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Fototerapia Empregando Sistemas à Base de Diodo Emissor de Luz (LED) Rosane de Fátima Zanirato Lizarelli Vanderlei Salvador Bagnato
INTRODUÇÃO O emprego de lasers de baixa potência como instrumentos terapêuticos vem apresentando resultados bem-sucedidos há várias décadas no Brasil e no mundo1-11. Em 1989, Basford foi um dos primeiros pesquisadores a discutir algumas controvérsias a respeito da terapia laser12. O autor relatou que não era a coerência da luz presente nos lasers que determinava o efeito terapêutico, uma vez que essa coerência se perde logo que a luz penetra pelo tecido biológico. Diante disso e do desenvolvimento da engenharia óptica, desde 1996 alguns pesquisadores têm buscado as condições adequadas de utilização de dispositivos à base de diodo emissor de luz (LED) nas terapias de alívio de dor, aceleração da cicatrização/reparo e drenagem linfática13-30. Surge então a proposta da terapia a LED ou de diodo emissor de luz (LEDT). Mas o que seria um LED? LED é um dispositivo semicondutor composto por várias camadas, dopadas adequadamente, com a finalidade de permitir a emissão de luz quando uma tensão (corrente elétrica) for aplicada entre essas camadas. É um componente eletrônico muito atual utilizado em diversas situações, como, por exemplo, indicadores luminosos em equipamentos eletrônicos, sinais de trânsito, monitores de computadores, celulares e de TVs, fotoativadores de biomateriais, entre outros.
HISTÓRIA O fenômeno físico que precede a geração de energia luminosa por meio de um sistema LED é a eletroluminescência. Eletroluminescência é a luminescência como resultado de estimulação elétrica, tendo sido descoberta em 1907 por pesquisadores britânicos utilizando um cristal de silício. O primeiro relato de um LED foi apresentado pelo russo Oleg Vladimirovich Losev, em 192731. Sua pesquisa foi publicada em diversas revistas científicas, mas sem uso prático por várias décadas32-33. Em 1961, pesquisadores americanos34 descobriram a radiação infravermelha emitida por um diodo de GaAs, quando uma corrente elétrica era aplicada sobre ele, e receberam a patente para o LED de emissão infravermelha. A primeira demonstração do LED emitindo no espectro visível (vermelho) foi em 1962, realizada por Nick Holonyak Jr., e ele é visto como o “pai do diodo emissor de luz”35. Até 1968 os LEDs que emitiam na faixa do visível e do infravermelho eram extremamente caros, por isso tiveram pouca utilidade prática. A partir da produção em grande escala, iniciada nesta época de LEDs emitindo no visível, suas aplicações práticas começaram a surgir36. A empresa Hewlett Packard (HP) introduziu LEDs em seus equipamentos em 1968; a tecnologia provou ter utilidade para displays alfanuméricos, tendo sido integrados, no início, em calculadoras portáteis. Na década de 1970, os dispositivos LED já podiam ser considerados bem-sucedidos comercialmente37. A revolução dos LEDs só começaria mesmo em 1993, quando o pesquisador japonês Shuji Nakamura conseguiu produzir o primeiro LED azul comercialmente viável, ou seja, o primeiro LED de emissão azul de alto brilho composto de InGaN. LEDs de alto brilho são aqueles comumente utilizados como sinalizadores, ou seja, apresentam pouca potência óptica de saída e grande divergência. Mais do que invadir os gabinetes de eletrônicos, esses componentes – combinados às cores previamente existen199
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Laser de Baixa Potência – Princípios Básicos e Aplicações Clínicas na Odontologia
tes – permitiram a obtenção de luz branca a partir de LEDs de emissões variadas. Foi então que surgiram aqueles telões que cegam motoristas com pixels compostos por um LED de emissão vermelha, um verde e um azul (padrão RGB [red, green blue])38. Em 1995, Alberto Barbieri investigou a eficiência e a confiabilidade de LEDs de alto brilho e demonstrou um resultado muito impressionante usando um dispositivo feito de óxido de estanho e índio. A existência de LEDs de emissão azul e LEDs de alta eficiência rapidamente levou ao desenvolvimento do primeiro LED de emissão branca, que empregava um Y3Al5O12:Ce, ou “YAG:Ce”, com revestimento de fósforo para misturar luz amarela com luz azul para produzir luz branca. O desenvolvimento da tecnologia LED tem permitido o aumento na sua eficiência e nos valores de potência de saída de luz. Os avanços são geralmente atribuídos ao desenvolvimento paralelo de outras tecnologias de semicondutores e aos avanços em óptica e ciência dos materiais. A Figura 21.1 apresenta exemplos de alguns dispositivos LEDs utilizados hoje.
