Рубиновый лазер. Принцип работы и применение

• Что такое рубиновый лазер?
• Как работает рубиновый лазер?
• Для чего используется рубиновый лазер?
•   Пигментные поражения
•  Удаление волос при гипертрихозе
•   Удаление татуировок
•   Мелазма
• Что включает в себя лазерная процедура?
• Есть ли побочные эффекты от лечения рубиновым лазером?
• В чем разница рубинового лазера и других типов?

Что такое рубиновый лазер?

Рубиновый лазер - это твердотельный лазер, в котором в качестве лазерной среды используется кристалл синтетического рубина. Активная среда лазера (среда усиления) - это стержень из синтетического рубина, на который подается энергия через оптическую накачку (обычно через ксеноновую трубку).

Длина волны лазера измеряется в нанометрах (нм). Рубиновые лазеры производят импульсы видимого света насыщенного красного цвета с длиной волны 694,3 нм. Типичная длительность импульса рубинового лазера составляет миллисекунду.

Как работает рубиновый лазер?

Рубиновый лазер с Q-переключением (Q-switching), используется для лазерной косметологии, работает по принципу селективного термолиза. Q-switching относится к технике получения лазерных лучей высокой интенсивности в очень коротких импульсах.

Активная среда (кристалл рубина) обеспечивает высокую выходную энергию (100-200 МВт) при очень коротком времени импульса (20-80 наносекунд) на длине волны 694 нм.

Рис. 1. Накачка рубинового лазера 

Выбранная длина волны лазерного излучения поглощается в высокой степени целевой структурой (называемой хромофором) по сравнению с окружающими тканями. Продолжительность импульса лазерной энергии короче, чем время термической релаксации структуры-мишени. Это время, необходимое для охлаждения мишени на 50% от ее пиковой температуры после облучения.

Хромофорами кожи являются меланин — пигмент эпидермиса — и гемоглобин — красный пигмент крови.

Данная длительность импульса гарантирует, что воздействие тепловой энергии ограничивается целевой структурой и не влияет на окружающие ткани.

Когда свет рубинового лазера попадает на кожу, он может отражаться, передаваться или поглощаться. Поглощенная энергия отвечает за клинический эффект, поскольку она преобразуется в тепловую энергию (тепло) хромофорами, убивая таким образом больные клетки. Хромофоры кожи, на которые обычно нацелен рубиновый лазер, - это гемоглобин, меланин и чернила для татуировок, каждый из которых имеет свой уникальный спектр поглощения лазерного излучения.

Осложнения возникают, когда энергия, предназначенная для целевого хромофора, неселективно распространяется и поглощается окружающими тканями и структурами.

Для чего используется рубиновый лазер?

С помощью лучей рубинового лазера можно лечить различные заболевания кожи и выводить татуировки: 

Пигментные поражения

С помощью рубинового лазера можно избавиться от различных кожных заболеваний и пятен:

• Возрастные пятна (солнечные лентигины);
• Веснушки / эфелиды;
• Невус Ота/Ито;
• Плоские врожденные меланоцитарные невусы;
• Невус спилус (крапчатый лентигинозный невус); 
• Гиперпигментированные пятна.

Световые импульсы (694 нм) воздействуют на меланин (коричневый пигмент) на различной глубине на коже или под ней.

Результативное лечение пигментных пятен на коже может быть достигнуто примерно после 1-6 сеансов рубинового лазера при уровне флюенса 8-10 Дж/см2. Лечение можно повторять каждые 8 недель.

Рис. 2. Устройство рубинового лазера 

Удаление волос при гипертрихозе (избыточное оволосение тела)

Рубиновый лазер (длина волны 694 нм, длительность импульса 3 мс, поток энергии 46,5 Дж/см2) в режиме без Q-переключения был испытан в качестве устройства для эпиляции (удаления волос) у пациентов с гипертрихозом.

Световые импульсы направлены на волосяной фолликул, что приводит к выпадению волос и сводит к минимуму их дальнейший рост. Процент удаленных пушковых волос за сеанс зависит от места на теле, при этом участки с более тонкой кожей (например, подмышки и зона бикини) обычно реагируют лучше, чем участки с толстой кожей (например, спина и подбородок).

Как правило, для достижения постоянного сокращения роста волос требуется 3 или более процедур. Процедуры повторяются каждые 4-8 недель. Лазерное лечение обычно неэффективно для волос светлого цвета (светлых/серых), но эффективно для лечения темных (коричневых/черных) волос у пациентов с типами кожи I - III по Фицпатрику и, возможно, светлой кожей IV типа.

Крайняя осторожность рекомендуется пациентам с загорелой или темной кожей, поскольку лазер может разрушить меланин, что приводит к появлению белых пятен на коже.

После процедуры пациенты должны избегать пребывания на солнце и пользоваться солнцезащитными кремами широкого спектра действия с фактором защиты от солнца (SPF) 50 или выше.

