Ensieh Khalkhal, Majid Rezaei-Tavirani, Mohammad Reza Zali, Zahra Akbari
Resumo
Existem vários tipos de cirurgias que usam lasers na sala de cirurgia. Os cirurgiões usam lasers em cirurgia geral ou especialidades cirúrgicas para cortar, coagular e remover tecidos. Na medicina moderna, a aplicação da terapia a laser é um assunto atraente devido ao seu efeito invasivo mínimo. Hoje, os lasers são amplamente utilizados no tratamento e diagnóstico de muitas doenças, como vários tipos de câncer, litotripsia, oftalmologia, bem como procedimentos dermatológicos e estéticos. Dependendo do tipo de laser, do comprimento de onda e do sistema de entrega, a maioria dos lasers substituiu os instrumentos cirúrgicos convencionais para melhores resultados de cicatrização de feridas. Com o tempo, usando muitas ferramentas e dispositivos diferentes, novos lasers foram criados; como resultado, eles são usados em uma ampla gama de casos médicos especiais. Nesta revisão, as aplicações do laser em cirurgia e seus efeitos benéficos em comparação com cirurgias anteriores visando fornecer soluções terapêuticas e não invasivas adequadas com efeitos colaterais mínimos após a cirurgia são investigados
Introdução
A cirurgia a laser é um tipo de cirurgia que usa o poder de corte do feixe de laser para obter cortes sem sangue no tecido ou eliminar uma lesão superficial, como um tumor de pele. Hoje, há um interesse crescente em cirurgia minimamente invasiva. Em outras áreas da cirurgia, as técnicas foram refinadas, nas quais nenhuma ou menores incisões são necessárias. Existem muitos tipos de lasers diferentes em comprimentos de onda de luz emitida e seu poder e capacidade de coagular, cortar ou vaporizar o tecido. Os lasers são usados para aliviar sangramento ou obstrução de algumas doenças. Os lasers são aplicados para encolher ou destruir e eliminar pólipos de cólon e tumores que têm obstrução intestinal ou gástrica. Às vezes, a terapia a laser é usada sozinha, mas é geralmente associada à cirurgia, quimioterapia ou radioterapia. Os lasers podem fechar as terminações nervosas para aliviar a dor pós-operatória e selar os vasos linfáticos para diminuir o inchaço e o crescimento de células tumorais.
Entre os lasers comumente usados estão o laser de granada de ítrio e alumínio dopado com érbio (Er:YAG), o laser de diodo, o laser de argônio, o laser de estado sólido de granada de ítrio e alumínio dopado com neodímio (Nd:YAG) e o laser de gás CO2. Esses lasers penetram apenas em curtas distâncias no tecido e resultam em cortes finos e precisos na cirurgia. A tecnologia a laser foi introduzida por um neurocirurgião austríaco em 1976 na comunidade neurocirúrgica.
Os lasers são usados para aplicações cirúrgicas ou cirúrgicas sem contato. No primeiro caso, a radiação do laser aquece uma ponta cirúrgica especial, que por sua vez é usada para excisão de tecido por condução térmica. Os lasers de diodo são adequados para este método de operação. Alternativamente, em um modo sem contato, o comprimento de onda da fonte do laser é selecionado para usar grandes quantidades de água na maioria dos tecidos moles. Lasers de fibra dopados com túlio, lasers de fibra dopados com érbio e lasers híbridos Mid-IR são adequados para este método de operação. Vários sistemas de lasers são estudados em alguns campos da medicina, como tratamento de câncer e ablação de tumores, cirurgias cerebrais, epilepsia, cardiologia e fibrilação atrial, litotripsia, dermatologia, rejuvenescimento da pele e lipólise. A energia do laser é uma ferramenta segura e eficaz para tratar vários tipos de câncer e ablação de vias condutoras anormais, para muitos procedimentos reconstrutivos e cosméticos. Devido aos avanços na aplicação do laser em cirurgia e suas características benéficas, esta revisão é planejada para fornecer uma nova perspectiva sobre o uso do laser em cirurgia.
