Сравнительная гистологическая оценка эффективности режимов абляции импульсами СО2-лазеров различной длительности кожных покровов мини-свиней для целей лазерной дермабразии

Автор: Горбатова Н.Е., Золотов С.А., Симановский Я.О., Никифоров С.М., Голубев С.В., Алимпиев С.С., Гейниц А.В., Елисеенко В.И.

Журнал: Московский хирургический журнал @mossj

Рубрика: Экспериментальные и лабораторные исследования

Статья в выпуске: 4 (32), 2013 года.

Бесплатный доступ

В настоящее время лазерная дермабразия, реализуемая физическим механизмом абляции биоткани излучением СО 2-лазера, наиболее эффектив­ный и перспективный методом устранения рубцовой деформации кожных покровов. Выполненная экспериментальная работа in vivo на кожных покровах мини-свиней, на основании результатов гистологических исследований, доказала на тканевом уровне несомненное преимущество режимов абляции короткими импульсами (20 мкс, импульсная мощность более 2 кВт) излучения импульсно-периодического СО 2-лазера, по сравнению с длинными импульсами (500 мкс и 200 мкс, импульсная мощность 50 Вт) модули­рованного излучения непрерывного СО 2-лазера, для целей лазерной дермабразии в клинической практике кожно-пластической реконструктивно- восстановительной хирургии

Еще

Импульсно-периодический со 2-лазер, лазерная абляция, кожные покровы, гистологические исследования

Короткий адрес: https://sciup.org/142211105

IDR: 142211105

Текст научной статьи Сравнительная гистологическая оценка эффективности режимов абляции импульсами СО2-лазеров различной длительности кожных покровов мини-свиней для целей лазерной дермабразии

В настоящее время лазерная дермабразии, реализуемая физическим механизмом абляции биоткани излучением СО2-лазера, является наиболее эффективным и перспективным методом, применяемым в кожно-пластической реконструктивно-восстановительной хирургии для устранения рубцовой деформации кожных покровов, там где предпочтительнее прецизионное, послойное и параллельное поверхности удаление дефектных тканей [1–19].

Под лазерной абляцией принято понимать комплекс процессов при воздействии лазерного излучения на биологическую ткань, приводящих к резкому, взрывному выбросу вещества из зоны воздействия излучения. Абляция может быть реализована в очень широком диапазоне длительностей и интенсивностей лазерного воздействия. Однако с точки зрения медицинских приложений интересен режим, при котором удаление вещества из зоны воздействия происходит так быстро, что окружающие образовавшийся кратер ткани не успевают нагреться за счет передачи тепла. Для реализации такого режима необходим лазер с достаточно короткой длительностью импульса. Необходимая длительность импульса определяется физическими параметрами ткани – коэффициентом поглощения излучения, теплопроводностью и теплоемкостью. Для наиболее перспективных СО2-лазеров длительность импульса, обеспечивающего абляцию с минимальным тепловым повреждением окружающих тканей, не должна превышать 100 мкс. Однако дальнейшее укорочение импульса должно давать положительный эффект из-за сокращения зоны теплового повреждения [11, 13, 15–25].

Рядом исследователей экспериментально установлено, что оптимальный режим абляции биологических тканей, обеспечивающий удаление их в строго ограниченном слое при минимальном термическом повреждении вокруг зоны воздействия, может быть реализован излучением импульсно-периодического СО2-лазера с поперечным раз- рядом с эксклюзивно короткой длительность импульса

20 мкс для СО2-лазеров [4–6, 9, 26].

Рис. 1. Общий вид опытного образца лазерного медицинского аппарата

В настоящее время в ООО «Энергомаштехни-ка» на основе импульснопериодического СО2-ла-зера с поперечным разрядом создается лазерный медицинский Аппарат, предназначенный для целей лазерной дермабразии [4–6, 9, 27, 28].

Общий вид опытного образца лазерного медицинского Аппарата приведен на рис. 1.

Выполненные ранее экспериментальные исследования in vitro на модельных биологиче- ских тканях (листья растений и образцы охлажденной кожи свиньи) определили ряд позитивных особенностей воздействия излучения импульсно-периодического СО2-лазера с длительностью импульса 20 мкс и энергией в импульсе 20–40 мДж для реализации лазерной дермабразии и обозначили возможность применения его в клинической практике кожно-пластической реконструктивно-восстановительной хирургии [4–6, 9].

