Resumen
El LÁSER desde su surgimiento ha sido el resultado de creencias mitológicas, sueños, profundos estudios y arduo trabajo de diferentes sociedades que durante su desarrollo han observado y estudiado los fenómenos naturales, los han adaptado a sus requerimientos sociales y los han desarrollado de un modo tal, que en la actualidad constituye un método de tratamiento eficaz en Oftalmología y otros campos de la Medicina, las innovaciones en este tema han alcanzado la Minería, Industria Bélica, Informática, Telecomunicaciones, Industria Aeroespacial etc. Bien usado específicamente en Oftalmología, soluciona un grupo de enfermedades que de otra forma llevarían a la ceguera irremediable a la humanidad, retinopatías, glaucoma, cirugías microscópicas etc.; pero que presenta efectos adversos a la salud si no se utiliza con los requerimientos y protección adecuada, sin los conocimientos para utilizar esta compleja técnica que podría salvar la visión a millones de seres y también aniquilarlos con la misma rapidez. Es por ello que la sociedad debe estar preparada para conocer y curar a los pacientes aquejados que necesitan esta gran invención, pero a su vez deben estar conscientes de que su uso inadecuado podría traer efectos nocivos a la salud. He aquí la gran interrelación entre sociedad, ciencia y tecnología, vistos como fenómeno global, imposibles de separar y dependientes unos de otros.
Introducción
Las ciencias sociales cubanas y la cultura del país están nutridas de la tradición del pensamiento social marxista. Los estudios CTS (ciencia – tecnología y sociedad) en cuba pretenden participar y fecundar tradiciones de teoría y pensamiento social, así como estrategias educativas y científicas – tecnológicas que vienen fomentándose hace unos años.
El centro de atención de estos estudios lo constituye el problema de las interrelaciones entre ciencia-tecnología-innovación–desarrollo social y sus múltiples consecuencias en la educación y la política científico-tecnológica.
He querido interrelacionar fenómenos y conceptos; antiguos y contemporáneos, para referirme a la estrecha vinculación de la ciencia, tecnología y sociedad sobre todo en las aplicaciones del LASER como terapéutica moderna en las enfermedades oculares. Sus puntos positivos para la salud y sus puntos débiles en contra de esta, buscando un balance que ayude a desarrollar técnicas que hagan el bien a la salud humana.
Conceptualización de Sociedad: Es un sistema íntegro de relaciones entre los hombres que se establece durante el proceso de producción y reproducción de sus vidas, que funciona y se desarrolla de acuerdo a leyes específicas y generales sobre la base de un modo de producción concreto.
Históricamente la potencia de la luz y del sol ha sido apreciada desde tiempos inmemoriales por todas las sociedades. Tal es así que en la antigua Grecia se veneraba a Apolo como dios de la luz. También el sol fue personificado por un dios llamado Helios y así sucesivamente en todas las culturas.
Los daños oculares debido a la luz fueron señalados por Sócrates cuando dijo que las personas que buscaban conocer que sucedía en un eclipse de sol podían quedar ciegas. Pero no es hasta 1640 en que Bonetus de Génova describió el peligro de ceguera por un eclipse de sol.
Por muchos años se conoció el efecto dañino de la luz, no solo en los eclipses, los reflejos del sol en el hielo provocaban graves daños visuales a los habitantes de las zonas gélidas y a los esquiadores. Estas son las variadas formas en que las distintas sociedades trataron los fenómenos naturales que sirvieron como preámbulo al surgimiento del LASER.
Ciencia: Entendemos la ciencia no solo como un sistema de conceptos, proposiciones, teorías e hipótesis, sino también como:
-Una forma específica de la actividad social dirigida a la producción, distribución y aplicación de los conocimientos acerca de las leyes objetivas de la naturaleza y la sociedad. La ciencia se nos presenta como una institución social, como un sistema de organizaciones científicas, cuya estructura y desarrollo se encuentran estrechamente vinculados con la economía, la política y los fenómenos culturales.
Las bases científicas del desarrollo técnico del LASER fue precedido por libros de ciencia ficción.
-"La guerra de los mundos". 1897.
– "Dan Daré el piloto del futuro". 1952.
No podría dejar de mencionar al ejemplar escritor Julio Vernes que con sus apasionadas aventuras fantásticas estimuló a miles de científicos a buscar nuevas formas de modificar la luz.
