Автор – Махоня Дмитрий Витальевич, авторизованный специалист по лазерным системам Fotona
Неодимовые лазеры широко распространены, давно и успешно применяются.
Наибольшую известность имеют лазеры ND:YAG с длиной волны 1064 нм. Неодимовый лазер является «антиподом» эрбиевого лазера ER:YAG 2940 нм – если излучение эрбиевого лазера хорошо поглощается водой, и проникает в ткани на несколько микрон, то излучение ND:YAG 1064 нм очень слабо поглощается биологическими тканями и, соответственно, способно проникнуть на большую глубину. Глубина эффективного проникновения также зависит от диаметра луча лазера.
Таким образом, ER:YAG и ND:YAG комплементарно дополняют друг друга – если нам нужно воздействие на поверхностные слои ткани, выбираем эрбий, если на глубокие – выбираем один из самых глубоко проникающих лазеров – ND:YAG 1064 нм.
Строго говоря, есть еще несколько более «глубокий» лазер – ND:YAG с другой длиной волны – 1320 нм, но он значительно менее распространен, да и преимущество в глубине проникновения у него не столь значительное.
Неодимовые лазеры, несмотря на «общее название», отличаются друг от друга, что достаточно часто ограничивает возможности их медицинского применения.
Для большинства применений, не связанных с пигментом, обычно применяют «короткоимпульсные» (SP) и длинноимпульсные» (LP) ND:YAG лазеры. Слова «короткоимпульсный» и «длинноимпульсный» взяты в кавычки, т.к. они носят изначально сравнительный характер. Тем не менее, де-факто, под короткоимпульсным неодимом обычно подразумевают лазеры с импульсом, длительность которого составляет несколько сотен микросекунд, а под длинноимпульсным – тысячи микросекунд (миллисекунды, обычно 5-100 мс).
Какой же режим лучше?
Ответ на этот вопрос зависит от конкретной методики. К примеру, мелкие сосуды лучше (прим.: личное мнение автора) удаляются короткоимпульсным лазером, а крупные – длинноимпульсным. То же относится и к различным методикам омоложения.
Таким образом, для достижения определенной универсальности, неодимовый лазер должен поддерживать возможность работы как в длинноимпульсном, так и в короткоимпульсном режиме. Иначе говоря, нужна возможность изменять длительность импульса лазера хотя бы в пределах 0,1-50 мс, что встречается, к сожалению, не у всех моделей, представленных на рынке.
Также существуют ND:YAG лазеры с модуляцией добротности, т.н. Q-Switched, которые могут формировать значительно более короткие импульсы. Q-switched лазеры, в основном, применяются для удаления пигмента, как естественного (меланин), так и искусственного (тату, перманент, травматические татуировки) происхождения. Такие лазеры вполне заслуживают отдельного рассмотрения, которое мы проведем как-нибудь позже.
Другая возможная модификация неодимового лазера – KTP. KTP – сокращенное название титанил-фосфата калия. Если разместить на траектории луча ND:YAG лазера кристалл из такого материала, то излучение «превратится» из 1064 нм в 532 нм. 532 нм – вторая гармоника излучения 1064 нм. Для людей, знакомых с музыкой больше, чем с физикой, подойдут аналогии «на октаву выше» или «флажолет на 12 ладу».
Излучение 532 нм – по сути, зеленый свет, хорошо взаимодействующий с гемоглобином и меланином. Соответственно, ND:YAG KTP лазеры применяются для работы по небольшим сосудам, и, в сочетании с Q-switch (как я уже писал, о нем – потом, отдельно) – для работы по пигментациям естественного происхождения а также некоторым искусственным пигментам.
KTP ND:YAG – не единственный возможный способ получения излучения с длиной волны 532 нм. Из альтернативных зеленых лазеров наиболее известны лазеры на парах меди и на органических красителях.
При решении проблем с мелкими сосудами лазеры 532 нм конкурируют с IPL (если сосуды совсем уж мелкие) и с короткоимпульсными ND:YAG 1064 нм лазерами.
Два других важных параметра – это энергия импульса и «скорострельность».
«Скорострельность», или максимальная частота следования импульсов, важна, разумеется, не для всех применений.
Если вы собираетесь удалять отдельные сосуды, то 1-2 импульсов в секунду вам будет абсолютно достаточно. Если вы собираетесь обрабатывать значительные площади, например, с целью омоложения или эпиляции, то вам потребуется более высокая скорострельность, приблизительно до 20 Гц (импульсов в секунду). При дальнейшем увеличении частоты (что могло бы ускорить процесс), «слабым звеном» уже может стать врач, выполняющий процедуру.
Проблема заключается в том, что луч ND:YAG лазера не оставляет на поверхности ткани выраженных следов, указывающих на то, что «здесь уже стреляли». Соответственно, равномерность обработки очень сильно зависит от мануальных навыков врача, и значительно снижается при ускорении процедуры. Качество обработки, можно оценить, в частности, по эритеме, которая образуется не сразу.
Хорошим подспорьем (хотя и не дешевым) являются сканеры, позволяющие автоматизировать обработку больших поверхностей с недостижимой для человека скоростью и равномерностью.
Наибольшей (из известных мне) площадью охвата обладает сканер S11 L-runner компании Fotona, которая составляет до 63,8 см2 (76х84мм). Далее, с большим отрывом, идут сканеры компании Sciton, имеющие площадь сканирования 9 см2 (30х30мм).
