Láser

Qué es el láser

La palabra "láser" es un acrónimo del inglés Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, que se traduce como "amplificación de luz por emisión estimulada de radiación". El término nació a finales de la década de 1950, en el contexto teórico que siguió al concepto de emisión estimulada propuesto por Albert Einstein en 1917. Einstein describió que un fotón incidente sobre un átomo en estado excitado podía provocar la liberación de un segundo fotón idéntico al primero en frecuencia, fase y dirección de propagación. Esa idea permaneció como curiosidad teórica durante cuatro décadas, hasta que Theodore Maiman construyó el primer láser funcional —un láser de rubí— el 16 de mayo de 1960, en los Hughes Research Laboratories de Malibú, California.

La RAE admite "láser" como sustantivo masculino adaptado al español, con tilde y plural "láseres". En el ámbito clínico, la voz se usa tanto para designar el dispositivo como el propio haz de luz que emite.

Cómo funciona un láser: el principio de emisión estimulada

Todo láser consta de tres componentes esenciales: un medio activo, una fuente de energía de bombeo y una cavidad óptica resonante. El medio activo puede ser un sólido (un cristal de rubí, de granate de itrio-aluminio dopado con neodimio), un gas (dióxido de carbono, argón, helio-neón) o un líquido (soluciones de colorantes orgánicos). La fuente de bombeo —una lámpara de destello, otro láser o una corriente eléctrica— excita los átomos del medio activo hasta un nivel energético superior. Cuando esos átomos regresan a su estado fundamental, liberan fotones que, al rebotar entre los espejos de la cavidad resonante, estimulan la emisión de nuevos fotones idénticos. El resultado es un haz de luz con tres propiedades que lo distinguen de cualquier otra fuente luminosa: monocromaticidad (una sola longitud de onda), coherencia (todas las ondas en fase) y colimación (propagación prácticamente paralela, sin divergencia apreciable).

¿Por qué importa esto en medicina? Porque la longitud de onda del láser determina qué sustancia del tejido absorbe preferentemente su energía. Esas sustancias se denominan cromóforos: la hemoglobina, la melanina, el agua y la oxihemoglobina absorben longitudes de onda distintas. Al seleccionar el láser adecuado, el cirujano puede actuar sobre un cromóforo concreto sin dañar los tejidos circundantes. Es lo que se conoce como fototermólisis selectiva, un principio formulado por Anderson y Parrish en 1983 que revolucionó la cirugía láser.

Tipos de láser según el medio activo

Láseres de gas. El láser de CO₂ (dióxido de carbono) emite en el infrarrojo lejano (10.600 nm) y es absorbido masivamente por el agua intracelular, lo que lo convierte en un instrumento de corte y vaporización de gran precisión. Se utiliza en cirugía general, ginecología, dermatología y otorrinolaringología. El láser de argón emite en el espectro visible (488-514 nm), es absorbido por la hemoglobina y la melanina, y tiene su principal aplicación en la fotocoagulación retiniana y en la terapia fotodinámica de ciertos tumores.

Láseres de estado sólido. El láser Nd:YAG (granate de itrio-aluminio dopado con neodimio) emite a 1.064 nm, penetra más profundamente en los tejidos que el CO₂ y se emplea en urología, oncología y tratamiento de lesiones vasculares profundas. Una variante, el láser KTP (frecuencia doblada del Nd:YAG, 532 nm), se usa en el tratamiento de la hiperplasia benigna de próstata. El láser de erbio (Er:YAG), que emite a 2.940 nm, tiene una afinidad por el agua aún mayor que el CO₂ y se utiliza en dermatología ablativa y odontología.

Láseres excimer. El láser excimer emite en el ultravioleta (habitualmente 193 nm con fluoruro de argón) y actúa por fotoablación: rompe directamente los enlaces moleculares del tejido sin generar calor significativo. Su aplicación más conocida es la cirugía refractiva corneal (LASIK, PRK).

