ГИБРИДНЫЕ ЛАЗЕРЫ — УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ УСТРАНЕНИЯ НЕЖЕЛАТЕЛЬНЫХ ВОЛОС
27.03.2023
Добрянская Лея Ивановна
Врач антивозрастной медицины, дерматолог, косметолог,
сертифицированный тренер компании КитМед,
главный врач клиники Virsavia, г. Москва
Лазерная эпиляция остается одним из самых широко применяемых малоинвазивных вмешательств в косметологии. По статистике Американского общества эстетической пластической хирургии за 2020 г. эпиляция с помощью лазеров и IPL замкнула пятерку самых популярных нехирургических процедур [1].
И эта востребованность в полной мере обусловлена высокой эффективностью лазерной эпиляции, значительно превосходящей традиционные методы устранения нежелательных волос.
Krasniqi A. и соавт. оценили долговременность эффекта прекращения роста волос после эпиляции посредством разных типов лазеров, осуществив метаанализ исследований на заданную тему [2]. В обзор вошли лишь исследования с периодом наблюдения, равным по продолжительности одному полному циклу роста волос на целевом участке тела или превышающим его по продолжительности. После применения неодимового лазера на алюмоиттриевом гранате (Nd:YAG) в среднем наблюдалось прекращение роста 30–73,61% волос, для александритового лазера этот показатель составил от 35 до 84,25%, в свою очередь, для диодного — от 32,5 до 69,2%.
Однако не стоит забывать о том, что лазер — высокоэнергетический инструмент и применение его для эстетической коррекции, в том числе с целью устранения нежелательных волос, даст прекрасные результаты лишь при соблюдении трех основных условий: правильном выборе пациента, использовании подходящего типа лазера и профессионализме специалиста [3]. Для этого необходимо глубокое понимание физических основ действия лазерного излучения на живые ткани.
Лазер — высокоэнергетический инструмент, и применение его для эстетической коррекции, в том числе с целью устранения нежелательных волос, даст прекрасные результаты лишь при соблюдении трех основных условий: правильном выборе пациента, использовании подходящего типа лазера и профессионализме специалиста.
Что такое лазерное излучение
Лазеры представляют собой оптический квантовый генератор, преобразующий исходный поток энергии (световой, электрической, тепловой, химической) в лазерный луч. Основой их служит активная среда — то самое вещество, которое при воздействии внешней энергии формирует вынужденное излучение [4].
До включения лазера все атомы/молекулы его активной среды находятся в стабильном состоянии — электроны занимают устойчивое положение на своих основных орбиталях. При подаче энергии происходят ее поглощение рабочей средой лазера и переход электронов атомов/молекул этой среды на более высокие энергетические уровни. Поскольку это состояние крайне нестабильно, отдельные атомы могут самопроизвольно перейти в стабильное состояние: электроны с более высокого уровня возвращаются на основной, в свою очередь, избыток энергии выделится в виде квантов света, которые, отразившись от специальных зеркал (оптический резонатор), вновь возвращаются в рабочую среду лазера (рис. 1) [5]. Это сопровождается запуском вынужденного излучения: такие фотоны индуцируют переход соседей из возбужденного в стабильное состояние с выделением полностью идентичных фотонов, при этом они сами не поглощаются и продолжают воздействовать на другие возбужденные атомы среды, как и новообразовавшиеся фотоны.
Материал или среда, которые подвергаются накачке, определяют длину волны лазерного излучения. Для лазерной эпиляции используются твердотельные и полупроводниковые (светодиодные) лазеры.
Твердотельные лазеры состоят из кристаллов или стекла. Сплошной материал обогащается ионами хрома, эрбия, неодима или титана (накачка лазера производится импульсной лампой или другим лазером). В свою очередь, основой полупроводниковых лазеров служат кристаллы-полупроводники. Типичным примером полупроводникового лазера выступают лазерные диоды. Главное отличие полупроводниковых лазеров от твердотельных заключается в том, что вынужденное излучение в них формируется не за счет перехода электронов между уровнями, а за счет переходов между энергетическими зонами или подзонами кристалла (накачка производится электрическим током). Светодиодные лазеры способны генерировать излучение красной и инфракрасной (ИК) области спектра, что наделяет их весомыми преимуществами:
- возможностью получения лазерного луча в любом спектральном диапазоне;
- возможностью одновременного получения нескольких лазерных лучей;
- менее интенсивным характером лазерного воздействия по сравнению с другими лазерными устройствами;
- миниатюрным размером манипулы;
- большей финансовой доступностью;
- высоким ресурсом работы.
