pinças ópticas,
hidráulica, física atômica, óptica quântica, resfriamento de nuvens
atômicas, informação quântica), comerciais (comunicação por
fibras ópticas, leitores de códigos de barras), e mesmo todos os
dias em nossas casas (aparelhos leitores de CD e DVD, laser
pointer usado em apresentações com projetores).
É produzido por materiais como o cristal de rubi dopado com
safira, mistura de gases no caso do hélio e neônio, dispositivos de
estado sólido como Laser Díodo, moléculas orgânicas como os
lasers de corante.
No uso industrial, o laser de CO2 (dióxido de carbono) vem cada
dia mais sendo utilizado, sendo hoje essencial. Muito competitivo
por ser um processo rápido para o corte e solda de diversos
materiais com muita agilidade devido às maquinas que utilizam o
laser serem CNC.
11. Termos de segurança do laser
Normalmente os lasers são etiquetados pela sua potência, que identifica o nível de perigo do laser (observação: essas
são as classes antigas)
Classe I/1
É perfeitamente segura, normalmente porque a luz é contida internamente em um dispositivo, por exemplo CD
players, ou porque a potência é muito baixa (0.1 miliwatts)
Classe II/2
O reflexo do olho humano (aversão) previne dano ocular, a não ser que a pessoa deliberadamente olhe para o feixe
por um período prolongado. Essa classe apenas inclui para lasers que emitem luz visível (até 1 miliwatt).
Classe IIa/2a
A região logo no início da classe II, onde o laser precisa de pelo menos 1000 segundos contínuos para causar algum
dano permanente à retina. Scanners a laser comerciais estão nessa classe.
Classe IIIa/3a
Lasers dessa classe são em sua maioria perigosos em combinação com instrumentos ópticos que podem mudar o
diâmetro ou a densidade de potência. A potência de saída não excede 5 miliwatts. A densidade não excede 2,5
miliwatts por centímetro quadrado. Muitas miras a laser para armas e apontadores laser estão nessa categoria.
Classe IIIb/3b
Lasers dessa potência poderão causar danos se houver contato direto com a retina. Aplica-se a lasers entre 5 e 500
miliwatts. O dano permanente pode ocorrer em um décimo de segundo ou menos dependendo da potência do laser.
Reflexões não são um problema, mas podem causar danos se forem reflexões diretas (como espelhos ou metais
altamente polidos/reflexivos). Proteção ocular é recomendada quando um contato direto poderá ocorrer. Lasers no
final dessa categoria (logo antes da Classe IV) também podem atear fogo em alguns objetos e levemente queimar a
pele. "apontadores laser" nessa categoria são chamados de Laser de mão.
Classe IV/4
Lasers classe 4 (mais de 500 miliwatts) podem causar queimaduras na pele e danos permanentes severos
ao olho sem o uso de lentes ou equipamento óptico extra. Reflexões difusas também podem causar tais
danos à pele e aos olhos. A maioria dos lasers militares, industriais, científicos e médicos estão nessa
categoria.
12. Propriedades do laser
Comprimento de Onda
Depende do material que emite luz, do sistema óptico e da forma de energizá-lo. A
luz emitida pelo laser é sempre monocromática.
Teste com Laser da (Forças Armadas dos Estados Unidos).
Exemplos: Fluoreto de argônio (UV) 193 nm; Fluoreto de criptônio (UV) 248 nm;
Cloreto de xenônio (UV) 308 nm; Nitrogênio (UV) 337 nm; Argônio (azul) 488 nm;
Argônio (verde) 514 nm; Hélio-neônio (verde) 543 nm; Hélio-neônio (vermelho)
633 nm; Corante Rodamina 6G (ajustável) 570-650 nm; Rubi (CrAlO3) (vermelho)
694 nm; Nd:Yag (NIR) 1.064 nm; Dióxido de carbono (FIR) 10.600 nm.
Potência de Saída
• Gás Hélio-Neônio (dezenas de "mW")
• Dióxido de carbono (centenas de "kW" em feixe contínuo)
Coerência
• Feixe coerente / Estão em fase.
• Devem ter o mesmo sinal.
• A coerência é necessária para algumas aplicações.
Eficiência
• De 20% a 0,001%.
• A eficiência é importante para sistemas com grande potência.
Intensidade de Potência
• Da ordem de 10^16 W/cm² (baixa divergência).