С целью определения на тканевом уровне преимуществ и возможностей лазерной дермабразии излучением импульсно-периодического СО2-лазера с длительностью импульса 20 мкс в экспериментальной работе in vivo на коже лабораторных животных были выполнены морфологические гистологические исследования и изучен характер изменений кожи и ее регенерация после лазерной абляции излучением данного лазера, а также проведено сравнение их с результатами воздействия длинных (200 и 500 мкс) модулированных импульсов, генерируемых непрерывным СО2-лазерным хирургическим аппаратом «Ланцет-2» [29, 30].

Экспериментальные исследования

В эксперименте in vivo , в зависимости от поставленной конкретной задачи исследования режимов абляции, использовали определенные рабочие характеристики сравниваемых СО2-лазеров, а именно, энергию в импульсе, длительность импульса, количество импульсов в одну точку за время, равное 1 секунде.

Результат абляции оценивали на основании анализа гистологических препаратов, образцов кожи модельных биообъектов после воздействия в режиме абляции импульсов сравниваемых СО2-лазеров, изучали различия и особенно- сти формы лазерных кратеров – дефектов, размер и выраженность зоны термического повреждения, а также характер и сроки заживления абляционных точечных ран.

Экспериментальное оборудование, материалы и методы

В экспериментальной работе использовали опытный образец лазерного медицинского Аппарата на основе импульснопериодического СО2-лазера с поперечным разрядом и серийный лазерный хирургический аппарат «Ланцет-2», на основе непрерывного СО2-лазера с радиочастотной накачкой. Параметры СО2-лазеров приведены в табл. 1.

Сравнительные эксперименты выполняли с соблюдением корректного воспроизведения параметров излучения на обрабатываемой поверхности. Для сохранения размеров пятна оконечное устройство фиксировали в штативе, что позволяло сохранять постоянным расстояние, составляющее 100–102 мм, от фокусирующей линзы до поверхности кожи, затем в одну и ту же точку на ее поверхности осуществляли воздействие заданным количеством из серии лазерных импульсов в течение одной секунды. Количество импульсов в серии изменялось от 1 до 50 при использовании импульсно-периодического СО2-лазера и от 1 до 10 при использовании лазера «Ланцет 2». Для измерения энергии импульсов использовали цифровой лазерный измеритель мощности Gentec Solo PE.

Результаты каждого режима абляции оценивали на основании морфологического гистологического исследования трех соответствующих образцов кожи, с лазерными абляционными точечными ранами. Забор образцов кожи осу-

Таблица 1

Параметры СО2-лазеров

Параметры сравниваемых СО2-лазеров Импульснопериодический СО2-лазер Модулированный непрерывный СО2-лазер – аппарат «Ланцет-2» Длительность импульса по уровню 0,1 20 мкс 200 мкс 500 мкс Энергия в импульсе 20, 30, 40 мДж 10 мДж (200мкс) 25 мДж (500 мкс) Длина волны излучения 10,6 мкм 10,6 мкм Импульсная мощность Более 2000 Вт, 50 Вт Количество импульсов в одну точку, однократно за 1 секунду 1, 5, 10, 25, 50 10 Режим непрерывного излучения нет есть Диаметр пятна излучения на поверхности по уровню 0,5 0,8–1 0,8–1 ществляли сразу после воздействия лазерного излучения, на 3-и, 4-е, 7-е, 14-е, 21-ые и 30-е сутки и через 6 месяцев после операции. Для морфологического гистологического исследования образцы кожи фиксировали в 10% водном растворе формалина и затем готовили по установленной технологии с окраской гематоксилином-эозином.

Гистологические препараты исследуемых образцов кожи изучали при помощи лабораторного микроскопа с цветной цифровой фотокамерой в проходящем свете. Морфометрические исследования глубины повреждения тканей при воздействии лазерного излучения выполняли с использованием окулярмикрометра МОВ-1–15×. При анализе гистологического материала, было использовано увеличение: ×80; ×100, ×120 (объектив 3, 5, 7; окуляр – 10).

В исследованиях было использовано 6 особей минисвиней светлогорской популяции. В возрастном аспекте все лабораторные животные были одного помета в возрасте 6 месяцев, с кожей розового цвета, толщина которой соответствует средней толщине кожных покровов человека 14–25летнего возраста. Так как розовые кожные покровы мини свиней имеют наибольшее сходство с кожей человека по анатомическому строению, элементам и содержанию воды, они являются оптимальным объектом для исследования процессов абляции и заживления абляционных ран [31, 32].