Как работает лазерная эпиляция?
Технология лазерной эпиляции основана на концепции селективного фототермолиза [6]. Согласно этой концепции кванты света поглощаются рядом веществ-хромофоров, которые вследствие этого переходят в нестабильное возбужденное состояние. При обратном переходе хромофоров в устойчивую форму происходит высвобождение «избытка» энергии в окружающее пространство в виде тепла. Таким образом содержащая хромофор клетка-мишень под действием света подвергается нагреву и разрушению, а вслед за ней и близлежащие клетки.
Различные виды светового излучения имеют определенные мишени — хромофоры. Подобными мишенями в коже могут быть меланин, гемоглобин, татуировочные чернила, вода (рис. 2) [5]. Спектр поглощения меланина лежит в ультрафиолетовом и видимом свете (400–1100 нм). Максимумы поглощения гемоглобина и его производных находятся в диапазоне 500–600 нм. К спектру поглощения коллагена относится область видимого света и ближней ИК-части спектра. Взаимодействие с водой происходит начиная с 1000–1100 нм с увеличением в сторону среднего и дальнего ИК-спектра [7].
Оптические свойства эпидермиса и дермы различны. В пигментированном эпидермисе поглощение энергии излучения меланином обычно является доминирующим процессом в большей части оптического спектра (200–1000 нм) (рис. 3) [5]. В дерме наблюдается сильное, зависящее от длины волны рассеивание энергии коллагеновыми волокнами, которое ослабляет проникновение света. Это рассеивание изменяется обратно пропорционально длине волны. В целом для излучения с длиной волны 280 и 1300 нм глубина проникновения увеличивается с увеличением длины волны. При длине волны свыше 1300 нм проникновение уменьшается из-за поглощения света водой. Наиболее глубоко проникает излучение с длиной волны 650–1200 нм, наименьшая глубина пенетрации свойственна излучению ультрафиолетовой и ИК-областей.
Выбирая излучение с подходящей длиной волны, мы получаем возможность прицельно воздействовать на участки скопления хромофоров.
В случае лазерной эпиляции мишенью для лазерного излучения служит меланин волосяного стержня. Прекращение роста волоса подразумевает воздействие на расположенные в дермальном сосочке кератиноциты, производящие волос, и стволовые клетки, поддерживающие популяцию кератиноцитов. Однако в них нет хромофоров, которые могли бы послужить мишенью для световой энергии. По этой причине мы воздействуем на целевые клетки опосредованно — через нагрев расположенных на расстоянии меланоцитов и мертвых клеток волосяного стержня, содержащих меланин. Именно уничтожение стволовых клеток препятствует дальнейшему росту новых волос [8]. Наибольшей эффективности можно достичь, воздействуя на волосы в фазе анагена. Именно в эту часть цикла волосы содержат большое количество меланина и все еще связаны с волосяным фолликулом. Предполагается, что снижения количества волос на 20% после каждой процедуры можно достичь, проводя ее в фазе анагена с правильно подобранными параметрами эпиляции [9].
Долговременность эффекта прекращения роста волос обеспечивается не только непосредственным деструктивным воздействием на фолликул, но и нарушением роста волос за счет следующих предполагаемых механизмов:
- коагуляции питающих фолликул сосудов;
- запуска программируемой гибели клеток фолликулярного эпителия;
- нарушения взаимодействия между ростовыми клетками фолликула.
Как выбрать длину волны лазерного излучения для эпиляции?