14. Laser Dioxido de Carbono
O laser de dióxido de carbono
(laser CO2) é um dos mais antigos
laseres de gás desenvolvidos por
Kumar Patel no Bell Labs em
1964[1][2]. Hoje em dia, tem um
grande número de aplicações.
15.
16. Termos referenciais
↑ (em inglês) Continuous-Wave
Laser Action on Vibrational-
Rotational Transitions of CO2, dans
Physical Review, vol. 136, N ó 5A,
1964, p. A1187–A1193.
↑ (em inglês) La publication de C.
Kumar N. Patel dans Physical
Review.
17.
18. Principios do Laser de CO2
Amplification
meio ativo do laser (ganho do laseramplification o meio) é a descarga do
gás qual é aircooled (água de refrigeração em aplicações do poder mais
elevado). O gás de enchimento dentro do tubo da descarga consiste
primeiramente em:
Dióxido de carbono (CO2) (ao redor 10-20 %)
Nitrogênio (N2) (ao redor 10-20%)
Hidrogênio (H2) e/ou xenon (Xe) (alguns por cento; usado geralmente
somente em um tubo selado.)
Helium (Ele) (o restante da mistura do gás)
As proporções específicas variam de acordo com o laser particular.
inversion da população no laser é conseguido pela seguinte seqüência:
Elétron o impacto excita o movimento vibrational do nitrogênio. Porque o
nitrogênio é a molécula homonuclear, não pode perder esta energia perto
photon a emissão, e seus níveis vibrational excitados são
conseqüentemente metastable e viva por muito tempo.
Transferência de energia de Collisional entre o nitrogênio e a molécula do
dióxido de carbono faz com que a excitação vibrational do dióxido de
carbono, com eficiência suficiente conduza ao inversion desejado da
população necessário para a operação do laser.
19.
20. Principios do Laser CO2
Os Lasers CO2 operam-se no infrared, materiais especiais são
necessários para sua construção. Tipicamente, espelhos são feitos
de revestido silicone, molibdênio, ou ouro, quando as janelas e as
lentes forem feitas de qualquer um germânio ou selenide do
zinco. Para aplicações do poder elevado, os espelhos do ouro e as
janelas e as lentes do selenide do zinco são preferidos.
Historicamente, as lentes e as janelas foram feitas fora do sal
(qualquer um cloreto de sodium ou cloreto do potassium). Quando
o material era barato, as lentes e as janelas degradaram
lentamente com exposição à umidade atmosférica.
O formulário o mais básico de um CO2 o laser consiste em uma
descarga do gás (com uma mistura perto daquela especificada
acima) com um total refletor em uma extremidade, e em um
acoplador da saída (geralmente um espelho revestido semi-
reflexivo do selenide do zinco) na extremidade da saída. O
reflectivity do acoplador da saída são tipicamente ao redor 5-
15%. A saída do laser pode também borda-ser acoplada em
sistemas de poder mais elevado para reduzir problemas óticos do
heating.
21.
22. Laser Dioxido de Carbono
Por causa dos níveis do poder elevado disponíveis
(combinado com o custo razoável para o laser), CO2 os
lasers são usados freqüentemente em aplicações industriais
para corte e welding, quando uns lasers mais baixos do
nível do poder forem usados para o engraving. São
também muito úteis em procedimentos cirúrgicos porque a
água (que compõe a maioria tecido biológico) absorve esta
freqüência da luz muito bem. Alguns exemplos de usos
médicos são cirurgia do laser, resurfacing da pele (“laser
facelifts“) (que consistem essencialmente queimar a pele
para promover a formação do collagen), e dermabrasion.
Também, poderia ser usado tratar determinadas condições
da pele como genitalis dos papillaris dos hirsuties
removendo as colisões, os podules, etc. embarrassing ou
irritantes.
27. Historico Médico
O peeling ablativo foi introduzido em
meados dos ano 90.Devido aos
avanços dos lasers de CO2 que
permitiu minimizar o seu impacto
térmico sobre os tecidos.
Foram desenvolvidos dois tipos de
lasers de CO2.
28. Historico uso Médico
O primeiro deles de pulsos ultra
leves (SW),a fim de minimizar o
acúmulo de calor no interior dos
tecidos.
O segundo consistia em emissao de
raios laser de onda continua(CW)
com dispositivo de scanner.(Lsk e
Cols.,1995)
29. Histórico uso Médico
Estes lasers foram usados inicialmente
para tratar rítides e as cicatrizes
decorrentes da acne .
