Лечение невусов лазером

Термин «лазер» представляет собой усиление света с помощью индуцированного излучения. Лазер (оптический квантовый генератор) -технический аппарат, производящий электромагнитное излучение в виде направленного сфокусированного пучка, представляет собой квантовый усилитель или генератор когерентного электромагнитного излучения оптического диапазона (света). Свет (оптическое излучение) -электромагнитное излучение в оптическом диапазоне длин волн от 0,1 до 30 мкм. Поглощение энергии атомами активного материала, как и изменения поглощенной энергии, происходит отдельными квантами, то есть отдельными фиксированными порциями. Длина волны определяется видом активного вещества (СО2, Nd:YAG, Аг и др.) генератора, а также длиной волны возбуждающего электромагнитного поля, обеспечивающего процесс «накачки» лазера. Резонатор необходим для выделения единственной длины волны, строго характерной для каждого из типов лазера (создания пучка когерентного света).
Воздействие лазером имеет много положительных моментов перед другими методами лечения новообразований кожи:
1) бесконтактность воздействия;
2) ограниченная зона некроза и стеноза;
3) стерилизация места воздействия;
4) точность воздействия (возможность фокусировки на строго
ограниченном участке);
5) возможность селективного воздействия на определенные компоненты
кожи.
В зависимости от вида генератора электромагнитных волн выделяют следующие варианты лазерных установок:
1) лазеры с активным веществом в виде кристалла или на
твердотельной основе;
2) лазеры с газообразным активным веществом, или газовые
лазеры;
3) лазеры на основе полупроводников с разнообразными спектрами
излучения.
Глубина проникновения лазерного луча в биологическую ткань зависит от спектра и длины волны. По глубине воздействия спектральные диапазоны подразделяются на:
1) ультрафиолетовый: коротковолновый — 180-280 нм (область С,
или UVC), средневолновый — 280-315 нм (область В, или UVB),
длинноволновый — 315-400 нм (область А, или UVA), с глубиной
проникновения менее 0,1 мм;
2) фиолетовый — 400-450 нм и синий — 450-480 нм, глубина
проникновения — 0,3 мм;
3) голубой — 480-510 нм и зеленый — 510-575 нм, 0,5-0,55 нм;
4) желтый — 575-585 нм и оранжевый — 585-620 нм, глубина
проникновения в ткани составляет 0,5-1 мм;
5) красный — 620-760 нм, лазерный луч способен проникнуть на
расстояние 1,0-2,0 мм;
6) инфракрасный: ближняя область — от 760 нм до 15 мкм, на
2,0-3,0 мм;
7) дальняя область инфракрасного спектра — 15-30 мкм, менее 0,1 мм.
Проникающая способность излучения максимальна в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн (при А,=0,95 мкм до 50 мм) и, наоборот, минимальна (менее 0,1 мкм) в ультрафиолетовой области спектра, а также в дальней области инфракрасного диапазона- 15-30 мкм.
Возможность фокусировки энергии лазера на ничтожно малых площадях, что дает возможность обеспечить огромную плотность энергии, достигается за счет таких достаточно уникальных характеристик лазерного излучения, как когерентность.Также для него характерны монохроматичность, направленность, поляризованность.
1. Когерентность — одновременность излучения всеми атомами активного
вещества в одной фазе (все фазы волн упорядочены во времени и
пространстве).
2. Коллимированность — все лучи в пучке параллельны друг другу,
и при увеличении расстояния лазерный пучок лишь немного
увеличивается в диаметре.
3. Монохроматичность — все фазы волн имеют одинаковую длину,
частоту и энергию.
4. Направленность — (результат когерентности лазерного излучения) —
фотоны обладают одним направлением распространения. Пучок параллельных
световых лучей называют коллимированным.
Результаты взаимодействия лазерного излучения с биологическими тканями определяются такими параметрами, как:
1. Мощность излучения — энергетическая характеристика
электромагнитного излучения. Единица измерения в СИ — ватт (Вт).
2. Энергия (доза) — мощность электромагнитной волны, излучаемая в
единицу времени. Единица измерения в СИ — джоуль (Дж), или (Втхс).
Используемый на практике термин «доза» — мера действующей на организм
энергии.
3. Плотность мощности — отношение мощности излучения к площади
поверхности, перпендикулярной к направлению распространения излучения.
Единица измерения в СИ( система интернациональная) — ватт/м (Вт/м ). Плотность мощности в пределах от
0,5 до 100 мВт/см2 в течение ограниченного промежутка времени (до 30-40 с
для 100 мВт/см2) не обладает депрессивным или деструктивным действием
(иначе говоря, обладает биостимулирующим действием). Плотность мощности
менее 0,5 мВт/см2 считается неэффективной.
4. Плотность дозы — энергия излучения на единицу площади поверхности
воздействия. Единица измерения в СИ — джоуль/м (Дж/м ). На практике более удобным представляется использование единицы Дж/см2, так как размер площади, на который воздействует лазерное излучение, исчисляются несколькими квадратными сантиметрами. Этот параметр является определяющим в биологических эффектах низкоинтенсивного лазерного излучения. Плотность дозы вычисляется по формуле:
D = Рср. х TVS,

где: D — доза лазерного воздействия; Рср. — средняя мощность излучения; Т — время воздействия; S — площадь воздействия.