Los principios teóricos postulados por A. Einstein en 1917 vislumbraron que los estudios sobre la luz y sus usos en la sociedad podrían ser una realidad cercana.
El oftalmólogo alemán Gerd Meyer-Schwikerath señaló que esta luz que daña la retina podía tener efectos terapéuticos .Su publicación en 1949 fue la base para el desarrollo del campo de la fotocoagulación retinal.
Concepto de Tecnología (visión CTS): la técnica, en su desarrollo histórico, ha sufrido un proceso de diferenciación que ha dado lugar a la tecnología que "constituye aquella forma y desarrollo histórico de la técnica que se basa estructuralmente en la existencia de la ciencia".
La tecnología representa un nivel de desarrollo de la técnica, una dimensión de la técnica que se distingue por su alianza estructural con la ciencia, aunque existen dimensiones de la técnica, cuya relación con la ciencia no posee el mismo carácter estructural.
La innovación constituye en principio la creación o adaptación de nuevos conocimientos y su aplicación a un proceso productivo, con repercusión y aceptación en el mercado.
No fue hasta 1960 que Maiman construyó el primer LASER. El usó un flash de luz que estimulara un cristal de rugby y en 3 años este láser se perfecciono y se comenzó a utilizar en Oftalmología. Esta innovación perdura hasta nuestros días.
La palabra LASER es un acrónimo de las palabras inglesas:
LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISION OF RADIATIONS
es decir:
AMPLIFICACIÓN DE LUZ MEDIANTE EMISIÓN ESTIMULADA DE RADIACIÓN.
Desarrollo
EL LASER se basa en principios teóricos postulados por A. Einstein en 1917, a través del cual se obtiene una luz con propiedades específicas, muy diferente a la luz ordinaria y con un alto grado de concentración energética.
El punto de vista actual de los físicos es aceptar el hecho de que la luz parece tener una doble naturaleza. Los fenómenos de propagación de la luz encuentran su mejor explicación dentro de la teoría ondulatoria electromagnética, mientras que la acción mutua entre la luz y la materia, en los procesos de absorción y emisión en un fenómeno corpuscular.
La expresión luz se utiliza en un sentido puramente objetivo o físico, ya se haga referencia a ondas electromagnéticas o a fotones. También se usa en sentido fisiológico o subjetivo para referirse a la sensación en la conciencia de un observador humano, cuando llegan a su retina ondas electromagnéticas o fotones.
Actualmente la Diabetes Mellitus se considera la causa de ceguera más frecuente en los países industrializados y conforma la primera causa de nuevos casos de ceguera entre personas de edad ocupacional. Además si tenemos en cuenta que a nivel mundial ha sido estimada la existencia de 195 millones de personas con diabetes y que aumentará entre 330 a 500 millones en el 2030 podemos tener una idea clara del drama humano y social que representará la ceguera por esta causa, así como los costos económicos: pensiones por invalidez, programas de rehabilitación, seguridad social y disminución de la productividad.
Cuba no escapa a este fenómeno; la diabetes ha estado, consistentemente, entre las 10 primeras causas de muerte durante las últimas décadas. En el año 2006 ocasionó 2 056 defunciones, para una tasa de 18,2 x 100 000 hab. Por otra parte, su tasa de prevalencia se incrementó de 19,3 x 1 000 en el año 1996, a 33,3 x 1 000 en 2006. También se conoce que la retinopatía diabética no proliferativa se presenta en un rango que oscila entre un 21% y un 45% en los pacientes diabéticos y la proliferativa en un rango de un 2% y un 25.5% siendo mayor en países muy industrializados. Es sobre este drama social y económico que tiene una gran responsabilidad el tratamiento con LASER, pues permite la supervivencia de estos seres humanos y lo más importante aún, la conservación de la visión, uno de los sentidos más preciados por los seres humanos.
Existen diferentes tipos de cirugía láser para la mejora de las condiciones visuales. El método más utilizado es el método LASIK. Otros métodos son: PRK, LASEK etc.
Todos ellos son procedimientos cuya finalidad es corregir la visión (en casos de miopía, hipermetropía o astigmatismo) mediante la remodelación de la córnea. Cirugía Láser Ocular.
