Сравнение эпидермального повреждения длинноимпульсным лазером Nd:YAG 1064 нм и александритовым лазером 755 нм в условиях относительно высокой плотности энергии: количественная и гистологическая оценка

Цель: Целью этого исследования было сравнить степень повреждения эпидермальной / дермальной ткани количественно и гистологически после лазерного облучения, чтобы найти идеальные условия лечения с относительно высокой плотностью энергии для омоложения кожи.

Исходные данные: в ряде недавних исследований оценивалась клиническая эффективность и безопасность терапевтических лазеров в условиях относительно низкой плотности потока энергии.

Методы: мы передали длинноимпульсные лазеры Nd: YAG 1064 нм и александрита 755 нм на кожу свиньи в зависимости от плотности энергии и диаметра пятна, а также расчетной температуры эпидермиса / кожи. Образцы кожи свиньи окрашивали гематоксилином и эозином для гистологической оценки. Условия флюенса составляли 26, 30 и 36 Дж / см2, а условия диаметра пятна составляли 5, 8 и 10 мм. Длительность импульса для всех экспериментов составляла 30 мс.

Результаты: Оба лазера вызвали надежное термическое повреждение дермы без серьезных повреждений эпидермиса при относительно высокой плотности энергии излучения. Лазер с длиной волны 1064 нм обеспечивал более активные волокнистые образования, чем лазер с длиной волны 755 нм, при одновременном повышении риска повреждения тканей. Выводы: идеальные условия лечения для омоложения кожи были диаметром 8 мм с 30 Дж / см2 и диаметром 10 мм с 26 Дж / см2 для лазера 1064 нм и диаметром 8 мм с 36 Дж / см2 и диаметром 10 мм с 26 Дж / см2 для лазера 755 нм.

Введение

Неинвазивное омоложение кожи (NSR) — это метод лечения, разработанный для решения эстетических проблем, вызванных повреждениями кожи, вызванными солнечным светом или окружающей средой или источниками энергии видимого и инфракрасного света. Методы NSR стали популярными среди пациентов и хирургов при косметическом лечении стареющей кожи, из-за низкой частоты побочных эффектов от длительного воздействия ультрафиолетовых лучей. Этот неабляционный метод выборочно передает тепловую энергию нижним слоям дермы, не повреждая эпидермис, способствуя стимуляции активности фибробластов и ремоделированию коллагена. Эти фотобиологические механизмы могут обратить вспять фотостарение кожи. NSR включает широкий спектр неинвазивных методов, использующих некогерентный свет, лазерные системы или радиочастоты, которые включают интенсивный импульсный свет, инфракрасный свет, импульсный краситель, александрит, CO2, эрбий-иттриевый алюминиевый гранат (Er: YAG) и легированный неодимом Nd:YAG-лазеры. Среди этих методов, Nd: YAG и александритовый лазеры демонстрируют характерные лечебные свойства для омоложения кожи. Эти лазеры могут привести к клиническим улучшениям морщин и текстуры кожи, а также к атрофическим рубцам от угревой сыпи. Более того, косметическая лазерная дерматология для фотоэпиляции, устранения варикозного расширения вен и пигментных поражений также может быть хорошо управляемой.

Основываясь на этих клинических характеристиках, в ряде исследований оценивали лечебное воздействие терапевтических лазеров на стареющую кожу при различных условиях облучения. Chan et al. оценили эффективность 1064 нм Nd: YAG-лазера с модуляцией добротности для омоложения кожи и обнаружили небольшую связь между лазерным тонированием с низкой плотностью энергии и пятнистой депигментацией. Trelles и др. оценили использование длинноимпульсного 1064 нм Nd: YAG-лазера с низкой плотностью энергии для удаления периокулярных и периоральных морщин. В своем клиническом исследовании Ли и др. сравнили эффективность лечения лазерами Nd: YAG с длиной волны 1064 нм и длиной волны 1064 нм на расширенных лицевых порах и предположили возможную роль лазеров Nd:YAG в модуляции размера пор. Для лечения морщин на лице Крейн и др. оценили эффективность и безопасность александритового лазера с длиной волны 755 нм в зависимости от различных значений плотности энергии и фиксированного диаметра пятна. Тирни и др. оценили степень улучшения после серии процедур с использованием александритового лазера с длиной волны 755 нм для лечения гипертрофических, узловых и макулярных пятен портвейна. Для лечения стойкой пигментации после безуспешной депигментационной терапии витилиго Рао и др. использовали александритовый лазер 755 нм с модуляцией добротности и достигли отличных результатов, без рецидива пигмента после 1 года наблюдения.