Эксперимент выполняли на базе ФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий ФМБА России», в условиях экспериментальной операционной с соблюдением всех хирургических принципов при работе с лабораторными животными. Все инвазивные вмешательства на лабораторных животных, мини-свиньях, были выполнены под общей анестезией препаратом Золетил в весовых дозировках. Предварительно на коже мини-свиней была произведена методом татуировки разметка планируемых зон лазерного воздействия.

Фотография лабораторного животного перед проведением эксперимента приведена на рис. 2.

Экспериментальное формирование лазерных абляционных ран, проводили не ранее чем через 2 недели после стихания воспалительного процесса в местах нанесения татуировки. Для каждого абляционного режима воздействия выполняли 6 точечных ран.

Образцы для исследования забирали хирургическим иссечением в форме «лодочки» (рис. 3) сразу после воздействия лазерного излучения (0 срок) и в отдаленные сроки, включая 3-и, 4-е, 7-е, 14-е, 21-ые и 30-е сутки, а также через 6 месяцев. После взятия образцов кожи, операционные раны ушивали, швы снимали в общепринятые сроки; все раны зажили первичным натяжением.

Морфологическое гистологическое исследование режимов абляции кожи излучением импульсно-периодического СО2-лазера с длительностью импульса 20 мкс.

В этой серии морфологических гистологических исследований на тканевом уровне были изучены и уточнены характерные особенности термических изменений и процесса регенерации в зонах воздействия излучения импульсно-периодического СО2-лазера с длительностью импульса 20 мкс.

Абляция проводилась при энергии импульса 20, 30 и 40 мДж. Количество импульсов изменялось от 1 до 50 при общем времени воздействия (длительности серии) 1 секунда.

Исследования гистопрепаратов образцов кожи минисвиней, взятых сразу после воздействия импульснопериодического СО2-лазера, позволили определить характерные изменения тканей, присущие абляции коротким импульсом 20 мкс. Примеры гистопрепаратов приведены на рисунках с 4 по 9.

Анализ результатов данных гистологических исследований показал, что при всех исследуемых режимах излучения импульсно-периодического СО2-лазера отчетливо реализуется эффект лазерной абляции кожи, и формируется относительно широкий абляционный дефект-кратер, с плавными овально-дугообразными контурами и уплощенным дном, стремящийся к цилиндрической форме, а также с увеличением энергии импульсов, их количества, частоты следования абляционный эффект становился более выраженным, то есть непосредственно зависел от средней мощности излучения. При этом отмечалось увеличение глубины лазерного дефекта от 0,1 мм до 5 мм и соответственно ширины зоны компактного коагуляционного некроза, струпа от 10 мкм до 300 мкм. Однако при всех использованных режимах абляции присутствовало отчетливое разграничение этой некротической зоны от подлежащих не удаленных тканевых структур стенок и дна абляционного дефекта, толщина термических поверхностных изменений которых составляет в среднем от 10 до 80 мкм и практически не зависит от показателей режимов абляции.

Особенности репаративных процессов абляционных лазерных ран, после воздействия излучения импульснопериодического СО2-лазера, были определены по результатам исследования гистопрепаратов образцов кожи, взятых в ближайшем и отдаленном послеоперационном периоде, включая 6 месяцев.

Примеры гистопрепаратов приведены на рис. 10–15.

На основании данного гистологического материала было отмечено наличие активной реэпителизации раневых абляционных дефектов, опережающей физиологические сроки, в связи с сокращением экссудативной фазы при асептическом характере воспаления, ранним отторжением некротического струпа и более ранним развитием грануляционной ткани, а также с возможностью сохранения без термического повреждения ростковых структур эпидермиса.

Таким образом, анализ данной серии гистологических исследований показал, что для лазерной дермабразии предпочтительными режимами абляции излучения импульснопериодического СО2-лазера можно рассматривать импульсную энергия 20 мДж и 30 мДж, при однократном воздействии

Рис. 2. Мини-свинья с отмеченными татуировкой зонами для лазерной абляции

Рис. 5. Режим абляции: 30 мДж, 10 импульсов.

Область воздействия в виде втянутого в дерму дефекта, относительно глубокого (до 2,5 мм) и широкого с уплощенным дном. В просвете дефекта – фрагменты коагулированного рогового слоя эпидермиса. Элементы карбонизации не определяются. Сохранившийся эпидермис и дерма без патологических изменений. В дерме отмечается артефакт - пигмент тату. Окраска гематоксилином-эозином.

