Corso SILD: I laser nella patologia
e negli inestetismi del volto

Introduzione alla fisica dei laser
P. L. Bencini, Milano
S.I.L.D.

Principi basilari: le peculiari caratteristiche della luce laser (monocromaticità, coerenza, collimazione) sono strettamente legate ad alcune componenti fondamentali dell’apparecchiatura:

1. sorgente di potenza: eccita gli atomi del mezzo attivo a produrre fotoni
2. sorgente di radiazioni o mezzo attivo (solido,liquido o gassoso): rappresenta la fonte dei fotoni
3. cavità ottica o di risonanza: caratterizzata da specchi che, facendo rimbalzare i fotoni, ne aumentano in maniera logaritmica la produzione.

I laser si distinguono in base alla durata di emissione in:

1. laser ad emissione continua (caratterizzata da un raggio ad energia costante)
2. laser ad emissione pseudocontinua (caratterizzata da impulsi così rapidi che appaiono virtualmente continui)
3. laser ad emissione pulsata (caratterizzata da brevi impulsi separati da una lunga pausa)

Interazioni laser-tessuto: dipendono da diversi parametri:

1. lunghezza d’onda e caratteristiche del tessuto da irraggiare
2. tempo di esposizione del tessuto al raggio laser
3. durata di impulso
4. potenza erogata
5. dimensioni dello spot

Lunghezza d’onda e caratteristiche del tessuto da irraggiare: determinate lunghezze d’onda vengono assorbite in maniera selettiva da specifiche molecole contenute nei tessuti (target o cromofori). Tale assorbimento genera calore per conversione dell’energia luminosa in energia termica (teoria delle fototermolisi selettiva) determinando una distruzione del target stesso.

Tempo di esposizione del tessuto al raggio laser e durata di impulso: una struttura biologica riscaldata impiega un determinato tempo a raffreddarsi cedendo calore. L’effetto distruttivo del laser è possibile solo se la durata dell’impulso laser è minore del tempo di rilascio termico (trt), cioè del tempo in cui la struttura impiega a perdere il 50% del calore.Il calore viene perso per conduzione termica, passando da un’area a temperatura maggiore ad una con temperatura minore. A parità di densità d’energia ,l’entità del danno termico (riscaldamento, coagulazione, vaporizzazione, carbonizzazione) dipenderà dalla durata del tempo di irraggiamento. Lo sviluppo di calore non è l’unico meccanismo in cui la luce laser esercita i suoi effetti lesivi, esistono anche un effetto fotomeccanico ed uno fotochimico.

Potenza erogata e dimensioni dello spot: gli effetti tissutali dipendono anche dalla concentrazione di fotoni all’interno del raggio laser , cioè dal rapporto tra potenza dello strumento e diametro dello spot.