Главная » Эстетическая косметология » Новый метод лазерной эпиляции

Новый метод лазерной эпиляции

Цель данной публикации - представление результатов по разработке режима лазерной эпиляции. Исследования были проведены в компании "Linline" (Германия). Новый режим эпиляции успешно запатентован в ряде европейских стран и США.

Основное достоинство методов лазерной эпиляции - это возможность окончательного удаления нежелательных волос. Однако, как показывает практика, добиться 100% результата удается далеко не всегда. Чаще всего рост волос лишь замедляется, уменьшается количество волос в обрабатываемой зоне, но полного удаления не происходит. Чтобы понять причину происходящего и найти пути решения данной проблемы, необходимо обратиться к механизмам, обуславливающим уничтожение волоса под действием лазерного излучения.

В основе всех методов лазерной эпиляции лежит эффект поглощения энергии электромагнитных волн структурами волоса. В зависимости от параметров используемого излучения, поглощенная энергия либо преобразуется в тепловую, приводя к коагуляции белков волоса, либо вызывает в облучаемых тканях генерацию акустических волн, которые производят механическое разрушение структуры волоса.

Эффективность лазерной эпиляции определяется оптической, термической и нелинейной селективностью. Термин "селективность" - одно из фундаментальных понятий лазерной медицины. Селективные (от английского "selective" - избирательный) методы лазерного воздействия обеспечивают высокую эффективность лечения различных заболеваний с минимальным риском травмирования прилегающих тканей.

Оптическая селективность при лазерной эпиляции

Глубина проникновения излучения в кожу ограничена степенью пигментации кожи и естественным рассеянием, а эффективность эпиляции определяется коэффициентом поглощения излучения меланином. Коэффициент поглощения меланина уменьшается с увеличением длины волны излучения, поэтому первые лазерные эпиляторы создавались на основе рубиновых лазеров (длина волны излучения - 694 нм). Эти лазеры позволяют эффективно удалять темные волосы с использованием минимальной энергии импульсов.

Однако необходимо учитывать, что меланин, расположенный в эпидермисе кожи, также обладает высоким коэффициентом поглощения данного излучения, поэтому часть энергии лазерного пучка поглощается в верхних слоях кожи, "экранируя" глубоко залегающие фолликулы волоса. При достаточно высокой концентрации меланина в коже это приводит не только к снижению эффекта эпиляции, но может оказать сильное термическое воздействие, приводящее к нарушению естественной пигментации кожи.

При одинаковом воздействии результат эпиляции светлых волос будет заметно хуже, чем в случае с темными волосами. Чем светлее волос, тем большая энергия требуется для его разрушения и, соответственно, большее влияние оказывается на пигментацию кожи.

Использование более длинноволновых лазеров (александритовых - 750 нм, диодных -700-1000 нм, неодимовых 1064 нм) позволяет несколько снизить степень воздействия на пигмент кожи, а снижение коэффициента поглощения меланинсодержащих структур волоса компенсируется увеличением энергии лазерных импульсов. Однако при этом неизбежно возникает перегрев глубоких слоев кожи, что может вызвать местную коагуляцию. Для снижения риска перегрева кожи, при сохранении высокой степени эффективности эпиляции, необходимо согласовывать скорость оттока и притока тепла в мягкие ткани и волос. Иначе говоря, необходимо учитывать не только оптическую, но и термическую селективность лазерного воздействия.

Термическая селективность при лазерной эпиляции

Именно на этом принципе основано действие всех длинноимпульсных эпиляторов (как лазерных, так и фото), то есть использующих вместо лазера широкополосную импульсную лампу. При темном цвете волос и светлой коже данный метод может показать хорошие результаты. Однако в случае эпиляции более светлых волос или при пигментации кожи эффективность метода сильно падает.

