Tecnologie laser applicate alla dermatologia Umberto Giaroli, Servizio di laserterapia dermatologica

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1 Tecnologie laser applicate alla dermatologia Umberto Giaroli, Servizio di laserterapia dermatologica Introduzione In dermatologia si assiste da 8-10 anni a questa parte ad un netto e progressivo incremento della richiesta di trattamenti laserterapici per la correzione di danni estetici temporanei e permanenti come anche per la risoluzione/rimozione (parziale o totale) di lesioni di diversa natura altrimenti non gestibili in misura accettabilmente efficace con altre tecniche. La laserterapia finalizzata ad interventi a livello cutaneo richiede un approccio qualificato e competente, in grado di affrontare con necessario rigore (che significa anche dovizia di informazioni preliminari che tutelino il paziente) le molteplici esigenze e richieste di trattamenti di vario genere. A questo riguardo riteniamo opportuno sottolineare l importanza di creare sul territorio centri clinici di riferimento, con operatori dotati di una approfondita esperienza professionale specifica, alla luce anche della necessità (urgente!) di offrire un servizio di consulenza medica scevro da finalità di natura pubblicitaria ed economica. Nel settore laserterapico si assiste infatti, da un lato, come detto, ad un aumento delle richieste di trattamenti specifici (che può essere letto in chiave positiva) dall altro invece da una sempre più frequente e preoccupante superficialità di gestione (anche e soprattutto ad opera di personale di settori operanti nell ambito generico dell estetica, personale spesso non dotato delle necessarie qualifiche professionali) relativamente a problematiche cutanee di estrema complessità che invece richiederebbero un approccio ben più rigoroso e razionale per essere gestite in maniera opportuna e safe. Va premesso che l evoluzione tecnologica legata ai sistemi laser non conosce sosta anche nel settore medicale e questo sembra avvenire in molte diverse direzioni e per molte differenti applicazioni: ciò si traduce nella messa a punto di apparecchiature sempre più perfezionate, precise e selettive ma anche dotate di una maggiore versatilità e flessibilità operativa anche rispetto a solo alcuni anni orsono: proprio a quest ultimo proposito, cioè la flessibilità operativa, deve però essere sottolineata la necessità di evitare nella maniera più assoluta qualsiasi forzatura relativa all utilizzo delle procedure laserterapiche: il che, tradotto in parole povere, significa che si dovrebbe tassativamente evitare di utilizzare un sistema laser per il trattamento di lesioni per le quali quel sistema laser non è stato progettato! Allo stato attuale alcune tipologie di sistemi laser sembrano comunque essere premiate più di altre dal mercato ma anche in questo caso non è detto che vi sia sempre coincidenza assoluta tra risultati commerciali perseguiti da alcune tipologie di macchine (si fa riferimento ovviamente al tipo di radiazione emessa, non all azienda costruttrice) e risultati in termini di efficacia relativamente alle diverse problematiche cutanee che dovranno essere trattate. Infine una considerazione ovvia ma drammaticamente importante: l interazione laser-tessuto prevede, come noto a chi si occupa di laserterapia, un correlato tra la lunghezza d onda della radiazione emessa dal sistema laser e la risposta clinica ed istologica del tessuto ma in molti casi NON PRESCINDE dalla qualità dell apparecchiatura: è esperienza comune a tutti coloro che si occupano di terapie laser la diversità di risultati perseguibili e riscontrabili su uno stesso tipo di lesione operando con macchine emittenti la stessa lunghezza d onda e sia pur utilizzando gli stessi parametri operativi (in termini di energia erogata o fluence, durata e modalità d impulso utilizzati). Cioè a dire: la qualità costruttiva e le caratteristiche tecniche dei componenti ottici, elettrici ed optoelettronici di cui sono costituite le apparecchiature laser condizionano in maniera importante le performances del sistema stesso ed, in definitiva, qualità e livello dei risultati sotto il profilo terapeutico. Questo potrebbe spiegare in parte anche le significative, a volte abnormi differenze di prezzo riscontrabili tra sistemi laser dotati, sulla carta, di caratteristiche tecniche similari. Qui di seguito prenderemo brevemente in considerazione i laser attualmente più impiegati in campo dermatologico cercando di riassumerne le specifiche tecniche e le indicazioni terapeutiche. Nell articolo

