лазерная абляция что это такое
Сравнение абляционного и неабляционного лазерного омоложения
Абляционное и неабляционное омоложение
Для омоложения используются CO2 (углекислотные) и эрбиевые лазеры, излучение которых преимущественно поглощается водой. Отличаются они друг от друга длиной волны и степенью поглощения энергии, что и определяет технологию процедуры. СО-2 аппараты служат для абляционного омоложения, а эрбиевые – для неабляционного.
Длина волны эрбиевых лазеров колеблется от 1064 до 2940 нм. В клиниках «Лазерный Доктор» используется лазер Palomar Lux 1540, длина волны которого составляет 1540 нм, а глубина проникновения в ткани – до 2 мм. Такие лучи меньше поглощаются водой и поэтому проходят эпидермис, не повреждая его. Действие лазера начинается уже в глубоких слоях, где достаточно молекул воды для взаимодействия с лучом. Palomar Lux 1540 используется для проведения фракционного фототермолиза.
Почему лазерное омоложение безопасная и эффективная процедура?
Современные СО2 и эрбиевые лазеры воздействуют фракционно, т.е. луч подразделяется на микролучи в виде сетки. Благодаря этому повреждается только 20% поверхности, а восстановительный процесс запускается по всему объему кожи. Такое воздействие минимизирует возможность теплового повреждения, неприятных последствий в виде рубцов и шрамов, а также повышает скорость восстановления тканей.
В результате воздействия лазера образуется колонка коагуляции, в случае с абляционной технологией – открытая, неабляционной – закрытая. Эти колонки находятся друг от друга на определенном расстоянии, благодаря фракционному воздействию. Клетки вокруг зоны коагуляции подвергаются тепловому шоку, что активизирует обменные процессы и производство новых клеток. Благодаря этому достигается эффект лифтинга, кожа омолаживается.
Кому подходит абляционное омоложение?
Абляционное омоложение – сверхэффективный метод для решения таких задач как неглубокие морщины, пигментация, снижение эластичности и упругости кожи.
Лазер работает преимущественно в верхних слоях дермы, не проникает глубоко, но затрагивает поверхностный слой. Благодаря этому происходит обновление кожи на всю глубину проникновения луча (до 1 мм) и явная коррекция поверхностных несовершенств. Для достижения хорошего эффекта требуется всего 1 процедура. Восстановительный период после процедуры – 5-7 дней.
Абляционное омоложение, в частности DOT-терапия, подходит тем, кто хочет получить быстрый результат с минимальным сроком реабилитации.
Кому подходит неабляционное омоложение?
Неабляционное омоложение также является одной из наиболее эффективных методик для устранения морщин, лифтинга кожи, омоложения, улучшения качества кожи, лечения пигментации и других дефектов кожи.
Работа лазера только в глубинных слоях приводит к тому, что реабилитационный период после процедуры практически отсутствует и составляет всего 2-3 дня. Для достижения аналогичного с абляционным омоложением результата потребуется большее количество процедур, как правило, 3-4. Благодаря более глубокому проникновению происходит полная реструктуризация тканей, что дает заметный эффект лифтинга.
Неабляционное омоложение, в частности фракционный фототермолиз, подходит тем, кто хочет получить заметный результат без интенсивного воздействия и реабилитационного периода.
Абляция (фотоабляция)
Абляция (фотоабляция) – это удаление живой ткани путем испарения под воздействием сверхчастотных и ультрокороткихизлучений, которые выдает фемтосекундный либо эксимерный лазер. Это малоинвазивный метод, который применяется в офтальмологии длякоррекции зрения. При этом происходит минимальный контакт с глазом и без применения хирургических инструментов.
Лазерная коррекция зрения методом фотоабляции считается наиболее эффективной у людей, которые страдают астигматизмом, близорукостью и дальнозоркостью. Кроме того, этот метод абляции позволяет успешно лечить ретинопатию, удаляя таким способом поврежденную часть сетчатки, в том числе и у недоношенных детей.
При проведении абляции, практически сведен к нулю риск случайного травмирования и послеоперационных осложнений. Конечные результаты имеют самые высокие показатели, по сравнению с другими видами оперативного вмешательства.