Увеличение х 80

Рис. 3. Образец кожи мини-свиньи для морфологического исследования

Рис. 8. Режим абляции: 40 мДж, 25 импульсов. Зона воздействия – дефект кожи, глубиной до 4 мм, широкой дугообразной формы. В просвете плотный коагуляционный некротический струп из эпидермиса и дермы, шириной от 130 до 300 мкм. На поверхности струпа не резко выраженные элементы карбонизации. Резкая граница термических изменений вверху краев дефекта. Очень рыхлая связь, светлая полоса, с термически измененными коагулированными тканями подлежащей дермы, шириной до 50 мкм. Более глубокие слои дермы и придатки кожи не изменены. Окраска гематоксилином-эозином. Увеличение х 120

Рис. 9. Режим абляции: 40 мДж, 50 импульсов.

Глубокий и широкий полуовальный дефект, глубиной до 3 мм, с термическим компактным струпом из всех слоев эпидермиса и подлежащего сосочкового слоя дермы, толщиной от 100 до 300 мкм. На поверхности струпа обугливание. Резкая граница термических изменений вверху краев дефекта. Струп отделен просветлением от подлежащей дермы, поверхностные ткани которой местами коагулированы на глубину от 30 до 50 мкм. Более глубокие слои дермы и придатки кожи не изменены. Окраска гематоксилином-эозином. Увеличение х 120

Рис. 4. Режим абляции: 20 мДж, 10 импульсов.

Дефект эпидермиса дугообразного профиля. Эпидермис истончен, структура его не изменена. В просвете дефекта фрагменты коагулированного рогового слоя эпидермиса. Стенки дефекта выполнены тонким слоем оксифильного коагуляционного некроза толщиной не более 5–10 мкм. Дерма не изменена. Элементов карбонизации нет. Окраска гематоксилином-эозином.

Увеличение х 80

Рис. 6. Режим абляции: 30 мДж, 25 импульсов.

Дефект эпидермиса широкой овальной формы, эпидермис истончен, верхние слои уплотнены. В просвете дефекта почти не связанный с сохранившимся эпидермисом, светлая полоса, слоистый термический струп оксифильного коагуляционного некроза, толщиной от 30 до 50 мкм. На поверхности единичные мелкие фрагменты карбонизированного рогового слоя. Дерма без особенностей. Окраска гематоксилином– эозином. Увеличение х 100

Рис. 7. Режим абляции: 30 мДж, 50 импульсов.

Область воздействия – овальной формы, глубокой дефект эпидермиса, с втяжением в дерму до 3,5 мм. В просвете – термический струп коагуляционного некроза толщиной от 50 до 150 мкм, рыхло связан с эпидермисом, уплотненным в области дна. Дерма почти без изменений. Элементы карбонизации не определяются. Окраска гематоксилином– эозином. Увеличение х 120

Рис. 10. Режим абляции: 40 мДж, 10 импульсов, 3-и сутки.

В области дефекта эпидермис неравномерно истончен с втяжениями в виде складок. Над поверхностью слои фрагментов гомогенного оксифильного термического струпа. Структура сохранившихся слоев эпидермиса не нарушена. В дерме элементы грануляционной ткани в виде новообразованных капилляров. Окраска гематоксилином-эозином.Уве-личение х 100

в одну точку не более 10 импульсов в секунду, последние являются одновременно эффективными и термически щадящими, обеспечивающими испарение тканевых структур с сохранением неизмененным росткового слоя эпидермиса, а также полное отсутствие карбонизации.

Морфологическое гистологическое исследование режимов абляции модулированными импульсами непрерывного СО2-лазера с длительностью импульсов 500 и 200 мкс.

Для сравнения и уточнения отличительных особенностей режимов абляции излучения сравниваемых СО2-

Рис. 11. Режим абляции: 30 мДж,

10 импульсов, 7-е сутки.

В просвете широкого с уплощенным дном дефекта, над поверхностью эпидермиса слоистый некротический

Рис. 12. Режим абляции: 30 мДж, 50 импульсов, 14-и сутки.