2 non verranno descritti sistemi ad emissione non coerente, pluricromatica, non collimata (cosiddetta luce pulsata ). LASER CHIRURGICI Laser CO 2 Il laser ad anidride carbonica rimane probabilmente uno dei laser più efficaci e adatti ad un impiego dermatologico su vasta scala. Progettato per la prima volta nel 1964 ha subìto nel corso del tempo importanti evoluzioni anche in termini di modalità di emissione (continua, pulsata, superpulsata e ultrapulsata) della radiazione che, come noto, è pari a nm (infrarosso). Il meccanismo d azione è altrettanto noto: la radiazione invisibile nell ambito dell infrarosso di nm di lunghezza d onda ha come cromoforo principale (cromoforo: gruppo di atomi che conferiscono un certo colore ad una sostanza e che assorbono una specifica lunghezza d onda di luce) l acqua sia del comparto intracellulare che del comparto extracellulare. Il selettivo assorbimento dell energia luminosa da parte del cromoforo genera una importante quantità di calore in grado di determinare la specifica distruzione del tessuto che lo contiene (principio di fototermolisi selettiva). Trattandosi di acqua in questo caso il surriscaldamento indotto porta l acqua stessa ad ebollizione con passaggio dallo stato liquido a quello gassoso e conseguente esplosione delle cellule legata alla produzione di vapore al loro interno. I detriti cellulari che si producono in parte vengono carbonizzati, in parte invece, raggiungendo temperature superiori ai 1000 gradi, passano allo stato volatile con formazione di fumi che, appare scontato dirlo, sarebbe opportuno non inalare. Caratteristicamente il laser CO 2 presenta diversi profili di utilizzo: 1) Taglio e coagulazione. Tenendo il manipolo molto vicino alla superficie cutanea in modo da avere un diametro dello spot compreso tra 0,1 e 0,8 mm circa si ha un grado di focalizzazione del fascio luminoso tale da generare densità di energia e potenza (dell ordine dei Watt/cm 2 ) sufficientemente alte da permettere una exeresi chirurgica ponendosi come tecnica alternativa all uso del bisturi e dell elettrobisturi). In molte e svariate situazioni l uso del laser CO 2 rispetto alle altre tecniche di escissione può rappresentare indubitabilmente un vantaggio (lesioni in sedi molto vascolarizzate, trattamento del rinofima, dei cheloidi, nelle blefaroplastiche ecc.). L elevata capacità emostatica sfruttabile durante le procedure chirurgiche è un ulteriore plus dei sistemi laser ad anidride carbonica, con chiusura a cul de sac per vasi fino a mm di diametro. Per vasi di diametro superiore a 0.5 mm (e fino a circa 2 mm) si deve defocalizzare leggermente il raggio: il meccanismo d azione è in questo caso legato alla denaturazione proteica con formazione del trombo di fibrina (effetto termico). 2) Vaporizzazione. Se si allontana il manipolo dalla cute si defocalizza il raggio, aumentando il diametro dello spot (1-3 mm) e generando una densità di potenza più bassa ( Watt/cm 2 ): ciò consente di vaporizzare la parte superficiale della cute minimizzando il danno in profondità. La vaporizzazione rappresenta con ogni probabilità ancora oggi la principale opportunità di utilizzo del laser CO 2 in dermatologia consentendo di trattare numerose lesioni di diversa natura: virali (verruche volgari e condilomi acuminati) infiammatorie, cistiche, precancerose e tumorali benigne. 