FUNCIONAMENTO DO LED Um diodo emissor de luz é um chip de material semicondutor dopado com impurezas para criar uma junção positivo-negativo (p-n). Essa junção nada mais é do que uma região criada dentro do material semicondutor, que apresenta uma forte característica elétrica, ou seja, polarizada, sendo de um lado carregado positivamente e do outro, negativamente. Dessa forma, nesta junção p-n, construída para que ocorra a passagem de elétrons e buracos, gera-se uma grande quantidade de recombinações entre as cargas no menor intervalo de tempo possível, de modo a produzir luz. Em um LED, a emissão da luz ocorre por um processo espontâneo, ou seja, os elétrons e buracos são forçados, por meio de uma diferença de potencial fornecida por uma pilha, por exemplo, a atravessar uma junção p-n e, devido à interação entre eles, ocorre a recombinação. Nesse caso, o processo só depende do elétron e do buraco, sendo, nesse sentido, espontâneo39. Como em outros diodos, a corrente flui facilmente do lado n (negativo) ou ânodo, ao lado p (positivo), ou cátodo, mas não no sentido inverso. Os elétrons carregados fluem para os buracos, na junção p-n, a partir dos eletrodos com diferentes voltagens. Quando um elétron encontra um buraco, ele decai para um menor nível de energia, liberando energia na forma de um fóton, como representado na Figura 21.2. O comprimento de onda da luz emitida e, portanto, sua cor dependem do gap de energia dos materiais que formam a junção p-n, que nada mais é do que a quantidade de energia necessária para um elétron passar da banda de valência para a banda de condução e estar no estado excitado, pronto para conduzir a corrente elétrica. Dessa forma, as cores ou faixas espectrais emitidas por um sistema LED dependerão dos elementos químicos que compõem essas camadas semicondutoras. A luz emitida não é monocromática, mas a banda ou faixa espectral é relativamente estreita. A cor, portanto, depende do cristal e da impureza de dopagem com que o componente é fabricado. O LED que utiliza o arseneto de gálio emite radiações infravermelhas. Dopando-se com fósforo, a emissão pode ser vermelha ou amarela, de acordo com a concentração. Utilizando-se fosfeto de gálio com dopagem de nitrogênio, a luz emitida pode ser verde ou amarela. Hoje em dia, com o uso de outros materiais, conseguem-se fabricar LEDs que emitem luz azul, violeta e até ultravioleta. Existem também os LEDs brancos, mas esses são geralmente emissores de cor azul, revestidos com uma camada de fósforo do mesmo tipo usado nas lâmpadas fluorescentes, que absorve a luz azul e emite a luz branca. Devido a diminuição do preço, seu alto rendimento e sua grande durabilidade, os LEDs tornam-se ótimos substitutos para as lâmpadas comuns e devem substituí-las a médio e longo prazos40.
Figura 21.1 Dispositivos LEDs. Da esquerda para a direita, um LED de 5 mm de alto brilho, com potências elétricas de 0,5 W (emissão azul), um de LED de emissão vermelha de 3 W e um LED de emissão branca também de 3 W. Estes são exemplos de LEDs empregados em equipamentos médicos e odontológicos. (Fonte: arquivo pessoal.)
Capítulo 21 – Fototerapia Empregando Sistemas à Base de Diodo Emissor de Luz (LED)
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Tipo n
Tipo p
Buraco
Elétron
Banda de condução Luz Nível Fermi Recombinação
“Banda da GAP” (banda proibida) Banda de valência
Figura 21.2 Desenho esquemático do funcionamento de um LED. (Fonte: arquivo pessoal.)
