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Primera parte del curso en láser y luz pulsada


ANATOMÍA DE LA PIEL


Características de la Piel La piel es el mayor órgano humano. Es la barrera de protección del cuerpo contra las influencias externas: mecánicas, químicas y físicas. Cuando la barrera está dañada, se repara por sí misma. La piel además contiene nervios que llevan los mensajes del sentido del tacto y del dolor. La piel regula la temperatura del cuerpo dilatando (ensanchando) los capilares que se encuentran en ella, en respuesta al calor, y contrayéndolos (estrechándolos) en respuesta al frío. Esto regula, a su vez, la cantidad de sangre que fluye a la superficie de la piel. Sin embargo, la piel en sí misma es impermeable y previene de la pérdida de fluidos corporales. Además, es un órgano importante en la producción de vitamina D.

Capas de la Piel La piel tiene tres capas, tal y como se indica en la Figura 1 Sección transversal de la piel. La Epidermis: La epidermis (la capa exterior de la piel) tiene una capa externa de células muertas. Estas células está siendo destruidas y reemplazadas constantemente por la afluencia de nuevas células desde el interior. En la parte más interna de la epidermis se produce el pigmento llamado Melanina. La Dermis: La dermis está compuesta por una red de colágeno, fibras elásticas, nervios, grasa, vasos sanguíneos y las bases de las glándulas sudoríparas y de los folículos pilosos. Su función es proveer a la epidermis de nutrientes, resistencia mecánica y defender al organismo de posibles infecciones. La Hipodermis: La hipodermis también llamada subcutis o tejido subcutáneo es la capa más interna y gruesa de la piel. Es una red de tejido conectivo. Células específicas de almacenamiento de grasa (adipocitos) rellenan los espacios de esta red. Las mujeres tienen más adipocitos en la hipodermis que los hombres, estos suplen de energía, aíslan y también protegen contra posibles daños.




Tipo de Piel El método normalmente para clasificar el tipo de pie les la escala Fitzpatrick, desde 1 a 6. El tipo o el color es determinado según la cantidad de pigmento (melanina) que contienen las células de la piel, determinados por la raza. El tipo de piel no cambia bajo la exposición solar.



Anatomía del Vello El vello humano consiste en una corteza construida con células corticales, en las que se sitúa el pigmento melanina. La corteza está cubierto por la cutícula, que es una sola capa de queratina. Además, el vello más largo contiene una médula, un núcleo central (normalmente hueco) que fortalece el vello.

Dentro de la piel, el pelo está rodeado de una cubierta, y está conectado con la raíz del vello, la cual está embebida en un espacio llamado folículo. La raíz se nutre de una pequeña arteria en la papila. Es folículo está, normalmente, localizado entre 1mm y 5mm bajo la superficie de la piel. Esta profundidad depende de la situación del vello en el cuerpo (1mm en el labio; 5mm en la ingle) Los folículos suelen estar distribuidos en grupos de tres. Normalmente solo 1 de los 3 está en fase de crecimiento al mismo tiempo.


Crecimiento del Vello El ciclo del vello humano tiene cuatro fases. Los folículos no están sincronizados, y por lo tanto, un pelo muy próximo a otro puede hallarse en una fase diferente al mismo tiempo. Sin embargo, las influencias hormonales que siguen unas fechas o infecciones severas, pueden causar la sincronización del ciclo de crecimiento del vello. Las cuatro fases de crecimiento son:

  • Anágena: - La fase anágena es la fase de crecimiento del vello. Durante la fase anágena temprana, un vello nuevo crece desde el folículo piloso, empujando al vello viejo fuera, por el tallo piloso.

  • Catágena – En la fase catágena se degrada el bulbo piloso y se detiene el crecimiento celular y la producción de melanina. El bulbo piloso es desplazado hacia arriba, hacia la superficie de la piel.

  • Exógena - En esta fase el vello cae del folículo piloso.

  • Telógena – Es la fase típica de reposo. La duración de la fase telógena depende del sitio anatómico.


Muchos factores diferentes influyen en el crecimiento del pelo humano, tales como la edad, el origen étnico, los medicamentos, los niveles de hormonas, e incluso la zona corporal. Pueden encontrarse diferencias en el largo, grosor y color del vello corporal. En la siguiente tabla puede ver detalladamente el ciclo del vello según su ubicación en el cuerpo.


