Лазерная медицина — одна из быстро развивающихся областей медицины сегодня, и существуют различные лазерные методы лечения гемангиом, которые стали распространенным методом лечения некоторых гемангиом кожи у детей благодаря своей замечательной эффективности и низкому уровню побочных эффектов. Лазер — это луч интенсивного света, получаемый в результате стимулированного излучения вещества. На сегодняшний день лазер является самым ярким источником света в мире, обладающим высокой яркостью и высокой плотностью энергии. Яркость сильного лазера может в триллионы раз превышать яркость солнечного света. Когда эта световая энергия превращается в тепло, она может мгновенно генерировать высокие температуры от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч градусов. Лазер представляет собой пучок почти параллельного света, направленного только в одном направлении, с малым углом расхождения и большим радиусом действия, и может быть сфокусирован линзой для образования очень маленького пятна. Высокая яркость, монохроматичность, направленность и когерентность лазерного света делают лазерную энергию высококонцентрированной во времени, пространстве и спектре. Эти характеристики лазера позволяют лазерному лучу фокусировать очень высокую энергию в очень маленькое пятно, что делает его идеальным для точной резки и испарения. 2, эффекты лазера 2.1 тепловые эффекты сильное лазерное облучение биологической ткани, мгновенное поколение несколько сотен градусов или даже тысяч градусов высокой температуры, его тепловые эффекты могут сделать биологическую ткань денатурации белка коагуляции, и даже обугливание ткани или испарения. 2.2 механические эффекты, генерируемые лазерным облучением, можно разделить на две части, то есть давление излучения самого лазера на биологическую ткань, генерируемое давление, то есть оптическое давление, называемое первичным давлением, из-за высокой плотности энергии лазера, и поэтому будет производить много давления излучения, давление, генерируемое лазером, может достигать 104-105 Паскалей; поглощение биологической тканью сильного лазера, вызванного тепловым расширением и фазовыми изменениями, а также ультразвуком, ударными волнами, электрострикцией и т.д. Давление, вызванное тепловым расширением и изменением фазы в результате поглощения лазера, а также ультразвуком, ударными волнами, электрострикцией и т.д., называется вторичным давлением. В клинической практике применение лазерно-индуцированного давления может быть использовано для лечения различных заболеваний, таких как перфорация от давления в офтальмологии. 2.3 Световой эффект Из-за отражения поглощения и теплопередачи биологической ткани к облученному лазеру, цветная ткань (особенно черная) имеет селективное поглощение лазера, поэтому вызывает большее повреждение эффекта, использование этого эффекта, ткань должна быть разрушена в первую ткань окрашивания, а затем лазерное облучение ткани, вы можете получить лучшие результаты. 2. 4 электромагнитного поля эффект лазера является своего рода электромагнитной волны, поэтому лазер производит электрическое поле, магнитное 5 × 104W / cm2, напряженность электрического поля может достигать 4 × 1010V / m, в этом сильном электрическом поле эффект, биологическая ткань будет производить ионизацию, так что клетки ткани разрушаются. 2.5 Фотохимические эффекты — это химические реакции, которые стимулируются поглощением энергии посторонних фотонов молекулами вещества. Будучи высококонцентрированным источником монохроматического света, лазер также может вызывать фотохимические эффекты, которые не могут быть вызваны обычным светом. Фотохимические реакции можно разделить на четыре основных типа: фотодеградация, фотоокисление, фотополимеризация и фотосенсибилизация [ 2 ]. 2.6 Эффект биостимуляции Когда лазер с низким уровнем мощности облучает биологическую ткань, он не вызывает прямого необратимого повреждения биологической ткани, но производит некий эффект, подобный биостимуляции, получаемой от механических и тепловых физических факторов, таких как ультразвук, акупунктура, моксибустия и т.