Очаговое углубление эпидермиса в месте воздействия лазера. На поверхности эпидермиса фрагменты струпа в виде тонких слоистых роговых масс, почти не связанных с подлежащим эпидермисом. Определяются все слои эпидермиса, включая роговой слой. Грануляционная ткань располагается субэпидермально и островками в акантотических тяжах эпидермиса. Дерма не изменена. Окраска гематоксилином-эозином. Увеличение × 80

Рис. 13. Режим абляции: 40 мДж, 50 импульсов, 21-е сутки.

Фрагменты отторгающегося термического струпа в просвете лазерного дефекта - втяжения дугообразного характера с уплощенным дном. В месте дефекта эпидермис истончен, роговой слой прослеживается, блестящий и зернистый слои не изменены. В дерме элементы формирующейся грануляционной ткани с большим количеством новообразованных капилляров. Присутствует артефакт – пигмент тату. Окраска гематоксилином-эозином. Увеличение × 80

струп из рогового слоя эпидермиса. Под ним неповрежденные все слои эпидермиса. В сосочковом слое дермы отмечаются новообразованные капилляры грануляционной ткани очагового характера. Окраска гематоксилином-эозином. Увеличение × 120

Рис. 14. Режим абляции: 40 мДж, 50 импульсов, 30-е сутки.

В самом центре лазерного воздействия сохраняется небольшой втянутый дефект с незначительным истончением эпидермиса, все его слои полностью восстановлены, включая роговой. Структура дермы не изменена, в ней субэпидермально, расположены сливные очажки грануляционной ткани. Окраска гематоксилином-эозином. Увеличение × 80

Рис. 15. Режим абляции: 40 мДж, 50 импульсов, через 6 месяцев.

В области воздействия очаговый поверхностный плоский дефект эпидермиса, с небольшим истончением толщины. Все слои эпидермиса полностью восстановлены. Дерма не изменена. Характерно наличие периваскулярных лимфоидно-гистиоцитарных инфильтратов в дерме, морфологических манифестантов активации неспецифического иммунитета. Окраска гематоксилином-эозином. Увеличение × 80

Рис. 16. Режим абляции: 25 мДж, 500 мкс, 10 импульсов, 0 сутки.

Очаговый дефект узко-клиновидной формы, относительно глубокий, не менее 5 мм. В просвете фрагменты коагуляционного некроза. Глубокое повреждение всех слоев эпидермиса, сосочкового и сетчатого слоя дермы. Широкий, выраженный, без четких границ, коагуляционный гомогенный некроз эпидермиса и дермы, толщиной от 100 мкм до 300 мкм и более в области дна. На поверхности краев дефекта граница некроза не определяется. Окраска гематоксилином– эозином. Увеличение × 100

Рис. 17. Режим абляции: 25 мДж, 500 мкс, 10 импульсов, 3-и сутки.

Очаговый, глубокий до 3 мм, узким клином, дефект кожи, эпидермиса и дермы. На поверхности, без четких границ, объемный выраженный термический струп коагуляционного некроза из фрагментов эпидермиса. Его глубокие слои и сосочковый слой дермы уплотнены, деструктурирова-ны, в виде массива коагуляционного некроза, толщиной до 250 мкм. В дерме субэпидермальный отек. Окраска гематоксилином-эозином.

Увеличение × 100

Рис. 18. Режим абляции: 25 мДж, 500 мкс, 10 импульсов, 7-е сутки.

Дефект с уплощенным широким дном и суженной апертурой. Эпидермис дна истончен. В просвете фрагменты некротического струпа с мелкими элементами обугливания. Глубокий и широкий до 500 мкм, без четких границ на поверхности и в глубине, выраженный коагуляционный термический некроз, с повреждением эпидермиса и дермы, ткани которых уплотнены и деструктурированы. В дерме отек и новообразование капилляров в формирующейся грануляционной ткани. Окраска гематоксилином-эозином. Увеличение × 100

Рис. 19. Режим абляции: 25 мДж, 500 мкс, 10 импульсов, 21-е сутки.

В области воздействия имеется широкий, дугообразного профиля, небольшой глубины, с мелкими очаговыми углублениями дефект эпидермиса, толщина и структура которого почти не изменены. В просвете дефекта и по его краям, без определенных границ над поверхностью эпидермиса множественные плотные фрагменты термического струпа и слоистые роговые массы, толщиной до 300 мкм. В струпе мелкие элементы карбонизации. Сосочковый слой дермы уплотнен. В дерме очаги грануляционной ткани. Окраска гематоксилином–эозином.