Однако существующие подходы имеют два основных ограничения. Во-первых, современные подходы дают легкие и незначительные улучшения в отношении фотоиндуцированного старения, поскольку они передают терапевтический лазер с низкой плотностью энергии. Во-вторых, в большинстве существующих исследований использовался александритовый лазер с длиной волны 755 нм для удаления нежелательных волос и татуировок из-за относительно низкой глубины проникновения. Как правило, увеличивается риск вредного повреждения кожи, в то же время увеличивается и полезное термическое повреждение; когда плотность энергии увеличивается, к коже передается более высокая тепловая энергия. Следовательно, можно обеспечить более убедительные результаты лечения, если будут установлены оптимальные условия облучения с относительно высокой плотностью энергии. В частности, количественные и гистологические исследования важны для предотвращения неблагоприятных последствий после лазерной передачи. Используя эти оптимальные условия лечения, можно значительно улучшить клиническую применимость александритового лазера с длиной волны 755 нм для омоложения кожи.

Целью этого исследования является количественное и гистологическое сравнение степени повреждения эпидермальной / дермальной ткани после облучения терапевтическими лазерами, чтобы найти идеальные условия лечения для омоложения кожи в условиях относительно высокой плотности энергии. С этой целью мы пропустили 1064 нм Nd: YAG и 755 нм лазеры на александрите в кожу свиньи с разными диаметрами пятна и плотностью энергии, а также оценили внутреннюю / внешнюю температуру кожи. Мы также гистологически оценили эпидермальные / кожные изменения для каждого лазерного состояния.

Материалы и методы

Подопытные

Образцы кожи иссекали с боков 6-месячных мини-свиней Юкатана, ткань которых по своим свойствам наиболее схожа с кожей человека, в течение 24 часов после эвтаназии животных любые волосы удалялись с помощью электрической машинки для стрижки для более эффективного теплообмена. Размер образцов кожи был установлен равным 50 мм (Ш) × 50 мм (В) × 30 мм (Г).

Согласно нашему предыдущему исследованию в общей сложности было создано три прорези для термопар на глубине 2, 5, 5, 0 и 7, 5 мм для измерения температуры кожи. Для прокалывания дермы кожи свиньи использовали иглы 21 калибра, 30 мм, которые располагали параллельно коже свиньи. Мы быстро вставляли провода термопары в иглы, пока каждая из них не выходила за пределы кончика на 10 мм. Температуропроводность каждого образца кожи составляла 0, 82 × 10–7–0, 6 × 10–7 м2 / сек, в пределах 71–100% от таковой для кожи человека (0, 82 × 10–7–1, 2 × 10–7 м2 / сек).

Условия лазерного облучения

Длинноимпульсные лазеры на Nd: YAG 1064 нм и александритовые лазеры 755 нм пропускали через образцы кожи свиней и анализировали распределение внутреннего / внешнего тепла. Чтобы установить оптимальные условия облучения для омоложения кожи при относительно высокой плотности энергии излучения, условия плотности энергии были установлены равными 26, 30 и 36 Дж / см2, а условия диаметра пятна составляли 5, 8 и 10 мм при каждом условии плотности энергии. Длительность импульса для всех экспериментов была обозначена как 30 мс. Основываясь на этих условиях испытаний, мы оценили эффективность лечения и безопасность терапевтических лазеров для девяти различных условий облучения.

Измерения температуры

Температуру эпидермиса образца кожи свиньи измеряли с помощью коммерческой инфракрасной (ИК) камеры модели 876. ИК-камера могла непрерывно и одновременно фиксировать максимальную и минимальную температуры, тогда как разрешение тепловых изображений составляло 640 × 480 пикселей при минимальном расстоянии фокусировки 0, 4 м. Температурная чувствительность была ниже 80 мК при 30 ° C, а спектральный диапазон — 8–14 мкм. Диапазоны измерения температуры можно было вручную переключать с −20–100 ° C на диапазоны 0–280 ° C, а точность измерения составляла ± 2 ° C и ± 2% соответственно. Тепловые изображения получали каждые 0, 01 секунды и анализировали с помощью программного обеспечения AnalyzIR + 1.2.