Logo se descobriu ações capazes de
melhorar as alterações superficiais
decorrentes da ação da luz solar(incluso
lentigos..)
Verificaram também o efeito de aumentar
a tensão dos tecidos amenizando,por
conseguinte,as rugas de maior
profundidade(Fitzpatrick e cols,2000)
30. Histórico uso Médico
O Laser de CO2 revelou-se altamente eficaz ;mas
a medida que a tecnologia passou a fazer parte
do arsenal dos dermatologistas e cirugiões
plástico,começaram a aparecer os seus notáveis
efeitos colaterais.sobretudo em mãos
inexperientes.
Numerosos pacientes apresentavam eritema
prolongado,além de hiperpigmentação
passageira,ace ,dermatite de contato,infecçoes
fungicas e virais hipopigmentação prolongada e
formação cicatricial.
31.
32. Laser Dioxido de Carbono
Fracionado
O LASER de CO2 Fracionado é uma
evolução técnica relativamente nova,
que procura associar o benefício do
LASER de CO2 tradicional.
A finalidade de atingir o mesmo
resultado de um resurfacing,porem
com uma recuperação mais rápida e
menos efeitos colaterais .
33. Tradicional x Fracionado
O LASER de CO2
Tradicional é
aplicado em uma
só sessão e tem
ação sobre toda a
extensão da pele.É
aplicado com feixe
laser continuo em
varredura.
LASER de CO2
Fracionado é
aplicado em
sessões
seriadas.Emiti o
laser em
microfeixes
calculados em
dotpicht.
35. Vantagem Fracionado
LASER de CO2 Fracionado é aplicado
em sessões seriadas agilizando a
recuperação ao tratamento
,apresentando excelentes resultados
e menores indices de
complicações(Nanni CA,Alster TS
1998)
36. Dermoabrasão
Peeling Ablativo
O laser de Co2 fracionado possui
comprimento de onda de 10.600 nm
O funcionamento baseia-se na
fototermólise seletiva onde as células
atingidas são vaporizadas
(dermoabrasão) ao experimentarem
uma elevação na temperatura em
100° graus durante alguns
microssegundos.
37. Cromóforo
O laser de CO2
apresenta grande
afinidade pela
água(cromoforo)
presente na pele,
causando rápido
aumento de
temperatura e
destruição do tecido
da superfície aplicada
de forma precisa
38. Efeito Tightening
O pulso do laser de
dioxido de carbono
fracionado aquece as
camadas mais
profundas da pele,
estimulando a
remodelação do
colágeno e contração
da mesma, o que
provoca uma
diminuição da flacidez.
(Infrared 10600nm)
39. Colunas térmicas
O príncipio do LASER
fracionado é a criação
de “colunas térmicas”
(microzonas
térmicas) de energia
atravessando a pele,
deixando entre essas
colunas porções de
pele saudavel.
40. Fototermólise seletiva ampliada
A pele que não foi
totalmente afetada
facilitará a
cicatrização das
colunas de tecido
atingidas pelo laser
41. Fototermólise Seletiva ampliada
As pequenas
pontes de pele
intacta permitem a
reestruturação da
epiderme mais
rapidamente (por
migração celular )
43. Pixel
Dot pitch é uma especificação para
um ecrã de computador, impressora,
digitalizador ou outro dispositivo
baseado em pixels que descreve a
distância entre pontos
48. Staks of pulse
Os lasers de Co2 fracionado
removem 25 - 50 micrômeros de
tecido em cada passada ou conforme
regulagem pré-determinada, ou seja
em 2 - 3 passadas conseguiremos
nivelar rugas e cicatrizes que medem
1 mm ou mais de profundidade
50. Irradiância
Quanto maior a Irradiância (densidade) do
laser, maior a profundidade da coluna,
assim conseguimos melhorar cicatrizes e
rugas mais profundas, difíceis de serem
alcançadas por outros métodos.
51. Analgesia tópica
As grandes vantagens são a melhor
recuperação e menor sensação
dolorosa durante o procedimento,
que pode ser feito só com um creme
anestésico.
52. Analgesia via Oral
Para pacientes mais sensíveis ao
tratamento no centro de estudos
está utilizando celebra 200mg de
12/12hrs 24 horas antes do
procedimento.
Alternativa tylex 15mg VO 1h antes.
53. Bloqueio troncular
Áreas como a região perioral onde há
necessidade de altos indices de
irradiância (tratamento de codigo de
barras) é recomendável utilizar o
bloqueio troncular dos ramos da área
peribucal.
