Применение Nd:YAG-лазера с удвоенной частотой (532 нм) в лечении эстетических недостатков

Р. Лоранс (R. Laurans). ЭСТЕТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА, том II №4 2003 с.358-363

1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Лазер Nd:YAG принадлежит к группе твердотельных лазеров, в качестве активной среды выступает алюмо-иттриевый гранат, легированный ионами неодима. Источником энергии служит свет дуговой криптоновой лампы (система оптической накачки). Пучок создается в ближнем инфракрасном диапазоне, длина волны составляет 1064 нм. Излучение передается по гибкому кварцевому оптическому волокну. Мощность, достигаемая лазером такого типа, может быть особенно высокой - до нескольких сотен ватт.

Излучение в очень малой степени поглощается тканями, поэтому отличается высокой проникающей способностью. Лазер может быть спарен с кристаллом титанил фосфата калия (КТР), который удваивает частоту до получения длины волны 532 нм, расположенной в зеленой части спектра. Такой модифицированный Nd:YAG-лазер приобретает свойства КТР-лазеров. Он работает в пакетном режиме, с квазинепрерывными пакетами импульсов длительностью 150 нс, почти как непрерывный. В зависимости от заданных параметров излучение такого КТР-лазера проникает в кожу на 1-4 мм.

2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Nd:YAG-лазер с удвоенной частотой излучения, или КТР-лазер (длина волны 532 нм), излучает свет пакетами импульсов длительностью 150 нс с частотой 5 Гц, работая почти в непрерывном режиме. Длина волны близка к оптической области оксигемоглобина (490-590 нм) и деоксигемоглобина (490-700 нм). По свойству избирательного действия на сосуды он ближе к непрерывному лазеру на красителе с длиной волны 585 нм, чем к аргоновому лазеру. Излучение КТР-лазера (532 нм) селективно поглощается гемоглобином, в средней степени - плотным материалом клеточных ядер (ДНК) коричневатой области спектра, расположенной на достаточном расстоянии от области поглощения меланина. Отсутствие конкуренции с меланином снижает риск дисхромии кожи. В минимальной степени лазерные импульсы поглощаются водой, поэтому КТР-лазер можно использовать в водной среде.

Лазерное лечение сосудистых нарушений основано на тепловом воздействии. Эффект заключается в тепловом разрушении сосуда без изменения структуры прилегающих тканей. Для обеспечения такой избирательности действия лазера необходимо:

1. Использовать лазерное излучение, слабо поглощаемое эпидермисом и хорошо поглощаемое кровью - область 490-590 нм, где хромофором является преимущественно оксигемоглобин, и область 490-700 нм с деоксигемоглобином в качестве хромофора-мишени.

2. Учитывать время релаксации сосуда (TR), поскольку от него зависит выбор параметров лазерного излучения. Время тепловой релаксации соответствует периоду, необходимому для перехода энергии за пределы сосуда и снижения температура в центре сосуда до 50% от максимально достигнутого значения. Это время выражается следующим уравнением:
TR=D²/(C•k),
где D - диаметр данного сосуда, k - коэффициент диффузии (1,3 х 10^-3 см²/сек для крови). Коэффициент С зависит от геометрии мишени. Так в случае кровеносного сосуда (цилиндрическая форма) TR может изменяться от 1 (для сосуда диаметром 50 мкм) до 80 мс (для сосуда диаметром 400 мкм).

3. МЕТОДЫ

Выбор режима лазерного воздействия опреде-ляется длительностью импульса. В настоящее время различают два метода:

1. Селективный фототермолиз. Режим, при котором происходит очень быстрое нагревание сосуда до температуры выше 100°С при минимальном нагреве дермы. Применяются очень интенсивные лазерные импульсы (I=20 кВт/см²) длительностью меньше, чем период релаксации сосуда. Для этого используют лазер, излучающий импульсы порядка миллисекунд (0,5-1,5 мс). В крови энергия поглощенного излучения преобразуется в тепло, которое не успевает рассеиваться, вследствие чего накапливается в сосуде. Из-за этого внутри сосуда значительно повышаются температура и давление, что приводит к разрыву его стенки и к кровоизлиянию. Клинически это проявляется в виде пурпуры или микрогеморрагий.

