Aula4_Fotobiomodulacao

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ELETROTERMOFOTERAPIA
Prof. Dr. Carlos Eduardo Girasol
carlos.girasol@professores.estacio.br
FOTOBIOMODULAÇÃO
- Definir conceitos acerca dos aspectos físicos da fotobiomodulação 
relacionados a interação e repercussão a nível biológico.
- História - Aspectos Físicos
- Interação Biológica - Facilitadores
- Desfechos clínicos
Objetivos
Hamblin et al., 2018
História
Hamblin et al., 2018
História
“forma não ionizante de fonte de luz, seja por meio da LBI ou TLED, por exemplo, independente 
entre comprimento de onda visível ou infravermelho”.
Endre Mester
1967
1986
Emmanoulidis, O. e Diamantopoulos, C. 
Lasers surg. Med.
2015
Anders, Lanzafame e Arany
2016
Hamblin M. R. 
Journal of Biophotonics.
História
Fotobiomodulação
Guirro, Sapalo, Girasol, Alfredo e Ramos-Carlos, 2021
Fotobiomodulação
LASER
light amplification by stimulated emission of radiation
amplificação da luz por emissão estimulada de radiação
- Monocromática
- Coerente 
- Colimada
Fotobiomodulação
Luiz Davidovich
Fotobiomodulação
Geradores:
- Cristais: Rubi, Alexandrite, ND-YAG.
- Semicondutores: AlGaInP, GaAs, GaAlAs.
- Gases: HeNe, Argon, Co2.
Fotobiomodulação
Comprimento de Onda (nm)
HeNe 632,8 nm - Contínuo
AlGaInP 670 nm - Contínuo
GaAs 904 nm - Pulsado
GaAlAs 830 nm - Contínuo
BIOMODULADORES
O que determina se é contínuo ou pulsado é o dispositivo!
Pulsado não faz contínuo, mas contínuo faz pulsado.
Fotobiomodulação
Regime de Pulso
- Contínuo
- Pulsado (50% ou 1:1)
Frequência de Emissão:
- 2,5 Hz - 5 Hz
- 10 Hz - 20 Hz
- 75 Hz - 150 Hz
- 300 Hz - 700 Hz
- 1 KHz - 2 KHz
Fotobiomodulação
- 1 a 5 W: vaporização de tecidos superficiais
- 5 a 20 W: incisões superficiais
- 20 a 100 W: incisões profundas
LASER MÉDICO LASER TERAPÊUTICO
- 660 nm (Po - 30 mW) 
- 830 nm (Po - 30 mW) 
Guirro & Guirro (2002)
Manual Laserpulse IBRAMED
Fotobiomodulação
https://www.osha.gov/otm/section-3-health-hazards/chapter-6#lhc
Fotobiomodulação
https://www.apinex.com/pt/classificacoes-dos-laser.html
Fotobiomodulação
Fotobiomodulação
Fotobiomodulação
LED
light-emitting diode
diodo emissor de luz
- Fonte de luz semicondutora. 
- Monocromática.
- Coerência da luz.
- Colimação do feixe.
Fotobiomodulação
Luiz Davidovich
LED
light-emitting diode
diodo emissor de luz
Fotobiomodulação
Fotobiomodulação
- Reflexão na Pele
4 a 7 % em ângulo de incidência de 90º.
- Absorção 
Depende da quantidade de melanina e do comprimento de onda 
(avaliar fototipo cutâneo). 
 
Chung et al., 2012
Anderson et al. (1981)
Fotobiomodulação
Propriedades ópticas do tecido
- Quando a luz atinge o tecido biológico, parte dela é absorvida, parte é 
refletida ou dispersa e parte é transmitida. 
- O fenômeno da absorção é responsável pelos efeitos desejados no tecido. 
Fotobiomodulação
Allemann e Kaufman, 2011
Fotobiomodulação
Chung et al., 2012
Fotobiomodulação
FOTORRECEPTORES 
Primários (absorção óptica) 600-1300nm
- Mioglobina Bilirrubina
- Pigmento Citocromo Melanina
Secundários (absorção eletromagnética)
- Membranas e proteínas relacionadas ao PE
Van Gemert et al. (1989)
Wilson & Jaques (1990)
Fotobiomodulação
CROMÓFOROS
- Moléculas que transferem seu nível de energia após absorção da luz.