54. Profilaxia
Pacientes com história prévia ou
suspeita de recidiva de herpes são
orientados a utilizar aciclovir 200mg
1cp ao dia 7 a 10 dias antes do
procedimento.
55. Preparo para sessão
A maioria dos casos não há necessidade
de preparo para realizar a sessão de laser
CO2 fracionado .
Pacientes com história prévia de melanose
ou hipercromia podem ser previamente
preparados com despigmentante e
retinoides .
suspende-se 48hrs antes.Retorna-se ao
uso em média após a a descamaçao e
redução do eritema.
56. Check list
EPI(oculos,mascara,luvas,touca)
Oclusor ocular paciente (relativo)
Kit higiene facial(sem alcool)
Anestesico tópico (30minutos pré)
Fotodocumentação
Termo de consentimento informado
Contrato de prestação de serviços
60. Contra indicações
Vitiligo
Paciente em uso de Isotretinoína
Paciente em uso de anticoagulantes
Herpes ativa
Fototipo VI
61. Terapêutica
Sessões mensais em média 21 a 28 dias
de intervalo.
O número de sessões varia da
necessidade e a área a ser tratada.
O Fototipo e o exame clinico do paciente
são fundamentais para ao ajuste dos
parâmetros terapeuticos.
Seguir Tabela de Procedimentos Skin
Pulse desenvolvida pelo Dr Jauru de
Freitas no ambulatório de laserterapia.
62. Skinpulse
O CO2 SKIN
PULSE, aparelho
fabricado pela
ADVICE,empresa
Brasileira, possui a
tecnologia CO2
fracionado italiana
63. Skin pulse Advice Master
Basic specification
Normal mode:
wavelength 10.6µm, far-infrared laser
Pulsed radiofrequency 0.5–30 W
1.Max power: 120W
Hyper-pulse
2.Pulse width:200 to 500µs is optional
1. Average power: 0.5-20W
Pulse
2. Pulse frequency:33.3 Hz
Matrix mode:
Scan Graphics Square, rectangle, round or
customized graphics
Dot quantity 400 dots at most
Working state Hyper-pulsed mode
Scan mode Sequence scan or Random scan.
Pulse energy 10mj to 100mj is optional for
each dot.
Technical specification
Laser apparatus Sealed.off laser device
stimulated by direct current
Condenser focus f=
Beam divergence angle 0.3 mrad
Spot size Min at the focus
Max power intensity 75,000 W / cm²
Radiation time 0.01 .
1 sec
Interval time 0.01 .
1 sec
Aiming beam Less than 2mW,635nm red
semiconductor laser
Articulated arm with six segments and
balance
Beam transport device
weight
Power supply 230V/110V
92. Reações e Complicações
Eritema imediato
Inflamação (edema)
Hiperpigmentação
(intensificação da cor
da pele)
Hipopigmentação
(diminuição da cor da
pele )
Cicatrizes ou
quelóides
Reação alergicas a
ativos cosméticos
97. Profilaxia das complicações do
laser de C02 fracionado
LED RED ,LED AZUL ,LED INFRA RED
(LILT= low intensity laser therapy)
Hidratação intensa pós sessão por até 10
dias.
Nova sessão a cada 30 ou 60 dias.
Fotoproteçao alta ,acessórios ,evitar
exposição solar .
Hidratantes hipoalergicos e ou
controladores do processo inflamatório.
98. Validade externa
Os autores do estudo concluem que
o tratamento com o laser fracionado
se mostra seguro e eficaz para a
redução visível de rugas e parece um
tratamento bastante interessante
quando comparado ao lifting de face
(procedimento cirúrgico para
correção da flacidez facial) na terapia
de rejuvenescimento, mas não o
substitui em alguns casos.
99. Conclusão
O novo mecanismo manteve a potência do
laser em penetração porém passou a ser
fracionado, ou seja, são emitidas ondas de
laser fracionadas, mantendo partes quase
microscópicas de pele íntegra.
Vermelhidão e leve edema pós-
tratamento regridem em três a quatro
dias, cuidados como evitar o sol e o uso
de filtro solar devem ser observados no
decorrer do tratamento.
100. Referencias
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Sriprachya –Anunt S, MArchell NI,Fitzpatrick RE,Goldman
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Sriprachya –Anunt S, MArchell NI,Fitzpatrick RE,Goldman MP,et al
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