Увеличение × 80

Рис. 20. Режим абляции: 10 мДж, 500 мкс, 10 импульсов, 30-е сутки.

Зона воздействия представляет относительно плоский дефект с небольшим узким, неопределенной формы втяжением эпидермиса. Структура и толщина эпидермиса восстановлены полностью, кроме зоны втяжения, где на дне и в просвете определяются небольшие фрагменты оксифильного коагуляционного некроза. Над поверхностью эпидермиса мелкие фрагменты остатков термического струпа и слоистые роговые массы. Структура дермы не изменена, в ней островки грануляционной ткани. Окраска гематоксилином–эозином.

Увеличение × 100

Рис. 21. Режим абляции: 10 мДж, 200 мкс, 1 0 импульсов, 0 сутки.

Обширный по площади и глубине, до 3 мм, дефект, общий профиль повреждения ближе к клиновидной форме. В просвете дефекта большое количество фрагментов плотных коагулированных тканей эпидермиса и дермы, единичные элементы карбонизации. Выраженный коагуляционный термический некроз, без четких границ на поверхности, на всю толщу эпидермиса и верхнюю треть сосочкового слоя дермы, ткани которой не менее чем на глубину до 100 мкм – 150 мкм уплотнены и деструктури-рованы. Более глубокие слои дермы и ее придатки не изменены. Окраска гематоксилином–эозином.

Увеличение × 120

лазеров были проведены морфологические гистологические исследования образцов кожи мини-свиней с точечными зонами воздействия модулированным излучением непрерывного СО2-лазера с длительностью импульсов 500 и 200 мкс.

В качестве источника импульсов длительностью 500 и 200 мкс использовался лазерный хирургический аппарат «Ланцет-2», непрерывный СО2-лазер с возможностью модуляции выходного излучения. В импульсном режиме с длительностью импульса 500 и 200 мкс выходная импульсная мощность лазера постоянная и составляла 50 Вт, поэтому энергия импульсов составляла соответственно

25 и 10 мДж. Таким образом, сравнение СО2-лазеров проводили при одинаковой энергии импульса, с режимами абляции модулированным импульсом длительностью 500 мкс, а с длительностью 200 мкс, соответственно, при меньшей импульсной энергии.

Точечную абляцию кожи излучением непрерывного СО2-лазера выполняли за время, равное 1 секунде воздействуя в одну точку, сериями от 1 до 10 импульсов. Это соответствует полной энергии в серии импульсов 100 и 250 мДж соответственно. Примеры гистопрепаратов приведены на рис. 16–21.

На основании данного гистологического исследования было определено, что воздействие длинным импульсным модулированным излучением длительностью 500 и 200 мкс непрерывного СО2-лазерного хирургического аппарата «Ланцет-2» реализует сравнительно слабо выраженный эффект абляции, но при этом вызывает значительно более выраженное и глубокое коагуляционное термическое поражение тканей, что определяет их длительное отторжение и, как следствие, увеличение времени заживления послеоперационных ран по сравнению с результатами абляции излучением импульсно-периодического СО2-лазера с длительностью импульса 20 мкс.

С физической точки зрения этот результат объясняется диффузией тепла из зоны воздействия лазерного импульса. При воздействии на кожу импульса длительностью 200– 500 мкс происходит довольно медленный нагрев ткани, что обеспечивает значительный прогрев материала вне зоны лазерного воздействия. Потери тепла на нагрев ткани вне области воздействия, с одной стороны, снижают эффективность абляции, а с другой – приводят к наблюдаемому термическому поражению близлежащих тканей. Увеличение эффективности абляции возможно за счет значительного уменьшения длительности импульса. Длина диффузии тепла пропорциональна корню квадратному из длительности импульса, поэтому для уменьшения глубины термического поражения в 3 раза длительность импульса должна быть уменьшена в 10 раз, то есть до 20–50 мкс. Именно такой длительностью импульса обладает импульсно-периодический СО2-лазер опытного образца лазерного медицинского Аппарата, применяемого в данном исследовании [4, 6, 20, 21, 27, 28].

Выводы

  • 1.    Импульсно-периодический СО2-лазер с длительностью импульса 20 мкс и мощностью более 2 кВт при всех использованных режимах излучения оптимально эффективно и прецизионно реализуют абляцию кожи с максимальным сохранением жизнеспособности периферических тканей и формированием относительно широкого лазерного кратера с плавным дугообразным профилем уплощенного дна.