Tratamento de câncer e cirurgia de ablação de tumores
Hoje, os lasers são métodos seguros para tratar vários tipos de câncer em sistemas orgânicos. As técnicas de ablação a laser têm sido amplamente utilizadas com sucesso para tratar cânceres gastrointestinais superficiais, como cânceres esofágicos superficiais e gástricos iniciais, adenoma colorretal e esôfago de Barrett de alto grau. A terapia fotodinâmica a laser é um tratamento eficaz para tipos específicos de lesões de câncer de pulmão. A ablação direta a laser por meio de seus efeitos fotoquímicos e fototérmicos é usada para matar diretamente células cancerígenas. As reações fotoquímicas eventualmente produzem radicais tóxicos e causam a morte do tecido, causam estresse no tecido e fragmentação e induzem aquecimento, coagulação sanguínea e morte celular. Quase um século atrás, o método fotodinâmico foi desenvolvido para atingir as células tumorais com mais precisão. Este tratamento envolve o uso de um medicamento fotossintético seguido pela iluminação subsequente da área desejada com luz visível proporcional ao comprimento de onda de absorção do medicamento fotossintético. O fotossintetizador, que primeiro forma um único estado excitado e depois um estado tripleto, gera espécies reativas de oxigênio destrutivas para células neoplásicas. A terapia fototérmica seletiva usa os melhores “corantes absorvidos pela luz” para aumentar a destruição induzida por laser de células tumorais.
Cirurgia cerebral
A excisão cirúrgica é o primeiro tratamento para tumores cerebrais malignos; depois, são feitas quimioterapia e radioterapia. No entanto, a cirurgia de glioblastoma causa déficits neurológicos irreversíveis, mas melhora a sobrevivência em comparação à quimioterapia e à radiação sozinhas. Alguns pacientes não se tornam candidatos à cirurgia devido às suas múltiplas comorbidades. Além disso, a presença de lesões profundas, sintomas acompanhantes, baixas pontuações funcionais e incapacidade de anestesia geral são considerados outras limitações à remoção cirúrgica, portanto, a sobrevivência é limitada. A radiocirurgia é uma alternativa percutânea invasiva de baixo risco ao tratamento de metástases cerebrais com uma taxa de controle local de 80% a 90% sobre lesões metastáticas. O avanço recente na terapia térmica intersticial a laser (LITT) melhorou a eficiência e a segurança deste método. LITT é um procedimento percutâneo invasivo de baixo risco que direciona a energia luminosa através do cateter fibropático para atingir o tecido, levando à ablação térmica seletiva de lesões malignas e benignas.
Em 1983, Bown descreveu LITT e Sugiyama, em 1990, aplicou LITT no tratamento de lesões cerebrais. LITT usa lasers Nd: YAG, que têm uma ponta especial para fazer e emitir luz que previne a carbonização do tecido (porque a desintoxicação do carbono previne a transmissão da luz através do tecido). Usando termometria de RM, a dosagem e a temperatura do tecido resultante podem ser monitoradas. Durante a cirurgia, a RM em tempo real produz o mapa de temperatura viva do cérebro. Isso permite monitorar continuamente as temperaturas do tecido cerebral e garante que o dano induzido pelo laser seja efetivamente localizado no tumor e restrito ao tecido saudável ao redor do tumor.
O LITT é usado principalmente em cirurgia de tumor e dor crônica e é uma alternativa calmante segura para glioma maligno de alto grau e lesões metastáticas recorrentes. O LITT também é usado para tratar muitas lesões cerebrais, incluindo epilepsia, necrose de radiação e edema cerebral refratário e tumores como meningioma, ependimoma, tumor neuroectodérmico primitivo, cordoma e hemangioblastoma. O LITT produz demolição invasiva de baixo risco de patologia de tecido mole em comparação com outros procedimentos estereotáxicos, como termocoagulação por radiofrequência, faca gama e ultrassom focalizado. Além disso, os danos às áreas do córtex cerebral durante lesões profundas podem ser minimizados e completamente prevenidos, e o tratamento de focos epilépticos perto de áreas dispersas ou mesmo críticas do cérebro é possível. Este método requer apenas uma pequena incisão e punção para guiar a fibra do laser, portanto, o tratamento não envolve uma craniotomia e é considerado minimamente invasivo. O procedimento dura normalmente de 3 a 4 horas e a maioria dos pacientes recebe alta no dia seguinte.