3) Skin resurfacing. La possibilità di utilizzare sistemi laser ad anidride carbonica per ottenere una ablazione più o meno profonda della cute (con finalità diverse) risale all incirca alla fine degli anni 80. Le tipologie di apparecchiature offerte in relazione a questo specifico tipo di impiego sono state nel corso del tempo davvero molte e non è facile orientarsi. Spesso si fa riferimento alle configurazioni di impulso disponibili: emissione continua, pulsata, superpulsata, a doppio impulso, abbinata a flash-scanner ecc. Negli ultimi anni tuttavia l avvento sul mercato di sistemi laser più sofisticati ed emittenti lunghezze d onda più appropriate allo scopo (vedasi paragrafo sottostante), anche in virtù della minore aggressività che significa meno effetti collaterali e minor rischio di danni irreversibili, sembra avere frenato l impiego di macchine CO 2 per il rimodellamento cutaneo,

3 circoscrivendone il campo d azione alle funzioni per le quali, in ogni caso, erano state primariamente sviluppate: taglio, coagulazione e vaporizzazione appunto. Laser Er:YAG I sistemi laser Erbium:YAG, attualmente molto in voga, sembrano offrire interessanti opportunità terapeutiche in virtù delle loro peculiari caratteristiche tecniche. Prima di tutto la lunghezza d onda che è pari a 2940 nm (radiazione infrarossa) e che rappresenta il vertice del picco della curva di assorbimento dell acqua, con valori circa 10 volte superiori rispetto a quello dei sistemi ad anidride carbonica. Le modalità operative di funzionamento offerte da questa tipologia di laser consentono di decidere se lavorare con parametri ablativi o subablativi (dissecazione degli strati cutanei, senza ablazione). Il funzionamento dei sistemi laser Er:YAG più moderni (ma in continuo divenire) prevede fluenze fino a circa 400 J/cm 2, durate di impulsi da 100 a 1500 microsecondi, frequenze di impulso variabili da 1 a 50 Hz, ampi spot per trattamenti efficienti (fino a 12 mm circa). Le principali indicazioni cliniche comprendono: - Skin resurfacing ablativo e non ablativo - Esiti cicatriziali da acne cistica - Cicatrici ipertrofiche - Adenomi sebacei - Siringomi - Xantelasmi LASER PER IL TRATTAMENTO DELLE LESIONI VASCOLARI I sistemi laser cosiddetti vascolari sembrano essere tra quelli che hanno beneficiato più di tutti della comunque straordinaria evoluzione tecnologica riferita all intero settore consentendo il trattamento sempre più efficace e mirato delle lesioni considerate target principali in campo dermatologico/vascolare. Come per qualsiasi altra applicazione laserterapica (e non solo) le interazioni laser/tessuto vascolare non sfuggono alle legge di Grothus-Draper (che stabilisce che solo la luce assorbita è in grado di produrre un effetto sul tessuto) e al principio di fototermolisi selettiva (Parrisch e Anderson, 1983). In questo caso i cromofori interessati sono l ossiemoglobina e la carbossiemoglobina. Il meccanismo d azione prevede (in maniera piuttosto indipendente dalla lunghezza d onda utilizzata a condizione che sia tra quelle adatte allo scopo ma con effetti che possono comunque essere anche molto diversi sulla lesione stessa e sui tessuti circostanti) un danno termico interessante il lume e la parete delle strutture vascolari bersaglio. I sistemi laser attualmente più proposti (non ci sentiamo di dire che siano necessariamente sempre e comunque i più indicati) dalla maggiorparte delle aziende sono: - laser Nd:YAG long pulse (1064 nm) - laser a potassio titanil fosfato (KTP 532 nm) - Dye laser (585 nm) Le principali indicazioni terapeutiche in dermatologia dei laser vascolari sono rappresentate da: 1) Teleangectasie del volto e degli arti inferiori 2) Poichilodermia di Civatte 3) Lesioni angiomatose della cute e delle mucose 4) Emangiomi 5) Spider nevi 6) Angiocheratomi

