ARTIGO
ORIGINAL
Avaliação
da interferência do plástico filme sobre a luminosidade de laser terapêutico de
baixa potência
Evaluation of the interference of plastic film on the luminosity of
low-power therapeutic laser
Gabriel Dalenogare Colpo, Ft.*, Iago Balbinot,
Ft.*, Lucas Rosinski da Silva, Ft.*, Wagner Jesus da
Silva Garcia, Ft.**, Antônio Marcos Vargas da Silva, Ft. D.Sc.***, Luis Ulisses
Signori, Ft. D.Sc.***
*Grupo
de Pesquisa em Fisioterapia e Reabilitação da Universidade Federal de Santa
Maria (UFSM), Santa Maria/RS, **Doutorando do Curso de Pós-Graduação em Física
da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria/RS, ***Professor do
Programa de Mestrado em Ciências da Reabilitação da Universidade Federal de
Santa Maria (UFSM), Santa Maria/RS
Recebido em 27 de
dezembro de 2016; aceito em 9 de maio de 2018.
Endereço
para correspondência:
Luis Ulisses Signori, Universidade Federal de Santa
Maria, Centro de Ciências da Saúde, Departamento de Fisioterapia e
Reabilitação, Av. Roraima, 1000, Cidade Universitária, Bairro Camobi 97105-900 Santa Maria RS, E-mail:
l.signori@hotmail.com; Gabriel Dalenogare Colpo:
gabrielcolpo@hotmail.com; Iago Balbinot:
iagobalbinot@hotmail.com; Lucas Rosinski da Silva:
lucasrosinski@yahoo.com.br; Wagner Jesus da Silva Garcia:
wagnerjgarcia@hotmail.com, Antônio Marcos Vargas da Silva: antonio.77@terra.com.br
Resumo
Objetivos: Avaliar a
interferência do policloreto de vinil (plástico
filme) sobre a luminosidade emitida pelos LASERs
Hélio-Neônio e Arseneto-Gálio. Métodos: Estudo experimental desenvolvido em ambiente laboratorial
controlado. A coleta de dados foi realizada por meio de fotosensor
(DET36A). A luminosidade dos LASERs
foi avaliada nas situações: controle, policloreto de
vinil em contato direto com a caneta e policloreto de
vinil a 1cm de distância da caneta. Em cada situação foram realizadas 30
emissões (1, 4 e 8 J/cm²). Resultados: O contato direto reduziu em 19% a luminosidade do
Hélio-Neônio e a 1 cm de distância esta redução foi de
17% (p < 0,001). No Arseneto-Gálio esta redução
foi de 8 e 21% (p < 0,001), respectivamente. Conclusão: O policloreto
de vinil (plástico filme) reduz a luminosidade em aproximadamente 15% das
diferentes canetas dos LASERs
terapêuticos de baixa potência.
Palavras-chave: modalidades de
fisioterapia, lasers, terapia a laser, terapia com luz de baixa intensidade,
ferimentos e lesões.
Abstract
Objectives: To evaluate the interference of polyvinyl chloride (plastic film) on
the light emitted by LASER Helium-Neon and Gallium-Arsenide. Methods: This experimental study was
developed in a controlled laboratory environment. Data collection was collected
using a photodetector (DET36A). The luminosity of the
LASERs was evaluated in the situations: control, polyvinyl chloride in direct
contact with the pen and polyvinyl chloride at 1 cm away from the pen.
Luminosity of the LASERs was evaluated in the situations: control, polyvinyl
chloride in contact with the skin and pen and polyvinyl chloride with 1 cm
distance between the skin and pen. In each situation, 30 emissions (1, 4 and 8
J/cm²) were performed. Results:
Direct contact reduced by 19% the luminosity of the Helium-Neon and 1 cm from
this reduction was 17% (p < 0.001). In Gallium-Arsenide the reductions were
8% and 21% (p < 0.001), respectively. Conclusion:
The results indicated that the Polyvinyl chloride (plastic film) reduces the
luminous emission by about 15% of the different pens of low-power therapeutic
LASERs.