Cirurgia de Epilepsia
O tratamento farmacológico é um dos métodos terapêuticos com cerca de 70% de eficácia no tratamento da epilepsia. A cirurgia de epilepsia é uma ferramenta de tratamento eficaz e segura para epilepsias sintomáticas e focais.
A cirurgia de epilepsia tem algumas limitações; por exemplo, alvos de base profunda só podem ser alcançados removendo o tecido cerebral sobrejacente, e há déficits neurológicos e cognitivos persistentes e efeitos adversos nos resultados pós-operatórios. Particularmente, afeta os resultados cognitivos. Além disso, pacientes com múltiplos focos de epilepsia são excluídos da cirurgia. As técnicas cirúrgicas estereotáxicas representam soluções inovadoras e expansão significativa das ferramentas neurocirúrgicas. A LITT é um procedimento inovador no campo da cirurgia estereotáxica de epilepsia e é um instrumento importante na caixa de ferramentas neurocirúrgicas. Além de outros métodos inovadores estereotáxicos, como termocoagulação por radiofrequência, faca gama e ultrassom atento, a LITT produz demolição invasiva de baixo risco de patologia de tecido mole, o que é especialmente importante para ressecções de epilepsia. Ao contrário das cirurgias padrão, a craniotomia só precisa de uma pequena trepanação. Ao acessar lesões profundas, os danos às áreas corticais podem ser completamente evitados ou minimizados, e o tratamento de focos epilépticos próximos a áreas eloquentes e até mesmo críticas do cérebro se torna possível.
Cirurgia Cardiovascular
A angioplastia e a cirurgia de revascularização do miocárdio e medicamentos são abordagens de tratamento que melhoram e aumentam o fluxo sanguíneo através das artérias coronárias. Quando esses métodos terapêuticos são esgotados, o paciente não tem alternativa à cirurgia, exceto nos casos limitados de transplante cardíaco. Sem uma alternativa viável à cirurgia, o paciente é geralmente tratado com medicamentos terapêuticos, muitas vezes com restrições significativas de estilo de vida. A revascularização a laser transmiocárdica (TMLR), a anastomose vascular a laser e a angioplastia a laser em doenças arteriais periféricas são os novos métodos que melhoram o fluxo sanguíneo para as áreas do coração que não são tratadas por angioplastia ou cirurgia. Nos campos da cirurgia cardiovascular, as aplicações do laser são muito raras em todo o mundo.
A TMLR é realizada como um método em doença cardíaca isquêmica com áreas que não podem ser desviadas por uma pequena fenda no lado esquerdo do tórax entre as costelas (toracotomia) sob anestesia geral com cirurgia de revascularização do miocárdio ou sozinha. É o único método de tratamento para angina grave e é usado como um método suplementar para enxerto de revascularização do miocárdio (CABG). Na TMLR, o laser de CO2 ou o laser Ho:YAG é administrado diretamente nas áreas-alvo do músculo cardíaco.
Na TMLR, o alívio da angina é mais importante do que o tratamento médico máximo para doença arterial coronária não revascularizada. A combinação de CABG com TMLR levou à melhora dos sintomas e nenhum risco adicional. A angiogênese é um possível mecanismo no qual a TMLR se beneficiou da interação com o tecido. Após a TMLR, a perfusão e a melhora concomitante na função miocárdica foram observadas. O uso de grampos ou grampos em anastomoses vasculares funciona rapidamente, mas causa mais danos vasculares do que os vasos normais. De muitas maneiras, é necessária uma força considerável para dobrar as tiras ou grampos. Algumas desvantagens são o alto custo e o tamanho limitado. O uso de colas de fibrina e cianoacrilato é muito fácil e economiza tempo. No entanto, eles exigem o uso de suturas adicionais para interromper a formação de aneurisma. Mais importante, eles causam reações anafiláticas e alérgicas. Anéis extraluminescentes podem parecer apropriados em cirurgia cardíaca, mas pode-se ter dificuldade em ajustar o diâmetro em cirurgia vascular. Apenas alguns diâmetros de anéis estão disponíveis. A baixa abertura é a desvantagem importante dos stents intrauterinos para anastomose vascular.