При выборе вида лазерной установки определяющей характеристикой является средняя мощность лазера. По этому показателю они подразделяются на высокомощные лазеры (мощность — до 103 Вт и более) и лазеры малой мощности (менее 1СГ1 Вт).
Мощность хирургических (высокоэнергетических) лазеров колеблется от 5 до 200 Вт, а терапевтических (низкоэнергетических) — от 1-2 до 200-500 мВт.
Высокоэнергетическое лазерное излучение (ВЭЛИ) способно вызвать видимое деструктивное действие на ткани — возникает эффект абляции (лат. -удаление, ампутация). Глубина и степень этого эффекта обусловлена следующими механизмами и параметрами [26, 29]:
1. Характеристикой излучения: длиной волны, непрерывностью или
импульсным режимом лазирования, мощностью, энергией в импульсе,
суммарной поглощенной энергией и т.д.
2. Параметрами, связывающими свойства объекта и лазерного луча это
коэффициент отражения, поглощения, рассеивания лазерного луча в
данном виде ткани.
3. Свойствами облучаемого биологического объекта — соотношением
жидкого и плотного компонентов, их физическими и химическими свойствами,
характером меж- и внутримолекулярных связей, термической
чувствительностью клеток и макромолекул, кровоснабжением тканей и состоянием лимфооттока.
Из физических параметров наиболее существенными по своему биологическому действию являются энергетические и спектральные параметры ВЭЛИ, которые, в свою очередь, определяются соотношением поглощения и рассеяния луча света. Поглотителями лазерного излучения в коже являются следующие виды хромофоров:
1)вода;
2) меланин;
3) гемоглобин;
4) оксигемоглобин;
5) (3-каротин;
6) коллаген.
При поглощении лазерного луча хромофорами происходит переход энергии света в тепло. Каждый хромофор по-разному поглощает свет. Для ультрафиолетового и дальней области инфракрасного спектра поглощение в основном зависит от содержания белка, а для поглощения в ближней области инфракрасного диапазона существенное значение имеет содержание воды.
Большинство органических молекул, как и протеины, имеют высокий коэффициент поглощения в ультрафиолетовом диапазоне света. Оксигенированный гемоглобин интенсивно поглощает энергию в широком диапазоне длин волн, начиная с ультрафиолетовой области, включая зеленую и желтую области видимого света и до длины волны в 600 нм. Меланин, важнейший эпидермальный хромофор, поглощает во всей видимой области спектра до ультрафиолетового диапазона. В диапазоне от 600 до 1200 нм излучение глубоко проникает в ткань, с минимальными потерями на рассеивание и поглощение. В этом диапазоне можно достигнуть глубоко расположенные объекты. Такие лазеры, как аргоновый, на красителе или парах меди, Nd:YAG лазер, действуют преимущественно на гемоглобин, меланин и
другие органические вещества и поэтому дают хороший коагуляционный эффект.
Кривые спектра поглощения основных хромофоров кожи — меланина и оксигемоглобина приведены.. Поглощение меланином энергии лазера максимально в синей и зеленой областях спектра и постепенно снижается в красной и инфракрасном диапазонах, тогда как оксигемоглобин имеет 3 четких максимума поглощения (511, 532 и 578 нм).
Углекислотный лазер, испускающий свет с длиной волны 10,6 мкм, а также Ег:УАО-лазер с длиной волны 2,94 мкм, из-за высокого поглощения их излучения водой, хорошо подходят для рассечения тканей. При излучении углекислотного лазера в режиме абляции происходит очень быстрое нагревание воды, а от нее — и неводных компонентов ткани. Следствием является моментальное испарение тканевой воды и извержение водяных паров вместе с фрагментами клеток за пределы ткани. При этом формируется абляционный кратер. Вместе с перегретым материалом из ткани удаляется и большая часть тепловой энергии. Таким образом, термические повреждения на глубину не более 50-1000 мкм за пределы абляционного кратера минимальны. К.Т. Schomaker с соавт. доказали, что толщина остаточного материала в ране равномерно распределена по стенкам абляционного кратера. Это позволяет использовать углекислотные лазеры при хирургических операциях, требующих эффективной абляции и минимального термического повреждения тканей. Примером такого оперативного вмешательства, несомненно, является удаление кожных новообразований.
Спектр поглощения лазерного излучения тканью заметно коррелирует со спектром поглощения воды. При этом область дальнего инфракрасного и ультрафиолетового спектров соответствует максимальному поглощению и минимальной глубине проникновения светового излучения. Энергия выделяется в самых поверхностных слоях ткани, что позволяет использовать абляционные методики и осуществлять воздействие в тонком слое кожи. Примером такой методики является, например, шлифовка кожи с помощью углекислотного лазера в целях фотоомоложения.
Глубина проникновения ВЭЛИ, создаваемого различными типами лазеров, существенно различается для воды и крови
излучение СО2-лазера проникает в ткани только на 0,001 см. Вся его мощность поглощается в поверхностных слоях кожи. Напротив, излучение аргонового лазера может почти беспрепятственно распространяться в воде, но в крови оно интенсивно поглощается. Nd:YAG-лазер занимает в этом отношении промежуточное положение. Незначительная глубина проникновения излучения Nd:YAG-na3epa в кровь объясняется не поглощающими свойствами гемоглобина, а интенсивным рассеянием энергии пучка света.