При выборе параметров лазерной эпиляции необходимо добиться избирательного поглощения лучей лазера только мишенью при полном отсутствии поглощения за ее пределами. И здесь возникает ряд затруднений. Во-первых, меланин есть не только в волосе, но и в межфолликулярном эпидермисе. И этот меланин тоже поглощает свет и нагревается, в связи с чем лазерная эпиляция на смуглой коже более рискованна по причине ожога. Во-вторых, спектры поглощения хромофоров кожи частично перекрываются, что означает, что они также нагреваются, пусть не так сильно, как меланин.
Идеальными кандидатами для лазерной эпиляции являются люди со светлой кожей и темными толстыми волосами [10].
Уменьшить поглощение энергии нецелевыми мишенями возможно посредством индивидуального подбора длины волны лазерного излучения (табл. 1).
Таблица 1. Сравнительная характеристика длин волн лазерного излучения и их выбор для лазерной эпиляции [11]
КРИТЕРИЙ СРАВНЕНИЯ |
РУБИНОВЫЙ |
АЛЕКСАНДРИТОВЫЙ |
НЕОДИМОВЫЙ |
ДИОДНЫЙ |
Длина волны |
694 нм |
755 нм |
1064 |
800–810 нм |
Плотность энергии в импульсе |
До 40–60 Дж/см2 |
10–20 Дж/см² |
10–40 Дж/см² |
10–60 Дж/см² |
Мишень, глубина проникновения |
Меланин волосяного фолликула |
Область минимального поглощения гемоглобином и сильного — меланином. Проникает на глубину около 3 мм, что иногда недостаточно |
Поглощение света окси-, дезоксигемоглобином и различными белковыми структурами. Проникает на всю глубину дермы, разрушает глубокорасположенные фолликулы. Слабо поглощается в меланине кожи |
Меланин волосяного фолликула |
Возможности |
Эффективен при:
|
Эффективен при:
|
Эффективен при:
|
Эффективен при:
|
Согласно результатам клинических исследований, диодные лазеры с длиной волны 810 нм могут считаться универсальным устройством для удаления волос при любом фототипе кожи. Однако светлые или тонкие волосы могут быть устойчивыми к воздействию лазерного излучения с длиной волны 810 нм из-за дефицита пигмента в волосяном стержне. Сложности могут возникнуть также при наличии у пациента темного фототипа кожи из-за поглощения энергии меланином межфолликулярного эпидермиса. Светлые и тонкие волосы более восприимчивы к воздействию лазерного излучения с длиной волны 755 нм, тогда как длина волны 1064 нм больше подходит для эпиляции при темной коже (рис. 4) [12, 13].
Недавно были разработаны новые диодные лазеры с длиной волны 755 и 1064 нм, значительно расширяющие возможности лазерной эпиляции [14]. Это послужило основой для создания гибридных лазеров — устройств, испускающих лазерное излучение нескольких длин волн.
Гибридный лазер DIOLAZE XL — универсальное решение проблемы нежелательных волос
Первый и единственный в мире гибридный лазер для эпиляции, получивший одобрение FDA — DIOLAZE XL от компании InMode (Израиль). Аппликатор DIOLAZE XL обеспечивает индивидуальный подбор длин волн лазерного излучения, плотности потока энергии и длительности импульса с целью достижения максимальной эффективности и безопасности эпиляции для каждого пациента. Насадки доступны в трех конфигурациях длин волн: 810 нм, комбинация 755/810 нм, комбинация 810/1064 нм (табл. 2).