4 7) Nevus flammeus o portwine stain (PWS) 8) Couperose e rosacea nella sua componente teleangectasica Particolarmente (anche se non solo) per quanto riguarda la laserterapia vascolare un aspetto sul quale sembra esserci una apprezzabile concordanza di vedute, concordanza avvalorata anche da autorevoli riferimenti in letteratura scientifica, è quello riferito alla opportunità (necessità?) di un sistema di raffreddamento controllato che consenta di minimizzare la diffusione di calore ai tessuti sani circostanti rendendo anche più confortevole il trattamento. Qui vengono indicate tre strade possibili (e da qui in avanti emergono le eventuali divergenze): - sistema di raffreddamento continuo (a contatto) - sistema di raffreddamento pulsato a distanza - sistema di raffreddamento dinamico (a distanza con monitorizzazione costante della temperatura di superficie) LASER PER LA FOTOEPILAZIONE PERMANENTE Prima di descrivere brevemente i sistemi laser (e le relative lunghezze d onda) più frequentemente e più efficacemente utilizzati per la fotoepilazione permanente a lungo termine crediamo si possa affermare che se spesso in passato (e non solo) vi è stata confusione e sovrabbondanza di informazioni approssimative relativamente alle attrezzature laserterapiche questo fenomeno ha massicciamente riguardato più di tutte proprio quelle per la rimozione dei peli. Cio ha creato non pochi problemi a tutti, NESSUNO ESCLUSO: medici, pazienti, operatori nei vari settori dell estetica, aziende produttrici e relativi venditori, riviste scientifiche e magazines dell area bellezza/benessere. Attualmente, a distanza di tempo e con un minimo di serenità e sicurezza derivanti dalle molteplici esperienze (positive e negative) e verifiche accumulate, appare un ragionevole consolidamento di alcuni dati. Siamo probabilmente ancora molto lontani dalla quadratura del cerchio (VIETATO ABBASSARE LA GUARDIA!) ma qualcosa, con timidezza, ci sentiamo di dire e qualcosa di minimamente credibile sembra apparire in lontananza. Capitolo primo: le lunghezze d onda; quelle comprese tra 600 e 1100 nm sembrano essere le più indicate per un fotoassorbimento selettivo da parte del cromoforo eumelanina (l eumelanina è concentrata nel fusto e nel follicolo pilifero e normalmente assente nelle altre strutture del derma). Nella cosiddetta finestra ottica della cute (penetrazione della radiazione luminosa dell assorbimento), compresa tra i 694 nm (laser a Rubidio) e i 755 nm (laser ad Alexandrite) si è in grado di penetrare profondamente e il più efficacemente possibile nel derma ma, almeno in teoria, anche le altre lunghezze d onda fino a 1100 nm dovrebbero conservare queste caratteristiche. Capitolo secondo: ciclo del pelo; le papille in fase anagen sono più profonde e ciò coincide con una maggiore efficacia e, in definitiva, spiega anche perché siano necessari più trattamenti per avere un risultato soddisfacente. Capitolo terzo: durata dell impulso: idealmente una durata d impulso ottimale dovrebbe essere compresa tra il TRT (il TRT è il tempo di rilasciamento termico, cioè il tempo necessario al tessuto irradiato per rilasciare il 50% del calore accumulato) dell epidermide (3-10 ms) e quello dei follicoli ( ms) in modo da consentire la conduzione del calore dall epidermide al derma durante l impulso laser. Due ulteriori annotazioni di carattere pratico: 1 ) sul livello dei risultati, fatto salvo tutto ciò che è descritto in letteratura scientifica e sopra riportato, sembra avere una notevole influenza la lunghezza del fusto pilifero all atto del trattamento, ragion per cui si raccomanda di rasare o far rasare scrupolosamente l area che dovrà essere trattata. 2 ) L applicazione di normale gel utilizzato per indagini ecografiche sull area da trattare rende più confortevole per il paziente il trattamento e sembra anche ridurre il livello di reattività cutanea nel periodo