Na colagem a laser, a energia através do laser altera a estrutura proteica do tecido e, consequentemente, é reparada pela reticulação das proteínas. A principal desvantagem das anastomoses suturadas é a resposta da parede do vaso ao material externo da sutura aplicada. Essa reação externa do corpo da média e da íntima pode causar hiperplasia miointimal.
A anastomose vascular assistida por laser (LAVA) não requer suturas mais ou menos ideais. Ao prevenir simultaneamente danos térmicos ao interior e ao ambiente causados pela energia do laser, pode-se esperar menos hiperatividade no local da anastomose. Ao contrário de outras opções, incompatibilidades diagonais e reações tóxicas na LAVA não são problemáticas. No entanto, a natureza das paredes dos vasos é importante. Há uma uniformidade perfeita de íntima versus íntima sem enrugamento.
A angioplastia a laser usando laser de argônio abre o lúmen arterial obstrutivo. A angioplastia arterial periférica a laser sob anestesia local é realizada na área inferior sob orientação angioscópica. A angioplastia coronária a laser também é realizada simultaneamente no momento da CABG para o paciente com estenose coronária. Resultados clinicamente excelentes a longo prazo foram obtidos na artéria periférica e na angioplastia coronária a laser. Não houve complicações com o laser. Portanto, a possibilidade de aplicação do laser foi confirmada, e a angioplastia a laser é recomendada para pacientes com alterações ateroscleróticas, especialmente para vasos pequenos. A votação LAVA usou diferentes lasers, como o Nd:YAG, laser de diodo e laser de CO2. Esses lasers são usados, juntamente com vários tipos de mistura de proteínas usadas como solda e/ou corantes, para fazer uma anastomose com potência suficiente para resistir a alterações fisiológicas na pressão arterial. O cateter de balão a laser, o método de ablação comumente endoscópico, é usado para tratar a fibrilação atrial. O laser de diodo que está localizado no lúmen central com um comprimento de onda de 980 nm realiza a ablação. A energia do laser emite a 90 graus para a cobertura do eixo do cateter e permite a ablação circular ao redor de cada veia pulmonar. O óxido de deutério não absorve o laser, então ele permeia através do tecido atrás do endotélio e as moléculas de água o absorvem e causam choque térmico e necrose de coagulação. A energia entregue pode ser descrita pela variação da potência (para 5,5 W) em um conjunto de níveis predeterminados. Dependendo de qual parede cardíaca é o alvo, os níveis de energia mudam. Os lasers Nd:YAG são geralmente usados para esse objetivo.
Ao comparar os efeitos de vários níveis de energia, alguns estudos indicam que o uso de níveis mais altos de energia aumenta o isolamento da veia pulmonar com menores taxas de fibrilação atrial recorrente e sem comprometer a segurança. Recentemente, intervenções endovasculares como aterectomia e angioplastia com balão foram clinicamente realizadas para tratar placas ateromatosas periféricas e artérias coronárias.
Litotripsia a laser
A litotripsia a laser é um método comumente aceito para a fragmentação de cálculos urinários e biliares. Lasers com um dispositivo fotoquímico podem realizar litotripsia e efeito fototérmico. A luz verde a 504 nm é produzida e absorvida principalmente pelos cálculos urinários de cor amarela. Pode ser usada com segurança sem danificar os tecidos circundantes. Esta pedra absorve energia através do laser; íons excitados podem se acumular ao redor da pedra, criando uma onda de choque para quebrar a pedra em fragmentos. Este laser é ineficiente contra compostos incolores e não absorvíveis, como aqueles que consistem em cisteína, então sensores fotossintéticos são usados com sucesso como fluidos de irrigação e absorventes para iniciar o processo de fragmentação.
