Trochę historii o aparatach IPL
Historia powstania IPL rozpoczyna się w 1996 r kiedy to Shimon Eckhouse Ph.D.,i Michael Kriendel Ph.D opracowali podstawy teoretyczne („The Application of Selective Photothermolysis in Treating Leg Veins and Other Benign Vascular Lesions”, Shimon Eckhouse Ph.D., Michael Kriendel Ph.D., ESC Medical Systems, April 1996).Pierwszy aparat IPL pod nazwą PhotodermTM wprowadziła na rynek firma ESC / Sharplan.
Impulsem do zajęcia się tym problemem były dobre efekty terapeutyczne uzyskiwane w dermatologii przy użyciu lasera. Jak wiadomo laser emituje światło tylko o jednej długości fali, natomiast każda zmiana chorobowa wymaga stosowania innej długości fali. Tak więc zachodziła konieczność wyposażenia gabinetu w kilka różnych laserów, co przy ich wysokiej cenie było trudne dla większości właścicieli.
IPL okazał się znacznie tańszym aparatem oraz posiadającym możliwość prostej zmiany długości fali emitowanego impulsu. W pierwszych aparatach zmiany dokonywano poprzez wymianę filtru (PhotodermTM, a potem VascuLight™). Zawsze były to filtry szafirowe, ponieważ inne szkło pęka.
Pierwsze aparaty IPL na rynek polski wprowadził SHAR-POL w 1998r. Był to PhotodermTM, a potem VascuLight™.
VascuLight™ był skuteczny, ale jego obsługa była skomplikowana przez bardzo dużą ilość czynników, które należało uwzględnić. Z tego powodu ten sam aparat dobrze działał w rękach jednego operatora, a źle w rękach innego. Dzięki doświadczeniu inżynierowie skupili się na optymalizacji filtracji światła, uproszczeniu ustawianych parametrów oraz optymalizacji chłodzenia skóry. Zaowocowało to powstaniem systemów, w których ograniczono ilość filtrów, oraz nastawiano automatycznie parametry impulsu. Systemy te uzyskiwały skuteczność podobną do pierwotnej konstrukcji, tyle że znacznie łatwiej było opanować technikę pracy.
Są trzy podstawowe różnice między światłem generowanym przez laser a IPL:
- zakres emitowanych długości fal – światło lasera jest monochromatyczne, tzn. ma tylko jedną, określoną długość fali – jeden kolor. W urządzeniach IPL zakres emitowanych fal zależy od zastosowanego filtra.
- sposób emisji światła – promień lasera ma określony kierunek i bardzo małą rozbieżność. W urządzeniach IPL z powodu rozbieżnej emisji światła muszą być stosowane prostopadłościenne światłowody przewodzące światło do skóry.
- energia impulsu – systemy IPL posiadają większą sprawność energetyczną oraz znacznie większą plamkę w porównaniu z laserami.
IPL podobnie jak lasery działają w oparciu o selektywną fototermolizę.
Selektywna fototermoliza
Termin selektywna fototermoliza (selective photothermolysis) jest używany w odniesieniu do różnych działań, w których światło jest używane do eliminacji zmian chorobowych bez niszczenia otaczających tkanek. Proces ten, jak nazwa wskazuje ma naturę fototermiczną. Światło wytwarza ciepło, które podgrzewa zmianę chorobową do wystarczająco wysokiej temperatury aby spowodować jej zniszczenie oraz ewentualne usunięcie z tkanki. Np. w przypadku zmian naczyniowych, tkanką biologiczną do usunięcia są naczynia krwionośne. Energia świetlna jest absorbowana przez krew w naczyniach i zamieniana na ciepło, podnosząc temperaturę krwi. Gdy krew osiągnie wystarczająco wysoką temperaturę, koaguluje i niszczy ścianę naczynia, która następnie w procesie fizjplogicznym jest usuwana przez organizm.
Selektywność jest oczywiście głównym czynnikiem, ponieważ zmiana chorobowa powinna być usunięta bez niszczenia zdrowej skóry tzn. muszą być właściwie dobrane parametry używanej wiązki świetlnej.
Selektywność zostaje osiągnięta jeśli zostaną spełnione poniższe kryteria:
- aplikowane światło przenika naskórek bez podgrzewania go ponad próg zniszczenia,
- światło jest lepiej absorbowane w komórkach, które chcemy usunąć, niż w otaczających go tkankach.