Температуру дермы измеряли на глубине 2, 5, 5, 0 и 7, 5 мм термопарой K-типа после введения проволочных сенсоров в пазы термопары. Диаметр используемой термопары составлял 1, 57 мм. Диапазоны измерения температуры находились в пределах –200–1200 ° C, погрешность ± 0, 75%. Данные о температуре были получены с использованием карты сбора данных (DAQ) NI PCI-611 (National Instruments, Остин, Техас) с помощью программного обеспечения LabVIEW (National Instruments). Мы сосредоточились на максимальных температурах слоев эпидермиса и дермы, чтобы сравнить термические ограничения повреждения кожи для каждого условия лечения.

Гистологическая оценка

Образцы для рутинной пункционной биопсии толщиной и диаметром 8 мм были взяты из областей, пропускаемых лазером, с использованием биопсийного штампа BP-80F после трехкратного облучения каждым лазером для проведения гистологического исследования. Все образцы биопсии фиксировали в 10% формалине и заливали парафином. Затем образцы делали на срезы толщиной 5 мкм и окрашивали гематоксилином / эозином (H&E) для оценки эпидермальных / дермальных изменений. Гистологические изображения слайдов получали при 100-кратном увеличении с использованием калиброванного светового микроскопа CH-2.

Анализ данных

Для статистического анализа данные были проанализированы с использованием парного анализа t-критерия с помощью SPSS (версия 12.0 для Windows, Чикаго, Иллинойс). Значение p <0,5 считалось статистически значимым.

Полученные результаты

Сравнение максимальных температур кожи между лазерами на Nd: YAG 1064 нм и на александрите 755 нм для различных условий передачи

Температуры дермы были выше при использовании лазера 1064 нм, чем при использовании лазера 755 нм для всех экспериментальных условий (p <0,05). Температура дермы непрерывно повышалась по мере увеличения диаметра пятна и плотности потока энергии с каждой глубиной проникновения. Приращения температуры также постоянно увеличивались по мере увеличения диаметра пятна и плотности потока энергии для всех условий испытаний, и эти приращения были больше в условиях 1064 нм, чем в условиях 755 нм (p <0,05). На температуру дермы гораздо сильнее влияли изменения диаметра пятна, чем изменения плотности энергии, независимо от типа лазера.

С другой стороны, температура дермы снижалась по мере увеличения глубины проникновения независимо от типа лазера, а снижение температуры резко увеличивалось по мере увеличения плотности потока энергии и диаметра пятна (p <0,05). Снижение температуры при 10 мм и 36 Дж / см2 между глубиной проникновения 2,5 и 7,5 мм было в ∼4,85 и 6,13 раз больше, чем при условии 5 мм и 26 Дж / см2 для каждого лазера, соответственно. Напротив, разница температур между терапевтическими лазерами заметно уменьшалась по мере увеличения глубины проникновения. Хотя температуры дермы в основном были показаны в группе 1064 нм при глубине проникновения 7,5 мм, различия были довольно небольшими.

Сравнение максимальных температур эпидермиса между лазерами на Nd: YAG 1064 нм и александритовыми лазерами 755 нм в зависимости от условий различной плотности энергии и диаметра пятна

Температуры эпидермиса были выше в группах лазера 755 нм, чем в группах 1064 нм для всех экспериментальных условий, тогда как приращения температуры также были немного больше в условиях 755 нм (p <0,05). Температура эпидермиса непрерывно повышалась по мере увеличения диаметра пятна и плотности потока энергии. Однако на температуру поверхности более серьезно влияли изменения флюенса, а не изменения диаметра пятна, в отличие от результатов для слоя дермы. Более того, температурные вариации эпидермальных слоев были относительно небольшими по сравнению с температурными вариациями дермальных слоев для всех условий облучения. Максимальная разница температур была> 50 ° C на глубине 2,5 мм, тогда как разница была <10 ° C на эпидермальных слоях.