Key-words: physical
therapy modalities, lasers, laser therapy, low-level light therapy, wounds and
injuries.
Úlceras cutâneas são
afecções que geram muitos gastos ao sistema público de saúde, uma vez que
envolvem uma equipe interprofissional para seu
tratamento e requerem cuidados diários para minimizar o risco de suas
complicações [1,2], que incluem as infecções, as amputações, a septicemia e o
óbito dos pacientes [3,4]. Dentre estas, destacam-se as úlceras por pressão
[2], as úlceras oriundas das complicações vasculares do diabetes mellitus tipo
II (DM2) [3,5] e as queimaduras [6]. As úlceras diabéticas merecem uma atenção
especial, pois sua prevalência mundial vem aumentando [7,8]. Em 2015, existiam
415 milhões de pessoas com diabetes [7] e, para o ano de 2040, são estimados
642 milhões de pacientes [7]. Salienta-se que entre 15 e 25% desses pacientes
desenvolverão as úlceras diabéticas, e 12% irão sofrer alguma amputação em
decorrência dessas úlceras ao longo da vida [4]. Esses dados epidemiológicos
demonstram a importância clínica da prevenção e do tratamento das úlceras
cutâneas, em especial através de terapias de baixo custo que atenuem as
complicações [8].
Neste contexto,
diversos meios físicos são utilizados, e dentre os quais o LASER terapêutico de
baixa potência [10-15]. Esse recurso fototerápico é amplamente utilizado no
tratamento de distúrbios musculoesqueléticos [12,13,16],
mas também vem ganhando destaque no tratamento físico de úlceras cutâneas de
diversas etiologias [9,15], pois atua na diminuição do processo inflamatório,
no aumento do metabolismo celular e no aumento da microcirculação nos tecidos
lesados [17-20].
Para a utilização do
LASER no tratamento de úlceras cutâneas abertas são necessários cuidados
assépticos e proteção dos tecidos do risco da pressão mecânica que podem
ocorrer pelo contato da caneta LASER com o tecido lesado, os quais impactarão
na cicatrização. Neste sentido, na prática clínica vem sendo sugerido à
utilização de policloreto de vinil (plástico filme)
[21], porém são escassas as respostas dessa interação, em especial o impacto
desta sobre a dosimetria do LASER [22].
Os resultados ao se
utilizar o policloreto de vinil durante emissão de
energia LASER são divergentes [21,22]. A hipótese da presente pesquisa é que a
luz emitida pelo LASER sofra refração pelo policloreto
de vinil e isso resulte na diminuição da sua efetividade terapêutica. Assim,
este estudo buscou avaliar a interferência do policloreto
de vinil sobre a quantidade de luminosidade emitida pelo LASER Hélio-Neônio (He-Ne, 660 ηm) e pelo LASER Arseneto-Gálio (Ga-As, 830 ηm).
A presente pesquisa é
um estudo experimental laboratorial controlado. O estudo foi cadastrado no
Gabinete de Apoio a Projetos (nº: 041783) do Centro de Ciências da Saúde (CCS)
e consultado o Comitê de Ética em Pesquisa na Área da Saúde (of. 08/2016) da
Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). A coleta dos dados foi realizada no
Laboratório de Magnetismo e Materiais Magnéticos da UFSM e ocorreram nos meses
de janeiro e fevereiro de 2016.
Equipamentos
Para a realização do
estudo foi utilizado o aparelho Laserpulse (Ibramed, Amparo, SP, Brasil) devidamente calibrado
previamente as coletas de dados. As canetas com comprimento de onda de 660 ηm Hélio-Neônio (He-Ne), no
espectro infravermelho, e a caneta de 830 ηm Arseneto-Gálio (As-Ga), espectro
de luz vermelha. As intensidades de luz em 1, 4 e 8 J/cm² foram utilizadas. O policloreto de vinil (plástico filme) sobreposto à emissão
laser utilizado foi da marca Rolo Fácil® (Displafilm
do Brasil LTDA, Guarulhos/SP).
