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Brazilian Journal of Physical Therapy

Print version ISSN 1413-3555On-line version ISSN 1809-9246

Rev. bras. fisioter. vol.12 no.1 São Carlos Jan./Feb. 2008

http://dx.doi.org/10.1590/S1413-35552008000100013 

ARTIGO CIENTÍFICO

 

Análise da dose do laser de baixa potência em equipamentos nacionais

 

 

Fukuda TYI, III; Malfatti CAII

IDepartamento de Fisioterapia, Centro Universitário São Camilo – São Paulo (SP), Brasil
IIInstituto de Ensino e Pesquisa, Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE) – São Paulo (SP), Brasil
IIISetor de Fisioterapia, Irmandade Santa Casa de Misericórdia de São Paulo – São Paulo (SP), Brasil

Correspondência para

 

 


RESUMO

CONTEXTUALIZAÇÃO: A laserterapia de baixa potência vem sendo cada vez mais utilizada, e o crescente interesse por seus efeitos relaciona-se com a grande quantidade de publicações científicas. Muitos terapeutas e pesquisadores têm-se baseado na definição da dose do laser pela densidade energética (DE); porém, a grande variedade de equipamentos de laser pode levar a diferença nos resultados terapêuticos encontrados, por fornecerem parâmetros que variam de acordo com o fabricante.
OBJETIVO: Analisar a energia final transmitida ao tecido ao aplicar-se a mesma DE em equipamentos de diferentes marcas nacionais.
MATERIAIS E MÉTODOS: Foram avaliados sete equipamentos nacionais, com potência média (Pm) diferentes, e foram realizadas simulações aplicando DE de 1J/cm2 em cada aparelho, para avaliar possíveis diferenças na energia final.
RESULTADOS: A mesma DE aplicada em diferentes aparelhos nacionais forneceu energia final que variou entre 10 e 90mJ. Esta variação na energia deveu-se principalmente a diferenças na Pm, sendo encontrados valores entre 5,4 e 75mW.
CONCLUSÃO: Esta variabilidade na energia final, que é transmitida ao tecido, indica que a DE parece não ser o parâmetro que melhor descreve a dose a ser utilizada. É preciso mencionar não só a DE, mas também a energia final, para que se possa estabelecer a dose para obtenção do melhor resultado terapêutico.

Palavras-chave: laser de baixa potência; dose; parâmetros.


 

 

Introdução

A laserterapia de baixa potência tem sido investigada e utilizada na prática clínica há aproximadamente 20 anos, sendo que os trabalhos iniciais foram realizados na Europa por Mester1,2 no início da década de 70. O crescente interesse pelos efeitos do laser tem sido demonstrado pela significativa quantidade de publicações científicas, por meio de experimentos controlados em animais e humanos3,4.

No entanto, pesquisadores e terapeutas têm questionado os benefícios clínicos do laser, devido aos resultados divergentes encontrados, em razão da carência de padronização metodológica nos estudos1,2. Enquanto alguns pesquisadores defendem o efeito terapêutico do laser, outros contestam esta propriedade, destacando a necessidade da interpretação cautelosa dos resultados ao serem reproduzidos clinicamente.

Neste sentido, ao se caracterizar a aplicação de um laser, é preciso descrever detalhadamente todos os seus parâmetros, como comprimento de onda, energia emitida ao tecido, densidade de energia (DE), área do feixe, tempo de aplicação, potência de pico, potência média (em caso de aplicação pulsada) e densidade de potência1,5,6. Esta descrição completa dos parâmetros teria como função auxiliar o profissional que aplica a laserterapia a reproduzir clinicamente os achados encontrados em ensaios experimentais.

Um dos aspectos mais importantes sobre a aplicação do laser e no qual se encontra maior divergência é em relação à dose, definida como a quantidade de radiação oferecida ao tecido. A dose ideal a ser utilizada é baseada em pesquisas na literatura, que descrevem práticas laboratoriais de sucesso, sendo estimada de acordo com o tecido a ser irradiado e ajustada conforme a energia absorvida para cada tecido, tempo de irradiação e tamanho da área afetada7.

Contribuindo para esta dificuldade de padronização da dose, os diversos equipamentos de laser fornecem parâmetros que podem variar de acordo com o fabricante. Considerando que o parâmetro mais descrito na literatura é a DE, o mesmo valor utilizado em diferentes equipamentos pode levar a energia total absorvida pelo tecido variável, podendo trazer efeitos diversos e até prejudiciais no tecido aplicado7-12.