Гистология

Контрольные образцы не имели термических повреждений на поверхности кожи, а наши образцы кожи состояли из эпидермиса, дермы и дермальных придатков. При диаметре пятна 5 мм и 1064, и 755 нм лазеры вызывали лишь незначительные деформации волокон в слоях дермы для всех условий плотности энергии, и не происходило серьезного повреждения тканей. При диаметре пятна 8 мм в слоях дермы образовывалось больше фиброзных тканей по мере увеличения плотности потока энергии. В частности, лазеры с длиной волны 1064 и 755 нм вызывали наиболее активную стимуляцию активности фибробластов и реформирование коллагена при флюенсе 30 и 36 Дж / см2 соответственно без каких-либо серьезных повреждений. В случае диаметра пятна 10 мм каждый лазер обеспечивал клинически значимые изменения только при флюенсе 26 Дж / см2. Однако условия облучения 8 мм с 36 Дж / см2, 10 мм с 30 Дж / см2 и 10 мм с 36 Дж / см2 для лазера 1064 нм, а также 10 мм с 30 Дж / см2 и 10 мм с 36 Дж / см2 для 755-нм лазера, когда температура дермы поднялась> 70 ° C, вызвали значительное повреждение тканей эпидермального и дермального слоев. Состояние флюенса 36 Дж / см2 вызвало серьезные повреждения эпидермиса, такие как эпидермолиз и ороговение, сопровождающиеся разрушением базальных слоев и некрозом эпидермиса.

Обсуждение результатов

Метод NSR доставляет полезные пакеты фототермических повреждений нижнему слою дермы через эпидермис без каких-либо значительных травм, способствуя заживлению ран и приводя к регенерации и ремоделированию коллагена и гистологически оценить изменения эпидермиса / дермы одновременно после лазерной передачи. В нашем исследовании мы передали длинноимпульсные лазеры на Nd: YAG 1064 нм и на александрит 755 нм на образцы кожи свиней и оценили степень повреждения эпидермальной / дермальной ткани для различных условий передачи.

Анализ максимальных температур между слоями эпидермиса и дермы выявил совершенно разные характеристики колебаний температуры. Температура эпидермиса и ее приращения были больше в группах лазера 755 нм, чем в группах 1064 нм, тогда как для слоев дермы были получены противоположные результаты. Эти результаты в основном являются результатом различных характеристик проникновения двух лазеров. Лазер с длиной волны 755 нм проникает более мелко, чем лазер с длиной волны 1064 нм, в силу своей природы. Следовательно, тепловая энергия сосредоточена на относительно небольшой глубине. С другой стороны, лазер с длиной волны 1064 нм более глубоко концентрирует тепловую энергию при тех же условиях облучения из-за относительно высокой проницаемости. Таким образом, на температуру эпидермиса сильнее влиял лазер с длиной волны 755 нм, тогда как лазер с длиной волны 1064 нм вызывал большие колебания температуры в слое дермы.

Более того, на температуру эпидермиса больше влияли флюенсы, чем диаметр пятна, тогда как на температуру дермы больше влияли изменения диаметра пятна. Изменения плотности энергии не приводят к значительному изменению глубины проникновения, в то время как температура эпидермиса сильно зависит, поскольку плотность энергии указывает плотность энергии, приходящуюся на единицу площади. Увеличение диаметра пятна сильно влияет на глубину проникновения, потому что единичная площадь, на которой сосредоточена тепловая энергия, увеличивается. Следовательно, тепловая энергия передается глубже, и температура дермы значительно изменяется по мере увеличения диаметра пятна. Эти характеристики ответственны за особые колебания температуры между слоями эпидермиса и дермы.

В своем экспериментальном исследовании Лич и др. сообщили о 47 ° C в качестве предельной температуры для видимых изменений эпидермиса и 50–55 ° C в качестве порога для необратимых повреждений. Более того, температура дермы в пределах 60–70 ° C может обеспечить более плотную кожу, вызывая полезные термические повреждения слоев дермы и способствуя регенерации коллагена. Однако необратимые повреждения могут возникать, когда температура кожи повышается> 80 ° C.30 В наших экспериментах все условия облучения, за исключением условий 10 мм и 36 Дж / см2, показали температуру эпидермиса <47 ° C и не вызвали серьезного повреждения тканей. С другой стороны, только условия 8 мм с 30 Дж / см2 и 10 мм с 26 Дж / см2 для группы лазеров 1064 нм и условия 8 мм с 36 Дж / см2 и 10 мм с 26 Дж / см2 для группы лазеров 755 нм соответствовала вышеупомянутым идеальным температурным условиям дермы. Условия облучения 10 мм и 36 Дж / см2 не подходили для омоложения кожи, поскольку эпидермальная и дермальная температуры были увеличены> 47 ° C и 80 ° C соответственно.

