AULA 5_LASER

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FOTOBIOMODULAÇÃO
LASER DE BAIXA INTENSIDADE
Prof. Katherinne Ferro Moura Franco
Prof. Júlio Fernandes de Jesus
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
PRINCÍPIOS FÍSICOS
• Meio ativo
Rubi Hélio-Neônio (HeNe) Diodos (Arsenieto de gálio – GaAs)
λ = 694nm λ = 632,8nm λ = 780 - 904nm
Chung H et al. Ann Biomed Eng. 2012 Feb;40(2):516-33
Kitchen SS & Partridge CJ. Physioter. 1991; 77(3):161-68 
• Emissão do feixe luminoso
Chung H et al. Ann Biomed Eng. 2012 Feb;40(2):516-33
Kitchen SS & Partridge CJ. Physioter. 1991; 77(3):161-68 
LASER
• LBI - LASER de Baixa Intensidade
• LLLT - Low-level laser therapy
• LBI - LASER de Baixa Intensidade
• LLLT - Low-level laser therapy
Potência < 1W
Atérmicos Cold 
laser
Chung H et al. Ann Biomed Eng. 2012 Feb;40(2):516-33 
• Luz Branca ≠ LBI 
• Monocromático • Colimado (Paralelismo)
• Coerente (Espacial e Temporal)
• Direcionado
≠
Chung H et al. Ann Biomed Eng. 2012 Feb;40(2):516-33
Kitchen SS & Partridge CJ. Physioter. 1991; 77(3):161-68 
PRINCÍPIOS FÍSICOS
LBI - Diversos tipos
Comprimento de onda (λ)
Fisioterapia
λ = 600nm à 1070nm
Chung H et al. Ann Biomed Eng. 2012 Feb;40(2):516-33 
Comprimento de onda (λ)
Pele
Músculos
Tendões/Ligamentos
Cartilagens
Tecido Adiposo
Ossos
• 600-700nm
• 0,8 à 1,2cm
• 780-1300nm
• 3 à 4cm
Hemoglobina
Melanina
Água
Chung H et al. Ann Biomed Eng. 2012 Feb;40(2):516-33
Nussbaum EL et al. Physiotherapy Canada. 2006;59(3):194-20
Comprimento de onda (λ)
Analgésicos
Anti-inflamatórios
Reparadores
• 632,8nm
• 660nm
• 692nm
• 780nm
• 786nm
• 820nm
• 904nm
• 632,8nm
• 680nm
• 780nm
• 805nm
• 808nm
• 810nm
• 830nm
• 904nm
• 1060nm
• 632,8nm
• 780nm
• 904nm
Chung H et al. Ann Biomed Eng. 2012 Feb;40(2):516-33 
Bjordal JM et al. Photomed Lasers Surg. 2006; 24(2):158-166
Chukuka SE et al. Photomed Lasers Surg. 2005; 22:323-29
Chukuka SE et al. Photomed Lasers Surg. 2004; 22:323-29
Comprimento de onda (λ)
Interações teciduais
• Vermelho
• λ = 600 à 730nm
• Infra-vermelho
• λ = 800 à 1300nm
Nussbaum EL et al. Physiotherapy Canada. 2006; 59(3):194-20
Infra-vermelho próximo (λ=800 à1030nm) Vermelho (λ=600 à 730nm)
Invisível Visível
Tecidos Brancos/Translúcidos Tecidos Vermelhos
Alcance de 3,0 - 4,0cm Alcance de 0,8 - 1,2cm
Não é afetado pela coloração da pele Interação com hemoglobina (sangue)
… ↑ Absorção em pele escura (melanina)
• Resumo
Nussbaum EL, et al. Physiotherapy Canada. 2006; 59(3):194-20
VIAS DE ATUAÇÃO
Visível - Via mitocondrial
↑Substrato de ATP ↑ATP
Amat A et al. Photochem Photobiol B. 2003; 82:152-160
Arruda ERB et al. Rev Bras Fisioter. 2007; 11(4):283-288
Invisível - Cromóforos (membranas celulares)
↑Ca+ intracelular
↑ATP
Compressão isquêmica
Indolor
• ↑ Transmissão
• ↓ Reflexão
Kitchen SS & Partridge CJ. Physioter. 1991; 77(3):161-68
Nussbaum EL et al. Physiotherapy Canada. 2006; 59(3):194-20