El método LASIK es el más difundido y el preferido tanto por médicos como por pacientes, debido a los altos porcentajes de éxito y a la rápida recuperación de los pacientes. La cirugía láser ocular LASIK es un tratamiento que remodela la córnea. La cirugía láser de ojos consiste en seccionar, retirar y apartar una pequeña parte superficial de la córnea (colgajo corneal). Seguidamente y con el láser, se "pule" o "esculpe" el tejido medio de la córnea que luego se vuelve a cubrir con el colgajo corneal que previamente se había retirado.
La intervención llamada LASEK (también se conoce como Lasik epitelial o E-Lasik) es un tipo de PRK, más nuevo. En el LASEK se utiliza una cuchilla más fina para cortar el colgajo corneal. Seguidamente se aplica una solución de alcohol más agua al ojo para desprender el epitelio. Esta opción es recomendada principalmente para aquellos pacientes que tienen la córnea demasiado fina o demasiado blanda, lo que podría traer complicaciones con la técnica.
Visto el anterior preámbulo que nos ilumina en el desarrollo del LASER a través de muchos años de desarrollo social, de luchas contra escépticos, religiosos, políticos, demagogos e industriales frustrados, vemos que al final, gracias a la evolución social que ha tenido el mundo, el hombre se hizo de una poderosa herramienta terapéutica, capaz de curar y cambiar las condiciones oculares y finalmente mejorar la visión de pacientes que en su medio natural vivirían ciegos para toda la vida. Todo esto fue posible por la combinación del desarrollo social, el desarrollo de la ciencia, la innovación y el desarrollo de la tecnología.
Pero no todo del LASER es bueno, miremos por un momento cuál es su principio de funcionamiento para entender los cuidados que debemos tener en su utilización.
Componentes principales:1. Medio activo para la formación del láser.2. Energía bombeada para el láser.3. Espejo reflectante al 100%.4. Espejo reflectante al 99%.5. Emisión del rayo láser.
Los láseres constan de un medio activo capaz de generar el láser. Hay cuatro procesos básicos que se producen en la generación del láser, denominados bombeo, emisión espontánea de radiación, emisión estimulada de radiación y absorción.
Bombeo. Se provoca mediante una fuente de radiación como puede ser una lámpara, el paso de una corriente eléctrica, o el uso de cualquier otro tipo de fuente energética que provoque una emisión. En el láser el bombeo puede ser eléctrico u óptico, mediante tubos de flash o luz.
Resonador óptico. Está compuesto por dos espejos que logran la amplificación y a su vez crean el haz laser. Dos tipos de resonadores: Resonador estable, emite un único haz laser, y resonador Inestable, emite varios haces.
Emisión espontánea de radiación. Los electrones que vuelven al estado fundamental emiten fotones. Es un proceso aleatorio y la radiación resultante está formada por fotones que se desplazan en distintas direcciones y con fases distintas generándose una radiación monocromática incoherente.
Emisión estimulada de radiación. La emisión estimulada, base de la generación de radiación de un láser, se produce cuando un átomo en estado excitado recibe un estímulo externo que lo lleva a emitir fotones y así retornar a un estado menos excitado. El estímulo en cuestión proviene de la llegada de un fotón con energía similar a la diferencia de energía entre los dos estados. Los fotones así emitidos por el átomo estimulado poseen fase, energía y dirección similares a las del fotón externo que les dio origen. La emisión estimulada descrita es la raíz de muchas de las características de la luz láser. No sólo produce luz coherente y monocroma, sino que también "amplifica" la emisión de luz, ya que por cada fotón que incide sobre un átomo excitado se genera otro fotón.
Leyes físicas:
Bajo ciertas circunstancias todas las materias pueden emitir radiaciones, pero solo una pequeña parte ellas son visibles.
La radiación de cualquier materia es emitida cuando un electrón retorna de un nivel de alta energía a uno de baja energía, a esta porción de radiación se le llama fotón.
Cuando la longitud de onda es entre 380 y 780nm la energía emitida es visible como luz.
La mayoría de los objetos que emiten luz lo hacen con una luz que irradia energía con diferentes longitudes de onda y en cualquier dirección.
Características del LASER
Monocromático.
Coherencia espacial.
Concentra gran número de fotones en fase, en áreas muy pequeñas.
Gran direccionalidad, escasa divergencia.
¿Como funciona el Láser?