COMPOSIÇÃO E CORES DE DISPOSITIVOS LEDs Os LEDs convencionais são feitos de uma variedade de materiais semicondutores inorgânicos. O desenvolvimento começou com dispositivos LED emitindo na faixa do infravermelho e do vermelho feitos com arseneto de gálio. Com os avanços em ciência de materiais, hoje é possível a fabricação de dispositivos com menores comprimentos de onda que emitem luz em uma variedade de cores ou faixas espectrais. A Tabela 21.1 apresenta os LEDs inorgânicos mais empregados e sua composição.
Tabela 21.1 Cor, comprimento de onda e composição dos LEDs mais utilizados Cor
Comprimento de onda (nm)
Material semicondutor
Infravermelha
λ > 760
Arseneto de gálio (GaAs) Arseneto de gálio e alumínio (AlGaAs)
Vermelha
610 < λ < 760
Arseneto de gálio e alumínio (AlGaAs) Arseneto de gálio e fósforo (GaAsP) Alumínio, gálio, índio e fósforo (AlGaInP) Fósforo e gálio (GaP)
Azul
450 < λ < 500
Seleneto de zinco (ZnSe) Índio, gálio e nitrito (InGaN) Carbeto de silício (SiC) – em desenvolvimento
Violeta
400 < λ < 450
Nitreto de índio e gálio (InGaN)
Ultravioleta
λ < 400
Diamante (235 nm) Nitreto de boro (215 nm) Nitreto de alumínio (AlN) (210 nm) Nitreto de alumínio e gálio (AlGaN) Nitreto de alumínio, gálio e índio (AlGaInN – (abaixo de 210 nm)
Branca
Amplo espectro
Diodo ultravioleta com fósforo amarelo
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Laser de Baixa Potência – Princípios Básicos e Aplicações Clínicas na Odontologia
Hoje já existem os OLEDs, ou seja, os LEDs orgânicos. O material eletroluminescente que inclui a camada emissora do diodo é um composto orgânico. A matéria orgânica é eletricamente condutora devido ao deslocamento de elétrons causado pela conjugação sobre toda ou parte da molécula, e o material, portanto, funciona como semicondutor orgânico. Esses materiais possuem diversas vantagens e aplicações41-45.
TERAPIA COM LEDs Durante o ano de 1999, vários pesquisadores inscritos no site da Laser World, da Sociedade Sueca de Laser Médico, coordenado pelo cirurgião-dentista Jan Tuner, da Suécia, discutiram a terapia laser e a então recém-surgida terapia a LED. Tunér publicou essa discussão em seu livro de 200211. O LED, sob os mesmos parâmetros que o laser, segundo esses pesquisadores, é efetivo em tecidos superficiais e atinge grandes áreas devido a sua divergência e aos comprimentos de onda próximos dentro da faixa estreita de emissão. Os pesquisadores concordam que LEDs são menos onerosos e alertam para o desrespeito de alguns fabricantes que vendem LEDs como lasers. Então, em 2000, a empresa LandMark Health Care, de Sacramento, CA, EUA, distribuiu um informativo com resumos de trabalhos de pesquisa apresentados em congressos com uso de lasers e de LEDs operando com baixa potência para dor e cicatrização. A intenção era dar embasamento para a venda de seus produtos, equipamentos com LEDs emitindo em diferentes faixas espectrais (cores diferentes) reunidas em um cluster (uma ponta de aplicação de grande diâmetro semelhante a um chuveiro). Na fototerapia, a absorção da energia pode ocorrer mediante a absorção específica de energia por moléculas ou átomos receptores, denominados cromóforos, ou pela aceleração inespecífica de elétrons, aumentando a vibração ou induzindo um campo elétrico nas moléculas receptoras da radiação46. Realizamos um mapeamento térmico de dispositivos LEDs com emissões infravermelha (850 ± 5 nm) e vermelha (630 nm ± 5 nm) em uma peça anatômica humana. Os gráficos apresentam resultado interessante para analisarmos não apenas a alteração de temperatura, mas também com relação à absorção da luz pela epiderme e derme (Figuras 21.3 e 21.4). Considerando o mapeamento térmico, as Figuras 21.3 e 21.4 apresentam a metodologia de medição e as curvas de aquecimento e relaxação térmica durante a irradiação com as canetas de terapia a LED. Os dados d0, d1 e d2 representam as medidas realizadas quando as distâncias entre a ponta da caneta de irradiação foram alteradas no eixo vertical, sendo que o thermistor estava fixado em contato (d0), a 1 cm (d1) ou 2 cm (d2) de distância, respectivamente. Na Figura 21.4 é possível observar que, durante todo o tempo de irradiação de 3 minutos, houve um aumento da temperatura, representado por uma curva exponencial. Assim que a irradiação terminava, ocorria um decaimento (resfriamento) exponencial com 3 a 4 minutos de duração até o retorno à temperatura inicial, tanto para o LED de emissão vermelha quanto infravermelha. Considerando o LED de emissão infravermelha (Figuras 21.3A e 21.4A) na posição zero (d0), onde houve a maior deposição de energia fotônica, o aumento da temperatura atingiu o máximo de 2,13oC ao final da irradiação por 3 minutos contínuos, enquanto na posição d1 (a 1 cm de distância) esse aumento atingiu o máximo de 0,5oC e na posição d2 não houve alteração térmica. Por outro lado, o gráfico para o LED de emissão vermelha apresenta, na posição d0, um aumento máximo de temperatura de 5,7oC, enquanto nas posições d1 e d 2 não houve alteração da temperatura da epiderme.