д. Это называется эффектом лазерной биостимуляции. Свойства лазера и специфические закономерности его взаимодействия с биологическими тканями могут быть использованы для изучения, диагностики и лечения заболеваний. Например, с 1970-х годов врачи используют методы лазерной интерферометрии, лазерной трансиллюминации и лазерной поляризации для измерения состава и содержания микроэлементов в крови, моче и других тканях организма, а также для идентификации и различения больных или раковых клеток; для коагуляции, выпаривания и разрезания повреждений сильными лазерными лучами, с небольшим кровотечением или без него по сравнению с традиционными скальпелями; и для облучения тканей человека слабыми лазерными лучами для достижения физического и психического эффекта. Лазер может быть использован для облучения тканей человека для достижения эффектов физиотерапевтического облучения или светового акупунктурного лечения, по сравнению с традиционной физиотерапевтической светотерапией, эффективность лазера значительно повышается, а также расширяется спектр показаний. Лазерная энергия избирательно поглощается определенными специфическими компонентами ткани, и специфические компоненты ткани разрушаются посредством теплового воздействия, при этом нанося лишь минимальный ущерб окружающим тканям. 3.1 Длина волны лазера Длина волны лазера должна быть способна воздействовать на целевую ткань и достаточно эффективно поглощаться ею. Различные ткани кожи имеют разную способность поглощения одной и той же длины волны лазерного излучения. Когда лазер поглощается только целевой тканью, кожные ткани, окружающие целевую ткань, не повреждаются. Глубина проникновения лазера в ткань при данной длине волны прямо пропорциональна длине волны лазера, поэтому чем глубже поражение, особенно в глубокой дерме, тем длиннее должна быть длина волны лазера. 3.2 Ширина лазерного импульса Ширина лазерного импульса должна быть меньше или равна времени термической релаксации ткани-мишени. Световая энергия лазера, поглощенная целевой тканью, преобразуется в тепловую энергию и немедленно начинает рассеиваться. В целом, время лазерного облучения должно быть меньше или равно времени термической релаксации (TRT) ткани-мишени, которое представляет собой время снижения температуры ткани-мишени от максимального значения до половины и заменяется временем термического повреждения (TDT) ткани-мишени.Woo et al [4] ввели понятие сосудистого TDT, времени, когда лазерная энергия поглощается оксигенированным гемоглобином и доставляется в критическую область стенки сосуда. Это время намного больше, чем TRT, и является основой для клинического лечения сосудистых поражений лазерами с длинной или сверхдлинной шириной импульса. 3.3 Плотность энергии Плотность энергии должна быть такой, чтобы ткань-мишень достигла температуры, достаточной для ее разрушения. Достаточная плотность энергии необходима для того, чтобы вызвать повреждение ткани-мишени. Таким образом, относительно высокая плотность энергии лазера требуется, когда лазер поглощается лишь небольшим количеством целевой ткани, или когда целевая ткань содержит очень мало пигмента, или когда целевая ткань расположена в более глубоких слоях кожи. Выбор плотности энергии основывается в первую очередь на цвете сосуда, а затем на таких факторах, как размер сосуда, глубина и размер пятна. 3.4 Размер пятна Размер пятна влияет не только на скорость и эффективность лечения, но и на эффективность лазера. Принято считать, что большая точка проникает глубже, чем маленькая. Маленькие пятна эффективны для воздействия на мелкие поверхностные кровеносные сосуды, в то время как большие пятна могут воздействовать на более глубокие, толстые и крупные сосуды. 