- Aumenta o nível energético – resposta.
 Principais cromóforos na pele:
 melanina;
 (oxi) hemoglobina;
 água.
Berova et al., 2007
Fotobiomodulação
Chung et al., 2012
Fotobiomodulação
Ash et al., 2017
Fotobiomodulação
Ash et al., 2017
Fotobiomodulação
Ash et al., 2017
Fotobiomodulação
Cotovelo
Calin e Parasca, 2010
PunhoJoelho
Fotobiomodulação
Fotobiomodulação
Fotobiomodulação
Comprimento de Onda
- Comprimento de onda - penetração de seu feixe no tecido.
- Um comprimento de onda mais penetrante é terapeuticamente mais eficaz do que um 
menos penetrante?
"a luz deve ser absorvida para produzir um efeito"
Chung, 2012
Enwemeka, 2009
Fotobiomodulação
Chung, 2012
Enwemeka, 2009
Fotobiomodulação
Energia - Energia radiante é uma medida da radiação eletromagnética da energia 
infravermelha ou visível. Medido em joules (J).
Energia (J) = Potência (W) x Tempo (segundos)
Enwemeka, 2009
Fotobiomodulação
Por exemplo:
Dispositivo X apresenta potência de 100 mW e eu irei tratar determinada área 
por 30 segundos, qual será a energia imposta?
Energia = 0.1 x 30 = 3 J
Fotobiomodulação
Potência - Pode ser definida como a taxa na qual a energia é exposta. Medido em 
Watt (W) e miliwatt (mW).
Potência (W) = Energia (J) / Tempo (segundos).
Enwemeka, 2009
Fotobiomodulação
Por exemplo:
Dispositivo X deposita 15 J de energia em 30 segundos, qual sua potência?
Potência = 15 / 30 = 0.5 W ou 500 mW
Fotobiomodulação
Girasol et al., 2022
Fotobiomodulação
Densidade de Potência / Irradiância
- A densidade de potência pode ser definida como a razão de potência para a área de 
superfície do feixe. 
- Basicamente: Potência por unidade da ERA.
 
- A densidade de potência é medida em watts por centímetro quadrado (W/cm²).
Densidade de Potência (W/cm²) = Potência (W) / Área (cm²)
Enwemeka, 2009
Fotobiomodulação
Por exemplo:
Dispositivo X apresenta potência de 100 mW com área de 5 cm², qual a sua 
densidade de potência?
Densidade de Potência = 0.1 / 5 = 0.02 W/cm² ou 20 mW/cm²
Fotobiomodulação
Densidade de Potência (W/cm2) = Potência (W) / Área (cm²)
Potência 500 mW
1- ERA 5 cm² 2- ERA 0,1 cm²
1 - Densidade de Potência = 0.5 / 5 = 0.1 W/cm² ou 100 mW/cm²
2 - Densidade de Potência = 0.5 / 0.1 = 5 W/cm² ou 5000 mW/cm²
Enwemeka, 2009
Fotobiomodulação
Kaminsky. RBM Jun 09 V 66 Edição Especial 
Dermatologia
Fotobiomodulação
Tamanho do diodo
- Define a área coberta pelo feixe na ponta do aplicador ou a qualquer distância além desse 
ponto.
- Na ponta do aplicador, o tamanho do ponto é essencialmente o mesmo que a área de 
radiação efetiva (ERA) do aplicador.
Enwemeka, 2009
Fotobiomodulação
Enwemeka, 2009
Fotobiomodulação
Girasol et al., 2022
Fotobiomodulação
Densidade de Energia / Fluência
- Pode ser definida como a quantidade de energia fornecida por unidade de 
área.
- Energia dividida por área.
- Medido em joules por centímetro quadrado e representado por H. 
Densidade de Energia (H) = Potência (W) x Tempo (segundos) / Área (cm²)
Enwemeka, 2009
Fotobiomodulação
Por exemplo:
Considerando uma densidade de potência de 100 mW/cm² e um tratamento de 
30 segundos, qual a densidade de energia?
Densidade de Energia (H) = 0,1 x 30 = 3 J/cm²
Fotobiomodulação
Densidade de Energia (H) = Potência (W) x Tempo (segundos) / Área (cm²)
Potência 100mW
1- ERA 5 cm² 2- ERA 0,1 cm²
1 - Densidade de Potência = 0,1 / 5 = 0.5 W/cm² ou 500 mW/cm²
2 - Densidade de Potência = 0,1 / 0,1 = 1 W/cm² ou 1000 mW/cm²
Quanto tempo seria necessário para depositar 5 J/cm²?