El número de vello visible depende del número de vello que se encuentre en la fase anágena/catágena, y la duración de ésta. Mientras más dura la fase anágena, más largo puede volverse el vello. Es por este motivo que el cuero cabelludo puede crecer mucho más que los vellos de otras partes del cuerpo. Por ejemplo, en cualquier momento un 85% de los cabellos del cuero cabelludo estarán en fase anágena, y solo un 15% estará en fase de reposo. Para el cuero cabelludo, la fase anágena puede durar hasta 6 años, mientras que el periodo de reposo dura unos 3 ó 4 meses. Por otra parte el vello del brazo tiene una fase anágena de tan solo tres meses antes de revertirse a la fase de reposo. En un momento dado, sólo el 20% de este vello está creciendo.


FÍSICA


La luz como Radiación Electromagnética (REM) El espectro de la radiación electromagnética abarca desde los rayos Gamma en el extremo inferior hasta las ondas de Radio en el extreme superior. Los láseres y la luz pulsada utilizan principalmente la parte del espectro desde luz visible cercana a los infrarrojos, con una longitud de onda de 400 nanometros (nm) a 1 200 nm. Excepciones bien conocidas son el láser CO2 a 10 600 nm y el láser Er:YAG a 2 940 nm. La longitud de onda usada es importante, no sólo por la respuesta del cuerpo, sino también, por la penetración que tienen en la piel.



La unidad básica de la radiación electromagnética es el fotón. Cada vez que se absorbe un fotón, su energía se transforma en calor. La absorción de energía lumínica (fotones) es el fundamento de todas las interacciones de la luz con el tejido. La energía de las radiaciones electromagnéticas se mide en Julios (J). La fluencia o dosis, es la cantidad de energía entregada a cierta zona, medida en J/cm2. La duración de la exposición de la piel a la luz se denomina la duración del pulso.


Diferencia visible entre laser y luz intensa pulsada (IPL)

La luz emitida por los sistemas de LPI no es de una única longitud de onda, sino que contiene un espectro de longitudes de onda diferentes. Con el uso de diferentes filtros, es posible ajustar la luz a diferentes indicaciones, de tal forma que un único sistema puede ser usado para más de una indicación.



INTERACCIONES LUZ - TEJIDO


Cuando la luz interacciona con el tejido pueden ocurrir cuatro procedimientos:

● Reflexión ● Transmisión

● Dispersión ● Absorción


Reflexión y Transmisión: Ni la luz reflejada ni la transmitida tiene efecto alguno sobre el tejido. La energía lumínica, o bien se refleja en la superficie (como en un espejo), o bien se transmite a través de ella (como a través del cristal). Aproximadamente el 70% de la luz que impacta en la superficie de la piel es reflejada, aunque esto puede variar según la longitud de onda. El resto de la luz es absorbida por el tejido o dispersada por él. Usando una guía de luz y un gel se reduce notablemente la cantidad de luz reflejada, y hace posible un tratamiento más efectivo.

Dispersión: La dispersión es el cambio de dirección que tenía la luz inicialmente (fotones) dentro del tejido. La luz puede ser dispersada por las fibras de colágeno, vasos sanguíneos, y otras estructuras y moléculas de la piel. En contraste con la absorción, la dispersión no deposita energía alguna en el tejido hasta que no es finalmente absorbida. Cuando ocurre la dispersión, una parte de la luz abandona los haces principales antes de que ocurra la absorción, lo que conlleva una pérdida de eficiencia. Usando un tamaño pequeño de la guía luminosa, relativamente más luz es dispersa desde el haz principal, conduciendo a un mayor grado de perdida. Esto significa que la profundidad de penetración con un tamaño del spot más pequeño es menor que con un tamaño grande.

Absorción En el caso de absorción, los fotones entregan su energía a uno de los posibles cromóforos de la piel o el agua. El fotón ya no existe, su energía se transforma en calor dentro del cromóforo. (Análogamente, a cuando se expone a la luz del sol una superficie oscura, y se calienta más que una clara.) Las sustancias más importantes de la piel que son capaces de absorber luz son:

  1. Melanina (que se encuentra en la epidermis, el vello y los folículos pilosos)

  2. Oxihemoglobina + hemoglobina (que se encuentran en la sangre)

  3. Agua

El grado de absorción de cada cromóforo depende de la longitud de onda usada.