A
B
Figura 21.3 Peça anatômica dissecada com o thermistor de alta precisão posicionado logo abaixo da derme e sobre a camada muscular. A LED de emissão infravermelha (850 nm ± 5 nm, 150 mW por 3 minutos) e B LED de emissão vermelha (630 nm ± 5 nm, 150 mW por 3 minutos). A densidade de potência (mW/cm2) foi a mesma em ambos os casos. (Fonte: arquivo pessoal.)
Capítulo 21 – Fototerapia Empregando Sistemas à Base de Diodo Emissor de Luz (LED)
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6
3,0
d0
d0
d1
d1
2,5
5
d2
d2 2,0
4
1,5
3
1,0 2 0,5 1 0,0
0 -0,5
0
1
2
3 Tempo (min)
4
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
Tempo (min)
Figura 21.4 Gráficos de mapeamento térmico: A LED de emissão infravermelha (850 nm ± 5 nm) e B LED de emissão vermelha (630 nm ± 5 nm). (Fonte: arquivo pessoal.)
É interessante perceber que o tempo de irradiação do mapeamento térmico foi de 3 minutos, contudo o tempo de irradiação para tratamento clínico fica em torno de 60 s pontualmente. Isso significa que, clinicamente, a temperatura não deve ultrapassar, na posição d0, o valor de 4,2oC para o LED de emissão vermelha (630 nm ± 5 nm) e de 1,7oC para o LED de emissão infravermelha (850 nm ± 5 nm). A localização do incremento de temperatura permite extrapolar para uma condição clínica onde haja inflamação intensa regional e quando a prioridade seja promover um aumento da microcirculação local e drenagem linfática dos catabólitos. Estimulando a drenagem local, promove-se a diminuição da dor e edema. Por outro lado, o LED de emissão infravermelha aumentou muito pouco a temperatura no ponto onde a maior quantidade de energia foi depositada, ou seja, na posição d0 (superfície). Comprimentos de onda infravermelhos têm a capacidade de penetrar mais no tecido e dissipar melhor a sua energia ao longo do trajeto. Por isso são indicados no tratamento de condições que exigem a chegada da radiação em pontos mais profundos. Whelan et al. compararam o efeito produzido pela terapia em câmara hiperbárica e a irradiação com LED de emissão infravermelha no tratamento de úlceras crônicas e agudas em ratos diabéticos e com isquemia14. A terapia a LED apresentou resultados 40% superiores. Em outro estudo, Whelan et al. irradiaram 32 pacientes transplantados de medula óssea para tratamento da mucosite oral, com um arranjo de LEDs emitindo em 670 nm ± 10 nm com densidade de energia de 4 J/cm², diariamente, do segundo ao 14o dia após a cirurgia22. Como resultado, os autores relataram em torno de 40% de redução de dor na lateral de língua em comparação com os pacientes que não foram irradiados. Al-Watban e Andres analisaram a influência de um cluster policromático com vários LEDs, ou seja, uma ponteira de vários LEDs emitindo em diferentes faixas espectrais, desde 570 nm ± 10 nm (emissão verde) até 879 nm ± 10 nm (emissão infravermelha), e não encontraram influência significativa da irradiação. Isso demonstra a necessidade de ajustes nos protocolos de irradiação para obtenção de bons resultados clínicos15. De acordo com Ostumi e Quagliariello, considerando o processo de oxidação fosforilativa, um sistema LED emitindo na faixa espectral vermelha (λ = 650 nm ± 20 nm) com potência de saída de 0,2 mW irradiando uma solução enzimática resulta na diminuição da concentração de nicotinamida adenina dinucleotídeo (NADH) e oxoglutarato em torno de 25% quando em comparação com o controle16. Desmet et al. apresentaram uma compilação de trabalhos com LED e demonstraram que terapia a LED emitindo na faixa do infravermelho, assim como na faixa do vermelho, influencia a atividade mitocondrial por meio do citocromo c oxidase. 