  • 2.    Для лазерной дермабразии в клинических условиях предпочтительными режимами абляции излучения

  • 3.    Режимы абляции импульсно-периодического СО2-лазера энергетически более емкие, с импульсной энергией 40 мДж и количеством импульсов более 10 Гц в одну точку, могут быть использованы для более глубокой лазерной дермабразии, при наличии соответствующих клинических показаний.

  • 4.    Импульсно-периодический СО2-лазер с коротким импульсом 20 мкс имеет несомненное преимущество в реализации оптимального абляционного эффекта для целей лазерной дермабразии по сравнению с модулированным длинным 500 и 200 мкс импульсом непрерывного СО2-лазера.

импульсно-периодического СО2-лазера можно рассматривать импульсную энергия 20 мДж и 30 мДж, при однократном воздействии 10 Гц в одну точку, являющиеся одновременно эффективными и термически щадящими, обеспечивающими испарение тканевых структур с сохранением неповрежденным росткового слоя эпидермиса, а также полное отсутствие карбонизации.

« Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках Государственного контракта № 16.522.11.2011 от 27 июня 2012 г. ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007 – 2013 годы».

Список литературы Сравнительная гистологическая оценка эффективности режимов абляции импульсами СО2-лазеров различной длительности кожных покровов мини-свиней для целей лазерной дермабразии