FORMA DE APLICAÇÃO
Espalhamento
1cm
Kitchen SS & Partridge CJ. Physioter. 1991; 77(3):161-68
Nussbaum EL et al. Physiotherapy Canada. 2006; 59(3):194-20
FORMA DE APLICAÇÃO
VarreduraPontual VS
Variação da dose
↑ Precisão
↑ Resultados clínicos
Kitchen SS & Partridge CJ. Physioter. 1991; 77(3):161-68
Nussbaum EL et al. Physiotherapy Canada. 2006; 59(3):194-20
• Pontual
Kitchen SS & Partridge CJ. Physioter. 1991; 77(3):161-68
Nussbaum EL et al. Physiotherapy Canada. 2006; 59(3):194-20
• Varredura
Kitchen SS & Partridge CJ. Physioter. 1991; 77(3):161-68
Nussbaum EL et al. Physiotherapy Canada. 2006; 59(3):194-20
FORMA DE 
APLICAÇÃO
Proximal
Distal
Kitchen SS & Partridge CJ. Physioter. 1991; 77(3):161-68
Nussbaum EL et al. Physiotherapy Canada. 2006; 59(3):194-20
Enwemeka CS. Photomed Laser Surg. 2009 Jun;27(3):387-93
APLICAÇÃO CLÍNICA
“O estímulo proliferativo ocorrerá somente em locais que a taxa de 
crescimento esteja reduzida” 
“Doses imprecisas podem gerar danos teciduais” 
“Quando mal planejado, 99% da radiação é absorvida nos primeiros
3,6mm de tecido” 
Karu TI. Lasers in Life Science. 1988; 2:53-74
Kitchen SS & Partridge CJ. Physioter. 1991; 77(3):161-68
• Aplicação clínica
• Utilização do óculos protetor
Kitchen SS & Partridge CJ. Physioter. 1991; 77(3):161-68
Nussbaum EL et al. Physiotherapy Canada. 2006; 59(3):194-20
Mediadores
Químicos
• Efeitos locais e sistêmicos
Rochkind S et al. Lasers Surg Med. 1989; 9:174-182
Kitchen SS & Partridge CJ. Physioter. 1991; 77(3):161-68
Fukuda TY et al. Lasers Surg Med. 2010; 42(6):584-8
Efeitos do LBI
• Superficiais → Profundos
• Resultados dependentes:
• Frequência
• Dose
Kitchen SS & Partridge CJ. Physioter. 1991; 77(3):161-68
• Foto-estimulação • Foto-inibição
Kitchen SS & Partridge CJ. Physioter. 1991; 77(3):161-68
DOSE
• Janela terapêutica
Lei de Arndt-Schultz
1 a 32J/cm2
Kitchen SS & Partridge CJ. Physioter. 1991; 77(3):161-68
WALT: http://waltza.co.za/
DOSIMETRIA
• WALT Recommendations 2010
• λ = 780 - 860nm
• Contínuo ou pulsado
• Pm = 5 - 500mW
↓ 30% pós fase aguda
WALT: http://waltza.co.za/
• WALT Recommendations 2010
• λ = 780 - 860nm
• Tendinopatias
WALT: http://waltza.co.za/
• WALT Recommendations 2010
• λ = 780 - 860nm
• Artralgias
WALT: http://waltza.co.za/
• WALT Recommendations 2010
• λ = 904nm
• Ppico > 1W
• Pm > 5mW
• ΔP > 5mW/cm²
↓ 30% pós fase aguda
WALT: http://waltza.co.za/
• WALT Recommendations 2010
• λ = 904nm
• Tendinopatias
WALT: http://waltza.co.za/
• WALT Recommendations 2010
• λ = 904nm
• Artralgias
WALT: http://waltza.co.za/
• Lesões musculares
• Lesões musculares “graves” 
• Aplicar o LBI após 6h
• Aguardar tamponamento da lesão
• Evitar extravasamento excessivo
Oron U. Photomed Laser Surg. 2006 Apr;24(2):111-20
Ferraresi C et al. Photonics Lasers Med. 2012 Nov 1;1(4):267-286
DOSIMETRIA
• Tipo LBI (IV ou V) 
• Comprimento de onda (nm)
• Pm (mW ou W)
• Ppico (mW ou W)