23 Yeager et al. demonstraram a influência do LED emitindo na faixa espectral vermelha (λ = 670 nm ± 10 nm) e na cinética de incubação em galinhas, com dose de 4 J/cm2,18. Os resultados demonstraram melhora no metabolismo energético, na produção de antioxidantes e na sobrevivência das células, além de os filhotes apresentarem maior tamanho ao nascimento. Huang et al. analisaram a influência da irradiação com LED emitindo na faixa espectral vermelha (λ = 630 nm ± 5 nm) em cultura de células de fibroblastos humanos19. Observaram que com energias de 1 J e 2 J, a terapia a LED foi capaz de manter a viabilidade celular dos fibroblastos, além de ter aumentado a síntese de colágeno. Corazza et al. compararam laser e LED, emitindo na faixa espectral vermelha (λ = 660 nm e λ = 630 nm ±10 nm) na angiogênese durante o processo de cicatrização em pele de ratos20. Verificaram que, sob a densidade de energia de 5 J/cm2, ambos, laser e LED,
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Laser de Baixa Potência – Princípios Básicos e Aplicações Clínicas na Odontologia
foram igualmente eficientes em relação ao grupo controle dentro de um período de 22 dias. Sacono et al. utilizaram o LED, também emitindo no vermelho, com os seguintes parâmetros de irradiação: λ = 630 nm ±10 nm, potência de 160 mW e densidade de energia de 12 J/cm2 em lesões induzidas de mucosite em ratos21. Concluíram que a severidade das lesões foi reduzida de forma significativa, sendo a terapia a LED indicada para prevenção de mucosite. Bastos et al. compararam a terapia a laser e LED, emitindo no vermelho e também no infravermelho, no reparo de tendão de ratos e observaram equivalência entre todos os grupos experimentais, sendo todos superiores ao controle no processo de reparação24. Para o alívio de dores agudas e crônicas, o emprego de sistemas LEDs têm demonstrado boa eficiência clínica. Lim et al.47 e Ablon48 combinaram LEDs emitindo na faixa do vermelho (λ = 610 nm com aproximadamente 1,8 J/cm2 e λ = 633 nm com 60 J/ cm2) e do infravermelho (λ = 710 nm com aproximadamente 1,8 J/cm2 e λ = 830 nm com 126 J/cm2) no estudo da proliferação de linfócitos T e no tratamento da psoríase, respectivamente. Seus resultados foram promissores e dependentes dessa associação, ou seja, quando ambas as faixas espectrais são empregadas simultaneamente. Leal Jr. et al.25 e Moraes et al.26 apresentaram, recentemente, estudos clínicos provando a eficácia da terapia a LED na drenagem, desinflamação e prevenção de efeitos degenerativos em musculatura e articulações de atletas. Alguns trabalhos têm demonstrado que lasers e LEDs, sob os mesmos parâmetros de irradiação, apresentam os mesmos resultados clínicos13,26-30, e não se trata de um procedimento novo quando o LED é empregado com a finalidade de analgesia. Além disso, dispositivos à base de LEDs vêm sendo corriqueiramente empregados para outras finalidades em pacientes, como clareamento dental fotoativado (1,8 W), fotoativação de polímeros para restaurações (400 mW), com potências de saída muito mais altas, sem gerar riscos aos pacientes49-54. Hayworth et al. provaram que LEDs emitindo na faixa do vermelho de λ = 660 nm ± 10 nm com densidade de energia em 2 torno de 21,6 J/cm aumentam a capacidade metabólica mediante a elevação de níveis de citocromo c oxidase na cadeia respiratória mitocondrial em fibras musculares de ratos17. Esper et al., em 2011, realizaram um estudo clínico comparando laser e LED para alívio de dor durante a movimentação dental devido ao tratamento ortodôntico55. Utilizaram