Elektromagnetsko zračenje

Fizikalna svojstva Elektromagnetsko zračenje klasificira se prema frekvenciji i

valnoj dužini (odnos je obrnuto proporcionalan) Niskofrekventno elektromagnestko zračenje (npr.kratki val,

mikrovalovi, IC i UV zrake) – neionizirajuće zračenje, ne uzrokuje prekid veza unutar molekula i ne stvara ione primjena u terapijske svrhe

Visokofrekventno elektromagnestko zračenje (npr. X zrake, gama zrake) – ionizirajuće zračenje, dovodi do prekida veza u molekulama i do stvaranja iona ne primjenjuje se/koriste se vrlo male doze (npr. radiologija, kirurške struke)

Fiziološka svojstva Termalni/atermalni učinci

IC zrake, kontinuirani KV/MV uzrokuju porast temperature u tkivima (termalni učinci)

UV zračenje, laser – ne uzrokuju porast temperature u tkivima (netermalni učinci); mijenjaju funkciju i propusnost stanične membrane, potiču vezanje različitih tvari za receptore na površini stanice i time niz reakcija u stanici; proteini u tkivima podliježu konformacijskim promjenama pojačan aktivni transport kroz staničnu membranu i sinteza te iskorištavanje ATP-a

Arndt-Schultzov zakon

Ultraljubičaste zrake

Ultraljubičasto zračenje frekvencijski raspon: 7.5x10 14 – 7.5x10 15 Hz valna dužina: 180-400 nm UVA zrake 320-400 nm, UVB zrake 290-320 nm, UVC zrake

<290 nm UVA i UVB zrake su neionizirajuće; UVB zraka uzrokuje eritem

kože; UVC zrake su ionizirajuće i baktericidne izvor UV zraka – sunce; UVA i UVB zrake dopiru do površine zemlje,

u ozonskom se sloju filtriraju UVC valna dužina, intenzitet zrake i dubina prodora utječu na

fiziološki učinak dubina prodora UV zraka najizraženija kod zraka visokog

intenziteta, najniže frekvencije i najveće valne dužine (UVA prodire u dubinu nekoliko mm, dok se UVB i UVC zrake resorbiraju u površinskom epidermalnom sloju)

Umjetni izvori UV zraka

živina kremena svjetiljka (ispunjena je argonom i tekućom živom) isparavanje žive i zračenje UV i vidljivog ljubičastog svjetla

generator vrućeg kremena (visokotlačne živine svjetiljke) proizvode bliske i daleke UV zrake

generator hladnog kremena (koriste struju visokog napona i male jakosti) odašilju UVC zrake

fluorescentna svjetiljka odašilje pretežno UVA i UVB zrake lučna svjetiljka moguće je dodavanje filtara postiže se selektivnost valnih

duljina zraka

Doziranje UV zraka

minimalna eritemska doza (MED) – biodozimetar/ eritemometar prati se i registrira reakcija i potom određuje doza zračenja:

Suberitemska doza – bez eritema Minimalna eritemska doza – eritem traje 24 sata Eritemska doza prvog stupnja – eritem traje 48 sati Eritemska doza drugog stupnja – eritem, ljuštenje kože, traje 72 sata Eritemska doza trećeg stupnja – eritem, pojava mjehura i eksudacije uz

promjenjenu pigmentaciju

Fiziološki učinak UV zraka

Eritem (crvenilo kože) – najizraženije kod UVB zraka Sinteza vitamina D Pojačana pigmentacija kože – metabolizam melanina Utječe na funkciju imunološkog sustava

Klinička indikacija: liječenje kožnih oštećenja (psorijaza, vitiligo, mycosis fungoides, scleroderma), liječenje kroničnih rana (ne postoje čvrsti dokazi o stvarnoj učinkovitosti UV zraka u liječenju kroničnih rana)

Kontraindikacije i mjere opreza

primjena u području oka, tumori kože, bolest bubrega, jetre ili srca, TBC pluća, febrilitet

Oprez: fotosenzitivne osobe, bolesnici koji uzimaju fotosenzitivne lijekove (preparati zlata, antibiotici: sulfonamidi, kinoloni; određeni antiaritmici; anksiolitici), bolesnici u kojih je prethodno provedena radioterapija

Nuspojave liječenja: opekline, preuranjeno starenje kože, karcinogeneza, oštećenje oka

Infracrvene zrake

Infracrvene zrake

valna dužina: 770-15000 nm bliske (kratkovalne) IC zrake 770-1500 nm i daleke (dugovalne)

IC zrake 1500-15000 nm prirodni izvor: sunce umjetni izvori: 1.izvor s vidljivim zračenjem (npr. žarulja ili tzv. solux lampa)

odašilju kratkovalne IC zrake i prodiru do subkutisa 2. izvor s nevidljivim zračenjem odašilju dugovalne IC zrake

koje se resorbiraju u površinskom sloju epidermisa

Infracrvene zrake

Fiziološki učinci IC zraka – odgovaraju termalnim učincima površinske termoterapije

Odgovarajuća priprema bolesnika Zrake moraju padati okomito na površinu tijela Udaljenost izvora svjetla od površine kože: 40-60 cm za

izvore s vidljivom svjetlošću i 70-90 cm za izvore s nevidljivim zrakama

Provjera integriteta kože i hidracija bolesnika Zaštita osjetljivih dijelova tijela (oči, kosa ...) Lokalne/sistemske promjene