Таблица 2. Характеристики DIOLAZE XL
ЦВЕТ ВОЛОС |
ТИП ВОЛОС |
ФОТОТИП |
КОНФИГУРАЦИЯ |
ДЛИНА ВОЛНЫ, нм |
МОЩНОСТЬ, Дж/см2 |
ЧАСТОТА ПОВТОРЕНИЯ, Гц |
ДЛИНА ИМПУЛЬСА, КОРОТКИЙ/ДЛИННЫЙ, мс |
Черные, темно-русые и каштановые волосы |
Тонкие и жесткие |
I–VI |
Диодный лазер |
810 |
До 40 |
До 5 |
5/140 |
Черные, каштановые и светло-русые волосы |
Жесткие и тонкие |
I–IV |
Александрит/диод |
755/810 |
До 40 |
До 5 |
5/140 |
Черные и каштановые волосы |
Очень жесткие и густые |
IV–VI |
Диод/неодим |
810/1064 |
До 40 |
До 5 |
5/140 |
Каждая насадка оснащена 20 диодными лазерными стержнями, установленными вертикально. Сапфировый световод расположен в передней части наконечника и доставляет энергию лазерного луча к обрабатываемой ткани. Он окружен металлической оправой из холодного позолоченного металла. Подобная конструкция обеспечивает охлаждение до температуры около 7 °C места обработки и нескольких миллиметров вокруг до, во время и после импульса, вследствие чего во время процедуры нет необходимости применять обезболивание (3 РС-охлаждение). Охлаждение достигается за счет эффекта Пельтье. При протекании тока через контакт двух полупроводниковых материалов с разными уровнями энергии электронов электрон одного проводника должен приобрести энергию, чтобы перейти в более высокоэнергетическую зону проводимости другого полупроводника. При поглощении этой энергии происходит охлаждение места контакта полупроводников. Система охлаждения с применением элемента Пельтье позволяет достичь на поверхности, прилегающей к устройству, температур ниже температуры окружающей среды.
Клинический опыт применение DIOLAZE XL для эпиляции
Аппликатор DIOLAZE 810 нм
В недавно опубликованном исследовании Goldberg D.J. и соавт. представили клинические результаты эпиляции в области подмышек с использованием диодного лазера 810 нм (DIOLAZE, InMode, США) [15]. В исследовании приняли участие 14 пациенток в возрасте 18–70 лет с фототипами кожи I–IV по шкале Фицпатрика и терминальными волосами каштанового/черного цвета в подмышечных впадинах. Участницам было проведено 3 процедуры лазерной эпиляции с интервалом 4–6 нед в обеих подмышечных областях (всего 28 обрабатываемых зон). Параметры процедуры: длина импульса 810 нм, плотность энергии 30–40 Дж/см2, длительность импульса 30 мс с использованием контактного охлаждения. Эффективность процедуры оценивали через 3 и 6 мес после проведения последней процедуры с использованием фотографий области обработки и оценки количества волос вручную, которая проводилась на площади 2 см2. Результаты продемонстрировали уменьшение объема волос в среднем на 70% без значительных или неожиданных нежелательных явлений.
К ожидаемой немедленной ответной реакции относились незначительная болезненность, эритема и легкая отечность, выраженность которых уменьшилась без дополнительного вмешательства через несколько часов.
Пациентки были приглашены для последующего наблюдения через 12 мес, и 11 из 14 пациенток приняли участие в этом долгосрочном исследовании. Была проведена оценка возобновления роста волос в 22 подмышечных впадинах на основании фотографий, результаты сравнивались с исходными данными [16].
Среднее количество волос составляло 61,4 волоса изначально и 15 волос при последующем визите через 12 мес. Таким образом, через 12 мес после проведения завершающей процедуры среднее снижение количества волос составило 72,9% (рис. 5, 6).
Результаты исследования не только указывают на выраженную приостановку роста волос но, что не менее важно, подчеркивают долгосрочность достигнутого эффекта.
Мультицентровое исследование эффективности аппликатора DIOLAZE XL
Gold M.H. и соавт. оценили эффективность лазерной эпиляции при помощи аппликатора DIOLAZE XL с комбинацией длин волн 755/810 нм и 810/1064 нм [17].