um laser de InGaAlP, λ = 660 nm, 4 J/cm2, 0,03 W por 25 s, resultando em uma energia total de 0,735 J; e LED de GaAlAs, λ = 640 nm ±40 nm, 4 J/cm2, 0,10 W, 70 s, resultando em uma energia total de 7 J. A terapia a LED apresentou um resultado melhor que o controle e melhor do que o grupo com laser em 56% dos pacientes. Os autores concluíram que, mais importante do que a densidade de energia, seria o tempo de irradiação e a energia total entregue, porém note que há divergência entre os parâmetros empregados. Em 2004, durante o Congresso da World Association of Laser Therapy (WALT ) realizado no Guarujá, São Paulo, Brasil, uma comissão de pesquisadores redigiu dois documentos nos quais determinavam e padronizavam como deveriam ser os estudos laboratoriais e clínicos com lasers e LEDs operando com baixa densidade de potência5657 . O documento exige detalhamento e padronização dos parâmetros de irradiação, grupo placebo e que o paciente não saiba qual tipo de tratamento está recebendo. Trata também dos critérios de exclusão de pacientes, ressaltando a importância de os mesmos não estarem sob medicação sistêmica com esteroides. E citam como possíveis pontos de irradiação os pontos locais, pontos-gatilho e pontos de acupuntura. As indicações para o uso da terapia a LED são, até o momento, as mesmas que para a terapia a laser de baixa potência, ou seja, para acelerar a cicatrização de tecidos biológicos, para alívio de dores crônicas e agudas e para drenagem linfática. Dessa forma, alguns pacientes já têm se beneficiado dessa nova terapia. Em alguns casos, como em dores crônicas de quadros de doenças degenerativas, a terapia a LED tem sido o único recurso para maior conforto dos pacientes. Neste momento, é oportuno e essencial que pesquisadores da área de biofotônica se empenhem em desenvolver protocolos clínicos seguros e eficientes, proporcionando base científica às empresas que se interessem em desenvolver, fabricar e comercializar equipamentos à base de diodos emissores de luz para o uso desta terapia dentro da prática odontológica.
BIOSSEGURANÇA NO EMPREGO DE LED Nas atividades odontológicas, é de extrema importância a conscientização dos riscos no que se refere à biossegurança. No Capítulo 23 uma descrição detalhada sobre o assunto é disponibilizada. Assim como no uso clínico da terapia a laser62, a segurança no uso clínico da terapia a LED deve obedecer aos mesmos princípios (Capítulo 23). A Figura 21.5 ilustra a aplicação clínica de LEDs no paciente com a apropriada proteção ocular.
CASOS CLÍNICOS A terapia a LED está indicada, até o presente momento, para as mesmas situações clínicas nas quais a terapia a laser tem obtido sucesso, ou seja, onde haja a necessidade de promover a drenagem linfática local ou sobre os linfonodos, onde quisermos acelerar a reparação de tecidos duros ou moles ou, então, quando se deseja aliviar dores agudas ou crônicas. Neste sentido, enfermidades como nevralgias, parestesias, hipersensibilidade dentinária, disfunção temporomandibular, úlceras aftosas recorrentes, entre outras, seriam indicações clínicas para o uso da terapia a LED. Aqui são apresentados três casos clínicos e protocolos de irradiação, explorando as principais indicações e funções desta terapia: drenagem linfática, alívio de dores e estímulo na cicatrização.
Capítulo 21 – Fototerapia Empregando Sistemas à Base de Diodo Emissor de Luz (LED)
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Figura 21.5 Proteção ocular com óculos apropriados para absorver os comprimentos de onda emitidos pelo LED. (Fonte: arquivo pessoal.)