Тепловое воздействие лазерного излучения на биологические ткани при абляционной методике воздействия имеет ряд характерных особенностей. В зависимости от теплоемкости биосреды в лазерной ране при определенных характеристиках лазерного излучения достигается высокая температура, вызывающая коагуляционный эффект. Количество поглощенной энергии излучения, максимальное в поверхностных слоях кожи, уменьшается в глубине раневого дефекта. Вследствие теплопроводности и активного теплопереноса
(тока крови) тепло быстро отводится из раны. При температуре до 43° С термические повреждения ткани обратимы. При более значительном повышении температуры макромолекулы изменяются необратимо — денатурируют и затем подвергаются некрозу. Под термической денатурацией понимают коагуляцию ткани. Критическая температура начала коагуляции — 55° С. При температуре выше 100° С начинается активное испарение воды, затем следует термический распад органических молекул (пиролиз), а при температуре свыше 300° С — горение поверхностных слоев ткани с выделением продуктов сгорания (дыма) и осаждением их на поверхности формирующегося абляционного кратера. Оптические, механические и термические свойства тканей изменяются во время лазерного облучения и нагревания ткани. Обугливание имеет большое значение для параметра поглощения, т.к. при этом поглощение возрастает и быстро достигаются высокие температуры. То же самое происходит при обезвоживании ткани, поскольку значительно снижается теплопроводность и тепло быстро накапливается. При облучении гомогенной биоткани лазерный луч проникает в глубину, частично поглощаясь и рассеиваясь. При этом образуется температурный градиент. В той области, где температура составляет более 300° С, ткань испаряется; к ней примыкает зона, в которой температура достигает значений свыше 150° С. Здесь ткань обугливается. В следующем слое, при более низких значениях температуры ткань коагулируется. По периферии ткань только немного нагревается и не претерпевает необратимых повреждений.
Протяженность отдельных зон, ширина разреза, кромки обугливания, кромки коагуляции и зоны обратимого изменения ткани в значительной степени зависят от глубины проникновения излучения применяемой длины волны и от многих других параметров. Так, при рассечении (испарении) ткани посредством СС^-лазера ширину кромки обугливания и зоны коагуляции во многом определяют продукты выгорания. Если они активно выдуваются газовой струей из канала рассечения, то образования кромки обугливания не происходит, а образуется очень узкая кромка коагуляции размером около 100 мкм (против 1000 мкм без применения газовой струи). Степень выраженности термических эффектов зависит и от того, является ли поверхность биоткани сухой или влажной, покрытой кровью; от уровня обводненности ткани, её оптических и термических свойств. Кроме того, имеет значение режим лазерного излучения (импульсный, модулированный, непрерывный) и мощность импульса.
Практически вся энергия излучения СОг-лазера (длина волны 10,6 мкм) преобразуется в тепло, что приводит к выпариванию биоткани в зоне операционного воздействия. В зависимости от мощности излучения и от размера пятна излучения, образуемого на биоткани, происходит ее рассечение или поверхностная коагуляция. Глубина рассечения определяется в основном скоростью перемещения точки фокусирования лазерного луча по поверхности биоткани и может достигать нескольких миллиметров. Косметический результат при лазерном удалении пигментных невусов во многом определяется тем, применялось ли воздействие на кожу контактно или дистанционно, непрерывным или импульсным было излучение. Мощность лазерного излучения выбирается в зависимости от конкретных задач, характера удаляемых тканей, степени их васкуляризации и длины волны излучения. Однако необходимо учитывать и следующее обстоятельство. Определенное значение имеет и диаметр используемого световолокна. Так как при одинаковых условиях плотность мощности при применении волокна толщиной 400 мкм намного больше, чем при диаметре 600 мкм. Качество косметического эффекта во многом зависит от выбранной методики удаления, ведения постоперационной раны, регенерационных способностей организма.
Несмотря на большое разнообразие различных высокоэнергетических лазерных приборов, до настоящего времени ни в России, ни за рубежом нет единых четких стандартов по лечению пациентов с доброкачественными невусами с помощью лазерных систем. Вместе с тем, изучение именно этих аспектов проблемы будет способствовать созданию рациональной системы профилактики данного заболевания и снижению показателей заболеваемости населения меланомой.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Статистика

Просмотров за сегодня: _ Просматривают сейчас: 0

Пройдите опрос

Доверяете ли вы врачам

Показать результаты

Загрузка ... Загрузка ...

Рубрики

Реклама