- Аппликатор DIOLAZE XL 755/810 нм. В первую выборку вошли 50 пациентов (44 женщины и 6 мужчин) в возрасте 19–36 лет. 66% участников имели IIфототип кожи, 34% — III фототип. Пациенты прошли 3 процедуры обработки с интервалом в 6 нед и наблюдались в течение 6 мес после завершающей процедуры. Эпиляция проводилась на различных участках тела, таких как ноги, подмышечная область, зона бикини, грудь, спина и лицо. Эффективность лазерной эпиляции оценивали по среднему уменьшению волос при контрольном обследовании через 6 мес по сравнению с исходным количеством. Подсчет волос проводился путем маркировки видимых волосков на фотографиях обрабатываемых участков тела пациентов (рис. 7). Согласно полученным результатам, на 6-й мес периода наблюдения количество волос в среднем снизилось на 84%. Репрезентативные фотографии различных областей, обработанных DIOLAZE XL 755/810 нм, сделанные в начале и через 6 мес, представлены на рис. 8, 9.
- Аппликатор DIOLAZE XL 810/1064 нм. Вторая выборка включала 50 участников женского пола в возрасте 19–36 лет. Пациентки имели следующие фототипы кожи по Фицпатрику: IV (37,5%), V (41,5%) и VI (21%). Различные участки тела были обработаны с помощью аппликатора DIOLAZE XL 810/1064 нм, включая подмышечную область, зону бикини, ноги и лицо. Через 6 мес после завершающей процедуры отмечалось снижение количества волос на 81% (диапазон 70–84%) (рис. 10–12). Нежелательные явления включали легкую эритему и отечность, которые постепенно разрешились без дополнительного вмешательства (рис. 13).
Обсуждение
Выбор оптимального лазера в конкретном клиническом случае имеет решающее значение для успеха и безопасности процедуры эпиляции. При этом следует учесть тип кожи и волос пациента, чтобы подобрать длину волны лазера, которая обеспечит прицельное поглощение энергии меланином волосяного стержня на необходимой глубине.
Диапазон длин волн лазерного излучения от 650 до 1300 нм считается в целом подходящим для достижения типичной глубины залегания волосяных фолликулов от 1 до 3 мм. Наилучшая глубина проникновения наблюдается при длине волны 1060 нм, что соответствует Nd:YAG-лазеру, но поглощение энергии излучения меланином волосяного стержня при этой длине волны относительно низкое, и эффективность эпиляции не очень высока. Максимальная эффективность соответствует длине волны 650–700 нм, но глубина проникновения при этом ограниченна.
Лазерное излучение с длиной волны 755 нм прекрасно подходит для удаления волос у пациентов со светлой кожей, в то время как Nd:YAG-лазер с длиной волны 1064 нм стал востребован для эпиляции у пациентов со смуглой кожей [18, 19].
Одним из компромиссов между этими двумя длинами волн является использование диодного лазера с длиной волны 810 нм, который имеет бо́льшую глубину проникновения по сравнению с лазерным излучением с длиной волны 755 нм и гораздо более высокий коэффициент поглощения энергии меланином, чем Nd:YAG-лазер [20].
Для темной кожи было бы логичным шагом использовать длину волны от 810 до 1064 нм, но пик поглощения лазерного излучения водой в этом диапазоне делает эти длины волн менее эффективными для эпиляции.
Одним из решений является использование комбинации двух длин волн с клинически доказанной эффективностью. Использование комбинации длин волн 810 и 1064 нм улучшило бы глубину проникновения лазерного излучения с сохранением удовлетворительного профиля безопасности и высокой эффективности удаления волос при темных фототипах кожи. Комбинация лазерного излучения с длинами волн 755 и 810 нм позволила бы оптимизировать процедуру эпиляции для волос различного цвета. Поскольку все эти длины волн лазерного излучения признаны безопасными и эффективными, их сочетанное применение не вызывает никаких опасений по поводу повышения риска нежелательных явлений.
Заключение
Новый гибридный лазер DIOLAZE XL со смешанным режимом длин волн 755/810 нм и 810/1064 нм обеспечивает широкий диапазон глубины проникновения и поглощения энергии меланином волосяных стержней. Клинический опыт подтверждает безопасность и эффективность обоих комбинаций длин волн для удаления различного типа волос на светлой и темной коже.
Новый комбинированный подход обеспечивает более точный и персонализированный характер эпиляции, создавая основу для достижения выраженного и долговременного прекращения роста волос при минимальном риске нежелательных явлений.