Em vista disso, o presente estudo tem o objetivo de analisar se existe diferença na energia final transmitida ao tecido, ao se aplicar a mesma E em diferentes equipamentos de marcas nacionais.

 

Materiais e Métodos

Inicialmente, foram coletados dados referentes aos aparelhos de laser infravermelho, com comprimento de onda de 904 ou 905 nm, por meio dos manuais de utilização fornecidos pelas empresas. Como algumas informações não foram encontradas nos manuais, realizou-se também contato telefônico e/ou por internet. Os modelos e marcas dos equipamentos seguem as respectivas numerações (Tabela 1):

  1. Laser Plus Microcontrolled Communicator 904-25W (KW Equip. Eletr.);
  2. Laser Plus Microcontrolled Communicator 904-75W (KW Equip. Eletr.);
  3. Laserpulse (Ibramed);
  4. Laser Endophoton LLT-IR (KLD Biosistemas);
  5. Lasermed 4090 – 60W (Carci);
  6. Lasermed 4090 – 20W (Carci);
  7. Laser 904 (HTM Eletronica).

Dentre estas sete empresas, nove equipamentos de laserterapia foram selecionados. Os equipamentos originários das marcas Kroman e Bioset foram excluídos pela dificuldade na obtenção de informações completas quantos aos parâmetros dos mesmos.

Os parâmetros investigados foram: potência de pico (Pp), duração de pulso (T), freqüência (f), potência média fornecida pelo fabricante (PmF) e área do feixe. Por meio destes dados, foram obtidos a potência média real (PmR) e densidade de potência ou irradiância (DP). A PmR foi comparada à PmF. Para estes cálculos, as seguintes equações foram utilizadas1,13:

Uma vez calculados os valores acima, foi realizada uma simulação utilizando-se uma E igual a 1J/cm2 em todos os aparelhos. Com os dados obtidos, as seguintes equações7 foram empregadas para mostrar se a energia emitida ao tecido (E) por ponto de aplicação seria equivalente em equipamentos com Pm diferentes:

 

Resultados e discussão

Além dos dados obtidos dos fabricantes, os cálculos realizados para cada equipamento estão apresentados na Tabela 1.

Observou-se que os parâmetros obtidos e calculados variam muito de acordo com o equipamento. Foram encontradas diferenças nos seguintes parâmetros: potência de pico (15-60W), duração de pulso (100-200ns) e freqüência (2.000 a 10.000Hz), que determinaram variações no cálculo da PmR de cada equipamento (5,4-75mW).

Comparando a PmR com a PmF, observa-se que, em dois dos sete equipamentos, houve discordância dos valores (equipamentos 1 e 2), o que poderia indicar falha nas informações geradas pela empresa dos respectivos equipamentos. Ressalta-se que, no estudo, foi considerada a PmR para maior confiabilidade dos dados de cada aparelho.

A área do feixe obtida foi ligeiramente diferente entre os aparelhos investigados, o que, somado à grande variação encontrada na PmR calculada, forneceu grande diferença no cálculo da DP (77,1-5000mW/cm2). Assim, o tempo de aplicação necessário para atingir a DE selecionada (1J/cm2) foi diretamente influenciado, sendo que os equipamentos com DP mais baixa precisam de maior tempo de aplicação por ponto.

Ao aplicar-se a mesma DE nos aparelhos analisados, variações encontradas no tempo de aplicação e PmR levam-nos a obter quantidade de energia diferentes para cada equipamento, variando entre 10 a 90mJ por ponto aplicado.

Embora a Pm do equipamento 4 seja relativamente alta (50mW), o pouco tempo de aplicação necessário para atingir 1J/cm2 (0,2 segundos) contribuiu para a baixa energia final obtida (10mJ). Da mesma forma, o equipamento 3, com baixa Pm (5,4mW) e maior tempo de aplicação (13 segundos) forneceu energia final relativamente alta (70mJ). Isso nos levaria a concluir que a energia é influenciada principalmente pelo tempo de aplicação. No entanto, o equipamento 5 apresentou a maior energia (90mJ) apesar de não fornecer tempo prolongado de aplicação (4,7 segundos), mostrando a necessidade de especificação de todos os parâmetros empregados, e não um único parâmetro para caracterizar a dose escolhida.

Devido à grande variedade de tipos teciduais expostos ao laser encontrados na literatura, foram relacionados, a seguir, alguns achados experimentais com os resultados do presente estudo.

