IL LASER IN UROLOGIA

In chirurgia e particolarmente in Urologia il laser ha assunto un peculiare rilievo allorquando la sua energia è stata trasferibile lungo fibra e pertanto utilizzabile attraverso piccole sonde endoscopiche o per via percutanea evitando così incisioni fastidiose ed antiestetiche.

Questo processo di amplificazione della luce viene ottenuto con l’aiuto di una fonte di energia esterna che stimola un "medium" interposto tra due specchi di cui uno è parzialmente trasparente. L’oscillazione della luce tra i due specchi determina l’aumento di energia ad ogni passaggio con conseguente realizzazione del raggio laser che emerge dallo specchio parzialmente trasparente per confluire in maniera continua o intermittente nelle fibre ed attraverso esse nel corpo umano.

A livello molecolare è noto che l’energia di un atomo dipende dalla distribuzione dei suoi elettroni orbitanti. Gli elettroni più vicini al nucleo hanno un livello di energia allo "stato basale" (E.) ma l’assorbimento di energia termica prodotta da una fonte esterna fa muovere gli elettroni su orbite più lontane "stato di eccitazione" (En).

Un elettrone allo stato di eccitazione tende a ritornare allo stato basale rilasciando energia sotto forma di fotoni di luce;. ogni fotone in prossimità di un altro atomo eccitato può collidere con questi liberando un altro fotone e se i fotoni provengono da identici livelli di energia avranno la stessa lunghezza d’onda (colore); solo alcuni atomi sono capaci di questo processo di perdita di energia sotto forma di luce (fotone)

I "medium" laser usati in medicina possono essere allo stato solido, liquido o gassoso. Gli esempi più comuni sono: il Neodimio-yag, il Dye laser pulsato che emette una luce colorata invisibile, la CO2 e lontano dall’infrarosso, l’Alessandrite e Olmio ed altri ancora.

In base alla lunghezza d’onda espressa in nanometri ed alla potenza espressa in Jaule i vari tipi di laser sono in grado di interagire con i tessuti del corpo umano e determinare la coagulazione, l’incisione e la ricostruzione dei tessuti o la frammentazione di calcoli e attività foto attive con effetti antitumorali.

Sebbene si pensi sempre al laser come uno strumento che produce calore non è sempre così, il calore infatti è una delle vie attraverso le quali l’energia fotonica può essere dispersa. La dispersione può anche avvenire sotto forma di energia fotochimica, come fotoablazione, come fluorescenza, come fosforescenza e ionizzazione.

Il modo in cui viene dispersa l’energia determina degli effetti chimici utilizzati in Urologia. Il calore infatti determina sui tessuti effetti diversi, per esempio tra i 37 e i 60 gradi si verifica la denaturazione e la coagulazione proteica, tra i 90 e i 100 gradi si verifica l’ustione e la carbonizzazione, superiore ai 100° si verifica la vaporizzazione e la scomparsa del tessuto.

L’energia fotochimica si esprime invece su molecole fotosensibilizzanti presenti o introdotte in alcune cellule malate provocandone l’ossidazione irreversibile e la morte selettiva senza produzione di calore.

La energia fluorescente del fotone può essere utilizzata per diagnosticare e scoprire tumori urologici occulti o per indagini cellulari (citometria e flusso).

Ultima solo in senso cronologico forma di interazione tra laser e tessuti umani è la formazione di "Plasma".

Mediante laser e scambiatori a breve pulsazione è possibile generare delle densità di potenza altissime che generano una nuvola gassosa ricche di elettroni liberi: il "plasma".

Il plasma è stato anche definito il quarto stato della materia perché ha proprietà diverse dallo stato solido, liquido e gassoso. Di fatto con il plasma si ha un’improvvisa produzione di un campo elettrico che genera un’intensa onda d’urto tale da frammentare calcoli anche di particolare durezza e volume.

