Лазерная дерматология

Физические основы лазерной дерматологии

Кожа человека представляет собой многоуровневую биологическую систему, состоящую из эпидермиса, дермы и подкожной клетчатки. Каждый из этих слоёв обладает различными оптическими свойствами, определяющими характер взаимодействия с лазерным излучением. Основные физические механизмы взаимодействия лазера с кожей включают:

Поглощение — основной механизм трансформации лазерной энергии в тепловую. Определяется спектральными характеристиками хромофоров кожи: меланина, гемоглобина, воды.
Рассеяние — приводит к изменению направления распространения света, снижая пространственную точность воздействия.
Отражение — на границе воздух-кожа до 7% света отражается обратно.
Проникновение — зависит от длины волны: короткие волны поглощаются в эпидермисе, длинные — достигают глубоких слоёв дермы.

Эффективность процедуры определяется подбором длины волны лазера, длительности импульса, плотности энергии и диаметра пятна.

Селективный фототермолиз

Один из центральных принципов лазерной дерматологии — селективный фототермолиз. Он заключается в направленном разрушении определённых хромофоров кожи за счёт точного подбора параметров излучения:

Целевой хромофор должен обладать высоким коэффициентом поглощения на выбранной длине волны.
Импульсная длительность должна быть короче или сопоставима с термической релаксацией цели (времени, за которое тепло успевает рассеяться).
Плотность энергии должна быть достаточной для разрушения цели, но не приводить к повреждению окружающих тканей.

Пример: при удалении сосудов используется длина волны 532 нм (зелёный свет), хорошо поглощаемая оксигемоглобином; при этом импульс подбирается так, чтобы разрушить сосуд без перегрева дермы.

Основные лазеры, используемые в дерматологии

Рубиновый лазер (694 нм)

Эффективен при удалении татуировок тёмных оттенков и эпидермального меланина.
Работает в наносекундном диапазоне (Q-switched), что позволяет достичь фотомеханического эффекта.
Глубина проникновения: ~0,5 мм.

Александритовый лазер (755 нм)

Применяется для эпиляции у пациентов со светлой кожей.
Поглощается меланином, достигает волосяных фолликулов на глубине 2–3 мм.
Используется в системах с длинным импульсом и охлаждением кожи.

Диодный лазер (800–980 нм)

Универсален для эпиляции, лечения сосудистых поражений, акне.
Меньшее рассеяние по сравнению с более короткими волнами.
Встроенное контактное или воздушное охлаждение снижает риск ожога.

Nd:YAG лазер (1064 нм)

Глубокое проникновение (до 5 мм).
Низкое поглощение меланином делает его безопасным для тёмной кожи.
Применяется для коагуляции сосудов, удаления глубоких венозных образований.

CO₂ лазер (10 600 нм)

Высокоэффективный абляционный лазер.
Поглощается водой, испаряет клетки при высокой температуре.
Используется для шлифовки кожи, удаления бородавок, кератом, омоложения.

Эрбиевый лазер:Er:YAG (2940 нм)

Более поверхностное воздействие, чем у CO₂, с меньшим термическим повреждением.
Подходит для тонкой и чувствительной кожи.
Активно используется в фракционной шлифовке.

Клинические применения

Эпиляция

Физической целью лазерной эпиляции является разрушение волосяного фолликула за счёт теплового воздействия на меланин. Длина волны подбирается в зависимости от фототипа кожи (по Фицпатрику). Учитывается:

Цвет и плотность волос.
Глубина залегания фолликула.
Риск поствоспалительной гиперпигментации.

Оптимальные параметры: длинноимпульсные лазеры (диодный, александритовый, Nd:YAG), высокая плотность энергии, эффективное охлаждение кожи.

Лечение сосудистых поражений

Целевой хромофор — оксигемоглобин. Используются лазеры с длиной волны 532 нм (KTP), 585–595 нм (Pulsed Dye Laser), 1064 нм (Nd:YAG). Энергия лазера вызывает коагуляцию и тромбоз сосуда без разрушения окружающей ткани. Особенности:

Требуется серия процедур.
Эффективность зависит от калибра и глубины сосудов.
Минимизация термического повреждения окружающих структур.

Лечение пигментных нарушений

Мишень — меланин. Используются Q-switched-лазеры: рубиновый, александритовый, Nd:YAG (532 и 1064 нм). При кратковременном воздействии высокой энергии достигается фотомеханический взрыв пигментных частиц без повреждения эпидермиса. Области применения:

Веснушки, лентиго, мелазма.
Эпидермальные и дермальные невусы.
Поствоспалительная гиперпигментация.

Удаление татуировок

Цель — разрушение пигментных частиц на фоне минимального повреждения кожи. Используются наносекундные и пикосекундные лазеры. Подбор длины волны по цвету пигмента:

Чёрный — Nd:YAG (1064 нм).
Красный — Nd:YAG (532 нм).
Синий/зелёный — рубиновый (694 нм).
Жёлтый — пикосекундные лазеры с длиной волны ~585 нм.

Механизм действия: фотомеханический эффект с последующим фагоцитозом частиц макрофагами.

Фракционное омоложение

Используются CO₂ и Er:YAG лазеры в фракционном режиме. Воздействие на микротермальные зоны стимулирует неоколлагенез, улучшает текстуру кожи, устраняет морщины и рубцы. Преимущества:

Более быстрое восстановление.
Меньший риск осложнений.
Возможность индивидуальной настройки глубины и плотности микрозон.

Лечение акне и рубцов постакне

Физическое воздействие может быть направлено на:

Уменьшение продукции кожного сала (инфракрасные лазеры).
Уничтожение Propionibacterium acnes (синие и инфракрасные лазеры).
Шлифовка атрофических рубцов (фракционные CO₂ и Er:YAG лазеры).
Ремоделирование дермы (Nd:YAG и диодные лазеры).

Физические параметры и безопасность

Ключевые параметры:

Плотность энергии (fluence): измеряется в Дж/см², определяет дозу лазерной энергии.
Длительность импульса: от фемтосекунд до миллисекунд.
Частота повторения импульсов: важна при обработке больших площадей.
Охлаждение кожи: необходимо для защиты эпидермиса — применяется контактное, криогенное или воздушное.

Меры безопасности:

Использование защитных очков для пациента и персонала.
Экранирование лазерной установки.
Удаление легко воспламеняющихся веществ из зоны облучения.
Проветривание помещения при абляционных процедурах (удаление дыма).

Современные технологические тенденции

Пикосекундные лазеры: обеспечивают минимальный термический урон, высокую эффективность при удалении татуировок и пигментов.
Фракционные неабляционные лазеры: сочетают эффект стимуляции дермы без длительного восстановления.
Мультиплатформенные системы: позволяют переключаться между различными длинами волн и режимами в рамках одной процедуры.
Лазеры с обратной связью: интеграция датчиков температуры и отражённой энергии позволяет повысить точность и безопасность воздействия.

Лазерная дерматология представляет собой область, где физические принципы реализуются с высокой точностью и клинической эффективностью. Успешность процедур определяется глубоким пониманием биофизики кожи, лазерных технологий и параметров взаимодействия излучения с биотканями.