3.5 Эпидермальная защита Помимо пигментов в кожном поражении, меланин в эпидермисе также сильно поглощает энергию лазерного излучения. Таким образом, когда лазеры с длиной волны в спектральном диапазоне сильного поглощения меланина используются для лечения темной кожи, риск повреждения эпидермиса выше. Чтобы снизить этот риск, в настоящее время в лазерных медицинских системах широко используется охлаждение кожи. Обычно используемые сегодня методы защиты эпидермиса включают: нанесение холодного геля, наружное применение пакетов со льдом, динамические методы охлаждения с помощью инжектированного хладагента (DCD), контактное охлаждение сапфира и охлаждение холодным воздухом, с различной степенью эффективности охлаждения. Знание параметров и их обработки имеет решающее значение для эффективности сосудистых поражений кожи, которые в настоящее время зависят от суждения оператора о размере, глубине, цвете и давлении сосудов и являются крайне субъективными. Будущее. Фотоакустические зонды и ряд других измерительных инструментов помогут повысить объективность выбора параметров. 4. кожные гемангиомы Гемангиомы являются наиболее распространенными доброкачественными опухолями кожи у младенцев и детей. Они обычно присутствуют при рождении или возникают вскоре после рождения и быстро растут, причем период пролиферации длится 6-12 месяцев и достигает максимального размера в возрасте около 1 года. Рост обычно наиболее быстрый в течение первого года жизни, а затем медленно останавливается в возрасте 5-10 лет. Гемангиомы обычно классифицируются как невус, клубничная гемангиома, кавернозная гемангиома и смешанная гемангиома, или поверхностная гемангиома, глубокая гемангиома и смешанная гемангиома, в зависимости от глубины вовлечения. 60% гемангиом возникают на голове и шее, что не только влияет на эстетику, но и может привести к различным осложнениям, таким как язвы, кровотечения и инфекции. Гемангиомы в определенных областях (например, на веках, трахее и т.д.) могут сдавливать окружающие органы и даже представлять угрозу для жизни. Большинство клубничных гемангиом медленно исчезают сами по себе, причем скорость и степень исчезновения варьируется от человека к человеку: примерно 30% исчезают к 3 годам, 50% — к 5 годам и 70% — к 7 годам. Гемангиомы на веках, околоушных железах и кончике носа могут сохраняться или рассасываться лишь частично. Даже если гемангиома рассасывается сама по себе, у 40% после ее разрешения остаются такие осложнения, как рубцевание, атрофия, пигментация и расширение капилляров. Поэтому необходимо раннее лечение пролиферирующих гемангиом, чтобы контролировать их рост и способствовать их регрессии. Существует множество традиционных методов лечения гемангиом, включая пероральные глюкокортикоиды, местные инъекции пиниамицина и гормонов, криотерапию, эмболизацию артерий и хирургическую резекцию, но эти методы были ограничены в своем широком применении из-за различной степени неблагоприятных последствий. За последние 20 лет, с быстрым развитием лазерной медицины, появились различные лазеры, которые можно использовать для лечения гемангиомы, и благодаря их замечательной эффективности и низкому уровню побочных эффектов, лазеры стали первым выбором для лечения кожной гемангиомы. Лазеры, используемые в настоящее время для лечения кожных гемангиом, включают лазер Nd:Y AG (неодим-допированный иттрий-алюминиевый гранат) с частотой 532 нм, импульсный лазер на красителях, лазер Nd:YAG с длиной волны 1 064 нм, фотодинамическую терапию и системы интенсивного импульсного света. Целевым хромофором для лазерного лечения гемангиомы является оксигемоглобин в крови. Оксигемоглобин поглощает световую энергию и выделяет тепло, которое передается окружающим стенкам кровеносных сосудов, вызывая их повреждение. Оксигемоглобин имеет три пика поглощения: 418 н м, 542 н м и 577 н м. Однако лазерное излучение на этой длине волны плохо проникает и с трудом достигает кровеносных сосудов дермы, а частицы меланина в эпидермисе сильно поглощают его, вызывая повреждение эпидермиса. 542 н м и 577 н м). 