  • Гончарова А., Толстопятов А.М., Фисталь Н.Н. Косметическая коррекция постТравматических и послеоперационных рубцов методом лазерной дермабразии//Травма. 2001. Т.2, № 2. С. 216-218.
  • Горбатова Н.Е., Золотов С.А., Никифоров С.М и др. Актуальность лазерных хирургических методов в реабилитации детей с посттравматическими и послеожоговыми дефектами кожи//Сборник тезисов докладов Международного конгресса: «Реабилитация и санаторно-курортное лечение». М., 2011. С. 40-41.
  • Горбатова Н.Е., Иванов С.А. Эстетическая реабилитация у детей, перенесших ожоговую травму//Тезисы конференции ком-бустиологов: «Лечение ожогов у детей». СПб., 2002.
  • Горбатова Н.Е., Золотов С.А., Симановский Я.О.и др. Абляция биоткани излучением СО2-лазеров с импульсами различной длительности//Биомедицинская радиоэлектроника. 2012. № 8. С. 37-45.
  • Горбатова Н.Е., Золотов С.А., Симановский Я.О. и др. Биомедицинское моделирование абляции биологических тканей излучением импульсно-периодического СО2-лазера с поперечным разрядом для целей кожно-пластической реконструктивновосстановительной хирургии//Московский хирургический журнал. 2012. № 5 (27). С. 17-24.
  • Горбатова Н.Е., Золотов С.А., Симановский Я.О. и др. Моделирование абляции биологических тканей излучением импульсно-периодического СО2-лазера для целей лазерной дермабразии рубцовых деформаций кожных покровов//Биомедицина. 2013. №1. С. 22-35.
  • Доронин В.А. Дермабразия СО2-лазером эпидермально-дермальных дефектов кожи в амбулаторных условиях. Дис..канд. мед. наук. М., 2004. 116 с.
  • Еремеев Б. Лазерная дермабразия. Клиника лазерной медицины. Москва. К.Калайджян, ООО «Лазертек», Москва Copyright C 2001 Cosmetics & Medicine.
  • Никифоров С.М., Алимпиев С.С., Симановский Я.О. и др. Импульсно-периодический СО2-лазер с поперечным разрядом для хирургических применений//Биомедицинская радиоэлектроника. 2012. № 8. С. 72-76.
  • Смирнов Д.В. Лазерная дермабразия в комплексном лечении послеожоговых рубцов эстетически важных зон кожного покрова у детей. Дис..канд. мед. наук. М., 2003. 128 с.
  • Achauer Bruce М. et al. Lasers in plastic surgery and dermatology. New York: Thieme med. publ.; Stuttgart; New York: Thieme, 1992.
  • Alster Т. Washington Institute of Dermatologie Laser Surgery, Washington, DC. Laser Scar Revision: «Comparison Study of 585-nm Pulsed Dye Laser with and Without Intralesional Corticosteroids»//Dermatol. Surg. 2003, Jan. Vol. 29(l). P. 25-29.
  • Alster Tina S., MD and Jason R. Lupton Review: «Laser Scar Revision peer reviewed»//The Journal. Vol. 2 (Issue 1). March. 2000. ISSN: 1529-1545.
  • Alster Tina S., MD Ivy J Groover MD «Laser Revision of Scars» Last Updated: June 25. 2001. © Copyright 2002, eMedicine.com, Inc.
  • Alster T.S. Washington Institute of Dermatologie Laser Surgery, Washington, DC 20037. USA. «Clinical and histologic evaluation of six erbium:YAG. lasers for cutaneous resurfacing»//Lasers Surg. Med. 1999. Vol. 24(2). P. 87-92.
  • Nanni C.A., Alster T.S. of carbon dioxide laser resurfacing. An evaluation of 500 patients//Dermatol. Surg. 1998. Vol. 24. P. 315-320.
  • Ross E.V., Barnaette D.J., Glatter Rd. et al. Effects of overlap and pass number in СО2-laser skin resurfacing: A study of residual thermal damage, cell death and wound healing//Lasers Surg. Med. 1999. Vol. 24. P. 103-112.
  • Shim E., Tse Y., Velazquez E. et al. Short-pulse carbon dioxide laser resurfacing in the treatment of rhytides and scars. A clinical and histopathological study//Dermatol. Surg. 1998.Vol. 24. P. l13-119.
  • Walsh J.T., Flotte T.J., Anderson R.R., Deutsch T.F. Pulsed СО2-laser tissue ablation: effect of tissue type and pulse duration on thermal damage//Lasers Surg. Med. 1988. Vol. 8. P. 108-118.
  • Алимпиев С.С., Конов В.И., Никифоров С.М. Масс-спектрометрическое исследование приповерхностного оптического пробоя. Крат, сообщения по физике. ФИАН, 1987. С. 17-19.
  • Барчуков А.И., Бункин Ф.В., Конов В.И., Прохоров А.М. Низкопороговый пробой воздуха вблизи мишени излучением СО2-лазера//Письма в ЖЭТФ. 1974. Т. 17. Вып. 8. С. 413-416.
  • Прикладная лазерная медицина. под. ред. Х.-П. Берлиен, Г. й. Мюллер//Учебное и справочное пособие: Перевод с немецкого. М: АО Интерэксперт», 1997.356 с.
  • Самохин А.А. Фазовые переходы первого рода при действии лазерного излучения на поглощающие конденсированные среды // Действие лазерного излучения на поглощающие конденсированные среды // Труды ИОФАН. Т. 13. М.: Наука, 1990. C. 1-98.
  • Vogel A., Venugopalan V. Mechanisms of pulsed laser ablation of biological tissues//Chem. Rev. 2003. Vol. 103 (2). P. 577-644.
  • Fitzpatrick R.E., Smith S.R., Sriprachya-anunt S. Depth of vaporization and the effect of pulse stacking with a high-energy, pulsed carbon dioxide laser//J. Am. Acad. Dermatol. 1999. Vol. 40(4). P. 615622.
  • Алимпиев С.С., Никифоров С.М., Горбатова Н.Е. и др. Импульсный СО2-лазер с поперечным разрядом для применения в косметологии//Тезисы докладов Х международной научно-технической конференции: «Лазеры в науке, технике, медицине». г. Сочи, 1999. С. 47-50.
  • Патент РФ 2118025 Импульсно-периодический газовый лазер, Никифоров С.М., Алимпиев С.С., Симановский Я.О., Горбатова Н.Е., 1998.
  • Патент РФ 2286628 Импульсно-периодический газовый лазер и лазерная хирургическая установка, Никифоров С.М., Алимпиев С.С., Симановский Я.О., Горбатова Н.Е., 2005.
  • Скобелкин О.К. под. ред., «Лазеры в хирургии». М.: Изд-во Медицина, 1989. 256 с.
  • Скобелкин О.К., Козлов В.И., Гейниц А.В. и др. Применение лазерных хирургических аппаратов «ЛАНЦЕТ» в медицинской практике. Пособие для врачей. М., 2000. 94 с.
  • Капанадзе Г.Д., Ашуев Ж.А. Светлогорская популяция мини свиней//Биомедицина. 2007. № 6. С. 71-81.
  • Швецова Е.В., Роговая О.С., Киселев И.В.и др. Модели для исследования кожи. Свиная кожа как адекватная модель исследования восстановительных процессов в коже человека//Клиническая дерматология и венерология. 2006. № 4. С. 47-50.
Еще
Статья научная