1 - Densidade de Energia = 0,5 x 10 segundos = 5 J/cm²
2 - Densidade de Energia = 1 x 5 segundos = 5 J/cm²
Fotobiomodulação
Fotobiomodulação
Girasol et al., 2022
Fotobiomodulação
Fotobiomodulação
Fotobiomodulação
Fotobiomodulação
Várias medidas para aumentar a profundidade de penetração da luz na pele foram estudadas. 
Dessas, consideraram as cinco seguintes:
- Aumento da potência do feixe de laser incidente;
- Aumento do diâmetro do feixe de laser incidente;
- Aplicação de um agente químico hiperosmótico;
- Compressão total uniforme da pele;
- Compressão parcial da pele.
Kwon et al., 2009
Fotobiomodulação
Possibilidade para melhorar a transmissividade:
- Haslerud et al., 2017: crioterapia (20 minutos).
 - 810nm/200mW e 904nm/60mW;
 - aumento significativo da penetração da luz através do tendão de Aquiles.
Fotobiomodulação
Hashmi et al., 2010
Fotobiomodulação
Fotobiomodulação
Guirro, Girasol, Assunção e Rotoly, 2023
Chung et al., 2012
Fotobiomodulação
Huang et al., 2011
FotobiomodulaçãoEfeitos primários
- Normaliza atividade funcional da membrana (mobilização da ATPase e o 
influxo de Ca).
- Mastócito: Libera histamina e heparina na presença de Ca (ativador da 
degranulação).
Respostas celulares decorrentes da absorção de energia
Velez & Colls (1988)
Fotobiomodulação
Hamblin et al., 2018
INFLAMAÇÃO
- Estimula a microcirculação.
- Normalização dos potenciais de membrana.
- Inibição dos níveis de prostaglandinas.
- Liberação de histamina (in vitro).
Fotobiomodulação
INFLAMAÇÃO
Proliferação:
- Aumento da proliferação de queratinócitos e migração para áreas de lesão. 
- Proliferação de fibroblastos e viabilidade celular.
Migração:
- Migração e proliferação de tenócitos/células tendinosas.
- Proliferação de melanócitos e viabilidade celular.
Hamblin et al., 2018
Fotobiomodulação
Ação Bioestimulante
- Ativação do sistema DNA-RNA.
- Aumento produção ATP.
- Multiplicação e maturação dos fibroblastos .
- Aumento na produção de colágeno.
- Neovascularização.
Fotobiomodulação
Fotobiomodulação
Hamblin et al., 2018
Fotobiomodulação
Hamblin et al., 2018
Fotobiomodulação
Hamblin et al., 2018
Fotobiomodulação
Fotobiomodulação
Nervos (Reparo e Dor)
- Analgesia.
- Vermelho ou IV;
- Bloqueio de condução do nervo central e fibras periféricas, além de uma liberação de 
endorfinas. 
Absorção de luz:
 - vasodilatação;
 - estimulação da divisão celular;
 - liberação de NO;
 - aumento dos níveis de cortisol e síntese de proteínas;
 - aumento da concentração de cálcio intracelular;
 - aumento da atividade da enzima antioxidante superóxido dismutase.
Markovic´ et al., 2006
Tanboga et al., 2011
Hamblin et al., 2018
Fotobiomodulação
Potentes efeitos no sistema nervoso periférico:
 - promove a recuperação funcional;
 - regeneração dos nervos periféricos após lesão;
 - pode melhorar os déficits neurológicos após AVE e lesões 
traumáticas.
Hamblin et al., 2018
Fotobiomodulação
Dor
O uso clínico inicial ultrapassou a compreensão dos mecanismos e seus efeitos.
A dor pode ser dividida em três tipos diferentes:
 Nociceptiva
 Neuropática
 Dor central
Hamblin et al., 2018
Fotobiomodulação
“Uma propriedade única da FBM é que todos os mecanismos assim descritos 
ocorrem ao mesmo tempo.”
Hamblin et al., 2018
Fotobiomodulação
“Uma modalidade com vários mecanismos de ação tem muitas vantagens sobre 
as opções de medicamentos de mecanismo único.”