A maioria dos trabalhos sobre a aplicação de laser para cicatrização de feridas cutâneas mostra efeitos positivos observados por meio da proliferação de fibroblastos e células endoteliais e aumento na deposição de colágeno e queratina4,12-15. No entanto, existe grande variação em relação à DE utilizada, sendo encontrados valores entre 1 e 21,4J/cm2(12,15). Vale lembrar que a energia final calculada nestes trabalhos foi de 1 e 1,5J respectivamente. Dessa forma, observou-se que diferentes DE produziram energias finais e resultados fisiológicos semelhantes.

Correlacionando os dados citados anteriormente aos deste estudo, verifica-se que, aplicando a E de 21,4J/cm2 nos equipamentos 4 e 5, teriam uma energia final variando entre 0,2J e 1,9J, respectivamente. Esta diferença na dose final encontrada pode não ser numericamente significativa, mas poderia influenciar terapeuticamente, se considerarmos que exista uma janela terapêutica para efeitos antiinflamatórios, analgésicos e cicatrizantes para cada tecido.

Ao avaliar o crescimento celular e a síntese de colágeno em cultura de fibroblastos, Pereira et al.16 concluíram que E de 3 ou 4J/cm2 produzem melhores resultados que 5J/cm2. Analisando os dados, percebe-se que a energia final obtida no estudo foi de 2,9J; 3,9J e 4,8J, respectivamente. Bjordal et al.7 citam que doses acima de 4J por ponto podem inibir a atividade dos fibroblastos. Estes estudos mostram que doses energéticas muito altas parecem não proporcionar os melhores efeitos de reparo tissular.

Ainda sobre os efeitos da dose com fins terapêuticos específicos, Matera et al.4 relatam que a DE recomendada em laserterapia para promover aumento no número de fibroblastos, fibras colágenas, incremento vascular e reepitelização deve se situar entre 1 e 5J/cm2. Neste trabalho, os autores concluíram que 2J/cm2 apresentou melhores resultados que 4J/cm2.

Da mesma forma, Pugliese et al.17 observaram a influência do laser AsGaAl na biomodulação de fibras elásticas e colágeno em feridas cutâneas de ratos, concluindo que 4J/cm2 foi superior a 8J/cm2. No entanto, os dois trabalhos não relatam os parâmetros necessários para se chegar à energia final, apesar do primeiro autor destacar a importância de citação detalhada da dose.

Contrariando os achados que apontavam para uma provável janela terapêutica do laser com E abaixo de 5J/cm2, Hopkins et al.13 avaliaram alterações em feridas experimentais de humanos com laser de 820nm utilizando 8J/cm2. Ao realizar duas abrasões de pele no mesmo membro, houve sucesso na melhora da ferida estimulada e também daquela não irradiada, quando comparadas ao grupo que não recebeu irradiação laser. Isto nos faz acreditar em um provável efeito sistêmico do laser. Vale lembrar que a energia final utilizada neste estudo foi de 1,8J por ponto de aplicação.

Para se atingir esta energia final de 1,8J nos aparelhos de laser aqui analisados, seriam necessários 5 minutos e 30 segundos por ponto de aplicação no equipamento 3, com Pm igual a 5,4mW, e 4 minutos e 40 segundos no equipamento 6, que apresenta Pm de 6,4 mW. Levanta-se a importância da utilização de equipamentos nacionais com maior Pm, para diminuirmos o tempo de cada aplicação da terapia a laser, facilitando a aplicabilidade clínica.

Foi possível notar que a DE por si só, não parece ser o parâmetro ideal a ser seguido para que um trabalho seja reproduzido clinicamente. Evidências científicas são contraditórias, principalmente pela carência de detalhes na dose utilizada, tornando difícil a identificação da energia final transmitida ao tecido. A diversidade dos sujeitos expostos à irradiação – humanos ou animais de experimentação – também contribui para a obtenção de diferentes resultados.

Ao analisarmos alguns trabalhos sobre os efeitos do laser na cicatrização de tendões, também foi encontrada grande variedade na escolha dos parâmetros. Em um estudo sobre a utilização do laser AsGa na cicatrização tendínea de ratos, Tavares et al.18 citam que a DE responsável pelo efeito cicatrizante deve estar na faixa de 3 a 6J/cm2, motivo pelo qual utilizaram 4J/cm2 e obtiveram resultados satisfatórios. Vale ressaltar que o estudo não cita outros parâmetros, como o tempo de aplicação e área do feixe, e que a Pm mencionada no estudo não corresponde à Pm calculada com base nos parâmetros utilizados.