• Tempo (s)
• Área do feixe (cm²)
Kitchen SS & Partridge CJ. Physioter. 1991; 77(3):161-68
• ΔE (J/cm²) ≠ E (J)
• ΔE (J/cm²) - Densidade energética = Mais Utilizado
• “A energia final irá influenciar o resultado"
Fukuda TY & Malfatti CA. Rev Bras Fisioter. 2008; 12(1):70-4
DOSIMETRIA
• Recomendações clínicas 
• Energia final (E) - Joules (J)
http://waltza.co.za/documentation-links/recommendations/dosage-recommendations
DOSIMETRIA
• ΔE (J/cm2) = ΔP (W/cm2) x t (s)
• E (J) = Pm (W) x t (s)
• ΔP (W/cm2) = Pm (W) / área (cm2)
Fukuda TY, Malfatti CA. Rev Bras Fisioter. 2008; 12(1):70-4
DOSIMETRIA
1. Aplicar os parâmetros fornecidos nas fórmulas
2. Realizar as transformações de mW para W ou mJ
para J
DOSIMETRIA
EXEMPLO 1
• ΔE ? para 3J
• Parâmetros:
• Pm = 50 mW ou 0,05 W
• t = Xs
• Área do feixe = 0,5 cm2
Densidade Energética (ΔE)
ΔE = ΔP x t
ΔE = 100mW/cm2 x 60s
ΔE = 6000mJ/cm2 ou 6J/cm2
Energia Final (E)
E = Pm x t
3J = 0,05W x Xs
Xs = 3/0,05
Xs = 60s
Densidade de Potência (ΔP)
ΔP = Pm / área
ΔP = 50mW / 0,5cm2
ΔP = 100mW/cm2
E=3J ou ΔE=6J/cm2
60 s
EXEMPLO 2
• ΔE ? para 6J
• Parâmetros:
• λ = 780nm
• Pm = 200mW ou 0,2W
• t = Xs
• Área do feixe = 0,5cm2
HRA, masculino, 49 anos de idade
Corredor de rua (amador)
Dor no tendão calcâneo há 5 meses
HD: Tendinopatia calcânea à D
Densidade Energética (ΔE)
ΔE = ΔP x t
ΔE = 400mW/cm2 x 30s
ΔE = 12.000mJ/cm2 ou 12J/cm2
EnergiaFinal (E)
E = Pm x t
6J = 0,2W x Xs
Xs = 6/0,2
Xs = 30s
Densidade de Potência (ΔP)
ΔP = Pm / área
ΔP = 200mW / 0,5cm2
ΔP = 400mW/cm2
12.000mJ/cm2 ou 12J/cm2
EXEMPLO 3
• ΔE ? para 3J
• Parâmetros:
• λ = 632,8nm
• Pm = 100mW ou 0,1W
• t = Xs
• área do feixe = 0,2cm2
DIF, masculino, 31 anos de idade
Jogador de futebol (amador)
HD: Lesão muscular (Grau III) no 
adutor E 
Densidade Energética (ΔE)
ΔE = ΔP x t
ΔE = 500mW/cm2 x 30s
ΔE = 15.000mJ/cm2 ou 15J/cm2
Energia Final (E)
E = Pm x t
3J = 0,1W x Xs
Xs = 3/0,1
Xs = 30s
Densidade de Potência (ΔP)
ΔP = Pm / área
ΔP = 100mW / 0,2cm2
ΔP = 500mW/cm2
E=3J ou ΔE=15J/cm2
=
APLICAÇÕES CLÍNICAS
Tendinopatias
Artralgias
Lesões muscularesFraturas
Feridas
APLICAÇÕES CLÍNICAS
EFEITOS
Analgésico
Anti-inflamatório
Reparador
Proliferativo
Chukuka SE et al. Photomed Lasers Surg. 2004; 22:323-29
Chukuka SE et al. Photomed Lasers Surg. 2005; 22:323-29
Bjordal JM et al. Photomed Lasers Surg. 2006; 24(2):158-166
LBI & FRATURAS
↑ Atividade dos osteócitos
↑ Calo ósseo
Incertezas dosimétricas
Kitchen SS & Partridge CJ. Physioter. 1991; 77(3):161-68
Tajali SB et al. J Orthop Surg Res. 2010 Jan 4;5:1
• Fratura do escafóide
1
23
4
5
• LBI - IV
• E=2J-36J
Chang WD et al. Photomed Laser Surg. 2014 Apr;32(4):212-8
Tajali SB et al. J Orthop Surg Res. 2010 Jan 4;5:1
LBI & FRATURAS
• Pseudoartrose
1
23
4
5
• LBI - IV
• E=2J-36J
Chang WD et al. Photomed Laser Surg. 2014 Apr;32(4):212-8
Tajali SB et al. J Orthop Surg Res. 2010 Jan 4;5:1
LBI & FRATURAS
• R.A.F.I.