2. Селективная коагуляция. Режим ограниченного теплового воздействия - температура порядка 75°С вызывает коагуляцию стенки сосуда. Излучение также поглощается кровью, но в этом случае задача заключается в избирательном повышении температуры стенки сосуда. Этого можно добиться только путем передачи тепла, что требует достаточно времени. Поэтому время импульса должно быть больше, чем время релаксации сосуда, но ограниченным, иначе могут произойти значительные изменения в обширной зоне окружающей дермы.

Обычно продолжительность импульса в 3-5 раз больше времени релаксации. Таким образом, для сосуда диаметром 150 мкм продолжительность импульса должна быть порядка 70 мс, что в 100 раз превышает значение, используемое при селективном фототермолизе. При приблизительно равном количестве потребляемой энергии в данном случае требуется более слабая интенсивность излучения (I=0,2 кВт/см²). Технически такие параметры получить гораздо проще, для этого подходит большое количество лазеров и даже импульсные лампы IPL с фильтрами. Именно этот эффект лежит в основе применения КТР-лазера в дерматологии для лечения сосудистых нарушений.

Таким образом, КТР-лазер - это лазер поверхностного действия (глубина проникновения 1-2 мм) с хорошим гемостатическим эффектом. Он уже широко используется при лечении сосудистых нарушений в дерматологии и особенно в офтальмологии аналогично аргоновому лазеру, длина волны которого очень близка к длине волны КТР-лазера.
Резерв мощности при излучении с длиной волны 532 нм (20-35 Вт) позволяет эксплуатировать аппарат в режимах "резки" и "выпаривания".

КТР-лазер - это удачный компромисс для пользователя: он хорошо коагулирует (гораздо лучше, чем СO₂-лазер), очень хорошо режет со скоростью классического скальпеля (гораздо лучше, чем Nd:YAG-лазер) и при этом обеспечивает коагуляцию. Следует также отметить его способность к выпариванию. Все эти воздействия на ткани осуществляются с помощью наконечника и гибкого оптического волокна диаметром 600, 400, 300, 200 или 100 мкм. Регулируя плотность мощности (то есть мощность лазерного излучения, воздействующего на поверхность обрабатываемого участка), а также длительность импульса, врач управляет воздействием на ткань: плотность мощности определяет, каким образом пучок концентрируется на ткани-мишени. Точно так же, как поджигают бумагу, концентрируя солнечную энергию с помощью лупы, можно воздействовать на ткани, меняя плотность мощности лазерного луча, который расходится естественным образом на выходе из оптического волокна. Так можно сконцентрировать (сфокусировать) пучок, приблизив наконечник к ткани-мишени. Максимальная концентрация достигается при полном контакте с тканью. И наоборот, можно расфокусировать луч, уменьшить плотность мощности, отодвинув наконечник.

Таким образом можно:
  - сделать разрез, приблизив наконечник вплотную к коже, то есть установив его в точку наибольшей плотности мощности;
  - выпарить ткань, отодвинув наконечник на 5 мм;
  - произвести коагуляцию, отодвинув наконечник еще дальше от ткани (более чем на 10 мм).
Эти три воздействия - разрез, коагуляция, выпаривание - производятся при одной и той же мощности только за счет изменения расстояния до ткани и, следовательно, размера обрабатываемого участка и плотности мощности.

Глубина проникновения и необходимый эффект зависят, в конечном итоге, от времени лазерного воздействия на участок ткани.
Чем больше длительность лазерного импульса, тем интенсивнее желаемое воздействие (более глубокий разрез, более глубокое выпаривание и т.д.).
Врач может регулировать длительность импульсов, запрограммировать этот параметр для единичного импульса, а при необходимости изменять его в ходе процедуры.

4. ПОКАЗАНИЯ

Лазер с длиной волны 532 нм используется в сочетании со сканографом ("Hexascan" или "SmartScan") для лечения плоских ангиом (результаты при этом сравнимы с полученными при использовании аргонового лазера), лицевого эритрокупероза, звездчатых ангиом (по сравнению с воздействием пульсирующего лазера на красителе негативные последствия незначительны [1]), венулэктазий нижних конечностей, венозных ангиом, кавернозных гемангиом и лицевых капилляров (часто с использованием подкожных волокон, когда требуется несколько сеансов в связи с частыми рецидивами [2, 3]).
Во Франции уже много лет используют эту конфигурацию для лечения ангиом при плотности энергии излучения 11-14 Дж/см² (без мгновенного побеления, свидетельствующего об избыточном термическом воздействии). Благодаря сканографу "Hexascan" (или другому автоматизированному ручному устройству), за сеанс можно обработать область площадью 25-30 см² при терпимой для пациента боли без анестезии; простота использования сканографа сводит обучение оператора к минимуму. Сравнительные исследования показывают, что в сочетании со сканографом "Hexascan" различные лазеры непрерывного действия обеспечивают идентичные удовлетворительные результаты с низким риском образования рубцов.