Современные эпиляторы, работающие в длинноимпульсном режиме, как правило, используют длительности импульсов в десятки и сотни миллисекунд, то есть намного превышающие ВТР волоса. Дело в том, что в спектральном диапазоне "окна прозрачности" кожи коэффициент поглощения меланина недостаточно высок для поглощения волосом за несколько миллисекунд (ВТР волоса) количества энергии, достаточного для его коагуляции, но в то же время не вызывающего перегрева кожи. То есть, если за время нескольких миллисекунд на волос подается количество энергии, приводящее к его коагуляции, неизбежно будет затронута и кожа, так как коэффициент поглощения данного излучения составляющими кожи также значителен. Поэтому в современных эпиляторах используются длительности в десятки миллисекунд, что значительно снижает нагрузку на кожу.

Динамику процесса эпиляции длинными импульсами можно разделить на три этапа.

1. Меланин волоса поглощает энергию лазерного импульса, преобразует эту энергию в тепло и передает окружающим тканям.
2. В течение нескольких миллисекунд повышение температуры превалирует над оттоком тепла и волос разогревается.
3. Волос продолжает получать тепловую энергию, но также начинает эффективно охлаждаться, передавая избытки тепла в окружающие ткани. Этот процесс длится десятки миллисекунд, что неизбежно приводит к перегреву мягких тканей, непосредственно прилегающих к волосу, в результате чего скорость оттока тепла от волоса замедляется, что и вызывает его коагуляцию.

Таким образом, увеличение длительности импульса приводит к увеличению эффективности эпиляции. В то же время кожа испытывает воздействие в течение десятков миллисекунд и ее ВТР увеличивается. Это относится не только к участкам, непосредственно примыкающим к волосу, но и ко всему объему кожи, подвергшемуся лазерному воздействию. В результате такого перегрева может измениться пигментация или даже произойти коагуляция кожи, что часто и наблюдается на практике.

Снизить термическое воздействие на кожу можно только, увеличив коэффициент поглощения излучения меланином волоса. При этом коэффициент поглощения меланина кожи увеличиться не должен.

Для реализации таких условий необходимо обратиться к процессам, описываемым нелинейной оптикой.

Нелинейная селективность при лазерной эпиляции

Для каждого вещества существует определенный порог плотности энергии лазерного излучения, при котором начинаются интенсивные многофотонные процессы. Именно это и можно назвать нелинейной селективностью.

Чем выше линейный коэффициент поглощения веществом излучения какой-либо длины волны, тем быстрее для него будет достигнут порог начала нелинейных процессов.

У меланина коэффициент поглощения выше, чем у других составляющих кожи, этим обусловлена возможность использования нелинейного поглощения для лазерной эпиляции.

Данный метод эпиляции обладает более высокой степенью селективности по сравнению с традиционным длинноимпульсным, так как позволяет добиться значительно большей разницы в коэффициентах поглощения излучения для меланина и других составляющих кожи. При незначительном превышении порога нелинейных процессов воздействию подвергается исключительно меланин волоса, то есть воздействия на пигментацию кожи не происходит.

Излучение, поглощаясь одинаково как меланином волоса, так и меланином кожи, вызывает совершенно различные последствия. Акустическая волна, распространяющаяся в твердом теле, намного легче вызывает разрушение межмолекулярных связей, чем при действии в вязкой среде. Кроме того, длина пробега волны также непосредственно зависит от среды распространения. Таким образом, если плотность энергии лазерных импульсов не достигает порога начала нелинейных процессов в коже или мощности акустической волны недостаточно для механического разрушения клеток кожи, то мы получаем метод эпиляции волос, максимально возможной степени селективности.

Ранее уже предпринимались попытки использовать генерацию единичных наносекундных импульсов для эпиляции. Но, как отмечалось ранее, для начала процессов нелинейного поглощения должен быть достигнут какой-то порог плотности энергии. Данный порог может быть достигнут двумя путями: либо увеличением энергии импульса, либо уменьшением диаметра пятна лазерного излучения. В классических короткоимпульсных эпиляторах порог достигается именно за счет уменьшения размера пятна. В результате, эффективная эпиляция замещается глубоким бритьем.