1
23
4
5
• LBI - IV
• E=2J-36J
Chang WD et al. Photomed Laser Surg. 2014 Apr;32(4):212-8
Tajali SB et al. J Orthop Surg Res. 2010 Jan 4;5:1
LBI & FRATURAS
↓ Processo inflamatório
↑ Colágeno
↑ Alinhamento tecidual
de Jesus JF et al. Photomed Laser Surg. 2014 Jun;32(6):345-50
de Jesus JF et al. Lasers Med Sci. 2015 Jan;30(1):153-8
de Jesus JF et al. Photomed Laser Surg. 2016 May 26 [Epub ahead of print]
LBI & TENDINOPATIAS
Tendão lesionado Tendão lesionado + LBI
de Jesus JF et al. Photomed Laser Surg. 2014 Jun;32(6):345-50
de Jesus JF et al. Lasers Med Sci. 2015 Jan;30(1):153-8
de Jesus JF et al. Photomed Laser Surg. 2016 May 26 [Epub ahead of print]
LBI & TENDINOPATIAS
Tendão lesionado Tendão lesionado + LBI
de Jesus JF et al. Photomed Laser Surg. 2014 Jun;32(6):345-50
de Jesus JF et al. Lasers Med Sci. 2015 Jan;30(1):153-8
de Jesus JF et al. Photomed Laser Surg. 2016 May 26 [Epub ahead of print]
LBI & TENDINOPATIAS
Tendão lesionado Tendão lesionado + LBI
de Jesus JF et al. Photomed Laser Surg. 2014 Jun;32(6):345-50
de Jesus JF et al. Lasers Med Sci. 2015 Jan;30(1):153-8
de Jesus JF et al. Photomed Laser Surg. 2016 May 26 [Epub ahead of print]
LBI & TENDINOPATIAS
• Tornozelo • LBI - IV
• E=8J (agudo) / t=40” 
• E=6J (crônico) / t=30” 
123
WALT: http://waltza.co.za/
LBI & TENDINOPATIAS
• Joelho
• LBI - IV
• E=8J (agudo) / t=40” 
• E=6J (crônico) / t=30” 
WALT: http://waltza.co.za/
LBI & TENDINOPATIAS
• Ombro & Cotovelo
• LBI - IV
• E=8J (agudo) / t=40” 
• E=6J (crônico) / t=30” 
• LBI - IV
• E=4J (agudo) / t=20” 
• E=3J (crônico) / t=15” 
WALT: http://waltza.co.za/
LBI & TENDINOPATIAS
• Quadril
• LBI - IV
• E=8J (agudo) / t=40” 
• E=6J (crônico) / t=30” 
WALT: http://waltza.co.za/
LBI & TENDINOPATIAS
• Pé (fasceíte plantar)
• LBI - IV
• E=8J (agudo) / t=40” 
• E=6J (crônico) / t=30” 
WALT: http://waltza.co.za/
LBI & ARTRALGIAS
↓ Processo inflamatório
↓ Aferência nociceptiva
↓ Espasmo muscular
↓ Edema intersticial
Jang H et al. Photomed Laser Surg. 2012 Aug;30(8):405-17
Glazov G et al. Acupunct Med. 2016 May 20
LBI & ARTRALGIAS
“LBI reduz a dor articular. Sendo que os melhores 
resultados estão associados com a dose ajustada de 
acordo com a janela terapêutica (WALT)"
Jang H et al. Photomed Laser Surg. 2012 Aug;30(8):405-17
Glazov G et al. Acupunct Med. 2016 May 20
LBI & ARTRALGIAS
• Lombalgia
• LBI - IV
• E=16J (agudo) / t=80” 
• E=11J (crônico) / t=55” 
• LBI - V
• E=3J (agudo) / t=30” 
• E=2J (crônico) / t=20” 
WALT: http://waltza.co.za/
Oron U. Photomed Laser Surg. 2006 Apr;24(2):111-20
Ferraresi C, et al. Photonics Lasers Med. 2012 Nov 1;1(4):267-286
LBI & ARTRALGIAS
• OA joelho
• LBI - IV
• E=12J (agudo) / t=60” 
• E=8J (crônico) / t=40” 
WALT: http://waltza.co.za/
LBI & ARTRALGIAS
• Punho & Mão/Dedos
• LBI - IV
• E=8J (agudo) / t=40” 
• E=6J (crônico) / t=30” 
• LBI - IV
• E=4J (agudo) / t=20” 
• E=3J (crônico) / t=15” 
WALT: http://waltza.co.za/
LBI & ARTRALGIAS
• Disfunções ATM
• LBI - IV
• E=4J (agudo) / t=20” 
• E=3J (crônico) / t=15” 
WALT: http://waltza.co.za/
LBI & ARTRALGIAS
• LBI - V
• E=3J (agudo) / t=15” 
• 0 à 2 dias
• E=2J (crônico) / t=10” 
Aguardar 6h!
