Апаратні технології: низькоінтенсивне лазерне випромінювання в ЕМ

Лазерне випромінювання є видом фізичної енергії, що не зустрічається у природних джерелах світла. Це випромінювання виробляється спеціальними приладами – оптичними квантовими генераторами (ОКГ) різної конструкції, які отримали назву «лазери» (від англійського словосполучення Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation – LASER). Лазерне випромінювання та принципи його вироблення ОКГ були одночасно і незалежно відкриті на початку 60-х років минулого століття радянськими й американськими фізиками. І вже за кілька років (до кінця того ж десятиліття) було здійснено перші спроби лікувального застосування випромінювання низькоінтенсивних (терапевтичних) лазерів.

Лазерне випромінювання випускається атомами робочої речовини ОКГ, яка може бути представлена ​​газом, рідиною, кристалом, напівпровідником.

Однією з найважливіших характеристик лазерного випромінювання є довжина хвилі (вимірюється в нанометрах чи мікрометрах). Залежно від довжини хвилі лазерне випромінювання може належати до різних ділянок спектру:

• ультрафіолетовий діапазон (180-400 нм);
• видимий спектр:

- фіолетовий (400-450 нм);

- синій (450-480 нм);

- блакитний (480-510 нм);

- зелений (510-575 нм);

- жовтий (575-585 нм);

- помаранчевий (585-620 нм);

- червоний (620-760 нм).

• інфрачервоний діапазон:

- ближня область (760 нм – 15 мкм);

- дальня область (15-30 мкм).

У фізіотерапії найчастіше застосовують лазерне випромінювання червоного та ближнього інфрачервоного діапазонів, яке має найбільшу проникаючу дію та м’які біологічні й лікувальні ефекти.

Залежно від вихідної потужності лазери поділяються на:

• низькоенергетичні (щільність потужності випромінювання менше 0,4 Вт/см2);
• середньоенергетичні (щільність потужності випромінювання 0,4-10 Вт/см2);
• високоенергетичні (щільність потужності випромінювання понад 10 Вт/см2).

У цій статті ми поговоримо саме про низькоенергетичні лазерні системи.

Що таке «НІЛВ»?

Для надання біостимулюючого впливу на організм (фізіотерапія, фізіотерапевтична косметологія) застосовується низькоінтенсивне лазерне випромінювання (НІЛВ). Випромінювання середньої та високої інтенсивності використовується для руйнування або розтину тканин у лазерній хірургії.

При взаємодії лазерного випромінювання з покривами тіла людини частина оптичної енергії відбивається і розсіюється у просторі, інша частина – поглинається біологічними тканинами.

Під впливом НІЛВ атоми та молекули біологічних тканин переходять у збуджений стан, активніше беруть участь у фізичних та фізико-хімічних взаємодіях. Вибіркове чи переважне збудження тих чи інших атомів або молекул зумовлено довжиною хвилі та частотою НІЛВ.

Поглинання енергії НІЛВ призводить до ослаблення внутрішньомолекулярних та міжмолекулярних сил взаємодії. Це сприяє розщепленню тканинних молекул, прискоренню перебігу внутрішньоклітинних біохімічних реакцій, збільшенню вмісту вільних форм біологічно активних молекул.

Таким чином, відбувається неспецифічна стимуляція біохімічної активності тканин, схильних до лазерного опромінення.

Важливим результатом впливу НІЛВ на тканини є посилення специфічної активності ядерного апарату клітини: прискорення транскрипції ДНК і РНК, стимуляція синтезу білка на рибосомах клітини. Це забезпечує посилення біосинтетичних процесів і, відповідно, трофікостимулюючу дію.

Під впливом НІЛВ збільшується напруження кисню у тканинах та його утилізація клітинами. Відбувається виражене посилення місцевого кровообігу, швидкості кровотоку, збільшення числа колатералей та функціонуючих капілярів. Зростання активності кисневого метаболізму сприяє посиленню енергетичних і пластичних процесів у клітині.

Джерелом інфрачервоного НІЛВ є напівпровідникові лазери. Вони продуктивні (ККД – 40–60% проти 1–2% у гелій-неонових лазерів) та забезпечують глибоке проникнення випромінювання у біологічні тканини (до 7 см у ближньому інфрачервоному діапазоні довжин хвиль 0,8–1,2 мкм).

Інфрачервоне лазерне випромінювання напівпровідникових ОКГ може бути безперервним, безперервним модульованим або порційним (імпульсним).