Причина этого заключается в том, что кожа - сильно рассеивающая среда. То есть, даже несмотря на отсутствие поглощающих мишеней, плотность энергии излучения на поверхности кожи и на глубине 1 мм очень сильно различается. А для того, чтобы на глубине 3-6 мм (глубина залегания луковицы) были созданы условия для начала нелинейных процессов, необходимо, чтобы на поверхности кожи плотность энергии была намного больше. Добиться необходимой ее величины на уровне луковице тем проще, чем больше размер пятна на поверхности (см. рисунок). В случае использования небольших размеров пятна (1-2 мм) разрушению подвергаются только поверхностные части волоса. При увеличении энергии излучения с сохранением того же размера пятна достигается порог начала нелинейных процессов в коже, что, с одной стороны, приводит к механическому травмированию кожи, а с другой - к экранированию кожей волосяной луковицы.

В результате, короткоимпульсный метод лазерной эпиляции, являясь более щадящим и позволяющим проводить эпиляцию пациентам с любым типом кожи, не нашел широкого применения, так как показал значительно худшие результаты, чем длинноимпульсный.

Преимущества и недостатки традиционных методов эпиляции можно представить следующим образом:

Длинноимпульсный метод

Преимущества. Большая глубина проникновения, возможность окончательной эпиляции волос при сильном контрасте цвета волоса и кожи.

Недостатки. Низкая эффективность эпиляции светя волос, высокая вероятность термического повреждения мягких тканей.

Короткоимпульсный метод

Преимущества. Возможность эпиляции волос на коже любого цвета. Отсутствие термического повреждения кожи.

Недостатки. Невозможность окончательной эпиляции, высокая вероятность механического травмирования кожи.

Следовательно, для получения универсального метода эпиляции желательно совместить достоинства длинно- и короткоимпульсного методов, избавившись при этом от их недостатков.

Новый метод лазерной ТС эпиляции

Динамика взаимодействия подобного излучения и волоса будет выглядеть следующим образом: первый импульс, поглощаясь меланином волоса, вызывает образование микроскопических областей ионизированного вещества. В результате этого часть энергии лазерного импульса преобразуется в энергию акустической волны, которая механически травмирует структуры волоса. Учитывая небольшое превышение порога начала нелинейных процессов, размеры этих разрушений будут невелики. Однако после непродолжительной паузы волос поглощает следующий импульс, который проходит дальше и фрагментирует следующий слой. Так, слой за слоем, происходит поэтапное фрагментирование структур волоса. При этом излучение, поглощенное меланином кожи, вызовет образование акустических волн, но из-за их малой энергии и вязкой среды, данные волны не будут травмировать кожу.

Необходимо отметить, что поглощение меланином наносекундного лазерного импульса приводит не только к образованию акустической волны, но и к небольшому увеличению температуры волоса. В случае воздействия одиночными лазерными импульсами на волос этим процессом можно пренебречь, так как в короткоимпульсном методе используются небольшие значения энергии. При использовании пакета импульсов картина кардинально меняется. В этом случае пренебречь термической составляющей нельзя, так как она начинает играть основную роль в процессе разрушения волоса. Рассмотрим более подробно эти процессы теплообмена.

Каждый импульс, поглощаясь волосом, повышает его температуру. При этом из-за того, что суммарное время воздействия не превышает ВТР волоса, эффективного оттока тепла не происходит, в результате чего температура волоса способна подняться до температуры коагуляции. Меланин эпидермиса также поглощает лазерное излучение и преобразует его в тепло. Однако из-за намного меньшего ВТР мягких тканей (по сравнению с ВТР волоса), аккумуляции тепловой энергии не происходит, так как за время между импульсами тепло успевает эффективно перераспределиться между мягкими тканями. В результате степень термического воздействия на кожу будет несравнимо меньше, чем в случае воздействия на нее длинным лазерным импульсом.

Новый метод эпиляции использует все три вида селективности, так как:

• меланин быстрее остальных составляющих достигает порога многофотонных процессов, что обеспечивает еще большее увеличение его коэффициента поглощения;
• суммарное время воздействия не превышает ВТР волоса, что наряду с увеличением эффективности поглощения приводит к накоплению тепла именно в структурах волоса, а за счет временных интервалов между импульсами происходит естественное охлаждение кожи;
• акустические волны имеют небольшую мощность, что позволяет разрушить исключительно структуры волоса.