Эти экспериментальные результаты были очень похожи на гистологические результаты для всех экспериментальных условий. Условия обработки 8 мм с 30 Дж / см2 и 10 мм с 26 Дж / см2 для группы 1064 нм, а также 8 мм с 36 Дж / см2 и 10 мм с 26 см2 для группы 755 нм, обеспечили гистологически значимые результаты. Кроме того, условия 10 мм и 36 Дж / см2, которые повышают температуру эпидермиса> 80 ° C, вызывают необратимые повреждения слоев дермы. Примечательно, что группа лазеров с длиной волны 1064 нм обычно показывала более активные волокнистые образования, чем группа лазеров с длиной волны 755 нм при тех же условиях передачи. Более того, условие 10 мм и 36 Дж / см2 вызывало коллапс базальных слоев, а также эпидермальный некроз в условиях лазера 1064 нм, тогда как базальные слои не разрушались в условиях лазера 755 нм из-за относительно низких внутренних температур.

Следовательно, лазер с длиной волны 1064 нм может привести к более серьезным повреждениям тканей во время лазерного лечения, хотя могут быть получены более благоприятные результаты лечения из-за более глубокой проникающей способности. В соответствии с этими количественными и гистологическими результатами мы выбрали условия облучения 8 мм с 30 Дж / см2 и 10 мм с 26 Дж / см2 для 1064 нм Nd:YAG-лазера и условия 8 мм с 36 Дж / см2 и 10 мм с 26 Дж / см2 для александритового лазера 755 нм как идеальные условия лечения для омоложения кожи. Мы также обнаружили потенциальную клиническую полезность лечения Nd: YAG и александритовым лазером с использованием относительно высокой плотности энергии излучения для старения кожи.

В этом исследовании не использовались процедуры охлаждения во время передачи лазера, так как мы сосредоточились только на повреждении тканей, вызванном терапевтическими лазерами, без каких-либо внешних условий. Как правило, процедуры охлаждения могут минимизировать серьезное повреждение тканей на эпидермальных слоях, тем самым повышая безопасность лечения. Однако лечебный эффект может ухудшиться даже при тех же условиях лечения, поскольку эпидермальная и кожная температуры резко снижаются. Эти аспекты указывают на то, что при лазерной терапии доступны более высокие значения плотности энергии. Следовательно, наши оптимальные диапазоны лечения могут быть расширены, если процедуры охлаждения используются до и после лазерной передачи.

Выводы

Результаты настоящего исследования показали, что лазеры на Nd: YAG 1064 нм и на александрите 755 нм могут обеспечить надежное термическое повреждение дермы без каких-либо серьезных повреждений эпидермиса в условиях относительно высокой плотности энергии. Более того, лазер с длиной волны 1064 нм обеспечивал более активные волокнистые образования, чем лазер с длиной волны 755 нм, при одновременном повышении риска повреждения тканей. Основываясь на этих экспериментальных результатах, мы выбрали оптимальные условия лечения для омоложения кожи: 8 мм с 30 Дж / см2 и 10 мм с 26 Дж / см2 для лазера 1064 нм, 8 мм с 36 Дж / см2 и 10 мм с 26 Дж / см2. Дж / см2 для лазера 755 нм соответственно.

Фракционное абляционное лечение углекислотным лазером мультиплексной стеатоцистомы

Множественная стеатоцистома хорошо известное состояние, при котором у субъектов развиваются дермальные кисты, обычно наследуемые по аутосомно-доминантному типу, хотя они могут возникать спорадически. В этом клиническом случае описывается успешное лечение 51-летней женщины со стеатоцистомами, ограниченными области лица, у которой после двух процедур с фракционным абляционным углекислотным лазером не образовывались кисты в течение 3 лет. Мы пришли к выводу, что это лечение следует рассматривать как эффективный и действенный вариант лечения пациентов со множественной стеатоцистомой.