O laser Q-switched Nd: YAG usa esse mecanismo para realizar litotripsia e gerar uma onda de choque maior. O laser holmium: YAG de pulso longo, que produz luz em um comprimento de onda de 2100 nm com absorção extrema pela água, usa principalmente um processo fototérmico para quebrar cálculos. O fluido periférico é aquecido após a absorção de energia. Parte do vapor criado se separa da água e causa fragmentação. A litotripsia a laser Ho: YAG é o método endoscópico mais eficaz com as maiores taxas de fragmentação de cálculos para tratar cálculos ureterais em comparação com a litotripsia pneumática. Além disso, é seguro e eficaz e funciona melhor do que outros métodos. Além disso, é usado para a fragmentação de cálculos biliares.
Cirurgia de catarata
A oftalmologia está na vanguarda do uso de lasers e os tipos de laser são usados há mais de 50 anos. Os lasers oftálmicos funcionam em um comprimento de onda, energia, duração, padrão de pulso, tamanho do ponto e taxa de repetição predeterminados específicos. Isso permite que os fótons entrem na fase do feixe de laser coerente e monocromático para atingir o mesmo lugar e o mesmo tempo no tecido alvo. Portanto, alterar esses parâmetros faz com que a absorção difira em diferentes tecidos em várias profundidades e efeitos biológicos, e qualquer problema no olho é alvo do laser. Muitos lasers utilizam vibração molecular, que produz efeitos térmicos locais, como fotocoagulação (por exemplo, o laser de argônio). Outros lasers, como os lasers excimer, são utilizados em imagens e outros, como os lasers Nd: YAG, são aplicados em cirurgia refrativa por métodos ópticos.
A cirurgia a laser é geralmente usada no olho para corrigir miopia e hipermetropia na visão. A cirurgia de catarata a laser de femtosegundo (FSL) é altamente popular devido à sua melhor previsibilidade e consistência para incisões na córnea e resultado da capsulorrexe anterior. Esses resultados tornam subsequentemente a energia e o tempo de facoemulsificação menos usados, o que é acompanhado por edema corneano reduzido. O FSL permite melhor circulação da sobreposição da cápsula, capsulotomia anterior, colocação de lente intraocular (LIO) e LIO central. Todas essas vantagens levam à promoção de características refrativas e visuais do olho a curto prazo. A taxa de complicações é baixa e é reduzida pela experiência do cirurgião.
Cirurgia Gastrointestinal Endoscópica
Os primeiros usos de lasers endoscópicos em humanos foram no início da década de 1970, após o desenvolvimento de fibras flexíveis para transferência de energia a laser. Parece que os riscos mínimos levaram às suas aplicações em todo o trato gastrointestinal. O efeito coagulante do laser no sangramento gastrointestinal e no tratamento de pequenas lesões benignas da mucosa e os efeitos positivos do laser Nd: YAG no tecido tornam os lasers úteis no tratamento calmante para distúrbios gastrointestinais malignos e no tratamento de incisão para lesões anatômicas, como estenose ou cistos. Novos métodos de laser que podem ser ajustados para uma ampla gama de espectro eletromagnético, novos sistemas de transmissão de fibra óptica com pontas especializadas e novas técnicas de detecção de tecido para energia laser sugerem que os lasers endoscópicos devem continuar a ser usados como aplicação inovadora.
A endoscopia detecta tumores gastrointestinais no estágio inicial, mas alcançar um método diagnóstico menos invasivo é o objetivo da medicina. Os lasers podem ser utilizados como um método diagnóstico menos invasivo para detecção gastrointestinal.