Protocolo
experimental
A coleta dos dados da
intensidade da luz emitida pelo LASER foi verificada em três momentos distintos
(Controle, Contato Direto da Caneta com o plástico filme e plástico filme
posicionado a 1 cm de distância da Caneta). Para cada
experimento foram coletadas 30 curvas para as posteriores análises
estatísticas.
Na avaliação Controle
foi realizada a emissão do feixe de luz diretamente ao sensor, assim esta
aplicação serviu como parâmetro comparativo para as medidas subsequentes
(Figura 1A).
Para a coleta com o
plástico filme em contato direto com a caneta de emissão foram mantidas
constantes as demais variáveis. O plástico filme foi posicionado na caneta de
emissão manualmente, teve-se o cuidado para não movimentar a caneta e assim
permitir que ela permanecesse na posição padrão para emissão do feixe de luz,
em ângulo reto ao fotosensor (Figura 1B).
Na coleta com o
plástico filme de policloreto de vinil foi utilizado
um suporte mecânico para o posicionamento adequado. O plástico filme foi
posicionado a um centímetro de distância da caneta LASER, sendo mantida a
incidência de luz em um ângulo reto de 90° entre plástico filme e a caneta de
emissão. Esta inclinação foi aferida por um inclinômetro.
Aquisição
do sinal
O sistema de detecção
foi por meio do fotosensor DET36A, da Thorlabs (Sparta, New Jersey,
USA) (Figura 1C). O detector de silício com área ativa de 13 mm2, operando com
comprimentos de ondas de 350 até 1100 ηm. As
avaliações com as canetas de 660 ηm e 830 ηm foram realizadas nesta sequência e seguidamente
realizou-se a análise dos dados. As médias das capturas de energia pelo fotosensor a cada aplicação foram normalizadas para as
análises estatísticas posteriores. Os dados brutos da energia coletada pelo fotosensor foram subtraídos pelos valores base do período
sem emissão do raio LASER (Dados Normalizados: Dados Brutos – Dados Basais) e
estes dados são expressos em V/cm2. Desta forma, a análise dos dados
realizou apenas os valores que representavam a energia emitida pelo LASER no
momento da emissão do feixe de luz. Nas diferentes formas de onda dos LASERs os dados foram
relativizados pelas medidas controle de cada dose em forma de percentual
(100%).
Figura
1 - 1A Aplicação Controle; 1B Policloreto de Vinil em contato com a caneta de emissão; 1C
Fotosensor DET36A, da Thorlabs®
(Sparta, New Jersey, USA).
Análise
estatística
Os dados brutos estão
apresentados em seus valores absolutos em forma de média e desvio padrão (DP).
O teste de Kolmogorov-Smirnov (K-S) foi utilizado
para verificar a normalidade dos dados. Para comparar as diferentes formas de
onda dos LASERs os dados
foram relativizados pelas medidas controle de cada dose em forma de percentual
(100%). As variáveis apresentaram distribuição Gaussiana e foram comparadas
pela ANOVA de uma e duas vias (Interação, Tempo e Grupo) para medidas repetidas
quando adequadas, seguidas de post hoc de Bonferroni.
As magnitudes dos efeitos foram expressas pelos percentuais das diferenças
entre as médias (DEM) e seus respectivos intervalos de confiança de 95% (IC
95%). O nível de significância adotado foi de 5% (p < 0,05).
A Tabela I apresenta
os resultados das diferentes intensidades da caneta de He-Ne.
Em relação ao Controle (caneta sem policloreto de
vinil) a intensidade de 1 J/cm² o Contato Direto do
plástico filme com a caneta reduziu -0,2084 V/cm2 (p < 0,001) e, em relação
ao policloreto de vinil posicionado a 1 cm de
distância esta redução foi de -0.07865 V/cm2 (p < 0,001).