Статья опубликована в журнале «Косметика и медицина Special Edition 2023» №1/2023
На правах рекламы
Литература
- Aesthetic Plastic Surgery National Databank Statistics 2020. Aesthet Surg J 2021; 41(Suppl 2): 1–16.
- Krasniqi A., McClurg D.P., Gillespie K.J., Rajpara S. Efficacy of lasers and light sources in long-term hair reduction: a systematic review. J Cosmet Laser Ther 2022; 24(1–5): 1–8.
- Goel A., Rai K. Methods to Overcome Poor Response and Challenges of Facial Laser Hair Reduction. J Clin Aesthet Dermatol 2022; 15(6): 38–41.
- Лазеры в практике косметолога и дерматолога / под общ. ред. Е.И. Эрнандес, Е.М. Раханской. М.: ООО ИД «Косметика и медицина», 2020. 196 с.
- Материалы сайта https://plasticsurgerykey.com/lasers-and-other-energy-based-technologies-principles-and-skin-interactions.
- Anderson R.R., Parrish J.A. Selective photothermolysis: precise microsurgery by selective absorption of pulsed radiation. Science 1983; 220(4596): 524–527.
- Martella A., Raichi M. Photoepilation and Skin Photorejuvenation: An Update. Dermatol Reports 2017; 9(1): 7116.
- Fayne R.A., Perper M., Eber A.E., et al. Laser and light treatments for hair reduction in Fitzpatrick skin types IV–VI: a comprehensive review of the literature. Am J Clin Dermatol 2018; 19(2): 237–252.
- Thomas M.M., Houreld N.N. The “in’s and outs” of laser hair removal: a mini review. J Cosmet Laser Ther 2019; 21(6): 316–322.
- Agarwal M., Velaskar S., Gold M.H. Efficacy of a low fluence, high repetition rate 810nm diode laser for permanent hair reduction in Indian patients with skin types IV–VI. J Clin Aesthet Dermatol 2016; 9(11): 29–33.
- Деев А.И., Шарова А.А., Брагина И.Ю. Новая косметология. Аппаратная косметология и физиотерапия. М.: ИД «Косметика и медицина», 2014.
- Материалы сайта https://cambridgelaserclinic.com/laser-treatments/hair-removal/lasers-explained/
- Ibrahimi O.A., Avram M.M., Hanke C.W., et al. Laser Hair Removal. Dermatol Ther 2011; 24(1): 94–107.
- Royo J., Moreno-Moraga J., Trelles M.A. Clinical Assessment of a New 755 nm Diode Laser for Hair Removal: Efficacy, Safety, and Practicality in 56 Patients. Lasers Surg Med 2017; 49(4): 355–360.
- Goldberg D.J., Courtney E. Clinical evaluation of hair removal using an 810 nm diode laser with a novel scanning device. J Drugs Dermatol 2016; 15(11):1330–1333.
- Goldberg D.J. One year follow-up results of hair removal using an 810 nm diode laser. J Cosmet Dermatol 2018; 17(5): 775–778.
- Gold M.H., Hellman J., Dahan S., Mulholland R.S. Clinical Evaluation of a Novel Blended Mode Diode Laser for Hair Removal. J Cosmet Dermatol Sci App 2019; 09(01): 19–29.
- Royo J., Moreno-Moraga J., Trelles M.A. Clinical Assessment of a New 755 nm Diode Laser for Hair Removal: Efficacy, Safety, and Practicality in 56 Patients. Lasers Surg Med 2017; 49(4): 355–360.
- Tahiliani S.T., Tahiliani H.S. Prospective Evaluation of the Safety and Efficacy of a 1060-nm Large Spot Size, Vacuum-Assisted Hair Removal Diode Laser System in Asian/Pacific Fitzpatrick’s Skin Types IV-V Patients. J Drugs Dermatol 2016; 15(11): 1427–1434.
- Scilletta A., Pompili G. Laser Diode 800nm and Hirsutism in Darker Skinned Patients: Our Experience on 552 Women. J Adv Plast Surg Res 2016; 2: 1–4.