Hamblin et al., 2018
Fotobiomodulação
FBM para a dor deve ser administrado como parte da gestão total, após uma 
avaliação clínica completa, incluindo diagnóstico diferencial e investigação 
apropriada. […] A facilidade de aplicação pode fornecer uma falsa sensação de 
que tudo é passível de tratamento.”
Hamblin et al., 2018
Fotobiomodulação
Fotobiomodulação
Ghazizadeh et al., 2007
Caruso-Davis et al., 2011
Hamblin et al., 2018
Pele
A luz tem sido usada para:
- rejuvenescimento não térmico e não ablativo da pele;
- tratamento da acne vulgaris;
- repigmentação em pacientes com vitiligo do tipo segmentar;
- tratamento de quelóides.
 
Fotobiomodulação
Hamblin et al., 2018
Lesões Cutâneas
A reparação de feridas prossegue através da integração de eventos biológicos: 
 Hemostasia
 Inflamação
 Proliferação
 Remodelação de tecidos
Fotobiomodulação
Profa. Dra. Flávia Assunção
Fotobiomodulação
Profa. Dra. Nathalia Borges
Fotobiomodulação
Profa. Dra. Nathalia Borges
Fotobiomodulação
Hamblin et al., 2018
ILIB – Intravascular Laser Irradiation of Blood 
Laser sistêmico que visa a irradiação do sangue. 
O processo foi relatado pela primeira vez por cientistas russos na década de 1970 e 
consiste na irradiação de sangue a laser através de uma fibra ótica inserida em um canal 
vascular, geralmente uma veia no antebraço. 
 Helium-neon (HeNe)
 632,8 nm
 Potência de 1–3 mW
 Período de exposição de 20–60 minutos.
Fotobiomodulação
- Mecanismos incertos;
- Necessidade de mais ensaios controlados aleatórios e relatórios clínicos.
Grande desvantagem: a forma invasiva em que ocorre a irradiação. 
A literatura chinesa recente e a prática clínica no Brasil têm sugerido outras formas de 
irradiação não invasiva, como a irradiação intranasal a laser e a irradiação cutânea 
realizado no punho.
Hamblin et al., 2018
Fotobiomodulação
A técnica MILIB: 
 660 nm; 
 60-100 mW;
 Pele da região do punho;
 Faixa elástica;
 30 minutos continuamente;
 Varia de 1x/semana - dez semanas, até a aplicação diária para
 10 dias, dependendo do tipo de doença.
Todas essas técnicas (ILIB/MILIB) precisam ser estudadas e pesquisadas!
Hamblin et al., 2018
Fotobiomodulação
Não há informações na literatura sobre os efeitos colaterais do ILIB.
Entretanto, as contraindicações da própria terapia devem ser consideradas para ILIB, 
especialmente:
 uso do laser em pacientes sem diagnóstico;
 tumores sanguíneos;
 mulheres grávidas;
 período pré-cirúrgico (ILIB pode aumentar o sangramento).
Hamblin et al., 2018
Fotobiomodulação
11 4
Quais parâmetros devo usar?
17 estudos incluídos
4 – doses inadequadas
3 – dispositivos com defeito
alivio da dor
10 1Parâmetros ideais✓
X
X
✓
Fotobiomodulação
Fotobiomodulação
Fotobiomodulação
Variáveis Físicas – Consulte: 
- Comprimentos de ondas: 
 Visível
 Não visível
- Áreas dos diodos
- Materiais
- Potências instantâneas
- Potências médias
Fotobiomodulação
- Reproduza no aparelho a seguinte aplicação de laser realizada em um estudo: 
 DE: 4 J ̸cm² para o diodo de AsGaInP 
 Área do diodo: 0,05 cm² 
 Potência: 50 mW 
 Energia: 0,2 J
Qual foi a energia total utilizada no estudo? R.: 0,2 J
Qual foi o tempo de aplicação no estudo? R.: 4 segundos
Qual o tempo de aplicação no seu aparelho com os diferentes comprimentos de onda?
Qual a DE no seu aparelho para os diferentes comprimentos de onda?
Fotobiomodulação
ELETROTERMOFOTERAPIA
Prof. Dr. Carlos Eduardo Girasol
carlos.girasol@professores.estacio.br
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