Пример. У 325 пациентов с ангиомами, которым было проведено 1332 сеанса лечения, в 10,2% случаев ангиомы были сглажены полностью и в 47,3% случаев были достигнуты хорошие результаты, то есть в 57,5% случаев результаты были очень хорошими. В 26,4% случаев результаты оказались удовлетворительными, в 11,6% случаев - слабыми, с возникновением гипертрофического рубца, в 2% случаев появились атрофические рубцы, в 2,5% - временная депигментация и в 2% - устойчивая пигментация.
Данные показатели соответствуют результатам, полученным другими специалистами [4]: из 331 пациента, прошедшего лечение с 1992 по 1995 год с использованием Nd:Yag-лазера (длина волны 532 нм), у 177 в 58% случаев были получены хорошие или очень хорошие результаты, в 87% случаев после лечения отмечалось нормальное состояние кожи, в 10% случаев - незначительные изменения кожи и в 3% случаев остались рубцы (1 атрофический, 3 гиохромических, 1 гипертрофический). В этих двух группах пациентов оптимальный результат был получен после 4 проходов лазером по одному и тому же участку. В той же мере, в какой этот лазер оказался эффективным при лечении диффузного или телеангиэктатического купероза, пострадиационная телеангиэктазия также является показанием к применению КТР.

Из 85 пациентов с ярко выраженным "псевдоангиоматозным" куперозом и 10 пациентов с телеангиэктазиями большого диаметра у 95% в течение периода от 6 месяцев до 5 лет проявления купероза были меньше, чем до лечения [5]. При таких показаниях немедленный эффект при опимальном конечном результате и минимальных побочных действиях сводится к едва заметному побелению кожи. Используется плотность энергии 9-12 Дж/см² при длительности импульсов 34-46 мс, при этом параметры могут изменяться в зависимости от используемого аппарата (в данном случае КТР МС 2500, "Technomed" в сочетании с "Hexascan").

КТР-лазер применяется также для лечения микроварикозов нижних конечностей. В этом случае используется техника воздействия "точка за точкой" на всем протяжении сосуда. Однако результаты оказываются менее устойчивыми, чем при обработке лица в связи с более крупным диаметром сосудов и более толстой кожей.
Этот лазер вызывает значительный интерес в плане лечения "маттинга" ¹ - осложнения после склеротерапии. В небольшой серии исследований [6] сравнивались результаты, полученные у 7 пациентов, прошедших лечение с применением КТР-, и у 7 - с применением аргонового лазера с фильтром (длина волны 532 нм). Было отмечено 50% удовлетворительных и 50% неудовлетворительных результатов при использовании обоих методов. Наконец, КТР-лазер можно использовать как источник излучения при динамической фототерапии плоскоклеточного рака, особенно в отоларингологии.

5. ОСЛОЖНЕНИЯ

Осложнения при использовании лазера с длиной волны 532 нм в целом те же, что и при использовании аргонового лазера, так как эти лазеры оказывают одинаковое тепловое воздействие:
  - гипо/гиперпигментированные рубцы, обычно временные, кроме пациентов с темным фототипом и при слишком поспешном (после процедуры) принятии солнечных ванн;
  - фиброзные или гипертрофические рубцы, как правило, свидетельствующие о передозировке, связанной с несколькими прохождениями по одному и тому же участку в течение одного сеанса;
  - волдыри как следствие ожога, свидетельствующие о слишком высокой интенсивности излучения;
  - временный отек, особенно при лечении век.

Как и при работе с другими медицинскими лазерами, врач и пациент обязательно должны быть в защитных очках.
Обучение работе с КТР-лазером относительно легкое, его техническое обслуживание не требует больших затрат при аккуратном обращении с оптическим волокном.

Литература

1. Dermatol Surg 1998;24(2):221-226.
2. Ann Plast Surg 1997;38(4):371.
3. Ann Plast Surg 2000;44(2):188.
4. Rotteleur G., BrunetaudJM. Communication personnelle.
5. Rotteleur et al. Nouv Dermatol 1994;13:200-204.
6. Smith. Laser Surg 1988.