Jakie lasery są wykorzystywane w medycynie estetycznej?

Techniczne aspekty zastosowań światła
w medycynie estetycznej

Od kilkudziesięciu lat medycyna wykorzystuje strumień światła do leczenia rożnych schorzeń. Jeśli pominiemy biostymulację, w większości zastosowań światło jest narzędziem do precyzyjnego niszczenia chorej lub niechcianej tkanki.
Światło stosowane w medycynie estetycznej dzieli się na trzy zakresy:

• fale widzialne i bliską podczerwień – zabiegi nieinwazyjne: usuwanie zmian naczyniowych, usuwanie zmian pigmentowych, depilacja, ujędrnianie, usuwanie tatuaży,
• daleką podczerwień (fale długie) – zabiegi nieselektywnego usuwania tkanki: usuwanie brodawek, dermabrazja laserowa.

Za większość efektów oddziaływania na tkankę odpowiedzialne jest zjawisko pochłaniania
światła przez chromofory, czyli struktury odpowiedzialne za barwę tkanki.

Trzy główne chromofory skóry to:

• hemoglobina,
• melanina
• woda.

Ich zawartość w skórze określa charakterystykę absorpcyjną poszczególnych tkanek.

Najważniejszym chromoforem jest woda. Stanowi ona minimum 60% każdej tkanki, dlatego jej koncentracja jest dużym celem nawet dla fal o słabym pochłanianiu w wodzie.
Na wykresie widać, że najsilniejsza absorpcja dla hemoglobiny występuje dla światła widzialnego 400–500 nm.
Pochłanianie melaniny jest prawie liniowo zależne od długości fali i zmniejsza się wraz z jej wzrostem.

Źródła światła

Lasery

Nazwa laserów emitujących światło pochodzi od rodzaju ośrodka wykorzystanego do ich konstrukcji. I tak są to:

• lasery gazowe: np. argonowy, dwutlenkowęglowy (CO₂),
• lasery na ciele stałym (krysztale): np. Nd:YAG – neodymowo-yagowy, Er:YAG – erbowo-yagowy, Er:Glass – erbowo-szklany, aleksandrytowy,
• lasery barwnikowe PDL (ang. Pulsed Dye Laser),
• lasery połprzewodnikowe, potocznie nazywane diodowymi,

Impulsowe źrodła światła – IPL (ang. Intense Pulsed Light)

Bardzo wiele osób (lekarzy, kosmetologów) zalicza IPL do laserów. Taką błędną informację można znaleźć w wielu wypowiedziach, publikacjach, na stronach internetowych, w reklamach zabiegów.
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. IPL emituje światło polichromatyczne, czyli jednocześnie wiele długości fal.

• Sposób emisji światła

Promień lasera ma określony kierunek. Energia lasera jest skoncentrowana. Dzięki temu w urządzeniach laserowych łatwo reguluje się wielkość naświetlanego obszaru. W urządzeniach IPL z powodu rozbieżnej emisji światła musi się stosować prostopadłościenne światłowody przewodzące światło do skóry.

• Energia impulsu

Systemy IPL posiadają większą sprawność energetyczną oraz znacznie większą plamkę w porównaniu z laserami. Dzięki temu mają możliwość jednorodnego naświetlania większego obszaru skóry.

Oddziaływanie światła na tkankę

Proces przechodzenia światła przez tkanki biologiczne jest złożony. Ciepło, które podgrzewa tkankę, wytwarzane jest tylko w wyniku pochłaniania fotonów i jest to jedynie 30–40% emitowanej energii.

Głębokość wnikania światła

Ponieważ światło musi wnikać odpowiednio głęboko w skórę, by dotrzeć do zmiany, którą chcemy usunąć, głębokość penetracji jest bardzo ważnym czynnikiem mającym wpływ na skuteczność zabiegu.

Głębokość zależy od:

• absorpcji – im większe pochłanianie światła w poszczególnych składnikach tkanek, tym mniej fotonów przedostaje się do ich głębszych warstw,
• rozpraszania – im większa długość fali światła, tym mniejszy wpływ tego zjawiska na głębokość oddziaływania

Selektywna fototermoliza

Selektywna fototermoliza to niszczenie komórek energią światła. Odpowiednie tkanki zostają ogrzane do temperatury, która je niszczy nie uszkadzając tkanek sąsiadujących.

Najważniejsze postulaty teorii selektywnej fototermolizy są następujące:

• do charakteru usuwanej tkanki musi być dopasowana długość fali światła parametry czasowe impulsów światła muszą być odpowiednie do rozmiarów i kształtu usuwanej tkanki;
• światło musi wnikać odpowiednio głęboko w skórę, by dotrzeć do zmiany, którą chcemy usunąć,
• pole powierzchni naświetlanego obszaru (wielkość plamki) musi być większe od rozmiaru usuwanej zmiany.