М’якість фізіологічного впливу й обумовлена ​​цією м’якістю велика терапевтична широта, виразна і довготривала лікувальна дія й косметичні ефекти є основними причинами підвищеного інтересу, який фахівці виявляють до НІЛВ ближнього інфрачервоного діапазону. Напівпровідникові лазерні апарати мають незаперечні експлуатаційні переваги: ​​портативність, легкість, електрична безпека, невисока споживана потужність.

Лікувальна дія низькоінтенсивного лазерного випромінювання

НІЛВ має широкий спектр лікувальних ефектів, в основі яких лежать розглянуті вище механізми фізіологічного впливу лазерного випромінювання.

Протизапальна дія спричинена активізацією гормональної системи, що контролює запальні реакції, а також покращенням місцевого кровообігу, посиленням фібринолізу, мікроциркуляції та кровопостачання тканин.

Трофіко-стимулююча дія спричинена підвищенням кисневого метаболізму та синтезу АТФ у клітині, а також білкового синтезу при дії НІЛВ. Лазерне випромінювання стимулює трофічні процеси при тканинних ушкодженнях, дегенеративно-дистрофічних процесах, передчасному та віковому старінні тканин.

Знеболювальна дія НІЛВ менш інтенсивна, як і в багатьох інших фізичних чинниках. Однак вона стійка і тривало зберігається. Дія пов’язана з посиленням синтезу ендорфінів та енкефалінів – морфіноподібних ендогенних медіаторів, а також зі зниженням болю внаслідок ліквідації тканинного набряку.

Зниження мікробного обсіменіння інфікованих ран під впливом НІЛВ пояснюється поліпшенням кровотоку в області патологічного вогнища, посиленням хемотаксису лейкоцитів у зону запалення й активізацією протеолітичних ферментів, які згубно впливають на мікроорганізми.

Протинабрякова дія НІЛВ обумовлена ​​активізацією місцевого кровообігу, посиленням транспорту речовин через судинну стінку, що покращує умови дренажу інтерстиціальної тканинної рідини в судинному руслі.

Поліпшення імунітету організму відбувається внаслідок активізації фагоцитозу, лізоцимної активності й десенсибілізуючої дії лазерного випромінювання.

Узагальнюючи дані літератури та результати власних досліджень, можна назвати такі основні види терапевтичного впливу НІЛВ:

• стимуляція регенерації у тканинах;
• протизапальний;
• імуномодулюючий;
• десенсибілізуючий;
• вазоактивний;
• вегетотропний (симпатолітичний, ваголітичний);
• психотропний (седативний, антидепресивний);
• гемопоетичний (еритропоетичний, лейкопоетичний);
• гіпокоагулюючий;
• аналгезуючий.

Всі лікувально-стимулюючі ефекти поступово розвиваються і потребують для стійкості результату курсу в 5–15 процедур. Показання та протипоказання до низькоінтенсивної лазерної терапії розглянуті у таблиці 1.

Динамічний розвиток моделей естетичних низькоінтенсивних лазерів, постійне розширення спектру їх застосування, простота і лаконічність процедур, мала кількість протипоказань і високий рівень комфортності процедур свідчать на користь того, що у цих апаратів прекрасне майбутнє на ринку апаратних послуг. То невже сучасний лікар-косметолог, володіючи всією цією інформацією, як і раніше, буде використовувати зазначене обладнання лише для введення гіалуронової кислоти і не зацікавиться пошуком нових протоколів?

Показання	Протипоказання
Запальні та гнійничкові захворювання шкіри	Онкопатологія, доброякісні новоутворення зі схильністю до зростання
Фурункульоз, інфільтрати, набряки	Системні захворювання крові, схильність до кровотечі
Алергічні дерматити, нейродерміт, екзема, сверблячі дерматити й дерматози	Активний туберкульоз легень, інфекційні захворювання у гострій стадії
Наслідки опіків та обморожень, глибоких шліфувань	Серцева недостатність 2-ї стадії, декомпенсація серцево-судинних захворювань
Герпес, псоріаз, себорея	Ниркова та печінкова недостатність, важкі форми
Алопеція	Декомпенсований цукровий діабет, тиреотоксикоз
Вугровий висип	Індивідуальна нестерпність лазерного випромінювання
Післяопераційні рубці
Вікові зміни шкірних покривів (сухість, зморшки, атонія, атрофія)

Таблиця 1. Показання та протипоказання до низькоінтенсивної лазерної терапії у дерматокосметології