Принцип действия
Во время классической операции по изменению толщины роговицы происходит ее частичное отсечение микрокератомом. Затем она отгибается, и во внутреннем слое лазером проводится уменьшение роговичного слоя. После чего следует возвращение ее на место. Это достаточно кропотливая и ювелирная работа, во время которой существует риск повреждения, субконъюктивального кровоизлияния и блокировки кровообращения сетчатки. К тому же, сам лоскут впоследствии имеет неровную поверхность, а использование микролезвия повышает давление на глаз. После такого воздействия следует длительная реабилитация.
При лазерной фотоабляции все этапы выполняет запрограммированное лазерное устройство и полностью контролируется все параметрыроговичного лоскута:
Гладкая и тонкая форма инфракрасного луча позволяет добиться высокоточного покрытия и отделения роговичного лоскутастрого в определенном месте и на заданной глубине, причем абсолютно бесконтактно.Происходит формирование ровных краев в месте отсечения без перегрева роговичной ткани. Благодаря этому, после абляции лоскут быстро и идеально становится на место, чтозначительно сокращает время на восстановление.
На следующем этапе происходит фотоабляция (абляция) или испарение заданного слоя склеральной ткани.Процесс «выпаривания» частиц роговицы происходит очень точно и дозированно. Во время процедуры луч не попадает на окружающие ткани и не вызывает их нагревание.
Точность поведения абляции достигается за счет непрерывной фокусировки луча в запланированном месте. Малейшие отклонения при непроизвольных движениях глазного яблока контролируются специальным прибором, который каждые 6 миллисекунд корректирует положение луча по отношению к глазу.
Преимущества лазерной абляции
Процедура абляции в среднем длиться 10-20 минут, в зависимости от вида используемого аппарата. Фотоабляцияполностью безболезненная, с применением местной анестезии. При благоприятном стечении обстоятельств, уже через час пациент может покинуть территорию клиники.
Среди основных преимуществ метода абляции следует отметить следующее:
Как и у любой медпроцедуры, фотоабляция имеет ряд противопоказаний и ограничений. Поэтому целесообразность проведения абляции, а также выбор оборудования решается только специалистом после обследования пациента и проведения специальных тестов.
Абляция
Абляция (с латинского – отнятие) – термин со множеством значений, который обозначает процесс удаления какого-либо вещества с поверхности под воздействием различных излучений.
В медицине и косметологии абляцией называют разрушение (удаление, прижигание) части биологических тканей, что соответствует хирургическому удалению, но осуществляется с помощью лазерных или рентгеновских лучей.
Лазерная абляция открыла широкие возможности в косметологии и эстетической медицине для проведения различных процедур по омоложению кожи. Лазер испаряет старые ороговевшие клетки с поверхности кожи и запускает активные процессы регенерации кожи, выработки коллагена и эластина, отвечающие за упругость и эластичность кожных покровов.
Лазерная абляция является самым безопасным и прогрессивным способом, который позволяет запустить естественные процессы восстановления кожи, причинив ей минимальные травмы. Для этого используют лазер для следующих процедур:
Лазер при шлифовке испаряет поверхностные слои кожного покрова. Глубина проникновения в эпидермис зависит от типа лазера и его настроек. Чем глубже проникновение лазера, тем мощнее процессы омоложения, запускаемые им, и тем нагляднее будет полученный результат. Однако, глубокое проникновение требует более длительного восстановления кожи.
Фракционное омоложение более мягкий, но не менее эффективный способ воздействия. При шлифовке происходит сплошное испарение верхних слоев кожи с облучаемого участка. Отличием фракционного омоложения в том, что луч лазера рассеивается на множество микролучей и воздействует точечно на нужный участок. При этом затрагивается всего 20% поверхности кожи.
Реабилитация при таком воздействии составляет всего 2 дня (при шлифовке – 2 недели). Правда, достичь аналогичного с лазерной шлифовкой результата придется за несколько процедур.
Компания umetex aesthetics – это возможность для центров, клиник и салонов красоты приобрести лазеры для омоложения от Cynosure – лидера в области производства косметологических лазерных систем.
Лазерная абляция
Ла́зерная абля́ция (англ. laser ablation ) — метод удаления вещества с поверхности лазерным импульсом. При низкой мощности лазера вещество испаряется или сублимируется в виде свободных молекул, атомов и ионов, то есть над облучаемой поверхностью образуется слабая плазма, обычно в данном случае тёмная, не светящаяся (этот режим часто называется лазерной десорбцией). При плотности мощности лазерного импульса, превышающей порог режима абляции, происходит микро-взрыв с образованием кратера на поверхности образца и светящейся плазмы вместе с разлетающимися твёрдыми и жидкими частицами (аэрозоля). Режим лазерной абляции иногда также называется лазерной искрой (по аналогии с традиционной электрической искрой в аналитической спектрометрии, см. искровой разряд).