6. Диагностика и классификация гемангиом и сосудистых мальформаций Разумная классификация и правильный диагноз являются основой для получения хороших результатов лечения. В Китае в основном придерживаются классификации Virehow, разделяя гемангиомы на капиллярные гемангиомы, кавернозные гемангиомы, трабекулярные гемангиомы и смешанные гемангиомы. В 1988 году Muliken и др. предложили метод биологической классификации, разделив гемангиомы в традиционном понимании на две категории: гемангиомы и сосудистые мальформации, основываясь на истории болезни, клинических проявлениях и биологических характеристиках сосудистых эндотелиальных клеток. В 1995 г. Warier и Suen[14] уточнили классификацию Mullike и Lowack, объединив практическую клиническую работу и большое количество I клинико-патологических исследований, классифицировав сосудистые мальформации на: венозные, малые венозные, капиллярные, лимфатические, артериовенозные и смешанные мальформации, классифицировав PWS в классификации Muilike как посткапиллярные микровенозные мальформации, и включив артериовенозные мальформации в капиллярные мальформации. типы. Кроме того, гемангиомы, расположенные в определенных анатомических областях, могут сдавливать окружающие органы и даже приводить к смерти, поэтому требуют раннего вмешательства. Поэтому сроки лечения должны основываться на принципе раннего выявления и раннего лечения. Другими словами, гемангиомы следует лечить сразу же после их обнаружения. 7. Применение лазера у детей с кожной сосудистой калекой 7.1 Импульсный лазер на красителях (PDL) Zuo Yagang и др. использовали 585 н м PDL для лечения узловатой эритемы, и общий показатель эффективности составил 84% после восьми процедур [18]. В последнее время для лечения глубоких дермальных гемангиом и расширения капилляров на лице стали применять ЛРП длиной волны 595 нм и 600 нм с пятном 10-12 мм и длительностью импульса 1,5-40 мс. mariwalla et al [20] использовали длину волны 595 нм, длительность импульса 1,5 мс, энергию 11-12 Дж/см2 и для лечения детей младше 1 года с узловатой эритемой и продемонстрировали, что ЛРП длиной волны 595 н м имеет более высокий процент излечения, чем ЛРП длиной волны 585 н м, применявшаяся ранее. Yang Chunjun и др. использовали лазер на красителе с регулируемой шириной импульса 595 н м для лечения 76 случаев кожных гемангиом, из которых эффективность лечения была хорошей в случае узловатой эритемы и клубничной гемангиомы, с эффективностью 83,2% и 86,67% соответственно. 7.2 КТП лазер КТП лазер — это двухчастотный иттрий-алюминиевый дубинный лазер, который излучает зеленый свет с длиной волны 532 нм, что очень близко к пику поглощения гемоглобина и поэтому идеально подходит для лечения поверхностных гемангиом. Он имеет большую переменную ширину импульса, от 1 до 100 мс, что позволяет получать длинные импульсы и медленно нагревать сосуд без разрыва стенки сосуда. В недавнем сравнительном исследовании одна группа использовала KTP-лазер с размером пятна 10 мм, а другая — PDL для лечения расширения капилляров лица и диффузной эритемы лица. Spendel и др. лечили паукообразные невусы с помощью Nd:Y AG лазера с множителем 532 нм при размере пятна менее 0,7 мм с хорошими результатами, при энергии менее 16 Дж/см2 и с небольшим количеством побочных эффектов. Наиболее распространенными побочными эффектами являются эритема, отек и образование корочек. По сравнению с другими длинноволновыми сосудистыми лазерами, 532 нм Nd:Y AG лазер имеет меньшую проникающую способность и менее эффективен на более глубоких сосудах. Кроме того, KTP-лазер часто вызывает отек и образование корочек. В частности, использование небольших точек для лечения капилляров носа может вызвать атрофические рубцы, что было хорошо задокументировано. Кроме того, пациенты с темным типом кожи (расовой или вызванной солнцем), получающие лечение KTP-лазером, подвержены риску ожогов, поскольку меланин в коже также является мишенью лечения. Как и лазерный аппарат IPL, лазер KTP можно использовать для лечения небольших родинок на коже I-III типов. 