O laser térmico é uma ferramenta projetada para auxiliar a endoscopia de cânceres gastrointestinais em estágio avançado. A fotocoagulação a laser intersticial é eficaz no tratamento de metástases hepáticas. As mais importantes novas aplicações de lasers no trato gastrointestinal são terapias fotodinâmicas, especialmente o tratamento de displasia endoscópica e pequenos tumores no trato gastrointestinal e pâncreas. Métodos “ópticos” baseados em luz possibilitam uma detecção precisa e mais rápida. Métodos recentes estão nos estágios iniciais de ensaios clínicos, mas se forem bem-sucedidos, a detecção óptica pode desempenhar um papel crítico na função gastrointestinal.
Cirurgia Oral
Desenvolvimentos recentes em tecnologia de laser ampliaram o uso clínico de lasers em odontologia e cirurgias cosméticas orais e faciais. CO2, Er:YAG, Diodo e Nd:YAG são lasers comuns usados em cirurgias orais. Além disso, para auxiliar os procedimentos de desinfecção e cicatrização, lasers de baixa intensidade são aplicados. Mucosa oral, lesões benignas orais, câncer de cavidade oral e biópsia excisional são várias doenças orais tratadas pela tecnologia a laser. O tratamento de pacientes com lesões de mucosa oral representa um desafio terapêutico. A terapia a laser parece ser um tratamento alternativo eficaz para aliviar os sintomas das doenças.
Dermatologia, Lipólise e Cirurgia Reconstrutiva As propriedades específicas dos lasers em estruturas alvo e camadas de tecido os tornaram um método importante para cirurgia reconstrutiva e tratamento antienvelhecimento, induzindo novos sistemas de formação de colágeno usando lasers de CO2 e Er: YAG para atingir porções específicas da derme. Esses sistemas destroem significativamente a epiderme e causam efeitos colaterais como infecção e eritema. Lasers de não excitação como Nd: YAG e diodos emitidos principalmente por luz infravermelha são mais bem utilizados para superar esses problemas. Esses sistemas têm como alvo a água na derme, que aquece o colágeno no processo e faz com que ele se regenere. Um sistema que resfria a epiderme, previne a evaporação da água e consequentemente a produção de cicatrizes externas.
A lipólise assistida por laser se tornou um método cada vez mais popular de cirurgia estética que usa fibra óptica porque a cânula menor produz incisões menores, resultando em menos sangramento e menos formação de cicatrizes. Lasers com comprimento de onda de 920 nm têm o menor coeficiente de absorção no tecido adiposo e, portanto, penetram em camadas mais profundas do tecido, mas lasers com comprimento de onda na faixa de 1320-1444 nm têm o maior coeficiente de absorção no tecido adiposo e, portanto, permitem maior penetração. Os lasers Nd: YAG são mais comumente usados na lipólise porque a aplicação desses tipos de lasers altera a absorção de energia e a temperatura média em diferentes quantidades do coeficiente de absorção de gordura em relação ao outro tecido. Neste método; menos danos ao tecido, bem como a coagulação de pequenos vasos sanguíneos e uma diminuição significativa na perda de sangue (54%) em comparação com os métodos tradicionais são relatados.
A capacidade dos lasers de atingir vasos patológicos seletivamente os torna uma fonte principal para o tratamento de defeitos vasculares (por exemplo, manchas de vinho do porto). Antes do tratamento a laser, não havia muitos métodos de tratamento para essas anormalidades. Os lasers, que são preferencialmente absorvidos pela hemoglobina em vez da melanina, agora são usados para essa finalidade e o trauma entra ligeiramente na epiderme. Lasers de comprimento de onda maior e sua capacidade de penetrar mais profundamente no tecido foram introduzidos recentemente.
Conclusão
A descoberta da presente revisão indica que a cirurgia a laser é amplamente difundida na medicina. Essa abordagem está associada a menos sangramento, menor tempo de recuperação após a cirurgia e menos efeitos colaterais. Alto custo e sua dependência de um cirurgião especialista, aplicação de configuração adequada de laser e também encontrar dispositivos de laser padrão estão entre as dificuldades consideráveis com a aplicação do laser na cirurgia.
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