Лазерная абляция используется в аналитической химии и геохимии для прямого локального и послойного анализа образцов (непосредственно без пробоподготовки). При лазерной абляции небольшая часть поверхности образца переводится в состояние плазмы, а затем она анализируется, например, методами эмиссионной или масс-спектрометрии. Соответствующими методами анализа твёрдых проб являются лазерно-искровая эмиссионная спектрометрия (ЛИЭС; анг. LIBS или LIPS) и лазерно-искровая масс-спектрометрия (ЛИМС). В последнее время быстро развивается метод ЛА-ИСП-МС (масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой и лазерной абляцией), при котором анализ производится путём переноса продуктов лазерной абляции (аэрозоля) в индуктивно-связанную плазму и последующим детектированием свободных ионов в масс-спектрометре. Перечисленные методы относятся к группе методов аналитической атомной спектрометрии и к более общей совокупности методов элементного анализа (см. аналитическая химия).
Метод лазерной абляции применяется для определения концентраций как элементов, так и изотопов. Он конкурирует с ионным зондом. Последний требует значительно меньший анализируемый объем, но, как правило, гораздо дороже.
Лазерная абляция также применяется для тонкой технической обработки поверхностей и нанотехнологии (например, при синтезе одностенных углеродных нанотрубок).
Содержание
Преимущества метода
Лазерная абляция применяется в разнообразных областях:
Лазерное парофазное осаждение (ЛПА или PLD — pulsed laser deposition) — это процесс быстрого плавления и испарения материала мишени в результате воздействия на него высокоэнергетического лазерного излучения, с последующим переносом в вакууме распыленного материала от мишени к подложке и его осаждения. К преимуществам метода относятся:
— высокая скорость осаждения (> 1015 атом·см-2•с-1);
— быстрый нагрев и охлаждение осаждаемого материала (до 1010 К·с-1), обеспечивающее образование метастабильных фаз;
— непосредственная связь энергетических параметров излучения с кинетикой роста слоя;
— возможность конгруэнтного испарения многокомпонентных мишеней;
— строгая дозировка подачи материала, в том числе многокомпонентного с высокой температурой испарения;
— агрегация в кластеры разного размера, заряда и кинетической энергии (10 — 500 эВ), позволяющая проводить селекцию с помощью электрического поля для получения определённой структуры, осаждаемой плёнки.
Описание метода
Подробное описание механизма ЛА является очень сложным, сам механизм включает процесс абляции материала мишени с лазерным облучением, развитие плазменного факела с содержанием ионов и электронов с высокой энергией, а также кристаллический рост самого покрытия на подложке. Процесс ЛА в целом можно разделить на четыре этапа:
1. взаимодействие лазерного излучения с мишенью — абляция материала мишени и создание плазмы;
2. динамика плазмы — ее расширение;
3. нанесение материала на подложку;
4. рост пленки на поверхности подложки.
Каждый из этих этапов имеет решающее значение для физико-механических и химических параметров покрытия, а, следовательно, и медико-биологических эксплуатационных характеристик. Удаление атомов из объема материала осуществляется испарением массы вещества на поверхность. Происходит первоначальная эмиссия электронов и ионов покрытия, процесс испарения по своей природе является термическим. Глубина проникновения лазерного излучения в этот момент зависит от длины волны лазерного излучения и показателя преломления материала мишени, а также пористости и морфологии мишени.
Динамика плазмы
На втором этапе плазма материала расширяется параллельно нормали поверхности мишени к подложке из-за кулоновского отталкивания. Пространственное распределение факела плазмы зависит от давления внутри камеры. Зависимости формы факела от времени может быть описана в два этапа:
Струя плазмы узкая и направлена вперед от нормали к поверхности (длительность процесса несколько десятков пикосекунд), практически не происходит рассеяния, не нарушается стехиометрия.
Расширение плазменного факела (длительность процесса несколько десятков наносекунд). От дальнейшего распределения абляционного материала в факеле плазмы может зависеть стехиометрия пленки.