HERPES SIMPLES LABIAL RECORRENTE (ESTOMATITE HERPÉTICA RECIDIVANTE) O herpes é uma doença viral cujo agente etiológico pertence à família dos vírus herpes humano (HHV ). Seu membro mais conhecido é o vírus herpes simples (VHS). Após a infecção primária ocorre remissão da lesão e o indivíduo se torna soropositivo para VHS-1 e os vírus se alojam nos gânglios nervosos. Os vírus podem ficar alojados no gânglio trigeminal em estado latente, ou seja, inócuo ao indivíduo. Determinados fatores excitadores ativam o vírus fazendo que haja migração do vírus para todo o feixe nervoso, dirigindo-se até a região perioral. Neste momento ocorrem as lesões características do herpes labial, fase conhecida como infecção secundária (Figura 21.6). Esses agentes ativadores/excitadores/desencadeantes podem ser distúrbios psicológicos (ansiedade/estresse, emocional/depressão), exposição ao frio e ao sol, alteração hormonal (período menstrual), luz ultravioleta etc.63. A fototerapia de baixa potência é capaz de modular as respostas do sistema imunológico, e esse efeito é obtido quando a irradiação envolve os sistemas circulatório, sanguíneo e/ou linfático. A irradiação com comprimentos de onda emitindo no vermelho e no infravermelho próximo atua de diferentes maneiras na resposta imune, aumentando a ação quimiotática dos leucócitos, suprimindo a reação à tuberculina (teste de Mantoux), promovendo mudanças na produção das citocinas, óxido nítrico e Hsp70 (expressão de proteína do estresse), por exemplo64; e também altera a expressão gênica de interleucinas específicas, aumentando a expressão de interleucina 1 (IL-1)α e IL-6 e inibindo a da IL-1β65. O tratamento (comprimento de onda, densidade de energia e densidade de potência) é dependente da fase em que se encontra a lesão. A fase com vesículas apresenta perigo de contágio, o profissional não deve curetar as vesículas previamente, então o LED deverá ser aplicado somente ao redor da lesão para auxiliar na drenagem do edema e para diminuir a sensibilidade dolorosa. A drenagem linfática pode ser empregada nessa fase. Sendo assim, para essa fase da doença são recomendados métodos associados de: • •
drenagem linfática: irradiação pontual e sobre os linfonodos submandibulares e cervicais, do lado referente à localização da lesão, comprimento de onda infravermelho (850 nm ± 5 nm), densidade de energia em torno de 75 J/cm2 (150 mW, 20 s) ou 3 J por ponto (Figura 21.7); aplicação pontual e direta: faixa espectral vermelha (630 nm ± 5 nm), densidade de energia em torno de 37,5 J/cm2 (150 mW, 10 s) ou 1,5 J por ponto, aplicar 4 ou 5 pontos periféricos (Figura 21.8).
As Figuras 21.6, 21.9 e 21.10 mostram o aspecto clínico inicial, 24 horas após a irradiação e cinco dias após, respectivamente.
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Laser de Baixa Potência – Princípios Básicos e Aplicações Clínicas na Odontologia
Figura 21.6 Paciente do sexo masculino, 47 anos, com lesão de herpes simples labial na fase vesicular, aspecto inicial. (Fonte: arquivo pessoal.)
Figura 21.7 Drenagem linfática sobre linfonodos com LED de emissão infravermelha. (Fonte: arquivo pessoal.)
Figura 21.8 Drenagem local ao redor da lesão com LED de emissão vermelha. A sintomatologia dolorosa cessou logo após as irradiações. (Fonte: arquivo pessoal.)
Capítulo 21 – Fototerapia Empregando Sistemas à Base de Diodo Emissor de Luz (LED)
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Figura 21.9 Aspecto clínico 24 horas após a primeira irradiação. (Fonte: arquivo pessoal.)
Figura 21.10 Aspecto clínico após cinco dias. (Fonte: arquivo pessoal.)