Удаление татуировок

Результат выведения татуировок и перманентного татуажа рубиновым лазером с переключением добротности во многом зависит от используемых чернил или красителя. Пигмент из кожи выводится с помощью процедуры селективного фототермолиза. Рубиновый лазер применяется для определенной цветовой гаммы:

• Синие и черные татуировки хорошо реагируют на удаление рубиновым лазером, поскольку они поглощают красный лазерный свет;
• Результат удаления зеленых чернил для татуировок варьируется;
• Желтые и красные татуировки обычно плохо реагируют на рубиновый лазер.

Рис. 3. Удаление татуировок рубиновым лазером 

При исследовании эффективности лазерного удаления татуировок рубиновый лазер с Q-переключением имел самый высокий уровень очищения синих и черных тату по сравнению с Nd:YAG лазером с Q-переключением (1064 нм, 10-20 наносекунд, размер пятна 3,0 мм, 5-10 Дж/см2) и александритовым лазером с Q-переключением (755 нм, 50-100 наносекунд, размер пятна 3,0 мм, 6-8 Дж/см2). 

Типичные настройки рубинового лазера с Q-switched для удаления татуировок: длина волны 694 нм, импульс 25-40 наносекунд, размер пятна 5,0 мм и поток 4-10 Дж/см2.

Для полного удаления любительских татуировок необходимо от четырех до шести процедур с интервалом в 3 недели. Обезвреженные частицы попадают в лимфоток – и постепенно выводятся из организма. Из-за большей плотности пигмента для полного удаления профессионально нанесенных (машинных) татуировок обычно требуется больше сеансов лечения (около 6-10 сеансов).

Пациенты с кожей IV-VI типов  медленнее реагируют на рубиновый лазер, чем светлокожие пациенты. Это связано с тем, что эпидермальный меланин, расположенный над чернилами татуировки, поглощает значительную часть лазерного излучения.

Лазерное косметологическое лечение включает избирательное разрушение молекул чернил, которые затем поглощаются макрофагами (иммунными клетками) и выводятся из организма. При использовании рубинового лазера для удаления татуировок могут возникнуть некоторые осложнения:

• волдыри;
• гипопигментация;
• келоидные рубцы.

Мелазма

Мелазма - это приобретенное пигментное расстройство, характеризующееся появлением  коричневых и гиперпигментированных пятен, которые обычно появляются на лице. Роль рубинового лазера в лечении мелазмы противоречива, поскольку исследования показывают разную эффективность результатов. Однако одно исследование показало, что 6 сеансов низкодозового фракционного QSRL (694 нм) с интервалом в 2 недели при флюенсе 2-3 Дж/см2 и длительности импульса 40 наносекунд эффективны в лечении пациентов с мелазмой.

Что включает в себя лазерная процедура?

Очень важно, чтобы дерматокосметолог поставил правильный диагноз до начала лечения, особенно при пигментных поражениях, чтобы избежать ошибочного лечения рака кожи, такого как меланома. В течение всего сеанса лечения пациент должен носить защиту для глаз, состоящую из непрозрачного покрытия или очков.

На область воздействия может быть нанесен местный анестетик, но обычно в этом нет необходимости. Во время всех процедур удаления волос применяется охлаждающая насадка. Некоторые лазеры имеют встроенные охлаждающие устройства.

Сразу после процедуры можно приложить пакет со льдом, чтобы успокоить обработанную область.

В первые несколько дней после процедуры следует избегать расчесывания зоны и/или использования абразивных средств для очистки кожи. Повязка или пластырь могут помочь предотвратить истирание обработанной области. Во время курса лечения пациенты должны защищать область от воздействия солнца, чтобы снизить риск поствоспалительной гиперпигментации.

Рис. 4. Длина волны рубинового лазера 

Есть ли побочные эффекты от лечения рубиновым лазером?

Побочные эффекты от лечения рубиновым лазером обычно незначительны и могут включать в себя:

• Боль во время лечения (уменьшается контактным охлаждением и, при необходимости, местной анестезией);
• Покраснение, отек и зуд сразу после процедуры могут сохраняться несколько дней после лечения;
• В редких случаях пигмент кожи может поглотить слишком много световой энергии, что может привести к образованию волдырей (лазерный ожог). Ожог проходит со временем без специального лечения;  
• Изменения в пигментации кожи. Иногда пигментные клетки (меланоциты) могут быть повреждены, оставляя более темные (гиперпигментация) или более бледные (гипопигментация) участки кожи. Как правило, косметические лазеры с меньшей вероятностью приведут к таким последствиям у людей со светлым, а не темным оттенком кожи;
• Синяки возникают у 10% пациентов. Исчезают самостоятельно спустя пару дней; 
• При несоблюдении правил проведения процедуры можно занести бактериальную инфекцию. 

В чем разница рубинового лазера и других типов?

Особенностью рубинового лазера является самая короткая длина волны 694 нм. Мощность составляет 40-60 Дж/кв. см. Частота импульсов 1 Гц. 

Его не рекомендуется использовать на темной коже и светлых волосах, так как могут остаться шрамы и ожоги. Здесь стоит обратить внимание на диодный лазер, который не имеет таких ограничений (александритовый лазер также не используется на светлых волосах). К положительным сторонам рубинового лазера можно отнести низкую стоимость процедуры, возможность использования на всех участках тела.