Биофизика на лазерите за полиране на лица

Концепцията за селективна фототермолиза позволява на хирурга да избере дължината на лазерната вълна, поглъщана от компонента на целевата тъкан, колкото е възможно повече от тъканния хромофор. Основният хромофор за лазерите с въглероден двуокис и ербий: YAG е вода. Възможно е да се конструира крива, която отразява абсорбцията на вода или други хромофори на лазерната енергия при различни дължини на вълните. Човек трябва да помни за други хромофори, които могат да погълнат вълна от тази дължина. Например, при дължина на вълната 532 nm лазерната енергия се абсорбира от оксимемоглобин и меланин. При избора на лазер е необходимо да се вземе предвид възможността за конкурентно усвояване. Допълнителният ефект на конкурентния хромофор може да бъде желателен и нежелан.

В съвременните лазери, използвани за епилация с целевия хромофор, е меланина. Тези вълни също могат да се абсорбират от хемоглобина, който е конкурентен хромофор. Абсорбцията на хемоглобина може да доведе до увреждане на кръвоносните съдове, доставящи космените фоликули, което е нежелателно.

Епидермисът е 90% вода. Ето защо водата служи като основен хромофор за съвременните лазерни шлифовъчни лазери. В процеса на лазерно обновяване, вътреклетъчната вода абсорбира лазерната енергия, веднага кипене и изпаряване. Количеството енергия, което лазерът прехвърля на тъканите, и продължителността на този трансфер определят обема на изпарената тъкан. При полиране на кожата основният хромофор (вода) трябва да се изпари, докато се прехвърлят на околния колаген и други структури минималното количество енергия. Колаген тип I е изключително чувствителен към температурата, денатуриращ при температура от +60 ... +70 ° С. Прекомерното термично увреждане на колагена може да доведе до нежелани белези.

Енергийната плътност на лазерното лъчение е количеството енергия (в джаули), приложено върху тъканната повърхност (в cm2). Поради това радиационната плътност се изразява в J / cm2. За лазерите с въглероден диоксид критичната енергия за преодоляване на бариерата за отстраняване на тъканта е 0,04 J / cm2. За възстановяване на повърхността на кожата обикновено се използват лазери с енергия от 250 mJ на импулс и размер на петна 3 mm. В интервалите между импулсите тъканите се охлаждат. Времето за термично отпускане е времето, необходимо за пълно охлаждане на тъканта между импулсите. С лазерно полиране, много висока енергия се използва, за да се изпари целевата тъкан почти веднага. Това дава възможност да се направи пулс много кратък (1000 μs). Следователно, нежеланата топлопроводимост към съседни тъкани е сведена до минимум. Специфичната мощност, обикновено измерена във ватове (W), взема предвид интегралната енергийна плътност, продължителността на импулса и площта на третираната зона. Често срещано погрешно схващане е, че по-ниската енергийна плътност и специфичната мощност намаляват риска от белези, докато всъщност по-ниската енергия циркулира водата по-бавно, причинявайки по-сериозни температурни щети.

В хистологичното изследване на биопсични проби, взети непосредствено след лазерния обрез, се открива зона на изпарение и отстраняване на тъканта, под която се намира базофилната зона на термична некроза. Енергията от първия проход се абсорбира от водата на епидермиса. След проникване в дермата, където има по-малко вода, способна да абсорбира лазерната енергия, топлопредаването причинява повече топлинни увреждания за всеки следващ проход. В идеалния случай по-голяма дълбочина на отстраняване с по-малък брой проходи и по-малко проводими топлинни повреди е съпроводено с по-малък риск от белези. Проучването на ултраструктурата в папиларния слой на кожата разкрива колагенни влакна с по-малки размери, обединени в големи колагенни греди. След лазерно възстановяване, тъй като в папиларния слой на дермата се образува колаген, се акумулират молекули, свързани с излекуване на рани, като например тенасцин гликопротеин.

Съвременните ербийни лазери могат едновременно да излъчват два лъча. В този случай един пакет в режим на коагулация може да увеличи увреждането на околните тъкани. Такъв лазер води до по-голямо термично увреждане, дължащо се на увеличаване на продължителността на импулса и следователно на по-бавно нагряване на тъканите. Обратно, твърде много енергия може да доведе до по-дълбоко изпаряване, отколкото е необходимо. Модерните лазери увреждат колаген с топлина, генерирана от смилането. Колкото по-голямо е термичното увреждане, толкова по-голям е синтезът на новия колаген. В бъдеще могат да се използват клинично шлайфане на лазери, добре абсорбирани от вода и колаген.

[1], [2], [3]