Zabiegi wykonywane za pomocą źródeł światła

Zabiegi frakcyjne

https://shar-pol.pl/b/jaki-laser-frakcyjny/

Laserowe zabiegi frakcyjne dzielą się na dwie grupy:

• nieablacyjne – struktura naskórka i skóry trakcie zabiegu nie ulega odparowaniu; lasery o długościach fali: 1550 nm, 1927nm oraz lasery pikosekundowe.
• ablacyjne – w trakcie zabiegu następuje celowe odparowanie fragmentu naskórka lub skóry lasery o długości fali 2940 nm lub 10 600 nm,

Lasery do zabiegów nieablacyjnych

Erbowo-szklany (1540nm), tulowy (1927nm),
W trakcie zabiegów laserami Er:Glass i tulowym powstają w skórze skoagulowane mikrokolumny, nazywane MTZ (ang. Micro Thermal Zone), o średnicy ok. 0,1 mm. Ponieważ całe ciepło, które wytwarza promień lasera pozostaje w tkance ( nie ma jego odprowadzenia na skutek odparowania) zabiegi są bolesne.

Pikosekundowe

Działanie frakcyjne lasera pikosekundowego polega na ogniskowym działaniu plazmy pod naskórkiem bez jego uszkodzenia. Na głębokości około 0,2mm następuje koagulacja tkanki.

Lasery do zabiegów ablacyjnych

Laser Er:YAG (2940nm).
Dla długości światła 2940nm absorpcja w wodzie jest bardzo wysoka. Tkanka do głębokości około 30 µm zostaje odparowana i nie ma koagulacji w jej głębszych warstwach. Praktycznie działanie lasera ogranicza się do peelingu.

Lasery CO₂ (10600nm)
Lasery CO₂ są obecnie najpopularniejszymi laserami używanymi do zabiegów frakcyjnych. Długość fali światła(10600nm) zapewnia wystarczająco głębokie wnikanie światła w skórę oraz umożliwia uzyskanie szerokiej strefy przegrzania tkanki.
Skanery frakcyjne w laserach CO₂ umożliwiają stosowanie zmiennych kształtów, rozmiarów i wzorów pola skanowania.

Zamykanie poszerzonych naczynek

https://shar-pol.pl/b/przezskorne-usuwanie-zmian-naczyniowych/

Jak usunąć naczynka – dr Anna Deda

Metodyka leczenia zmian naczyniowych powinna uwzględniać: rodzaj zmiany oraz jej umiejscowienie.

Naczynia czerwone o średnicy do 0.5mm i Port Wine Stain (PWS)

Zakres długości fali 500-600nm jest optymalny z punktu widzenia absorpcji światła w naczyniach czerwonych i PWS.

Laser KTP „zielony” (532nm)
Ze względu na zróżnicowane położenie naczyń zastosowanie lasera KTP „zielonego” 532nm jest ograniczone małą głębokością wnikania światła w skórę oraz bardzo silnym pochłanianiem przez melaninę (ryzyko oparzeń).

Laser barwnikowy (595nm)
Laser barwnikowy (595nm) jest kompromisem pomiędzy odpowiednio silną absorpcją w hemoglobinie i odpowiednio głęboką penetracją światła w skórze (większą niż laser KTP).

IPL

https://inmode.pl/produkty/ipl-lumecca-hybrydowy-ipl-firmy-inmode/

Obecnie dzięki nowoczesnej konstrukcji lampy, w porównaniu z klasycznymi rozwiązaniami, IPL charakteryzuje się zmodyfikowanym spektrum emisji światła i wysoką koncentracją energii impulsu (do 9,9kW/cm₂) w pasmie 500-600nm. Z tych powodów skutecznie konkuruje z laserami KTP i barwnikowymi.

Naczynia niebieskie o średnicy do 3mm

https://inmode.pl/produkty/laser-ndyag/

Naczynia o średnicy do 3mm są najczęściej głębiej położone. Do ich usuwania preferowany jest laser Nd:YAG (1064nm) dużej mocy umożliwiający dostarczenie „dużej” ilości ciepła w krótkim czasie. Absorpcja krwi dla tej długości fali przebiega wolniej, co umożliwia koagulację naczynia w całym przekroju. Skóra na nogach charakteryzuje się znacznie mniejszą odpornością na poparzenia, gorszym gojeniem i większą podatnością na odbarwienia w porównaniu ze skórą na twarzy). Laser Nd:YAG ze względu na małą absorpcję w melaninie charakteryzuje się najmniejszym ryzykiem blizn i przebarwień pozapalnych przy usuwaniu naczyń na nogach

Usuwanie przebarwień

https://shar-pol.pl/produkt/laser-do-usuwania-tatuazy-i-przebarwien/

https://shar-pol.pl/produkt/laser-pikosekundowy-pico-premium/

Stosuje się trzy rodzaje urządzeń: IPL ( Intense Pulse Light), laser Q-switch, laser pikosekundowy (1064nm).
IPL
W trakcie zabiegu IPL światło pochłaniane jest przez melaninę zawartą w przebarwieniu powoduje jej podgrzanie i zniszczenie ścian komórki. W przeciągu doby lub dwóch przebarwienia lekko ciemnieją. Następnie ulegają złuszczeniu w naturalnym procesie regeneracji skóry.