Tra le applicazioni più note del laser in Urologia vi è proprio la litotrissia dei calcoli ureterali utilizzando come "medium" il Dye laser pulsato, l’Alessandrite o l’Olmio. L’azione distruttiva sui calcoli è in parte acustica e in parte termica.

Sicuramente le fibre laser essendo le più sottili consentono di raggiungere i calcoli nelle vie urinarie con miniscopi di diametro inferiore rispetto all’utilizzazione di qualunque altra fonte di energia nell’ottica del maggior rispetto dei tessuti. Il costo del laser è comunque decisamente più elevato dell’energia balistica o dell’elettroidraulica o degli ultrasuoni.

Altro grosso campo di applicazione clinica in urologia del laser è la coagulazione dei piccoli tumori urinari superficiali (della vescica, dell’uretere e della via escretrice renale) mediante endoscopia. Il neodimio yag per esempio penetra rapidamente nel tessuto neoplastico che raggiunge temperatura >70° provocando la denaturazione e coagulazione delle proteine cosicchè il piccolo tumore agli occhi dell’urologo endoscopista assume un colore bianco candido segno evidente della sua distruzione. Il limite del laser nella terapia dei tumori è proprio nel fatto che non consente un esame istologico e quindi una stadiazione adeguata del tumore ed inoltre un sanguinamento che facilmente si verifica in tumori villosi di diametro >2 cm. interrompe il fascio laser rendendolo inefficace.

Sfruttando delle proprietà fotosensibilizzanti di alcuni farmaci come i derivati dell’ematoporfirina alcuni laser con lunghezza d’onda di 630 nanometri o maggiore possono agire selettivamente sui cancri estremamente piccoli della vescica (carcinoma in situ) che se non evidenziati dalla integrazione del farmaco col fascio di luce laser risulterebbero invisibili all’occhio dell’urologo.

Anche per i tumori superficiali della vescica il laser deve confrontarsi con i costi e con le tecniche endoscopiche tradizionali più efficaci. Per tanto il suo uso oggi è generalmente limitato alla terapia (in anestesia locale e mediante piccoli cistoscopi flessibili) delle recidive superficiali di tumori già stadiati in precedenza con tecniche tradizionali.

Anche la più comune malattia della prostata, la cosiddetta ipertrofia viene oggi trattata mediante coagulazione o vaporizzazione laser producendo effetti simili ai risultati realizzabili con la più comune resezione endoscopica della prostata.

Il raggio laser può essere applicato alla prostata sia per contatto che per infissione interstiziale determinandone la disostruzione, talvolta senza provocare l’effetto sgradevole dell’eiaculazione retrograda.

Alcuni laser come l’Olmio pulsato o il neodermoyag possono provocare un vero e proprio effetto taglio attraverso le fibre ottiche incidendo e frammentando e quindi asportando l’adenoma prostatico con modesto sanguinamento.

Tale effetto di taglio puro può essere utilizzato con le fibre ottiche anche per risolvere altre patologie urinarie come le stenosi (restringimento) dell’uretra o del giunto pielo ureterale.

Il lettore si chiederà come mai questa interessante fonte di energia non è a disposizione di tutti i presidi ospedalieri del territorio nazionale?

Le ragioni sono fondamentalmente tre:

La prima è che tutto ciò che è realizzabile oggi con il laser è altrettanto praticabile con altre fonti di energia o con altre tecniche meno costose e per certi versi altrettanto o più efficaci.

La seconda ragione è che non esiste a tuttoggi un unico laser che racchiuda in sé tutte insieme le proprietà citate in questa breve trattazione per esempio la capacità di coagulare, litotritare, tagliare, vaporizzare, realizzare la fluorescenza, la fotoablazione, la fosforescenza e la ionizzazione sebbene siano stati realizzati alcuni laser che accomunano due o tre di queste proprietà.

La terza ma non meno importante ragione è l’alto costo.

Sicuramente col diffondersi di questo interessante presidio terapeutico i costi scenderanno e le meravigliose proprietà del laser saranno utilizzate a pieno migliorando la diagnosi e la terapia di tante malattie urologiche.