Observa-se também que houve redução entre o policloreto
de vinil posicionado junto a caneta e a 1 cm² de
distância, o que correspondeu a uma diminuição de -0,1297 V/cm2 (p
< 0,001). Na intensidade de 4 J/cm² o policloreto de vinil em contato com a caneta reduziu
-0,1649 V/cm2 (p < 0,001) e este posicionado a 1 cm da caneta
reduziu -0,1065 V/cm2 (p < 0,001) em relação ao controle. Entre as
diferentes posições do policloreto de vinil (Contato
Direto e Distância de 1 cm) observou-se uma diminuição
de -0,05840 V/cm2 (p < 0,001). A aplicação na intensidade de 8 J/cm² com o policloreto de vinil
em contato com a caneta reduziu -0,1649 V/cm2 (p < 0,001) em
relação ao Controle, e quando comparada a aplicação com o plástico filme a 1 cm
de distância reduziu -0,1065 V/cm2 (p < 0,001) em relação ao
controle. A comparação das duas aplicações experimentais demonstrou uma
diminuição de -0,05840 V/cm2 (p < 0,001).
Tabela
I - Análise dos dados brutos da caneta de He-Ne 660 ηm.
*vs Controle; †vs Contato
Direto.
A Tabela II apresenta
os dados das coletas da caneta de Ar-Ga. Na
intensidade de 1 J/cm² ao comparar com a aplicação
Controle, o policloreto de vinil em contato direto
reduziu -0,00147 V/cm² (p < 0,001), a redução também ocorreu a 1 cm de
distância -0,001431 V/cm2 (p < 0,001). A aplicação com o plástico
filme em contato com a caneta e a 1 cm de distância
não apresentou diferença (p = 0,489). A intensidade de 4
J/cm² no plástico filme em contato com a caneta diminuiu em -0,00089 V/cm2
(p < 0,001), e a 1 cm de distância a intensidade foi reduzida em -0,00097
V/cm2 (p < 0,001). A comparação entre as diferentes posições do
plástico filme apresentou uma redução de -0,00008 V/cm² (p < 0,001) para o
posicionamento a 1 cm de distância. Nas análises da
intensidade de 8 J/cm² na aplicação com o plástico
filme em contato com a caneta houve diminuição em -0,00068 V/cm2 (p
< 0,001), a 1 cm de distância da caneta de -0,00057 V/cm2
(p <
0,001) em relação a aplicação controle. A
comparação das diferentes posições
nesta intensidade observou-se uma diminuição de -0,00011
V/cm2 (p
< 0,001).
Tabela
II -
Análise dos dados brutos da caneta de Ar-Ga 830 ηm.
*vs Controle; † vs Contato
Direto.
Os resultados das
análises dos dados em percentual das diferentes formas de posicionamento do
plástico filme para as canetas de He-Ne (660 ηm) e Ar-Ga (830 ηm) na intensidade de 1 J/cm²
estão representados no Gráfico 1A. A aplicação do LASER He-Ne
com o plástico filme em contato direto com a caneta apresentou uma diminuição
da intensidade entre as canetas de -17,5% (IC 95% -4,5 a -8,6%; p < 0,001) e
o Ar-Ga apresentou uma diminuição de -21,1% (IC 95%
-19,1 a -23,2%; p < 0,001). Esta redução se repetiu para a aplicação com a
caneta a 1 cm de distância, onde 660 ηm -6,6% (IC 95% -4,5 a -8,7%; p < 0,001) e a 830 ηm –20,5% (IC 95% -18,5 a -22,6%; p < 0,001). A
comparação entre os diferentes tipos de onda demonstraram que a redução com o
830 ηm foi -3,3% (IC 95% -1,5 a -5,7%; p <
0,001) que a 660 ηm para o contato direto foi de
13,9% (IC 95% -11,8 a -16%; p < 0,001). O plástico filme posicionado 1 cm de distância demostrou um aumento 10,9% (IC 95% 8,7 a
10,1%; p < 0,001) na luminosidade medida em relação ao contato direto deste
apenas para o LASER He-Ne.