Laser Q-switch i pikosekundowy
Usuwanie przebarwień laserem Q-switch lub pikosekundowym polega na rozerwaniu torebki kolagenowej otaczającej barwnik w skórze, oraz spaleniu i rozproszeniu barwnika. Po rozproszeniu, barwnik jest wydalany poprzez układ limfatyczny.

Depilacja

https://shar-pol.pl/b/jaki-laser-do-depilacji-diolazexl/

https://inmode.pl/produkty/laser-do-depilacji-diolaze-xl

Na rynku dominują cztery typy laserów:

• aleksandrytowy 755nm
• diodowy 810nm
• Nd:YAG 1064nm
• diodowy o mieszanej długości fali 755nm+810nm

Niezależnie od producenta, mechanizm działania epilacji laserowej polega na pochłanianiu promieniowania laserowego przez melaninę włosa. Efektem jest podwyższenie temperatury i degradacji komórek macierzy włosa odpowiedzialnych za wzrost łodygi włosa.
W Polsce dominują fototypy od I do III wg skali Fitzpatrick’a, o włosach w kolorach od jasnego do ciemnego, z przewagą jasnych. Z tego względu, w naszym obszarze geograficznym najefektywniejsze i najbezpieczniejsze są lasery aleksandrytowe i diodowe.
Połączenie fali 755nm i 810nm powoduje zmianę sposobu oddziaływania światła. Uzyskuje się bardzo dobre efekty dla jasnych i ciemnych włosów o różnej grubości. Równoczesna emisja światła 755+810nm:
• zmniejsza ryzyko oparzenia; długość 755nm jest często zbyt agresywna dla ciemniejszej skóry (zawierającej więcej melaniny).
• zwiększa skuteczność; światło o długości 810nm dociera głębiej niż 755nm.

Laserowe usuwanie tatuaży

Laserowe usuwanie tatuaży polega na rozerwaniu torebki kolagenowej otaczającej barwnik w skórze, oraz spaleniu i rozproszeniu barwnika. Laser musi generować bardzo krótkie impulsy pico (bilionowa część sekundy) lub nanosekundowe (miliardowa część sekundy) o dużej mocy oraz musi emitować światło o długość fali (kolor światła) dobrze absorbowanej w danym barwniku tatuażu. Barwnik jest wydalany w procesie fizjologicznym.
Laser Q-switch Nd:YAG (1064nm) nanosekundowy

https://shar-pol.pl/produkt/laser-do-usuwania-tatuazy-i-przebarwien/

Rozrywanie cząsteczek barwnika powoduje działanie efektu fototermicznego.

Laser pikosekundowy Nd:YAG (1064nm)

https://shar-pol.pl/produkt/laser-pikosekundowy-pico-premium/

Działanie lasera polega na rozrywaniu cząsteczek zawierających pigment w oparciu o efekt fotoakustyczny. Efekt fotoakustyczny w porównaniu z fototermicznym rozdrabnia barwnik na mniejsze cząsteczki oraz znacznie mniej nagrzewa skórę. Zaletą efektu fotoakustycznego jest jego wyższa skuteczność, mniejszy ból i mniejsze ryzyko powstania blizn na skutek oparzenia.

Ujędrnianie

Stosuje się laser Nd:YAG (1064nm), który działa najgłębiej do 5mm w skórze właściwej. Zabieg polega na podgrzaniu kolagenu do 43⁰, co powoduje jego obkurczenie.

Dermatochirurgia

Dermatochirurgia – sprzęt i urządzenia

Ze względu na zdolność do precyzyjnego cięcia, dobry efekt koagulacji małych naczyń, oraz niewielkie uszkadzanie tkanek sąsiadujących, najczęściej w dermatochirurgii używa się laser CO₂. Światło lasera jest bardzo silnie pochłaniane przez wodę i dzięki temu, że każda tkanka zawiera dużą ilość wody, efekt jego działania jest płytki (ok. 50µm) i niezależny od koloru tkanki i jej unaczynienia.
Laser CO₂ precyzyjnie usuwa zmienione chorobowo tkanki do poziomu zdrowej skóry. Do dyspozycji są trzy tryby pracy: impulsowy, SuperPulse i UltraPulse.
Najczęściej usuwane zmiany skórne:

• włókniaki,
• brodawki wirusowe (kurzajki),
• brodawki narządów płciowych (kłykciny kończyste),
• niektóre blizny,
• narośla skórne.