Плотность факела может быть описана как зависимость cosn(х), близкая к гауссовой кривой. Дополнительно к остронаправленному пиковому распределению, наблюдается второе распределение, описываемое зависимостью cosΘ [43, 46]. Эти угловые распределения отчётливо указывают, что унос материала является комбинацией различных механизмов. Угол разлёта плазмы не зависит прямо от плотности мощности и характеризуется, главным образом, средним зарядом ионов в плазменном потоке. Увеличение лазерного потока даёт более высокую степень ионизации плазмы, более острый плазменный поток с меньшим углом разлёта. Для плазмы с ионами заряда Z=1 — 2 угол разлёта составляет Θ=24 ÷ 29°. Нейтральные атомы, главным образом, осаждаются на краю плёночного пятна, тогда как ионы с высокой кинетической энергией осаждаются в центре. Для того, чтобы получить однородные плёнки, край плазменного потока должен быть экранирован. Кроме угловой зависимости скорости осаждения наблюдаются определённые вариации в стехиометрическом составе испарённого материала в зависимости от угла Θ при осаждении многокомпонентных плёнок. Остронаправленное пиковое распределение сохраняет стехиометрию мишени, тогда как широкое распределение является нестехиометрическим. Как следствие, при лазерном осаждении многокомпонентных плёнок всегда существуют стехиометрические и нестехиометрические компоненты в плазменном потоке в зависимости от угла осаждения. Так же динамка разлета плазмы зависит от плотности мишени, и ее пористости. Для мишеней из одинакового материала, но разной плотности и пористости временные интервалы разлета плазмы различны. Показано, что скорость абляции вдоль распространения лазерного излучения в пористом веществе в (1.5-2) раза превышает теоретические и экспериментальные результаты для скорости абляции в твердом веществе, описать режим и материал.
Технологически важные параметры ЛА
Можно выделить основные важные технологические параметры ЛА оказывающие влияние на рост и физико-механические и химические свойства пленок при нанесении материала на подложку:
На данный момент описаны три механизма роста пленок, подходящие для ионно-плазменных вакуумных методов:
Минусы метода
Метод лазерной абляции имеет определённые трудности, связанные с получением плёнок веществ, слабо поглощающих (оксиды различных веществ) или отражающих (ряд металлов) лазерное излучение в видимой и близкой ИК-области спектра. Существенным недостатком метода является низкий коэффициент использования материала мишени, поскольку его интенсивное испарение происходит из узкой зоны эрозии, определяемой размером фокального пятна (
10-2 см2), и вследствие этого небольшая площадь осаждения (
10см2). Значение коэффициента полезного использования материала мишени при лазерном напылении составляет 1 — 2 % и менее. Образование кратера в зоне эрозии и его углубление изменяет пространственный угол разлёта вещества, вследствие чего ухудшается однородность пленок, как по толщине, так и по составу, а также выводит мишень из строя, что особенно характерно для высокочастотного напыления (частота следования импульсов порядка 10 кГц). Повышение однородности плёнок и увеличения срока службы мишени требует использования скоростной системы (
1 м/с) плоскопараллельного сканирования мишени, что позволяет избежать перекрытия соседних фокальных пятен, и вследствие этого локального перегрева мишени и образования на ней глубоких кратеров, что, однако существенно усложняет конструкцию внутрикамерного устройства и сам процесс напыления.
Лазерный мир
Лазерная абляция биотканей в современной медицине
Лоева Я.А, Васильева А.В., НИ ТГУ, Россия, г. Томск // Журнал: Современные тенденции развития науки и технологий, Номер: 10-5,2016, с: 47-50
В данной обзорной статье описаны основные направления использования метода лазерной абляции биотканей в медицине. Приведены примеры лечения конкретных болезней путем лазерной абляции мягких живых тканей. Кроме того, затронут вопрос об уровне современных исследований, касающихся применения данного метода для абляции костных биотканей.
Современная медицина не стоит на месте в своем развитии, именно по-этому на смену традиционным методам обработки живой ткани (сварка, резка, термическая обработка и т.д.) приходят более щадящие, малоинвазивные методы воздействия. Одним из таких методов является метод лазерной абляции.
Еще с середины прошлого века лазерные технологии стали активно применять в различных областях медицины, таких как отоларингология, флебология, офтальмология, урология, гинекология, хирургия и др. Однако метод лазерной абляции получил широкое распространение в медицине только в 2000-х годах. В настоящее время данным термином в медицине обозначается физический процесс удаления или разрушения (прижигания) некой части из совокупности биологических тканей, в некотором смысле аналог хирургического удаления; данный термин часто применяется в контексте использования медицинских лазеров, когда лазерный луч разрушает (денатурирует) белковые структуры тканей [1].