Читать далі

Влияние различной продолжительности импульса на эффективность удаления волос с помощью длинноимпульсного александрита: сравнительное исследование разделенного лица

Введение. Лазерная эпиляция широко используется большим количеством пациентов, жалующихся на нежелательные волосы. Однако мало что известно о влиянии изменения длительности импульса на клинические результаты и побочные эффекты. Это исследование было направлено на изучение эффективности удаления волос с помощью александритового лазера с различной длительностью импульса.

Читать далі

Лазерная липосакция в контурной пластике тела

Лазерная липосакция изначально была разработана как метод лазерного липолиза. В 1992 году Апфельберг первым описал прямое действие лазера на жировую ткань. Изначально методика была разработана только для липолиза нежелательного жира на небольшом участке без всасывания растворенного жира. Позже она превратилась в липосакцию с помощью лазера, которая представляет собой метод, сочетающий разрушение адипоцитов с помощью лазерного луча и отсасывания растворенного жира из обработанной области с помощью различных типов канюль.

Читать далі

Теоретические соображения при лазерной эпиляции

Недавние клинические испытания подчеркнули возможность использования света для избирательного разрушения волосяных фолликулов. Необратимое удаление, которое происходит с использованием этих систем, похоже, является результатом нескольких сеансов лечения. В этой статье мы рассмотрим биологические и физические основы лазерной эпиляции.

Читать далі

Эффект создания пространства для образования новой кости за счет подавления рубцового сокращения эпителия слизистой оболочки после удаления зуба диодным лазером и CO2-лазером

Когда рана после удаления зуба закрывается, эпителий слизистой оболочки препятствует образованию новой костной ткани, вторгаясь в лунку после удаления зуба. Таким образом, высота альвеолярного гребня уменьшается, вызывая значительное угнетение слизистой оболочки альвеол. В этом исследовании мы создали модель удаления зуба и изучили влияние лазерного излучения с помощью CO2 и диода на динамику экспрессии миофибробластов через α-SMA и TGF-β1.

Читать далі

Ревизия атрофических линейных рубцов на лице с помощью точечного CO2-лазера

Поскольку в последнее время наблюдается рост интереса к эстетике, растет число пациентов, желающих вылечить шрамы на лице. В этом текущем отчете демонстрируется ревизия рубца с использованием обычного точечного CO2-лазера независимо от эстетических единиц для сглаживания рубцовой ткани и стимуляции синтеза коллагена для атрофических рубцов на лице.

Читать далі

Ревизия атрофических линейных рубцов на лице с помощью точечного CO2-лазера

Поскольку в последнее время наблюдается рост интереса к эстетике, растет число пациентов, желающих вылечить шрамы на лице. В этом текущем отчете демонстрируется ревизия рубца с использованием обычного точечного CO2-лазера независимо от эстетических единиц для сглаживания рубцовой ткани и стимуляции синтеза коллагена для атрофических рубцов на лице.

Читать далі

Результат применения различных длин волн эндовенозного лазера для абляции большой подкожной вены

Целью этого рандомизированного проспективного слепого исследования было определение относительного воздействия двух длин волн лазера при лечении недостаточности большой подкожной вены (БПВ).

Читать далі

Лазерное лечение витилиго

Витилиго остается серьезной проблемой в области дерматологии. По сей день окончательного лекарства не существует. А вот лазерное лечение имеет преимущество в целенаправленном лечении витилиго и кажется разумным вариантом при локализованном витилиго. Более того, у большинства пациентов поражение поверхности тела ограничено. Все большее количество сообщений подчеркивает ценность лазеров как средства лечения витилиго. Кроме того, появляются новые лазеры, которые пытались использовать для лечения витилиго, в том числе гелий-неоновые лазеры с низкой энергией 632, 8 нм, абляционные фракционные лазеры, 311-нм титан-сапфировый лазер с переключением усиления и 355-нм монохроматический ультрафиолетовый A1 лазер.

Читать далі
Заказать услугу

    ×
    Оставить отзыв
    ×
    Задать вопрос

      ×
      Заказать звонок

        Обратный звонок

        Оставте заявку и мы перезвоним вам

        ×
        Фото консультация

          ×
          Оставить отзыв

            Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

            ×