Кроме максимальной частоты следования импульсов (скорострельности) подвох может крыться в максимальной энергии импульса.
Большинство производителей, как сговорившись, указывают вместо этой важнейшей характеристики максимальный флюэнс – соотношение энергии импульса к площади луча.
Естественно, этот показатель будет максимальным при самом тонком луче, его-то и указывают в рекламе. Соответственно, часто «выигрывает» не лазер с самой большой энергией, а лазер, способный создать самый тонкий луч.
Вернемся к энергии импульса – для чего она важна?
Для лазерного излучения проникнуть на глубину залегания крупного сосуда/волосяного фолликула примерно также «легко», как для вас прочитать газету через тонкий слой холодца. Человеческое тело – очень мутный, хорошо рассеивающий свет материал. Единственным выходом для увеличения эффективной глубины проникновения является увеличение диаметра луча лазера на поверхности ткани.
Но и здесь не все так просто. Нужно увеличить диаметр луча, именно сохранив нужный флюэнс, и, для увеличения диаметра луча в два раза, потребуется увеличить энергию импульса уже в 2х2=4 раза (площадь круга – пи эр квадрат), а на такой «фокус» не способны лазеры с маленькой энергией импульса.
Упрощенно говоря – если энергия импульса меньше 25 Дж (примерно), то удалять телеангиоэктазии на теле (кроме совсем уж мелких) ваш ND:YAG 1064 нм трансдермально не сможет. Лучше иметь лазер с энергией > 25 Дж, а еще лучше – более 40 Дж.
Кроме трансдермального способа удаления сосудов существует еще интраваскулярный способ, при котором излучение лазера по тонкому волокну подается внутрь сосуда.
Однако, такой способ является хирургическим, и подходит не для всех клиник.
Возможность применять один неодимовый лазер и для хирургических, и для неинвазивных трансдермальных методик также является некоторой проблемой. Она заключается в том, что для трансдермальной работы используется высокая энергия импульса, требующая относительно толстого (обычно – 0,95 – 1 мм) волокна, а для хирургии используются более тонкие (0,2 -0,4 мм) волокна. Для работы тонким волокном требуется сфокусировать луч лазера на входе в световод еще в более тонкое пятно (луч не должен задевать край волокна, иначе волокно будет немедленно разрушено). Если же подать на торец световода энергию, необходимую для трансдермальной работы в виде такого узкого луча, то флюэнс на входе в волокно будет слишком высоким, что плохо отразится на сроке службы волокна.
Большинство компаний-производителей неодимовых лазеров не пытаются совместить в одном аппарате хирургию и эстетику, компания Fotona решает эту проблему путем применения хирургического волокна диаметром 0,6 мм.
Итак, итоги.
Предположим, вам достаточно, чтобы ваш неодимовый лазер работал по отдельным элементам – отдельные сосуды, элементы акне, возможно – лечение онихомикоза. В этом случае, вам будет достаточно лазера, размещенного в «пистолете». Единственное, что следует учесть – лазер-пистолет, скорее всего, сможет работать только в короткоимпульсном либо только в длинноимпульсном режиме. Возможность работы в обоих режимах для «пистолетов» нехарактерна, что негативно отразится на эффективности некоторых процедур.
Для проведения процедур по значительной площади, например, для неабляционного омоложения кожи лица, «пистолетная» конструкция лазера уже малопригодна.
Во-первых, скорострельность «пистолетов» достаточно низкая, обычно не превышает 3 импульсов в секунду.
Во-вторых, «пистолет» с лазерным генератором, а также подсоединенные к нему шланги обладают некоторым весом, и проведение 20-30 минутной процедуры требует от оператора определенной физподготовки.
Кольцеобразный упор, одновременно являющийся прицелом лазера должен контактировать с поверхностью ткани. При быстром перемещении это создает некоторые дополнительные неудобства.
Для работы по площадям значительно более удобны неодимовые лазеры, у которых генератор лазерного излучения находится в корпусе аппарата. Луч лазера подается по гибкому световоду к относительно легкой манипуле.
Поскольку лазерный генератор находится в корпусе лазера, отсутствует необходимость делать его маленьким и легким, и, соответственно, несложно сделать его сколь угодно мощным и скорострельным. С изменением длительности импульса от короткоимпульсного до длинноимпульсного режима также, как правило, проблем не возникает.
«Верхнюю планку» по параметрам каждый производитель определяет сам, исходя из технологических возможностей и представлений о возможности медицинского применения.
Компания Fotona предполагает использование неодимовых лазеров для короткоимпульсных и длинноимпульсных процедур, для чего диапазон изменения длительности импульса составляет от 0,1 до 50 мс. Дополнительно лазеры позволяют использовать защищенный патентом режим Piano®.
Максимальная скорострельность неодимовых лазеров Fotona последнего поколения достигает 100 импульсов в секунду (зависит от выбранных параметров). Разумеется, при ручной работе при помощи манипулы такая скорострельность несколько избыточна.
Существуют методики, предполагающие длительное монотонное проведение процедуры, например, работа по гиподерме на теле с использованием режима Piano®. Такие процедуры утомляют оператора, что само по себе плохо, кроме того, уставший оператор обрабатывает поверхность не так равномерно. В таких случаях оправдано применение сканера, позволяющего автоматизировать обработку больших площадей. Разумеется, для того, чтобы использовать сканер, нужно, чтобы такая возможность была предусмотрена производителем лазера.