5 post-laser per cui ci sentiamo di raccomandarne l utilizzo, indipendentemente dal fatto che il laser utilizzato preveda già un sistema di raffreddamento integrato. Inoltre, in quei laser nei quali sia specificatamente previsto un sistema di manipolo a contatto l applicazione del gel facilita la rimozione dei detriti che letteralmente si attaccano sull area di contatto stessa (spesso coincidente con l area di emissione). In definitiva la nostra personale esperienza ci induce a pensare che l efficacia sia assolutamente condizionata dal rispetto di tutti i parametri sopra descritti più uno, altrettanto importante anzi, molto più importante di quanto avvenga relativamente ad altre applicazioni: LA QUALITA E LE SPECIFICHE TECNICHE DEL SISTEMA LASER IMPIEGATO. La casistica personale, per quanto possa valere e che include alcune centinaia di pazienti trattati negli ultimi 7-8 anni, indica che sono necessari, in linea di massima, 5-6 trattamenti per avere una riduzione permanente dei peli pari a circa il 50-70% dei follicoli trattati, a patto che questi siano dotati di sufficiente pigmentazione e, lo ripetiamo, utilizzando una macchina tra quelle considerate di riferimento in campo dermatologico a livello internazionale, possibilmente certificate FDA come protocollo di efficacia. LASER PER IL TRATTAMENTO DELLE LESIONI PIGMENTATE BENIGNE E DEI TATUAGGI Come per la fotoepilazione permanente in questi anni sono progressivamente aumentate le richieste di intervento per la rimozione/eliminazione di lesioni pigmentate benigne (lentigo solari/senili) e tatuaggi (professionali e amatoriali, traumatici, make-up permanenti). Ciò ha indotto e stimolato molte aziende operanti nel settore dei laser medicali a progettare e realizzare apparecchiature dedicate, con modalità di emissione della radiazione che comportino la distruzione superselettiva dei granuli di melanina contenuti nei melanosomi oppure le particelle d inchiostro dei tatuaggi. Il meccanismo d azione è il seguente, indipendentemente dalla lunghezza d onda della luce emessa dall apparecchiatura: una radiazione pulsata cosiddetta Q-switched determina un rapidissimo (stiamo parlando di potenze di billioni di Watt trasferite nei tessuti in nanosecondi) riscaldamento della melanina o dell inchiostro contenuto nei tatuaggi con conseguente esplosione che, peraltro, provoca un danno termico e meccanico molto localizzato. Clinicamente l effetto, chiamato pop-corn (la dizione definisce alla perfezione quel che si vede) è suggestivo : sbiancamento immediato dell area trattata. Le cellule contenenti il pigmento vengono distrutte o gradualmente eliminate oppure le particelle di pigmento (che, si ricordi, nei tatuaggi si trovano confinate in microsacche circondate da una membrana all interno dei fibroblasti e dei macrofagi) alterate dal processo di fototermolisi selettiva vengono dapprima liberate nello spazio extracellulare per andare poi successivamente incontro in parte a processi di riassorbimento e riconfinamento in microsacche all interno dei macrofagi ed in parte eliminate attraverso i vasi linfatici e le siero-croste superficiali. La tecnologia Q-switch prevede la presenza di un otturatore che consente al sistema di generare treni di impulsi multipli ravvicinati ad alta potenza (con intervalli di impulso compresi tra 20 e 100 nanosecondi). Le lunghezze d onda utilizzate comprendono: 532 nm (KTP Q-switched); 694 nm (Rubidio Q-switched); 755 nm (Alexandrite Q-switched); 1064 nm (Nd:YAG Q-switched). Riferimenti bibliografici: 1. Spicer M.S., Goldberg D.J. Lasers in dermatology. J Am Acad Dermatol, 1996; 34: 1-25

6 2. Fitzpatrick R.E., Goldman M.P. CO2 laser surgery. In: Goldman M.P., Fitzpatrick R.E. Cutaneous laser surgery: the art and science of selective photothermolysis. St. Louis: Mosby-year Book, 1994; Marini L., Bellini M., Cannarozzo G., Petrini N. I laser in dermatologia. Supplemento N. 1/98 di Dermatologia Ambulatoriale, Marini L. I laser in dermatologia: passato, presente e futuro. I laser vascolari. Dermatologia Ambulatoriale 1997; 5: Landthaler M., Haina D., Brunner R., et al. Neodymium-YAG laser therapy for vascular lesions. J Am Acad Dermatol 1986; 14: Anderson R.R., Parrish J.A. The optics of human skin. J Invest Dermatol, 1981; 77: 13-19