Selektywność jest osiągana poprzez sterowanie parametrami światła. Są nimi: zakres długości fali, długość impulsu oraz wielkość naświetlanej powierzchni.
Optyczne własności skóry są silnie zdominowane przez rozpraszanie. Rozpraszanie światła wywołuje odchylenie fotonów od ich pierwotnego kierunku bez absorpcji energii. Absorpcja fotonów w skórze jest uwarunkowana zawartością melaniny w naskórku i połączeniu naskórek-skóra. Skóra funkcjonuje głównie jako ośrodek rozpraszający.
Współczynniki absorpcji i rozpraszania skóry zmniejszają się monotonicznie w funkcji długości fali. Dłuższe fale nie są absorbowane tak bardzo jak fale krótkie, podobnie z rozpraszaniem. Dłuższe fale zatem tracą mniej energii w skórze i penetrują ją głębiej.
Długość impulsu światła powinna być krótsza od czasu relaksacji termicznej TRT ( TRT jest czasem, w którym połowa dostarczonej energii rozprasza się do otaczających tkanek) usuwanej tkanki oraz dłuższa od czasu TRT naskórka. Ustawienia takie powodują że naskórek i tkanka, które nie są leczone, mogą stygnąć podczas impulsu.
Przykładowe wartości TRT: naskórek – 10 ms, naczynie krwionośne o średnicy 0,1 mm – 10 ms, naczynie krwionośne o średnicy 0,2 mm – 40 ms, naczynie krwionośne o średnicy 0,4 mm – 160 ms.
Ważne parametry IPL
Długość fali światła
IPL emituje światło polichromatyczne, czyli jednocześnie wiele długości fal. Wziąwszy pod uwagę, że rozkład energii dla poszczególnych długości fal nie jest równy, a każda z długość oddziałuje na tkankę na innej głębokości oddziaływanie IPL jest trudne do określenia w sposób teoretyczny.
W urządzeniach IPL zakres emitowanych fal zależy od zastosowanego filtra. Przez jego wymianę możemy zmieniać oddziaływanie światła na tkankę – dopasowując jedno urządzenie do wielu problemów estetycznych. Jednak nie wszystkie długości fali możemy w ten sposób uzyskać. W zależności od aplikacji, filtry odcinające widmo emitowanego światła od dołu mają przykładowo wartość: 420, 470, 515, 560, 590, 650 lub 695 nm. Ograniczeniem emitowanych fal od góry jest woda w układzie chłodzenia, płynąca wokół lampy ksenonowej. Pochłania ona fale powyżej 1000 nm. W ten sposób z całego widma emitowanego przez lampę ksenonową pozostaje tylko użyteczna część, w zakresie od długości fali określonej przez filtr, do 1000 nm.
Zmiany naczyniowe i pigmentowe
Główne zastosowanie IPL to usuwanie zmian naczyniowych i pigmentowych. Chromoforami są hemoglobina i melanina.
Optymalny zakres długości fali z punktu widzenia absorpcji światła w naczyniach krwionośnych i przebarwieniach to 500-600 nm. Dłuższe fale (powyżej 600 nm) absorbują się zbyt słabo i efektem ich działania jest jedynie ogólne, nieselektywne nagrzewanie wierzchnich warstw skóry. Z tego względu, im więcej światła w lampie IPL ma długość fali w zakresie 500-600 nm, tym niższa jest energia niezbędna do przeprowadzenia skutecznego zabiegu.
Leczenie trądzika
Fale krótsze 420nm są stosowane w leczeniu trądzika. Fototerapia działa przeciwbakteryjnie, eliminując bakterie odpowiedzialne za trądzik. Regularne zabiegi mogą zmniejszyć produkcję sebum i zapobiec powstawaniu nowych zmian trądzikowych. Sprawdź nasze IPL do leczenia trądziku.
Odmładzanie genowe
W ostatnim okresie czasu wiele gabinetow oferuje odmładzanie genowe aparatem IPL Sciton BBL. Opieraja one swoje zabiegi o wyniki opublikowane w Journal of Investigative Dermatology (2013), Volume 133 Rejuvenation of Gene Expression Pattern of Aged Human Skin by Broadband Light Treatment: A Pilot Study Anne Lynn S. Chang1 , Patrick H. Bitter Jr2 , Kun Qu1 , Meihong Lin1 , Nicole A. Rapicavoli1,3 and Howard Y. Chang .