CEFALEIA CERVICOGÊNICA De acordo com a Classificação Internacional das Cefaleias, existem critérios diagnósticos para a cefaleia cervicogênica. Os critérios clínicos mais conhecidos para o diagnóstico desta patologia são os de Sjasstad66, sendo caracterizada por dor occipital e/ou frontotemporal desencadeada por distúrbio na região cervical, C1, C2 ou C3. A dor é unilateral, iniciada na região frontotemporal, sendo episódica ou crônica. Encontram-se sinais que se originam no pescoço, como, redução da amplitude dos movimentos, dor causada por alguns movimentos do pescoço, por digitopressão de pontos da região da nuca, propagação da dor ou algum tipo de sensação para nuca, ombro e braço ipsilateral com característica não radicular. Os bloqueios dos nervos occipitais maior e menor são feitos com duas finalidades: terapêutica e diagnóstica. Após um bloqueio, a dor pode desaparecer por meses ou definitivamente. São indicados novos bloqueios quando da recidiva da dor, quer a curto ou longo prazo. Para esse tipo de cefaleia o LED de emissão infravermelha deve ser utilizado para analgesia devendo ser aplicado na região dos nervos occipitais maior e menor e/ou na raiz C2 do lado sintomático. O bloqueio com emissão infravermelha deverá ser feito com energia em torno de 9 J por ponto, em quatro pontos na região do nervo occipital maior e quatro pontos na região do nervo occipital menor, como indicado na Figura 21.11.
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Laser de Baixa Potência – Princípios Básicos e Aplicações Clínicas na Odontologia
Figura 21.11 Irradiação com comprimento de onda infravermelho nos pontos preconizados em paciente com cefaleia cervicogênica. (Fonte: arquivo pessoal.)
EXODONTIA A irradiação após trauma cirúrgico visa acelerar a cicatrização dos tecidos. O uso do LED em baixa intensidade com comprimento de onda vermelho (630 nm ± 5 nm) poderá ser feito nos seguintes tempos de tratamento: • •
A
pós-operatório imediato apenas ou, ainda, após 24 h e 48 h; densidade de energia em torno de 8 J/cm2 ou energia total de 3 J (300 mW e 10 s) num único ponto, como demonstrado nas Figuras 21.12A a D, que apresentam a sequência de acompanhamento desde o pós-operatório imediato até sete dias pósexodontia.
B
Figura 21.12 A Aspecto inicial logo após exodontia e sutura; B irradiação com LED de emissão vermelha λ = 630 nm ± 5 nm; C aspecto clínico 24 horas após e D preservação de uma semana após. (Fonte: arquivo pessoal.)
Capítulo 21 – Fototerapia Empregando Sistemas à Base de Diodo Emissor de Luz (LED)
C
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D
Figura 21.12 (Cont.)
Figura 21.13 Dispositivo tipo cluster ou um chuveiro de LEDs λ = 640 nm ±5 nm montado de forma que as emissões tenham o mínimo de interferência destrutiva. (Fonte: arquivo pessoal.)
CONSIDERAÇÕES FINAIS Uma característica interessante dos dispositivos LED é a possibilidade de produzir pontas mistas (mais de um comprimento de onda) e com áreas grandes de saída da radiação chamadas de clusters (Figura 21.13). Além de permitir a irradiação simultânea de uma área maior, é possível garantir que a densidade de potência seja semelhante em toda a área da lesão ou região enferma (Figura 21.14). Outra característica interessante é poder combinar diferentes faixas espectrais (LEDs com cores diferentes) num mesmo cluster, resultando na estimulação de diferentes fotorreceptores no tecido irradiado. Na prática clínica e nas pesquisas laboratoriais, o uso da terapia a LED ou LEDT tem se mostrado muito eficiente, não tem decepcionado os clínicos e, algumas vezes, tem sido até mais eficiente, pois dispositivos com potência óptica de saída apropriada são acessíveis com menor custo e de fácil manipulação e manutenção. Entretanto faz-se necessário colocar regras e padronizar os protocolos clínicos existentes com suporte de estudos clínicos controlados. Nesse sentido, é importante difundir a utilização dos dispositivos à base de LEDs operando com baixa densidade de potência na prática clínica, com a intenção de estabelecer a real eficácia desses sistemas dentro dos procedimentos odontológicos e a fim de balizar a real efetividade destes dispositivos, bem como fornecer protocolos definidos para o tratamento de uma série de enfermidades de aparecimento frequente.
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Laser de Baixa Potência – Princípios Básicos e Aplicações Clínicas na Odontologia
Figura 21.14 Aplicação clínica como anti-inflamatório na região lombar. Note que a irradiação abrange uma única área de forma homogênea. (Fonte: arquivo pessoal.)
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Capítulo 21 – Fototerapia Empregando Sistemas à Base de Diodo Emissor de Luz (LED)
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