ke


Лазерные технологии

Термин и понятие лазер (LASER – Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) − т.н. акроним (аббревиатура, приобретшая признаки самостоятельного слова) − означает усиление света путем вынужденной эмиссии излучения. Лазерное излучение обладает тремя уникальными свойствами, которые отличают его от естественного света. Луч является коллимированным (пучки света в нем параллельны), монохромным (одноцветным) и когерентным (совпадающим по фазе колебаний).

Воздействие системы может быть абляционным (основанным на разрушении поверхностных слоев кожи) и неабляционным (нагрев и, возможно, разрушение тканей-мишеней без повреждения поверхностных слоев кожи). Классификация воздействий строится на основе эффектов, которые возникают в тканях-мишенях при влиянии  лазера. В основе процесса лежат два эффекта – селективный и гомогенный фототермолиз.

Селективный фототермолиз – физическое явление преимущественного поглощения тепла одним субстратом; поглощение в отношении других тканей минимально и не оказывает влияния на желаемый медицинский эффект.

Гомогенный фототермолиз – физическое явление, при котором лазерная энергия в определенных пропорциях распределяется между двумя и более субстратами.

Глубина оптического проникновения способность  волны конкретной длины проникать на определенную глубину; это величина, обратная степени поглощения − чем она выше, тем меньше проникновение. Луч можно рассматривать как периодические энергетические волны, перемещающиеся в пространстве.                                                             

Длина означает физическое расстояние между пиками последовательных волн в луче. Типичные длины медицинских лазеров: 1064 нм (ближняя инфракрасная область спектра), 2940 нм (средняя инфракрасная область спектра) и так далее. Для человеческого глаза видимыми являются только длины волн лазера в диапазоне между 400 нм и 760 нм.

Мощность (Вт) – это скорость, с которой лазер генерирует энергию. Мощность величиной 1 Ватт означает, что 1 Джоуль излучается за 1 секунду. Медицинские лазеры обычно функционируют в режиме испускания периодических импульсов через определенные промежутки времени. Их количество в определенном отрезке времени называют частотой повторения (частотой). Например, 10 импульсов в секунду. Единицей измерения частоты их повторения в в секунду является Герц (Гц).

Длительность или ширина импульса (мкс или мс) – это синонимы, которые отражают его протяженность во времени, то есть время, в течение которого лазер фактически излучает. Измеряется в нано-, микро- или миллисекундах.

Импульс (Дж) обозначает лучистую энергию каждого импульса. Её измеряют в Джоулях, и она является наиболее часто используемым параметром.

Пиковая мощность (Вт) обозначает максимальный уровень мощности в течение отдельного лазерного импульса.

Пиковая мощность импульса = Энергия / Длительность. Для лазера, работающего в импульсном режиме 1 Дж и длительностью 100 мкс, пиковая мощность равна 10 000 Вт. У диодных лазеров пиковая мощность обычно ненамного (в 2-4 раза) больше средней. Для диодных лазеров она, как правило, не превышает 20-30 Вт. Твердотельные лазеры способны накапливать энергию и «выплескивать» ее в виде очень коротких, но чрезвычайно мощных импульсов. Пиковая мощность при этом может достигнуть десятков тысяч и даже миллионов ватт.

Размер пятна лазерного луча (мм) означает диаметр проекции лазерного луча на целевом объекте. Изменяя его, при сохранении постоянной энергетики лазера, можно существенно изменить плотность потока и, таким образом, влиять на основной механизм воздействия (нагревание, абляция, коагуляция).

Плотность (Дж/см2) означает количество тепла, доставляемого на единицу площади. Другое название – доза или флюенс.

Плотность = Энергия / Площадь. Другими словами, при сохранении всех прочих параметров постоянными, плотность потока увеличивается, если уменьшается размер пятна. Плотность потока – это очень удобный параметр для определения общих характеристик процедуры лечения.

Время тепловой релаксации (TRT)время, за которое ткань-мишень рассеивает 63% тепла в окружающие  структуры. В случае, когда время контакта значительно меньше времени тепловой релаксации, ткань-мишень может быть разрушена с минимальным, с практической точки зрения, отсутствующим повреждением окружающих тканей.

Суммарные медицинские эффекты, зависят от следующих факторов:

• длина волн лазерного излучения (выбор ткани-мишени, расстояния оптического проникновения, коэффициента рассеивания);

• время контакта (длительность импульса);

• время тепловой релаксации (TRT);

• плотность.

 

Характеристика лазерных методик, основанных на фототермолизе    

Воздействие на структуру кожи зависит от длины волны, плотности луча и временных характеристик. Когда излучение попадает на кожу, оно может поглощаться, отражаться и рассеиваться. Пропорции этих эффектов определяются длиной волны и оптическими характеристиками места воздействия.