W artykule przedstawiono wyniki badań zabiegów przeprowadzonych w odstępach 4-tygodniowych, (łącznie trzy zabiegi), stosując filtr odcięcia 515 nm lub 560 nm przy pojedynczym impulsie o czasie trwania 10–20 ms i gęstości energii 8–14 J/ cm2.
Celem było zbadanie molekularnych zmian starzenia się skóry i leczenia BBL. Zaobserwowano liczne zmiany ekspresji genów związane ze ścieżkami poza organizacją tkanki łącznej, które mogą być modulowane przez IPL BBL.
Stosowane w trakcie badań parametry można ustawić w standardowym IPL. Tak więc zastosowanie IPL posiadającymi filtry odcięcia 515 nm lub 560 nm może dać pozytywne efekty odmłodzenia skóry.
Czas trwania impulsu – długość impulsu
Drugim, bardzo ważnym parametrem decydującym o skuteczności zabiegu selektywnej fototermolizy, jest czas impulsu. Czas ten powinien być krótszy od czasu relaksacji termicznej (TRT) zmiany, którą chcemy usunąć.
Z przedstawionego wykresu czasu relaksacji termicznej TRT dla naczyń krwionośnych o różnej średnicy wynika zależność TRT od średnicy naczynia. Przykładowo: naczynie o średnicy 50µm (typowe dla rumienia) ma czas TRT jest na poziomie 2 ms, telangiektazja o średnicy 100 µm to około 7 ms
Klasyczne systemy IPL bez problemu emitują impulsy rzędu 10-30 ms, jednak aby uzyskać czasy impulsu poniżej 10 ms, potrzebna jest wysoka moc szczytowa błysku lampy – tu klasyczne rozwiązania często zawodzą. Przykładem może być leczenia rumienia, dla którego czasy wynoszą 3-4ms. Uzyskiwane typowo impulsy 20 ms ograniczają zastosowania IPL do naczyń powyżej 150 µm, co kwalifikuje do leczenia tylko stosunkowo duże naczynia. Typowo w zmianach rumieniowych znajdujemy naczynia o średnicy 10-100 µm, zatem optymalnym czasem impulsu do usuwania rumienia jest kilka milisekund.
Z przedstawionego wykresu symulacji temperatury naczynia uzyskiwanej dla tej samej energii, dla impulsu o długości trzy razy większej niż TRT (niebieski) oraz trzy razy mniejszej niż TRT (czerwony) widać, że dla impulsu dłuższego niż TRT, znacząca część energii ulega rozproszeniu do tkanek otaczających i temperatura naczynia jest o połowę niższa. W konsekwencji, do osiągnięcia tej
samej temperatury krótszy z impulsów wymaga o połowę mniej energii światła.
W przypadku usuwania zmian pigmentowych, optymalne są impulsy nanosekundowe (lasery q-switch) i pikosekundowe, ale systemy IPL z impulsami milisekundowymi również nadają się do usuwania takich zmian w płytkich warstwach skóry (ang. epidermal-dermal juction).
Energia impulsu, moc urządzenia
Aby usunąć zmianę np. skoagulować naczynie trzeba ją zagrzać do odpowiednio wysokiej temperatury, czyli dostarczyć odpowiednią ilość energii. Ta ilość ciepła jest zależna od czasu grzania, czyli od czasu trwania impulsu światła. I tu problemem jest melanina zawarta w skórze, która pochłania światło. Im dłużej grzejemy leczoną zmianę tym dłużej grzejemy tkanki otaczające, a to jest prosta droga do oparzeń. Czyli warunkiem bezpiecznego zabiegu jest wykonanie go urządzeniem o dużej mocy ponieważ tylko takie urządzenia potrafią wyemitować krótki impuls o dużej energii.
Dla usuwania zmian naczyniowych im więcej światła w lampie IPL ma długość fali w zakresie 500-600 nm, tym niższa jest energia niezbędna do przeprowadzenia skutecznego zabiegu. IPL znanych światowych firm ma gęstość mocy nie przekracającą wartość
2kW/ cm2.