As análises dos
resultados relativizados em percentual da intensidade de 4
J/cm² das canetas de He-Ne e Ar-Ga
encontram-se no Gráfico 1B. O contato direto do plástico filme com a caneta de He-Ne reduziu -11,6% (IC 95% -9,8 a -13,4%; p < 0,001) e
para a caneta de Ar-Ga -12,7% (IC 95% -10,7 a -14,5%;
p < 0,001). O plástico filme posicionado a 1 cm da
caneta de He-Ne diminui em -7,5% (IC 95% -5,7 a
-9,2%; p < 0,001) e para a caneta Ar-Ga esta
redução foi de -13,9% (IC 95% -12,1 a -15,7%; p < 0,001). O plástico filme
posicionado 1 cm de distância apresentou um aumento
4,1% (IC 95% 2,3 a 6,1%; p < 0,001) na luminosidade medida em relação ao
contato direto deste apenas para o LASER He-Ne.
O Gráfico 1C
apresenta os resultados corrigidos pelo controle das aplicações na intensidade
de 8 J/cm², em percentual. O plástico filme em contato
direto com a caneta de emissão de He-Ne reduziu em
11,6% (IC 95% -9,6 a -13,4%; p < 0,001) e para a caneta Ar-Ga
esta diminuição foi de 12,7% (IC 95% -10,9 a -14,5%; p < 0,001). A 1 cm de distância esta diminuição foi de 7,4% (IC 95% -5,7 a
-9,2%; p < 0,001) para a caneta de He-Ne e, para a
caneta de Ar-Ga 13,9% (IC 95% -12,1 a -15,62%; p <
0,001). E as aplicações com o plástico filme a 1 cm de
distância apresentou diferença da diminuição da intensidade em -12,7% (IC 95%
-10,9 a -1,5Ç%; p < 0,001). A comparação entre as canetas demonstrou uma
redução de 12,8% (IC 95% -10,31 a -15,45; p < 0,001) apenas na colocação do
plástico filme a 1 cm. O plástico filme posicionado 1 cm de distância reduziu em 10,5% (IC 95% -7,7 a 13,4%; p
< 0,001) na luminosidade medida em relação ao contato direto deste apenas
com o LASER He-Ne.
O Gráfico 1D apresenta os resultados das médias das três intensidades
das diferentes formas de onda. O contato direto do plástico filme reduziu em
média 12,9% (IC 95% -11,1 a -14,7%; p < 0,001) para o LASER He-Ne e, para o LASER Ar-Ga esta
redução foi de 14,5% (IC 95% -12,7 a -16,3%; p < 0,001). O mesmo efeito foi
observado com o plástico filme posicionado a 1 cm de
distância 11,6% (IC 95% -9,9 a -13,4%; p < 0,001) e 14% (IC 95% -12,3 a
-15,8%; p < 0,001). Os diferentes posicionamentos não apresentaram
diferenças nos diferentes tipos de LASERs.
A comparação entre os tipos de LASERs
demonstraram que o contato direto da caneta com o plástico filme reduziu em
1,6% (IC 95% -0,14 a -3,3%; p < 0,001) para a caneta He-Ne
e para a Ar-Ga esta redução foi de 2,4% (IC 95% -0,6
a -4,1%; p < 0,001).
*vs Controle; † vs He-Ne; ‡ vs Contato Direto; ANOVA
de duas vias para medidas repetidas.
Gráfico
1 - Comparação dos dados relativizados em
percentual nas diferentes intensidades de aplicação e tipos de canetas de
emissão.
Os resultados do
presente estudo demostram que ocorre uma diminuição da intensidade de energia
emitida pelo LASER através do policloreto de vinil
posicionado diretamente na caneta emissora e a 1 cm de
distância. Esta diminuição é constante e independe das diferentes intensidades.
Na colocação do policloreto de vinil posicionado
diretamente junto à caneta esta redução é menor que quando esse é posicionado a
1 cm de distância da caneta do LASER.