Следует помнить, что только поглощение лазерного излучения создает  лечебный эффект, который может быть результатом фотохимического, фототермического, фотомеханического или фотоэлектрического взаимодействия − в зависимости от длины, плотности и времени облучения. При использовании оборудования необходимо соблюдать основное правило: чем больше излучений поглощается на единицу поверхности, тем больше вероятность эффекта. Действие и эффективность определяются его параметрами, размером облучаемой поверхности и скоростью облучения.

Высокоинтенсивное излучение разной длины волны поглощается различными слоями кожи. Ввиду плохой теплопроводности эпидермиса происходит значительное нагревание (до 800ᵒС), что приводит к вскипанию воды и её быстрому испарению. В замкнутом пространстве клеток возникает пробой  плазмолеммы («взрыв») и испарение облученных тканей (абляция). Вокруг обуглившейся зоны на глубине 100−200 мкм происходит коагуляция белков и гемостаз, а глубже (200−500 мкм) формируется обратимая гипертермия и отек (фотокоагуляция).

При этом луч с разной длиной вызывает присущие только ему физико-химические процессы, которые определяют специфичность их лечебных свойств. Различаются между собой медицинские лазеры генераторами излучения: рубиновый, александритовый, диодный, неодимовый, эрбиевый, СО2-лазеры. Каждый вид создает луч, который отличается по длине волны (соответственно 694 нм, 725 нм, 800 нм, 1064 нм, 2940 нм, 10600 нм), проникающей способностью, мощностью, хромофорами (тканями-мишенями, которые поглощают данный луч). Ими, например, являются: вода и белок − для эрбиевого и СО2, гемоглобин для неодимового, меланин для рубинового и александритового.

Излучение, как отмечалось, может воздействовать на ткани-мишени, не повреждая поверхность (неабляционное воздействие), например сосудистый (неодимовый) лазер, лазерная эпиляция (рубиновый, александритовый или диодный),  или повреждая ее (абляционное воздействие) – удаление новообразований, все виды шлифовок и фракционное омоложение (эрбиевый, СО2).

Плоскостные воздействия полным лучом, как правило, называют классическими методиками. Для реализации абляционных методик (большое количество методик шлифовки кожи, рубцов, удаления мягкотканных образований), как правило, применяются лазерные системы, генерирующие длины волн, селективно поглощаемые водой (Er:YAG, ErCr:YSGG, CO2). Основной механизм работы – селективный фототермолиз. В эстетической медицине, как правило, не применяются методики, приводящие к обширному разрушению базальной мембраны, что в послеоперационном периоде приводит к эпителизации и, соответственно, к опасности образования рубца.

Удаление дермальных невусов и другие вмешательства ниже базальной мембраны следует считать процедурой, проводимой по медицинским показаниям, и оценивать результат работы необходимо, основываясь на канонах общей медицины, а не эстетической дерматокосметологии.

Основная задача всех этих методик – изменение рельефа кожи, создание ровной поверхности с оптимизированными светоотражающими свойствами. Методики могут быть «маскирующими» или «фактически выравнивающими». В настоящее время для работы по плоскости полным лазерным лучом активно используются три длины, реализующие эффект селективного фототермолиза: 2940 нм, 2780 нм, 10600 нм. Чем больше время контакта, тем больше расстояние коагуляции. При изменении длительности импульса  возможен выбор коагуляционного повреждения.

Выделяют три вида абляционных воздействий:

• холодная  – физическое явление испарения на глубину проникновения луча и минимальной (5 мкм) зоной коагуляции.

• теплая  – физическое явление испарения и зоной коагуляции до 15 мкм.

• горячая  – физическое явление испарения и зоной коагуляции до 30 мкм.

Применение различных видов абляции существенно расширяет спектр оказываемых услуг. Так, например, холодная используется для реализации технологий холодного пилинга, сверхточных шлифовок рубцовой ткани, прецизионном удалении мягкотканных образований. Реализация методик ранних повторных шлифовок, повторных пилингов, «маскирующих» шлифовок также основывается на реализации феномена холодной абляции. Практическое отсутствие коагуляционного повреждения нижележащих слоев сокращает период реабилитации до 3-5 дней и существенно увеличивает эстетический результат процедуры.

Теплая применяется для проведения эстетических шлифовок и быстрого удаления большого объема мягких и рубцовой ткани. Горячая позволяет проводить процедуры горячего пилинга с сохранением абляционного компонента на глубине до 50 мкм и нижележащего слоя обратимого коагуляционного повреждения вплоть до 70 мкм.