Primjena lasera u fizikalnoj medicini

Definicija i povijesne napomene LASER (light amplification by stimulated emission of

radiation) 1960. god. proizveden prvi laser (Theodor Maiman) prvi radovi o biostimulirajućem djelovanju lasera

sredinom 1960-tih 70-te godine: promocija He-Ne lasera, posebice u

zemljama bivšeg Istočnog bloka, te Kini FDA (Food and Drug Administration) još uvijek nije

odobrila primjenu lasera u liječenju otvorenih rana, ozljeda mekih tkiva, zglobnih bolesti i liječenju boli različite etiologije

primjena u fizijatriji, reumatologiji, stomatologiji, akupunktorologiji, dermatologiji

Sastav lasera

Izvor energije – električni, kemijski, termalni i optički

Aktivni medij – plin, tekućina, solidni vodič ili kristal; sastav medija određuje izlaznu valnu duljinu i ime lasera

Mehanička struktura – ugrađena su zrcala; jedno je potpuno reflektirajuće, a drugo je djelomično transmitirajuće

Sigurnost laserskih uređaja

1. Nema opasnosti mutacije DNA (neionizirajuće zračenje)

2. Ne djeluje štetno na fibroblaste kože

3. Stanične membrane intaktne nakon primjene

4. Ne inducira nekrozu tkiva ili stanica

Klasifikacija lasera

Snažni (hot) laseri – termalni laseri, izlazne snage više od 1000 mW, industrija, policija, vojska, kirurške grane

Slabi ( cold, soft, low, mid) – atermalni, maksimalna izlazna snaga do 500 mW

1. i 2. Slabi laseri do 1 mW- sigurni za kožu i oči

3.a: snage do 5 mW- rizični za oči (pri duljem direktnom gledanju ili optičkom pojačanju)

3.b: snage do 500 mW-značajno rizični za oči

( pri minimalnoj ekspoziciji 1 sec) fizikalna medicina: zaštitne naočale!!

4. Snaga iznad 500 mW-štetni za kožu i oči- kirurški laseri

Klasifikacija lasera (prema vrsti medija)

KRUTI LASER – aktivni medij: sintetski kristali (NdYAG), poluvodički laser (Ga:As, Ga:Al:As) – emitira u nevidljivom dijelu spektra valne duljine 904 nm, dubina prodora zrake do 20 mm

TEKUĆI LASER – otopina neorganskih slojeva elemenata ili otopina organskih boja

PLINSKI LASER – smjesa različitih plinova (HeNe; Ar, CO2; HeNe laser emitira u vidljivom dijelu spektra valne dužine 632.8 nm, dubina prodora do 8 mm

Osnovna obilježja laserskog svjetla

1. Monokromatsko svjetlo: samo jedna valna dužina; valna duljina ključna u određivanju terapijskih učinaka svakog lasera

2. Koherentno: svjetlo u istoj fazi u vremenu i prostoru (vremenska i prostorna koherencija), početni snop u isto vrijeme na dolazi na cilj

3. Kolimirano: svjetlosne zrake precizno usmjerene, paralelno

Interakcija laserskog svjetla i tkiva

Raspršenje svjetlosti na granici s tkivom: promjena smjera širenja svjetla; dovodi do zadebljanja snopa uz brzi gubitak koherencije

Apsorpcija svjetlosti od strane kromofora Kromofore: biomolekule koje apsorbiraju svjetlo

u vidljivom dijelu spektra; podložne su fotostimulaciji zbog svoje elektronske i atomske konfiguracije (melanin, hemoglobin)- fotobiološka baza djelovanja lasera

Atenuacija – gubitak snage laserske zrake

Biofizikalni učinci lasera

Mehanički i termalni učinci – prisutni kod lasera visoke izlazne snage (koriste se u kirurškim strukama)

Fotobiomodulirajuće djelovanje (laseri niske izlazne snage)• Stimulacija fibroblasta koji povećavaju sintezu kolagena• Poboljšava cijeljenje rana• Stimulacija makrofaga; povećana produkcija ATP i nukl. kiselina• Stabilizira T i B limfocite• Učinak na provodljivost živaca i njihovu regeneraciju• Vazodilatacija

Faktori koji utječu na dubinu prodora laserske zrake dubina prodora iznosi nekoliko milimetara frekvencija laserskog svjetla i vrsta tkiva utječu na

dubinu prodora valna dužina 600-1300 nm – dubina prodora 1-4 mm valna dužina > 1300 nm – dubina prodora oko 5 mm intenzitet laserske zrake: W/cm²; J/cm² kontaktna tehnika (primjena po npr. akupunkturnim ili

trigger točkama) skenirajuća tehnika (udaljenost od površine 0.5-1 cm, za

liječenje većih površina)

Indikacije i kontraindikacije

Cijeljenje rana, koštanomišićna oboljenja (ozljede mekih tkiva, izvanzglobni reumatizam), liječenje boli

Izravna primjena na oko, zračenje trudnice, područje neoplazme i krvarenja, izbjegavati primjenu na epizne zone rasta u djece i na spolne žlijezde, prisutnost inficiranog tkiva, područje hipoestezije