Láseres de semiconductor (diodo). Son los más compactos. Emiten en diversas longitudes de onda según la composición del semiconductor, y se utilizan ampliamente en fototerapia de baja potencia, depilación y endoláser retiniano.

Hitos históricos

Apenas un año después del primer disparo de Maiman, en 1961, se utilizó un láser de rubí sobre tejido retiniano en un modelo experimental. En 1963, H. C. Zweng y su equipo publicaron las primeras aplicaciones de la fotocoagulación láser en el ojo. En 1964, Kumar Patel inventó el láser de CO₂, abriendo la puerta a la cirugía ablativa. Y a finales de los años setenta, Endre Mester, en Budapest, describió los efectos bioestimulantes de los láseres de baja potencia sobre la cicatrización de heridas, sentando las bases de lo que hoy se conoce como fotobiomodulación. En apenas dos décadas, el láser pasó de ser —en la célebre expresión de la época— "una solución en busca de un problema" a convertirse en una herramienta imprescindible en decenas de especialidades médicas.

Diferenciación con otras fuentes de energía médica

Láser frente a luz pulsada intensa (IPL). La IPL no es un láser: emite un espectro amplio de longitudes de onda (500-1.200 nm) mediante una lámpara de xenón, no es coherente y actúa de forma menos selectiva. Se usa en dermatología estética, pero su precisión es menor que la del láser para lesiones vasculares o pigmentarias específicas.

Láser frente a bisturí eléctrico. El bisturí eléctrico (electrocauterio) corta y coagula por calor generado mediante corriente eléctrica de alta frecuencia. A diferencia del láser, no es selectivo para cromóforos y produce una zona de daño térmico lateral más amplia.

Láser frente a ultrasonidos focalizados. Los ultrasonidos de alta intensidad (HIFU) destruyen tejido por calentamiento focal, pero la energía que emplean es acústica, no electromagnética. Su indicación principal es la ablación de tumores sólidos y, a diferencia del láser, no necesitan acceso óptico directo al tejido diana.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra "láser"?

Es un acrónimo del inglés Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Se acuñó a finales de los años cincuenta, por analogía con "máser" (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation), el dispositivo equivalente para microondas que Charles Townes había construido en 1954. En español, la RAE lo recoge como sustantivo masculino con tilde: "láser", plural "láseres".

¿Todos los láseres médicos son iguales?

No. Cada tipo de láser emite una longitud de onda distinta y, por tanto, es absorbido por cromóforos diferentes. Un láser de CO₂ es idóneo para vaporizar tejido rico en agua; un láser de argón, para coagular vasos retinianos; un excimer, para tallar la córnea sin generar calor. La elección del láser depende siempre del tejido sobre el que se va a actuar.

¿El láser es lo mismo que la luz pulsada intensa?

No. La luz pulsada intensa (IPL) emite un espectro amplio de longitudes de onda y no es coherente; el láser emite una sola longitud de onda con coherencia total. En la práctica, esto significa que el láser es más selectivo y más preciso para actuar sobre un cromóforo concreto, mientras que la IPL tiene un efecto más difuso.

¿Quién construyó el primer láser?

Theodore Maiman, el 16 de mayo de 1960, utilizando un cristal de rubí sintético como medio activo en los Hughes Research Laboratories de Malibú, California. Al año siguiente ya se realizaron los primeros ensayos con láser sobre tejido retiniano.

¿Es peligroso el láser?

Como cualquier dispositivo médico, el láser requiere formación especializada y protocolos de seguridad rigurosos. La exposición accidental del ojo o la piel a un haz láser de potencia inadecuada puede causar quemaduras. Los láseres médicos se clasifican por niveles de riesgo (clases I a IV), y su uso terapéutico se realiza siempre en condiciones controladas.

Referencias

1. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. Terapia con láser. MedlinePlus, enciclopedia médica en español.
2. Instituto Nacional del Cáncer (NCI). Terapia con láser para tratar el cáncer.
3. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. Cirugía del ojo con rayos láser. MedlinePlus en español.
4. Real Academia Española. Láser. Diccionario de la lengua española.