На сегодняшний день существует множество методик применения лазерной абляции для обработки мягких биологических тканей. Так довольно распространённой процедурой является эндовазальная лазерная абляция (эндоваскулярная лазерная коагуляция ЭВЛК (EVLK). Она позволяет успешно избавиться от варикозной болезни. Лазерная коагуляция является альтернативой хирургическому лечению, не уступая операции по эффективности. Хирургическое лечение варикоза в прошлом веке предполагало выдергивание варикозно-расширенных вен через многочисленные разрезы на ноге. И хотя клинические результаты были отличными, зачастую пациенты оставались недовольными косметическими результатами, когда на ноге оставалось множество послеоперационных шрамов и рубцов. После лазерного лечения следов на коже не остается, очень редко бывает темная полоска кожи, которая исчезает через 2-3 месяца [2].
Также не менее распространенной процедурой является процедура по лазерной абляции миндалин. Это операция по удалению поверхностных слоев миндалин лазером, т.н. частичное удаление миндалин. Такая операция улучшает дренажные функции лакун, уменьшает воспалительные процессы в тканях миндалин. Сами небные миндалины являются очень важным органом в лимфатической системе организма. Они выполняют определенные функции по защите организма. Вплоть до текущего десятилетия удаление миндалин (тонзиллектомия) являлся единственным методом хирургического лечения хронического тонзиллита. Принцип действия был такой: нет миндалин – нет проблем. Но после такой операции зачастую возникали серьезные послеоперационные осложнения, что требовало поиска более эффективного метода лечения миндалин. Такой метод был найден в виде лазерной абляции [3].
Кроме того, широкое применение метод лазерной абляции нашел и в гинекологии. На данный момент успешно выполняются операции по резекции (абляции) эндометрия. Существует множество показаний к данной процедуре. Выделяют две методики лазерного воздействия: контактная и бесконтактная. Однако на практике происходит их комбинирование [4].
В статье [5] приведены результаты исследования эффективности лазерной абляции лейкоплакии мочевого пузыря у женщин с хроническим циститом. Циститы являются наиболее частыми инфекционно-воспалительными урологическими заболеваниями у женщин. Авторами статьи была выполнена абляция измененной слизистой мочевого пузыря высокоэнергетическим лазером с помощью отечественного лазерного аппарата «Лахта-Милон» (Россия). Полученные результаты лечения лейкоплакии мочевого пузыря с помощью лазерной абляции свидетельствуют о высокой эффективности данного метода, позволяющего в сравнительно короткий период времени добиться положительного эффекта.
Как видно из приведенных выше примеров, метод лазерной абляции мягких биотканей достаточно востребован и эффективен. Однако говоря об абляции костных тканей, стоит отметить, что исследования по данному направлению начались сравнительно недавно. Учеными Вандербильтского университета было установлено, что лазерная резонансная абляция твердых биотканей возможна при использовании лазера на свободных электронах с длиной волны 6,45 мкм. При использовании излучения на этой длине волны были получены максимально глубокие разрезы в кости с наименьшими термическими повреждениями прилегающих к разрезу участков [6].
В настоящее время подобные исследования по абляции твердых биотканей ведутся также учеными Томского государственного университета с использованием лазера на парах стронция. Лазер на парах стронция, имея длины волн генерации в области 1.3 мкм и 6.45 мкм, как нельзя лучше удовлетворяет требованию максимального (резонансного) поглощения биотканями.
Эксперименты выполнялись на образцах свиных костей, так как именно они имеют наиболее сходную структуру с костью человека. Были получены надрезы кортикальной кости глубиной до 100 мкм. При этом не наблюдалось
карбонизации и обугливания краев реза. Исследователями было сделано предположение, что основным механизмом аблирования костной ткани в данном случае является термическое расширение перегретой жидкости в тканях.
Можно сделать вывод о том, что метод лазерной абляции получил широкое распространение во многих областях медицины уже сегодня.
Являясь хорошей альтернативой хирургическому вмешательству, данный метод успешно применяется как из-за его качественного лечебного результата, так и из-за косметического эффекта. Вероятно, что метод лазерной абляции тканей будет становиться популярнее с каждым годом.
Стоит отметить, что особо важное место может занять метод лазерной абляции костных тканей, так как данный метод способен поднять на более качественный уровень процедуры и операции в таких областях медицины, как ортопедия, остеотомия, протезирование, имплантология и др.