7.3 Инфракрасное излучение Для лечения гемангиом используются лазеры с инфракрасным излучением или длиной волны, близкой к инфракрасной, включая александритовый лазер (755 н м), диодный (800-940 н м) и Nd:YAG лазер (1064 н м). Эти длины волн были успешно использованы для лечения ретикулоцитоза и зрелых винных невусов, которые могут быть сложными для лечения из-за наличия гемоглобина с пониженным содержанием гемоглобина в более глубоких макрососудах. Оксигемоглобин и восстановленный гемоглобин имеют широкий профиль поглощения с пиками вблизи инфракрасной области (от 700 до 1200 н м), и Коно и др. продемонстрировали, что александритовый лазер при 755 н м способен значительно улучшить гипертрофические невусы. Yangetal и др. обнаружили, что Nd:YAG лазер (1 064 нм) был эффективен в удалении невусов из-за большой глубины проникновения Nd:YAG лазера (1 064 нм). Nd:YAG-лазер (1 064 нм) имеет большую глубину проникновения, поэтому при лечении узловатых невусов следует соблюдать осторожность, чтобы снизить риск образования вдавленных рубцов. Преимуществами Nd: YAG-лазера (1 064 нм) являются большая глубина проникновения и меньший коэффициент поглощения меланина. Из-за более низкого коэффициента поглощения меланина происходит меньшее повреждение придатков эпидермиса, и лечение более безопасно для пациентов с черной кожей. Вероятность возникновения поствоспалительной гиперпигментации также сведена к минимуму. Дополнительную защиту обеспечивает добавление эпидермального охлаждающего устройства, которое уменьшает повреждения, вызванные поглощением меланина. Существует несколько способов такого охлаждения, один из мощных — охлаждение кожи путем распыления хладагента за миллисекунды до воздействия лазера, другой — охлаждение эпидермиса путем воздействия на кожу холодной пластиной из сапфирового стекла или металла перед лазером, при этом охлаждающий газ выдувается для защиты кожи. Идеальное охлаждение эпидермиса защищает эпидермис, не переохлаждая его. Любое термическое повреждение, будь то слишком горячее или слишком холодное, может привести к нежелательной поствоспалительной гиперпигментации. Лазер Nd:Y AG (1 064 нм) безопасен и эффективен при лечении невусов, но лучше не использовать высокую энергию при лечении гемангиом, чтобы избежать серьезного повреждения организма. Angiero et al. использовали диодный (800-940 нм) лазер в сочетании с фотокоагуляцией для лечения 136 пациентов с гемангиомами, из которых 134 пациента достигли полной ремиссии, а двое — нет. 7.4 Интенсивный импульсный свет (IPL) IPL может улучшить морщины и все явления фотостарения, включая текстуру, неравномерную пигментацию и расширение капилляров [34]. Лечение с использованием более короткой длины волны (фильтр 570 am) и меньшей ширины импульса достаточно для небольших и более поверхностных сосудистых поражений, в то время как более длинные волны (фильтр 590 n m) и большая ширина импульса необходимы для более крупных и глубоких сосудистых поражений. 7.5 755 н м лазер Механизм лечения сосудистых поражений 755 н м лазером заключается в том, что лазер избирательно поглощается оксигенированным гемоглобином в крови, выделяя тепло и тем самым коагулируя или разрушая кровеносные сосуды. 7.6 Фотодинамическая терапия (ФДТ) Гу Йинг и др. сообщили о фундаментальных исследованиях и клинических аспектах ФДТ для селективного лечения ярких невусов, и результаты показали, что ФДТ оказывает высокоселективное разрушительное действие на поверхностную капиллярную сеть дермы, с высокой клинической эффективностью и низким уровнем побочных эффектов. 7.7 Многоволновые лазеры Поскольку большинство сосудистых заболеваний кожи располагается на лице и может вызвать тяжелую психологическую травму, пациенты предъявляют высокие требования к лечению, не только к устранению поражений, но и к косметическим результатам (без рубцов), то есть к лечению, направленному на достижение нормального цвета и текстуры кожи. Сосудистая рабочая станция Cynergy оснащена передовой технологией Multi-plex (многоволновое последовательное излучение), которая позволяет излучать два лазерных излучения разной длины волны (высокоинтенсивный импульсный лазер на красителях и Nd:YAG лазер с длиной волны 1 064 н м) в определенной последовательности в рамках одной системы. Лазер на красителе с интенсивностью 595 н м и длинноимпульсный лазер с длиной волны 1 064 нм достигли большого прогресса в лечении сосудистых заболеваний, соответственно, но все еще обнаруживается, что рубцевание или недостаточная