El empleo de la radiación LASER con fines quirúrgicos aprovecha una elevada concentración de energía en una pequeña superficie para destruir o volatilizar los tejidos. El efecto térmico de la radiación LASER de elevada potencia, la coherencia, precisión en diámetros, así como la posibilidad de transmisión por fibras ópticas y sistemas microscópicos son los fundamentos técnicos de gran parte de las aplicaciones del LASER en la medicina y especialmente en oftalmología.
Tipos de LASER en Oftalmología.
Láser para foto coagulación ( onda continua)
Láser para foto disrupción ( micro pulso)
Láser de bajo nivel de energía , los LASER de bajo nivel de energía se usan poco en oftalmología (cicatrización, resolución del edema e inflamaciones)
Foto coagulación: Un cromóforo absorbe la luz convirtiéndola en calor; si la temperatura aumenta hasta niveles críticos se produce la coagulación del tejido.
Foto disrupción: Un pulso LASER ultra corto es dirigido al tejido y este es cortado mecánicamente.
Hasta aquí podemos ver que bien usado, bien indicado y bien utilizada la técnica, el LASER es una poderosa arma de curación en los enfermos de retinopatías y otros trastornos oculares. Sin embargo su uso no se reduce al campo de la Medicina.
También la Minería, Industria Bélica, Informática, Telecomunicaciones, Industria Aeroespacial etc., son otras fuentes de aplicación de esta innovación tecnológica. Bien usado soluciona un grupo de enfermedades que de otra forma llevarían a la ceguera irremediable a la humanidad, retinopatías, glaucoma, cirugías microscópicas etc.; pero que presenta efectos adversos a la salud si no se utiliza con los requerimientos y protección adecuada, sin los conocimientos para utilizar esta compleja técnica que podría salvar la visión a millones de seres y también aniquilarlos con la misma rapidez. Es por ello que la sociedad debe estar preparada para conocer, explotar y curar a los pacientes aquejados que lo necesitan, pero a su vez deben estar conscientes de que su uso inadecuado podría traer efectos nocivos a la salud.
Efectos en los tejidos producidos por el LASER:
Los efectos del Láser dependen del sitio de absorción y la elevación de la temperatura a ese nivel.
Efecto fotoquímico aumento de la temperatura unos pocos °c.
Efecto de foto irradiación aumento de la temperatura unos pocos °c.
Fotocoagulación aumento de la temperatura a 30 °c.
Foto disrupción aumento de la temperatura hasta 20,000 °c
Efecto fotoquímico: Ocurre en las zonas alrededor del área tratada son transitorias, comúnmente estas se recuperan si la intensidad no es mucha, pero en las zonas mas cercanas el efecto es permanente; es muy importante tener esto en cuenta cuando trabajamos cerca de la fóvea.
Foto irradiación: Si la temperatura aumenta unos pocos grados puede haber daño del tejido sin ninguna marca blanquecina en la retina, esto ocurre cuando se usa baja intensidad, cuando se desenfoca el punto o en la zona alrededor del impacto. Este daño aparece meses después y se ve con un aumento de tamaño de la zona tratada
Foto coagulación: Resulta de una visible quemadura de la retina este es uno de los principales efectos de los Láser.
Foto disrupción: Ocurre al elevar la temperatura del tejido a tratar a 20,000°C por un periodo de tiempo (nanosegundos) y con un foco perfecto; en el centro de este choque se produce plasma que destruye las moléculas del tejido y este se evapora.
Cuando el LASER no es utilizado con todas las medidas, cuidados y recomendaciones, se convierte en un arma mortífera para la salud .Sus daños en los tejidos son irremediables y sus efectos adversos pueden hasta producir la muerte.
Indicaciones:
Retinopatía Diabética no Proliferativa Severa.
Retinopatía Diabética Proliferativa.
Neo vascularización de Iris con o sin neo vascularización retinal.
Isquemia de retina con o sin rubeosis de iris.
Fotocoagulación Focal .
Aplicada directamente en la lesión.
Dirigida a los micro aneurismas o las lesiones localizadas que difunden a la angiografía.
Sesión única.
Tamaño 50 -100 micras, leve intensidad.
Indicaciones:
Edema Macular Diabético Moderado.
Edema Macular Diabético Severo.
Efectos secundarios no terapéuticos:
Transitorios:
Visión borrosa
Desprendimientos coroideos.
Edema macular
Interrupción del flujo axoplásmico.
Cefaleas
Persistentes
Disminución de la agudeza visual.
Defectos en la acomodación.
Visión oscura.