Outros trabalhos19,20 também utilizaram DE nesta faixa, 3,6 e 5J/cm2, obtendo resultados positivos na cicatrização com energias diferentes – 5,4J e 1,5J, respectivamente. Demir et al.21 escolheram DE de 1J/cm2 para reparo tendíneo de ratos, o que estaria fora da faixa proposta por Tavares et al.18, obtendo êxito com energia final de 0,36J. Relacionando com nosso estudo, ao utilizarmos o equipamento 4 com a mesma DE (1J/cm2) durante o mesmo tempo (60 segundos) aplicado por Demir et al.21, obteríamos energia final de 3J. Da mesma forma, se quisermos alcançar energia final de 0,36J utilizando 1J/cm2 no mesmo equipamento, bastariam 0,3 segundos de aplicação. Assim, é suposto que a utilização da mesma E em aparelhos com Pm diferentes oferece resultados fisiológicos divergentes, justificado pela grande diferença obtida na energia final transmitida ao tecido.

A aplicabilidade do laser em tecidos nervosos parece ser uma das áreas mais controversas em fototerapia22. No estudo de Chen et al.23 ocorreu inibição na regeneração nervosa de ratos com densidades de energia entre 2 e 15J/cm2 e energias entre 1,6 e 6,5J aproximadamente. Discordando destes achados, Miloro et al.24 apresentaram resultados positivos com 6J/cm2 e 6,3J de energia emitida em tubo sintético. Poderia se supor que houve diferença nos resultados obtidos, por se tratar de amostras diferentes; no entanto, Bagis et al.25 também estudaram o efeito do laser em tecido nervoso de ratos e não obtiveram resultados significativos, utilizando DE entre 0,31 e 19J/cm2 e energias entre 0,09 e 5,3J. Para atingir estes valores de energia final, os autores utilizaram tempo prolongado de aplicação (900 segundos) em equipamento com Pm baixa (0,02-0,08mW). Como se pode observar, há necessidade de mais ensaios clínicos com melhor descrição das características do laser e dos efeitos biológicos da fototerapia em regeneração nervosa22.

Estes e outros estudos reforçam a dúvida existente ao estabelecermos a dose do laser por meio da energia total: os melhores efeitos terapêuticos obtidos pela irradiação do laser no tecido ocorrem quando se emite alta potência por um tempo curto ou uma potência mais baixa com um tempo mais prolongado?

Além dos parâmetros necessários para estabelecer uma dose ideal na aplicação do laser de baixa potência, algumas outras respostas ainda precisam ser respondidas. Uma delas seria em relação ao uso do laser em tecidos infectados. Infecção sempre foi considerada uma contra-indicação absoluta à aplicação de fototerapia, porque os efeitos do laser no crescimento de bactérias ainda permanecem obscuros.

Em um estudo in vitro26, a aplicação do laser vermelho induziu a morte dos organismos fotossensíveis staphylococcus aureus e pseudomonas aeruginosa, utilizando doses de 0,1; 0,2 e 0,4J/cm2 com laser HeNe e 2,5; 5 e 10J/cm2 com laser InGaAl. Vários parâmetros utilizados são citados no estudo, sendo possível o cálculo da energia final: 0,028; 0,057 e 0,114J com laser HeNe e 0,15; 0,3 e 0,6J para o laser InGaAl.

No entanto, Navratil et al.27 relatam que a aplicação do laser AsGa pode estimular o crescimento bacteriano com E de 0,33J/cm2, semelhante à utilizada no estudo anterior; porém, não relata a energia final transmitida. Para o efeito bactericida do laser, estes dados concordam com nossa hipótese de que a E não deve ser a forma única de estabelecer a dose.

A análise dos diversos estudos nos leva a destacar a necessidade dos equipamentos nacionais de fornecerem não apenas o cálculo da dose em DE, mas também a energia final emitida ao tecido. Dessa forma, os parâmetros utilizados poderiam ser mais bem descritos, o que facilitaria a reprodução clínica de ensaios de sucesso.

 

Conclusão

Conclui-se que a utilização da mesma DE em aparelhos com Pm diferentes pode fornecer energia final variável, indicando que a DE não parece ser o parâmetro que melhor descreve a dose a ser utilizada. É preciso mencionar não só a DE, mas também a energia final, para que se possa estabelecer a dose para obtenção do melhor resultado terapêutico.

 

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Correspondência para:
Thiago Yukio Fukuda
Rua Flavio de Melo, 156, apto. 32, Vila Mariana
CEP 04117-130, São Paulo (SP)
e-mail: tfukuda@scamilo.br

Recebido: 27/11/2006
Revisado: 23/07/2007
Aceito: 8/11/2007

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