глубина проникновения не достигаются из-за слишком большой энергии лазера или слишком короткой длины волны лазера. В отличие от этого, преобразование оксигемоглобина в метагемоглобин лазером с двойной длиной волны, импульсным лазером на красителях, увеличивает поглощение Nd:YAG-лазера в 3-5 раз в ткани-мишени, позволяя лазеру 1 064 нм достичь эффективности при низкой плотности энергии, тем самым уменьшая возникновение побочных эффектов, повышая безопасность, уменьшая рубцевание и повышая эффективность. Сочетание PDL и Nd: YAG лазерной терапии с многоволновой технологией доставки обеспечивает лучшие результаты по сравнению с одноволновой терапией. Напротив, PDL, длинноимпульсный Nd: YAG лазер с длиной волны 1 064 н м и KTP лазер с перестраиваемой шириной импульса 532 н м обычно требуют 2-3 процедуры для достижения аналогичной эффективности и низкого уровня побочных эффектов. 7.8 Определение местоположения наночастиц перед лазерным облучением Исследователи из Университета Уэйкфилда в США добились новых успехов в использовании лазеров для лечения опухолей. С помощью МРТ они успешно определили местонахождение углеродных нанотрубок после их проникновения в опухолевую ткань и разрушили их, облучив и нагрев лазером. Использование лазеров для нагрева и разрушения опухолевой ткани — не новая техника, и лазерно-индуцированная тепловая терапия (ЛИТТ) уже используется. Однако в LITT есть проблема: трудно точно определить, попали ли наночастицы в опухолевую ткань, поскольку их невозможно отследить после введения в организм пациента и поглощения лазерной энергии. Если наночастицы попадают в нормальную ткань и нагреваются лазером, они могут причинить ненужный вред. Чтобы избежать недостатков лазерно-индуцированной тепловой терапии, исследователи из Университета Векфортеса использовали железосодержащие многостенные углеродные нанотрубки (MWCNT) вместо обычно применяемых наночастиц и отслеживали железосодержащие многостенные углеродные нанотрубки с помощью МРТ. В экспериментах, проведенных на биологических тканях с опухолями подопытных крыс, исследователи определили расположение Fe-содержащих многостенных углеродных нанотрубок с помощью МРТ. Хотя существует ряд методов лечения, большинство из них инвазивны и неспецифичны, не направлены на патологические механизмы гемангиомы. Они не подавляют пролиферацию клеток в пролиферирующих поражениях и могут привести к нарушениям пигментации и даже образованию рубцов на поверхности кожи. Раннее лазерное вмешательство может эффективно контролировать пролиферацию сосудов, способствовать регрессии, сократить курс лечения, практически не иметь побочных эффектов и достичь медицинского эстетического эффекта. Однако все еще существуют проблемы, связанные с количеством процедур, болью во время лечения, послеоперационными изменениями пигмента и несколькими рубцовыми образованиями, которые требуют дальнейшего решения. По мере развития и совершенствования лазерной технологии появляются новые лазеры, такие как эксимерные лазеры, лазеры на свободных электронах и лазеры с длиной волны CO2, EL:YAG, HF и рентгеновские лазеры, с целью повышения эффективности, расширения показаний к лазерному лечению и уменьшения побочных эффектов. В будущем лазеры, используемые в медицине, будут развиваться в направлении высокой мощности, миниатюризации и интеллекта. По мере расширения диапазона длин волн полупроводниковых лазеров и увеличения их мощности, они постепенно заменят газовые и твердотельные лазеры и будут широко использоваться в медицине. Совместное использование лазеров с несколькими длинами волн может дать лучшие медицинские результаты, чем использование лазеров с одной длиной волны. С развитием компьютерных технологий сочетание медицинских лазеров с новыми технологиями, такими как электронные компьютеры, оптические волокна, анализ изображений, видеозапись, флуоресцентная спектроскопия и ультразвуковая технология, и их новые достижения привели к повышению уровня лазерной диагностики и лечения. Все более широкое использование лазеров в медицинской сфере показало их мощную жизнь.