В результате использования трех видов селективности, волос испытывает двойное воздействие и для его разрушения можно использовать намного меньшее значение энергии лазерных импульсов по сравнению с длинноимпульсным методом, что само по себе уже снижает степень термического воздействия на кожу.

Необходимо отметить, что увеличение селективности метода позволяет варьировать энергию импульсов в больших диапазонах для оптимизации параметров воздействия на волосы любого цвета, без учета степени пигментации кожи.

На сегодняшний день новый метод лазерной эпиляции, основанный на вышеизложенных принципах, запатентован (российский патент № 2167625 от 27 мая 2001 года) и практически реализован в лазерном многофункциональном комплексе "Multiline"T ("Linline" GmbH). Метод клинически апробирован, в том числе с проведением гистологических исследований.

Для эпиляции в аппарате "Multiline"T применяется неодимовый лазер (YAP:Nd/Q-switched). Выбор активной среды обусловлен большей глубиной проникновения в кожу данной длины волны излучения (например, по сравнению с александритовым лазером), а также спецификой физических характеристик активного элемента (ортоалюмината иттрия, активированного неодимом). В аппарате "Multiline"T в качестве одного из излучателей используется александритовый лазер ("Alex"), но он применяется исключительно для лечения гиперпигментации и удаления татуировок.

Компактный лазерный излучатель вынесен за пределы корпуса аппарата и во время работы находится непосредственно в руке оператора. Таким образом, отсутствуют системы доставки излучения - световоды и шарнирные манипуляторы. Пучок колимирован, и излучение подается в виде пятна 8 мм. Энергия импульса - до 7 Дж. Плотность энергии достигает 70 Дж/см2. Частота импульсов - до 5 Гц.

Клинические испытания показали, что для данного режима эпиляции цвет кожи пациента и соотношение цвета кожи и волос не имеют принципиального значения. Благодаря этому возможно проводить эпиляцию не только у смуглых, но и у чернокожих пациентов. Нет противопоказаний и по инсоляции как до, так и непосредственно после процедуры.

Благодаря высокой селективности воздействия значительно снижены болезненные ощущения пациента. Отсутствует необходимость применения охлаждающих гелей и иных аналогичных средств, так как кожа не подвергается значительному нагреву.

Клинический эффект выражается в полном прекращении роста волос. Хорошие результаты достигаются не только при эпиляции темных, но и светлых волос. Поскольку содержание меланина в них значительно снижено, для надежной эпиляции часто приходится применять пятно диаметром 4 мм (для увеличения плотности мощности), тогда как для темных волос, как правило, используется пятно 8 мм.

Процедуры проводятся на чистой и сухой коже. Волосы предварительно выбриваются (рекомендуется оставлять не более 1-2 мм длины волос).

К преимуществам метода можно отнести и то, что врач имеет возможность контролировать качество проведения процедуры. После тщательной обработки участка кожи при повторном проходе пациент почти не чувствует воздействия лазерного излучения (чувствуются только акустические "хлопки" и при этом небольшое тепло).

Для достижения необходимого эффекта проводится одна процедура для каждой новой группы волос, вступивших в активную фазу роста, то есть всего необходимо провести как минимум 3 процедуры (см. фото). На обработанном участке кожи виден рост некоторых волос, но затем в течение нескольких дней они полностью выпадают (по всей видимости, здесь наблюдается "выталкивание" кожей внешней части коагулированного волоса).

Кожа остается чистой до начала появления новых волос в активной фазе роста. Для светлых и седых волос частота проведения сеансов выше, чем для темных.

В. Xoмчeнкo

Косметические проблемы: симптомы, диагноз, лечение, подробнее

Дополнительная информация:

• Современная эпиляция
• Преимущества лазерной эпиляции
• Вся информация по этому вопросу