Durante a aplicação
do LASER, qualquer intensidade de energia refletida no campo terapêutico não é
absorvida pelos tecidos e consequentemente não proporciona os efeitos desejados
nos tecidos biológicos reduzindo a eficiência da terapêutica [23]. As
principais propriedades físicas necessárias ao material utilizado como auxiliar
para na terapia compreendem a pouca reflexão, o baixo espalhamento e pequena
absorção da energia LASER [20]. Essas propriedades do policloreto
de vinil interferem na luminosidade do LASER absorvida pelos tecidos
interferindo na dosimetria desejada. Além disto, existem diferentes combinações
na composição desses materiais e, consequentemente, diferentes interações com a
luminosidade emitida pelos LASERs
poderiam ocorrer.
Casaroto et al. [20] avaliaram a transmissão da energia dos LASERs As-Ga-Al (Diodo de Arsenato
de Gálio-Alumínio) e He-Ne através de duas marcas
distintas de policloreto de vinil (marcas Majipack e Filmitto) demonstrando
uma diminuição de 1,3% durante a transmissão da luminosidade através desta
interface, sugerindo que a mesma não interfere na intensidade recebida pelo
tecido. Entretanto, os resultados desse estudo demostram uma redução aproximada
de 15%, sugerindo que esta interação reduz a luminosidade e que pode interferir
nos resultados clínicos. Corroborando os resultados do presente estudo, Chen et al. [21] estudaram os LASERs de 720 a 800 ηm e
identificaram uma redução de 7,5% da luminosidade transmitida através do policloreto de vinil. Acredita-se que os diferentes
resultados se devem aos diferentes posicionamentos do policloreto
de vinil, aos diferentes compostos contidos nestes (tipos marcas). Nossos
achados demonstram que a colocação desse material junto à caneta apresenta-se
aproximadamente 2% mais eficiente que a colocação do mesmo sobre o tecido
biológico alvo da terapia. Possivelmente, isso se deve a distensão do policloreto de vinil e a diminuição das irregularidades na
sua superfície, o que diminuiria a refração, o espalhamento e a absorção deste.
Clinicamente, o policroreto de vinil pode ser utilizado como um auxiliar
durante a terapêutica de feridas cutâneas [20,21], e assim deve propiciar
condições de que a transmissão da energia não seja alterada e os efeitos
terapêuticos sejam alcançados. A manutenção da dosimetria do LASER sobre o
tecido biológico a ser tratado, é independente da forma de aplicação e do
aparelho utilizado [22]. Os resultados deste estudo demostram que existe
diminuição na transmissão da luminosidade do LASER que podem comprometer a sua
eficiência terapêutica. A correção da intensidade em 15% para compensar a perda
da luminosidade através da passagem da luz pelo policloreto
de vinil é uma medida racional para manter os efeitos terapêuticos e a
eficiência clínica.
Os resultados do
presente estudo se limitam em avaliar apenas uma marca de policloreto
de vinil, pois diferentes marcas podem diferir na sua espessura e composição de
materiais. Dentre outros fatores físicos que devem ser melhores investigados
destacam-se a ausência de aplicação da energia LASER em diferentes ângulos
entre a caneta de emissão e o policloreto de vinil.
Acrescenta-se, ainda, a necessidade de avaliar diferentes marcas de
equipamentos e formas de LASER.
O policloreto
de vinil reduz a luminosidade em aproximadamente 15% das diferentes canetas
LASER Hélio-Neônio (He-Ne, 660 ηm)
e Arseneto-Gálio (Ga-As 830
ηm). Esta interferência deve ser levada em
consideração durante a eleição da dosimetria dos aparelhos, e durante o
tratamento de úlceras abertas, que recomendam a utilização do policloreto de vinil, esta redução pode ser compensada pela
elevação da intensidade do equipamento durante aplicação do LASER.
Ao Laboratório de
Magnetismo e Materiais Magnéticos (LMMM) da Universidade Federal de Sana Maria
(UFSM) e aos colaboradores do Grupo de Pesquisa em Fisiopatologia e
Reabilitação da UFSM.