La profundidad de penetración de la luz en el tejido depende de la longitud de onda. Las longitudes de onda más largas penetran más profundamente en el tejido. Las longitudes de onda mayores (600-1000 nm) penetran más profundamente en el tejido, pero las longitudes de onda por encima de de 1000 nm, son predominantemente, absorbidas por el agua de la piel. La luz que entra en el tejido tendrá efecto sólo cuando es absorbida y convertida en calor. El efecto biológico que provoca esta absorción depende de la temperatura lograda.

Cuando la luz se absorbe, el cromóforo diana se calienta. La pérdida de calor comienza inmediatamente por conducción en todos los sentidos a los tejidos adyacentes. La velocidad de la pérdida de calor varía según el tiempo de relajación térmica (TRT) del tejido. El TRT se define como el tiempo que tardará una estructura en enfriarse a 1/3 de la temperatura adicional a la que se ha calentado. Los objetos más grandes se enfriaran más lentamente que los pequeños. Además el tiempo de destrucción térmica (el tiempo necesario para eliminar el objetivo) se verá incrementado según el tamaño del objetivo.

La temperatura que alcance el objetivo dependerá de la luz absorbida y el enfriamiento pasivo por conducción a los tejidos circundantes. El efecto general de destrucción de tejido en respuesta a la absorción de luz se llama fototermólisis.


Fototermólisis selectiva El fin de la fototermólisis selectiva es calentar y destruir un objetivo específico sin dañar los tejidos circundantes. Para alcanzar la fototermólisis selectiva deben ser controlados tres parámetros: La longitud de onda adecuada para que la energía lumínica sea absorbida por el cromóforo escogido. La duración del pulso de luz. Debe tener una duración concreta, para que el objetivo sea letalmente dañado con la mínima conducción de energía a los tejidos circundantes. Escoger el nivel de energía correcto para crear un calentamiento suficientemente letal del objetivo durante la duración del pulso aplicado. La energía también se llama fluencia - y se mide en Julios por centímetro cuadrado- ( J/cm2). Si estos tres parámetros pueden ser controlados, se logrará una destrucción selectiva de los cromóforos diana sin dañar el tejido circundante.


Los láser más usados para la eliminación del vello son el láser de rubí a 694 nm, el láser de Alejandrita a 755 nm, el láser de Diodo a 810 nm y el láser Nd:YAG a 1064 nm. La lámpara de xénon que utilizan los sistemas LPI emite un amplio espectro de longitudes de onda al mismo tiempo (desde aproximadamente 240 a 1200 nm). Esta luz es filtrada para justarse a las diferentes aplicaciones. La filtración en modo dual, como el usado en los mejores sistemas, filtrando el lado derecho de la banda selectiva de longitudes de onda, como el izquierdo. Del lado izquierdo (el de las ondas más cortas) los filtros detienen las longitudes de onda por encima de 400, 530, 555nm 600nm 645nm (dependiendo de la aplicación). Del lado derecho (el de las longitudes de onda más largas) el agua filtra las longitudes de onda superiores a 950 nm antes de que lleguen a la piel, que llevaría a un calentamiento de la epidermis y, consecuentemente, a un riesgo mayor de efectos secundarios, como quemaduras. El filtro de agua funciona con un circuito de agua fría alrededor de la lámpara y los filtros en el aplicador.



ELIMINACIÓN DEL VELLO


Para alcanzar la eliminación del vello, el objetivo es destruir el folículo piloso sin dañar los tejidos circundantes. El proceso consiste en la transformación de la energía de la luz en calor en el cromóforo, para ello necesitamos conocer:


  1. El cromóforo diana

  2. La longitud de onda que debemos usar

  3. La duración del pulso

  4. La energía configurada (fluencia) que debemos usar

Cromóforo diana El cromóforo diana para la eliminación del vello es la melanina. El folículo piloso no contiene melanina alguna, de manera que no lo podemos usar como un objetivo directo. El objetivo, por tanto, será la melanina del folículo piloso más el vello que sí absorberá la luz. Tanto el vello como el bulbo piloso se calentarán por medio de una conducción controlada del calor hacia el folículo piloso, éste será dañado si se logra una temperatura de 70a C durante un mínimo de 1 ms. (un centenar de un segundo). Dado que se necesita vello en el folículo piloso para que este pueda absorber la luz, y de este modo conducir el calor a los folículos pilosos. Dado que sólo pueden tratarse el vello en fase anágena (fase de crecimiento). El vello en otras fases (reposo) no pueden ser tratado de manera eficaz, y por esto son necesarios múltiples tratamientos. Los tratamientos que deben estar escalonados en el tiempo con el fin de coger el vello en fase anágena temprana. El vello en la fase anágena temprana parece ser el más susceptible al efecto de la luz, y el tratamiento durante esta fase es el de máxima eficiencia.


La longitud de onda a utilizar La longitud de onda debe seguir dos criterios.

  • La longitud de onda debe tener una penetración suficientemente profunda para alcanzar los folículos pilosos más profundos. Las longitudes de onda mayores penetrarán más profundamente.

  • La longitud de onda debe tener la mejor absorción posible por la melanina, pero de manera que los otros cromóforos competidores, como el agua o la hemoglobina, tengan una absorción mínima. La curva de absorción (sección 4, figura 8) muestra que la melanina absorbe la luz en los espectros visibles y en los cercanos a los infrarrojos. El sistema Ellipse utiliza un filtro de 600 nm al final de la parte baja de la curva de absorción, absorbiendo las longitudes de onda por debajo de los 600 nm, y un “filtro de agua” de 950 nm en la parte superior de la curva de absorción (que absorbe las longitudes superiores a 950 nm). La luz emitida se encuentra, por lo tanto, entre 600 nm – 950 nm. (Fotodepilación) Esto garantiza una óptima absorción por la melanina de toda la energía emitida con una absorción mínima por parte de los cromóforos competidores. La profundidad de penetración de estas longitudes de onda es suficiente para alcanzar los folículos más profundos.

La duración de los pulsos La energía lumínica es absorbida por la melanina de los melanocitos en el

pelo y en el bulbo piloso, y conducida al folículo piloso. Consecuentemente, la duración del pulso debe ser más larga que el tiempo de relajación térmica de los melanocitos (que contienen melanina)para asegurar la conducción de calor hacia el folículo. Al mismo tiempo, el pulso debe ser más corto o igual al tiempo de relajación térmico del folículo piloso, para no crear daños térmicos en el tejido circundante. El folículo piloso debe ser calentado a 70 oC durante por lo menos 1 ms para ser destruido. Si el pulso fuera demasiado corto, solo se dañaría una parte del folículo y el vello volvería a crecer. Si la duración del pulso es demasiado largo, la cantidad de energía liberada será demasiada, y se calentarán las zonas circundantes al objetivo, lo que puede causar efectos secundarios como quemaduras. La relajación termal del pelo/folículo piloso depende de su diámetro. Un pelo grueso tendrá una relajación termal más larga que un pelo fino. Por tanto, no es posible determinar una única duración del pulso adecuada para todos los diámetros del vello.


La configuración correcta de la energía (fluencia). Para la longitud de onda y la duración del pulso dada, es necesario que la luz tenga la suficiente energía para alcanzar los 70oC durante al menos 1 ms. En el foliculo piloso Si la energía configurada es demasiada, una cantidad muy grande de energía será conducida a los tejidos circundantes (provocando riesgos de quemaduras). SI el nivel elegido es demasiado bajo los folículos pilosos no serán destruidos pero se dañarán - de modo que recrecerá un vello o fino y blanco. El nivel de energía que es demasiado bajo para destruir los folículos, a veces, sincronizará el ciclo de crecimiento del vello. El resultado será que el paciente experimentará un incremento en la cantidad de vello (que estará en fase anágena al mismo tiempo). Seleccionar la configuración de la energía correcta será la responsabilidad de los operadores con respecto a su paciente y respuesta de él ante el umbral de dolor.


Hasta aquí la primera parte del curso teórico que ofrecemos previo alquiler de los equipos láser de diodo e IPL. La formación continua de forma más especifica dependiendo del tipo de equipos que se vaya a utilizar.


Esperamos que les haya servido para aprender o refrescar conceptos básicos


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