La luce affascina il genere umano da millenni, basti pensare quanta importanza aveva il Sole per gli antichi egizi la cui divinità più potente era Amon-Ra: vera e propria manifestazione del potere dell’astro del giorno, oppure all’importanza della fotosintesi clorofilliana, processo fotochimico essenziale per la vita.
In campo medico l’utilizzo della luce laser a scopo terapeutico è riuscito negli scorsi decenni a imporsi con una rilevanza sempre maggiore, arrivando anche in odontoiatria grazie alle molteplici applicazioni e benefici di questa tecnologia.
Laser: i primi studi sulla luce
Il funzionamento, i possibili campi di applicazione e gli effetti benefici della radiazione luminosa e l’interazione con la materia si è successivamente sviluppata all’interno della ricerca scientifica, trovando maggiore spinta per le rivoluzionarie teorie a partire dal 1917, con la pubblicazione dell’articolo Zur Quantentheorie der Strahlung (“Sulla teoria quantistica delle radiazioni”) da parte di Albert Einstein basato su studi precedenti di Max Planck..
Nei decenni successivi molti studiosi, tra cui alcuni premi Nobel come Alfred Kastler e Charles H. Townes, svilupparono queste ipotesi migliorando il funzionamento e le performance dei neonati sistemi di irradiazione, ponendo le basi per la nascita del primo vero e proprio laser funzionante avvenuta in California nel 1960 nei laboratori della Hughes Research, coordinati da Theodore H. Maiman la cui celebre massima “Il laser è una soluzione alla ricerca di un problema” è tutt’ora attuale.
L’acronimo inglese LASER (tradotto come “amplificazione della luce mediante emissione stimolata dalla radiazione”) descrive quindi un sistema in grado di emettere un raggio di luce coerente con delle caratteristiche proprie.
Le più importanti sono riferite alla coerenza del laser, alla sua monocromaticità e alla gestione dell’impulso. La luce emessa è infatti definita coerente in quanto le onde mantengono la loro fase nel tempo e nello spazio, permettendo quindi all’irradiazione di essere collimata e non diffusa come le normali lampadine. Il raggio è inoltre monocromatico perché a seconda della lunghezza d’onda emessa dal laser essa avrà un unico colore all’interno dello spettro elettromagnetico. L’energia creata, infine, è possibile suddividerla in pacchetti quantici irradiati in periodi di tempo brevissimi: tale caratteristica è estremamente utile per il controllo dell’emissione e degli effetti che si vogliono ottenere.
Struttura del sistema laser
La struttura di funzionamento del laser prevede quattro diversi elementi:
- Il mezzo attivo: ovvero un materiale che quando stimolato riesce a emettere la luce.
Essi possono essere liquidi, dei gas oppure allo stato solido sotto forma di cristalli - Un sistema idoneo al pompaggio della luce con cui irradiare il mezzo attivo, fornendo l’energia necessaria alla creazione del raggio laser
- La cavità ottica, costituita da uno specchio riflettente e uno semiriflettente che lavorano il raggio laser secondo le caratteristiche desiderate
A seconda del mezzo attivo utilizzato, il fascio laser avrà quindi una specifica lunghezza d’onda espressa in nm che permetterà determinati utilizzi. Tale versatilità è la base per l’enorme diffusione delle tecnologie laser all’interno dei contesti più diversi, grazie alla possibilità di regolarne l’emissione, l’impulso, la densità di potenza.
Utilizzo del laser in odontoiatria
A partire delle ricerche di Maiman, la tecnologia laser ha conosciuto largo utilizzo nel campo medico. L’utilizzo sapiente delle caratteristiche e dei parametri che regolano l’emissione della luce ha permesso infatti al laser di divenire sempre più il gold standard per molte terapie. Usando una combinazione lunghezza d’onda, del suo impulso e della sua potenza il laser, infatti, può avere effetti ablativi più o meno profondi, effetti fotochimici, fototermici e fotobiomodulanti a seconda del tessuto bersaglio irradiato dalla luce.
In odontoiatria il laser viene utilizzato secondo diverse modalità a seconda dei protocolli da effettuare: con tali tecnologie il professionista può infatti intervenire sia su tessuto molle che su tessuto duro, decontaminando il sito ed effettuando ablazioni selettive mantenendo l’approccio minimamente invasivo. In conservativa e nella chirurgia ossea lo strumento più indicato è senza dubbio un laser avente come mezzo attivo l’erbio, in grado grazie alla sua selettività di operare in maniera atraumatica e senza contatto (come spiegato in questo articolo) Nell’operatività quotidiana legata alla chirurgia del tessuto molle il medico è supportato dal laser a diodo, che sfrutta la selettività con la molecola di emoglobina per effettuare operazioni con taglio esangue sfruttando allo stesso tempo il potere biostimolante della luce laser (leggi l’articolo dedicato per maggiori informazioni)
Grazie a queste caratteristiche, la possibilità di operare attraverso uno strumento indolore e dagli indubbi benefici clinici e operativi è sempre più richiesta. In questa ottica la strumentazione laser si inserisce all’interno dell’agenda del professionista come coadiuvante alla terapia tradizionale per ottenere il miglior risultato medico e di cura e gestione post-operatoria del paziente.