Oron U. Photomed Laser Surg. 2006 Apr;24(2):111-20
Ferraresi C et al. Photonics Lasers Med. 2012 Nov 1;1(4):267-286
LBI & LESÕES MUSCULARES
↑ Colágeno
↑ Força tênsil
↓ Tempo de reparo
Chukuka SE et al. Photomed Lasers Surg. 2004; 22:323-29
LBI & FERIDAS
1,0 à 2,0cm
1,0cm
±1,0cm²
LBI & FERIDAS
• Feridas infectadas
• Debridamento (enfermagem)
• Evitar contato direto
LBI & FERIDAS
Úlcera de pressão - cadeirante
16/08/07 06/09/07 08/10/07
• LBI - V
• E=4J / t=40”
Chukuka SE et al. Photomed Lasers Surg. 2004; 22:323-29
Chaves ME et al. An Bras Dermatol. 2014 Jul-Aug;89(4):616-23
LBI & FERIDAS
• LBI - V
• E=4J / t=40”
7° dia PO 15 aplicações
45 dias de tratamento 
Amputação trans-tibial / reconstrução do coto
cc
c c c c
c
Chukuka SE et al. Photomed Lasers Surg. 2004; 22:323-29
Chaves ME et al. An Bras Dermatol. 2014 Jul-Aug;89(4):616-23
LBI & FERIDAS
27/07/07
Deiscência PO RAFI - fratura de fíbula E
• LBI - V
• E=4J / t=40”
cc
c c c c
c
8 aplicações
Chukuka SE et al. Photomed Lasers Surg. 2004; 22:323-29
Chaves ME et al. An Bras Dermatol. 2014 Jul-Aug;89(4):616-23
LBI & FERIDAS
• LBI - Recuperação pós-atividade física
• Fototerapia
↓ Estresse Oxidativo
Ferraresi C et al. Photonics Lasers Med. 2012 Nov 1;1(4):267-286
LBI & ESPORTE
• LBI - Recuperação pós-atividade física
• Fototerapia
Ferraresi C et al. Photonics Lasers Med. 2012 Nov 1;1(4):267-286
LBI & ESPORTE
CONTRA-INDICAÇÕES
“Método não invasivo e sem efeitos colaterais”
Ohshiro T & Calderhead RG. Low-level laser therapy: A pratical introduction, Wiley, Chirchester. 1988
• Absolutas
• Histórico de doenças tumorais
• Hipertireoidismo (LBI no pescoço)
• Epiléticos
• Olhos
• Grávidas (abdômen)
Navratil L & Kymplova J. Lasers Surg Med. 2002; 20(6):341-343
CONTRA-INDICAÇÕES
• Relativas
• Febre e doenças infecciosas
• Algumas doenças sanguíneas
• Pós-hemorragias
• Neuropatias
• Gônadas
• Epífises de crescimento
Navratil L & Kymplova J. Lasers Surg Med. 2002; 20(6):341-343
CONTRA-INDICAÇÕES
• BOM SENSO!
Navratil L & Kymplova J. Lasers Surg Med. 2002; 20(6):341-343
CONTRA-INDICAÇÕES
• Manutenção do equipamento
• Imperícia técnica
Fukuda TY et al. Rev Bras Fisioter. 2010 Jul-Aug;14(4):303-8
CONTRA-INDICAÇÕES
• 60 LBI avaliados
• 2 condições: “aquecidos” e “desaquecidos”
• E = 4 J ou ΔE = 4 J/cm² 
• Resultados
• Sem diferença entre as condições avaliadas
• Densidade energética (ΔE) - parâmetro mais utilizado
• APENAS 1 LBI ESTAVA “CALIBRADO" 
• Conclusão
• Grande desordem na utilização deste recurso
• Os equipamentos de LBI devem seraferidos e calibrados periodicamente
Fukuda TY et al. Rev Bras Fisioter. 2010 Jul-Aug;14(4):303-8
CONTRA-INDICAÇÕES
• Avaliação/Planejamento
• Objetivos claros e específicos
• Padronização
• Anatomia
• Contra-indicações
• Comprimento de onda
• Dosimetria específica
• Qualidade do equipamento
LBI
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O que veremos na próxima aula?
• Correntes polarizadas: Correntes Diadinâmicas de Bernard