Nictalopía.
Perdida de la visión de colores.
Fotofobia.
Pérdida de campo visual.
Complicaciones del tratamiento con LÁSER:
Para el paciente:
Uveítis anterior.
Aumento de la tensión ocular.
LASER de la fóvea (ceguera)
Sangramiento.
Aumento de la zona tratada.
Neo vascularización coroidea.
temperatura unos pocos °c.
Para el operador:
Exposición accidental a la luz.
Reglas para uso seguro de dispositivos LÁSER:
-Blindar el haz de radiación.
-Señalizar el área del láser.
-Evitar reflecciones especulares.
-Reducir la potencia del LASER a la estrictamente requerida.
-Manténgase alejado del campo de acción del haz de radiación.
-Use el equipo de seguridad personal requerido.
Otros usos de LASER:
El LASER se emplea en el proceso de fabricación de grabar o marcar metales, plásticos y vidrio. Otros usos son:
Diodos láser, usados en punteros láser, impresoras láser, y reproductores de CD, DVD, Blu-Ray, HD-DVD.
Láser de punto cuántico.
Láser de dióxido de carbono – usado en industria para corte y soldado.
Láser de excímero, que produce luz ultravioleta y se utiliza en la fabricación de semiconductores y en la cirugía ocular Lasik.
Láser neodimio-YAG, un láser de alto poder que opera con luz infrarroja; se utiliza para cortar, soldar y marcar metales y otros materiales.
YAG dopado con erbio, 1645 nm.
YAG dopado con tulio, 2015 nm.
YAG dopado con holmio, 2090 nm, un láser de alto poder que opera con luz infrarroja, es absorbido de manera explosiva por tejidos impregnados de humedad en secciones de menos de un milímetro de espesor. Generalmente opera en modo pulsante y pasa a través de dispositivos quirúrgicos de fibra óptica. Se utiliza para quitar manchas de los dientes, vaporizar tumores cancerígenos y deshacer cálculos renales y vesiculares.
Láser de Zafiro dopado con Titanio, es un láser infrarrojo fácilmente sintonizable que se utiliza en espectroscopia.
Láser de fibra dopada con erbio, un tipo de láser formado de una fibra óptica especialmente fabricada, que se utiliza como amplificador para comunicaciones ópticas.
Láser de colorante, formados por un colorante orgánico operan en el UV-VIS de modo pulsado, usados en espectroscopia por su fácil sintonización y su bajo precio.
Conclusiones
Entre las tendencias actuales del desarrollo científico – tecnológico se encuentran el crecimiento de la importancia económica del conocimiento, gran aceleración de los procesos innovativos, la importancia económica que adquiere el conocimiento y la aceleración de la innovación se están produciendo en estrecho vínculo con el crecimiento de las desigualdades entre países, grupos y sociedades, polarizándose el conocimiento, la ciencia, la tecnología y la innovación.
Las innovaciones científicas (LASER) han ampliado nuestra visión del universo, hablándonos de su pasado y de su futuro, ayudándonos a comprender fenómenos que durante milenios espantaron a los seres humanos, contribuyendo a liberarnos de numerosos prejuicios y transmitiéndonos la emoción de apasionantes desafíos. Sirviendo a la solución de males que aquejan al mundo moderno (retinopatías por diabetes mellitus, glaucomas, cirugías microscópicas); pero también usados en contra de la humanidad, en sus guerras de conquista, destrucciones y muerte.
La ciencia ha realizado aportaciones al desarrollo histórico de un espíritu crítico liberador y puede contribuir a la resolución de los problemas con que se enfrenta la humanidad, si se superan planteamientos al servicio de intereses particulares a corto plazo. En este sentido es de suma importancia la extensión de la alfabetización científica a toda la población.
A pesar de todas estas discrepancias, desigualdades científicas, económicas y sociales confiamos en que los humanos seamos capaces de ponernos de acuerdo en el uso de la ciencia, tecnología e innovación con fines de desarrollo pacífico, en aras de poder vivir en un futuro mejor.
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Autor:
Dr. Jose Luis Borrego Rodriguez.
ESPECIALISTA DE 1er GRADO OFTALMOLOGIA.
ESPECIALISTA DE 1er GRADO MEDICINA GENERAL INTEGRAL.
PROFESOR INSTRUCTOR DE OFTALMOLOGIA.
CUBA
AÑO 2012