Для достижения необходимой абляционной глубины для СО2 требуется применение режимов повтора импульса в ту же точку.

Если говорить о недостатках плоскостных методик, то в первую очередь, это ограничение по расстоянию воздействия. Работа в области до базальной мембраны позволяет изменить только видимые признаки старения с той или иной степенью успеха. Закрепить результат на длительное время без реструктуризации дермы невозможно. Поэтому все плоскостные методики можно охарактеризовать как поверхностные или эпидермальные.

Рассмотрим лазерное воздействие на примере СО2-лазера. Абляционные воздействия фракционированным лучом применяются для доставки тепла ниже уровня базальной мембраны и, как правило, для вмешательств на уровне дермы. В некоторых клинических случаях возможна работа выше базальной мембраны. Общей для этих методик является формирование «колонн» повреждения в дерме и невозможность создать ровную плоскость на поверхности кожи или рубцов.

Во фракционном режиме в большинстве случаев используются микролучи диаметром от 100 до 250 мкм. Использование диаметра микролуча меньше 100 мкм нецелесообразно, ввиду способности кожи сокращаться. Применение микролуча диаметром более 250 мкм вызывает существенное нарушение целостности базальной мембраны и эффект взаимного перекрытия термальных зон вокруг «абляционных колонн», что приводит к большей травматизации дермы и длительному послеоперационному периоду. Повреждение должно составлять от 5% до 20% от общей площади обрабатываемой поверхности. Бесспорным преимуществом таких фракционных технологий  является создание идеальных условий для сокращения кожи и уменьшения количества рубцов.«Абляционная колонна» сразу после процедуры «пуста». Все, что было на пути луча, испарено. В этом случае происходит одномоментное сокращение кожи, так как для этого есть физиологические условия. Перфорационное отверстие на базальной мембране, созданное лучом диаметром до 250 мкм, закрывается за 2-3 дня, что исключает возможность образования рубца и минимизирует риск осложнений.

Высокая способность фракционированных лучей обеспечивается высокими значениями энергии. За счет фокусировки с помощью сканера в микролуче происходит увеличение плотности в сотни раз с увеличением глубины проникновения. Температурное повреждение дермы приводит к появлению белков теплового шока и запуску реакций клеточного иммунитета, то есть к развитию асептического воспаления. В результате реакций происходит стимуляция активности фибробластов, которая приводит к активации процесса неоколлагенеза. Реакция клеточного иммунитета длится 21 день, первые молекулы молодого коллагена образуются к 24-му дню.

Также весьма существенным фактором омоложения является реваскуляризация обработанной области. При формировании абляционной колонны всегда возникают элементы разрушения микроциркуляторного русла. Суммирование эффектов реваскуляризации и асептического воспаления приводит к нормализации нейрогуморальной регуляции области вмешательства, нормализации меланогенеза и формированию волокон молодого коллагена и эластина. Реструктуризация дермы лежит в основе всех методик омоложения.

Ввиду высокой энергии микролуч всегда работает в режиме «холодной» абляции. Преимуществом методик применения фракционированного луча СО2 является сочетание механизмов  абляции и коагуляции в одном импульсе. Это создает возможность  проведения эффективных процедур омоложения с применением одной длины волны излучения.

Одним из вариантов проведения процедур омоложения следует считать технологию DOT (дермальный оптический термолиз), реализуемую с помощью СО2-лазера с технологией Stack (технологии повтора импульсов), которая используется для увеличения глубины повреждения в абляционных технологиях.

Технология ДОТ идеальна для решения следующих проблем, определяющих показания для нее:

  •    мелкие и средней глубины возрастные морщины,
  •    снижение тургора и эластичности,
  •    пигментные пятна, рубцы постакне,
  •    шрамы и растяжки.

Области воздействия: лицо, шея, область декольте, область век, кисти рук, бедра, ягодицы, область живота.

За один месяц до, в течение, и один месяц после процедуры  запрещается контакт с солнечным излучением и ультрафиолетовой лампой. Также запрещается употребление следующих препаратов: антикоагулянты, ретиноиды, фотосенсибилизаторы (антибиотики, противоревматические средства, эстрогены и прогестины и ряд др.). При условии наличия в анамнезе герпетической инфекции — назначение профилактических лекарственных препаратов для приема в течение одной недели до процедуры.

Чтобы обеспечить положительный результат, необходимо строго выполнять требования до- и послепроцедурного ухода, в целях предотвращения двух главных возможных осложнений — поствоспалительной гиперпигментации и инфекции.

Появление первого видимого эффекта  — через две недели, в течение нескольких месяцев эффект улучшения состояния кожи будет нарастать.