IPL Lumecca Inmode
W 2016 r. pojawiła się nowa konstrukcja lampy IPL, w której zmieniono spektrum szeroko pasmowego, emitowanego światła. Izraelska firma Inmode jako pierwsza zaprezentowała niskociśnieniową lampę IPL Lumecca™, która w paśmie 500-600 nm emituje trzy razy więcej światła w porównaniu do klasycznych, szeroko pasmowych systemów IPL.
Zmiany naczyniowe i pigmentowe
Im więcej światła jest absorbowana w zakresie 500-600 nm, tym niższa jest energia niezbędna do przeprowadzenia skutecznego zabiegu. Lumecca w tym paśmie dostarcza aż 40% całkowitej energii (najlepsza absorpcja melaniny i hemoglobiny). Inne systemy IPL dostarczają jedynie 12-15%. Gęstości mocy Lumecca wynosi 9,9kW/cm2. Te dwa parametry gęstość mocy oraz wysoka absorpcja w zakresie 500-600 nm decydują o skutecznych wartościach parametrów zabiegu usuwania zmian naczyniowych.
Przykładowo, typowa gęstość energii do usuwania rumienia dla aplikatora Lumecca™ 515 nm to 12 J/cm2 , dla czasów impulsu rzędu 3-4 ms. Dla klasycznych systemów IPL wynosi ona 24 – 32 J/cm2, a czasy wynoszą powyżej 10ms.
Dzięki tym własnością Lumecca uzyskuje się większą skuteczność przy mniejszej ilości zabiegów 1 do 2 zamiast 4 do 5 oraz znacząco zwiększa się ilość naczyń, które są możliwe do usunięcia.. Uzyskiwanie tak krótkich czasów impulsów zbliża system IPL Lumecca do złotego standardu, jakim w usuwaniu zmian naczyniowych jest laser barwnikowy.
W przypadku usuwania zmian pigmentowych podobnie jak opisano powyżej, w porównaniu do klasycznych IPL, system Lumecca™ dzięki większej mocy (krótsze czasy impulsu) oraz większej absorpcji w melaninie (40 % spektrum światła w paśmie 500-600 nm), zapewnia większą selektywność i mniejsze nagrzewanie tkanek otaczających. Krótsze impulsy pozwalają na usuwanie zmian pigmentowych we wcześniejszym stadium (o mniejszym kontraście w stosunku do skóry), w czasie gdy jeszcze nie są widoczne dla nieuzbrojonego oka.
Odmładzanie genowe skóry
IPL Lumecca posiada filtr odcięcia 515nm oraz możliwość nastawienia czasu impulsu w zakresie 1,5 – 20ms oraz gęstości energii 5 – 30 J/cm2. Są to zakresy parametrów, które umożliwiają wykonanie zabiegów odmładzania genowego.
Zalety Lumecca
Dzięki swoim cechom, Lumecca™ Inmode to system IPL wyróżniający się spośród klasycznych urządzeń. Lumecca™Inmode umożliwia:
- lepsze dopasowanie światła do usuwanych zmian naczyniowych i pigmentowych – naczynka o średnicy usuwanie 10-100µm, zmiany pigmentowe we wcześniejszym stadium (o mniejszym kontraście w stosunku do skóry), w czasie gdy jeszcze nie są widoczne dla nieuzbrojonego oka.10-100µm. W większości oferowanych na rynku IPL najkrótszy czas impulsu ma wartość 10ms lub wyższą, a gęstość mocy 2kW/ cm2 lub niższą.
- większe bezpieczeństwo zabiegu – brak ryzyka oparzenia. Im mniejsza jest skuteczna wartość gęstości energii dla danego zabiegu tym mniejsze ryzyko przegrzania tkanek sąsiadujących. Dla większości oferowanych na rynku IPL jest ona dwukrotnie wyższa niż dla Lumecca
- odmładzanie skóry jest związane z usuwaniem zmian naczyniowych i pigmentowych (fotoodmładzanie) oraz z przebudową struktury skóry. Efekty fotoodmładzania Lumecca są widoczne już po 1-2 zabiegach, w przeciwieństwie do 4-5 w przypadku innych urządzeń IPL.
- wolniejszą degradację lampy. Im mniejsze są wartości energii stosowane podczas zabiegów tym dłuższy jest czas życia lampy.
