Аппаратные технологии: низкоинтенсивное лазерное излучение в ЭМ

Лазерное излучение является видом физической энергии, не встречающимся в природных источниках света. Это излучение вырабатывается специальными приборами – оптическими квантовыми генераторами (ОКГ) различной конструкции, получившими название – лазеры (от английского словосочетания Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation – LASER). Лазерное излучение и принципы его выработки ОКГ были одновременно и независимо открыты в начале 60-х годов прошлого столетия советскими и американскими физиками. И уже через несколько лет (к концу того же десятилетия) были предприняты первые попытки лечебного применения излучения низкоинтенсивных (терапевтических) лазеров.

Лазерное излучение испускается атомами рабочего вещества ОКГ, которое может быть представлено газом, жидкостью, кристаллом, полупроводником. 

Одной из важнейших характеристик лазерного излучения является длина волны (измеряется в нанометрах или микрометрах). В зависимости от длины волны лазерное излучение может принадлежать к различным участкам спектра: 

• ультрафиолетовый диапазон (180–400 нм);
• видимый спектр: 

- фиолетовый (400–450 нм);

- синий (450–480 нм);

- голубой (480–510 нм);

- зеленый (510–575 нм);

- желтый (575–585 нм);

- оранжевый (585–620 нм);

- красный (620–760 нм).

• инфракрасный диапазон:

- ближняя область (760 нм – 15 мкм);

- дальняя область (15–30 мкм).

В физиотерапии наиболее часто применяют лазерное излучение красного и ближнего инфракрасного диапазонов, которое обладает наибольшим проникающим действием и мягкими биологическими и лечебными эффектами.

В зависимости от выходной мощности лазеры подразделяются на: 

• низкоэнергетические (плотность мощности излучения менее 0,4 Вт/см2);
• среднеэнергетические (плотность мощности излучения 0,4–10 Вт/см2);
• высокоэнергетические (плотность мощности излучения более 10 Вт/см2). 

В данной статье мы поговорим как раз о низкоэнергетических лазерных системах.

Что такое «НИЛИ»?

Для оказания биостимулирующего воздействия на организм (физиотерапия, физиотерапевтическая косметология) применяется низкоинтенсивное лазерное излучение (НИЛИ). Излучение средней и высокой интенсивности используется для разрушения или рассечения тканей в лазерной хирургии.

При взаимодействии лазерного излучения с покровами тела человека часть оптической энергии отражается и рассеивается в пространстве, а другая часть – поглощается биологическими тканями. 

Под влиянием НИЛИ атомы и молекулы биологических тканей переходят в возбужденное состояние, активнее участвуют в физических и физико-химических взаимодействиях. Избирательное или преимущественное возбуждение тех или иных атомов или молекул обусловлено длиной волны и частотой НИЛИ. 

Поглощение энергии НИЛИ приводит к ослаблению внутримолекулярных и межмолекулярных сил взаимодействия. Это приводит к расщеплению тканевых молекул, ускорению течения внутриклеточных биохимических реакций, увеличению содержания свободных форм биологически активных молекул. 

Таким образом, происходит неспецифическая стимуляция биохимической активности тканей, подверженных лазерному облучению.

Важным результатом воздействия НИЛИ на ткани является усиление специфической активности ядерного аппарата клетки: ускорение транскрипции ДНК и РНК, стимуляция белкового синтеза на рибосомах клетки. Это обеспечивает усиление биосинтетических процессов и, соответственно, трофикостимулирующее действие. 

Под влиянием НИЛИ увеличивается напряжение кислорода в тканях и его утилизация клетками. Происходит выраженное усиление местного кровообращения, скорости кровотока, увеличения числа коллатералей и функционирующих капилляров. Рост активности кислородного метаболизма способствует усилению энергетических и пластических процессов в клетке.

Источником инфракрасного НИЛИ являются полупроводниковые лазеры. Они продуктивны (КПД – 40–60% против 1–2% у гелий-неоновых лазеров) и обеспечивают глубокое проникновение излучения в биологические ткани (до 7 см в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн 0,8–1,2 мкм). 

Инфракрасное лазерное излучение полупроводниковых ОКГ может быть непрерывным, непрерывным модулированным или порционным (импульсным). 

Мягкость физиологического воздействия и обусловленная этой мягкостью большая терапевтическая широта, отчетливое и длительно сохраняющееся лечебное действие и косметические эффекты являются основными причинами повышенного интереса, который специалисты проявляют к НИЛИ ближнего инфракрасного диапазона. Полупроводниковые лазерные аппараты обладают неоспоримыми эксплуатационными достоинствами: портативностью, легкостью, электрической безопасностью, невысокой потребляемой мощностью.

Лечебное действие низкоинтенсивного лазерного излучения

НИЛИ обладает широким спектром лечебных эффектов, в основе которых лежат рассмотренные выше механизмы физиологического действия лазерного излучения. 

Противовоспалительное действие вызвано активизацией гормональной системы, контролирующей воспалительные реакции, а также улучшением местного кровообращения, усилением фибринолиза, микроциркуляции и кровоснабжения тканей.

Трофико-стимулирующее действие вызвано повышением кислородного метаболизма и синтеза АТФ в клетке, а также белкового синтеза при воздействии НИЛИ. Лазерное излучение стимулирует трофические процессы при тканевых повреждениях, дегенеративно-дистрофических процессах, преждевременном и возрастном старении тканей. 

Обезболивающее действие НИЛИ не столь интенсивно, как и у многих других физических факторов. Однако оно устойчиво и длительно сохраняется. Действие связано с усилением синтеза эндорфинов и энкефалинов – морфиноподобных эндогенных медиаторов, а также со снижением боли в результате ликвидации тканевого отека.

Снижение микробной обсемененности инфицированных ран под воздействием НИЛИ объясняется улучшением кровотока в области патологического очага, усилением хемотаксиса лейкоцитов в зону воспаления и активизацией протеолитических ферментов, которые губительно воздействуют на микроорганизмы.

Противоотечное действие НИЛИ обусловлено активизацией местного кровообращения, усилением транспорта веществ через сосудистую стенку, что улучшает условия дренажа интерстициальной тканевой жидкости в сосудистое русло.

Улучшение иммунитета организма происходит за счет активизации фагоцитоза, лизоцимной активности и десенсибилизирующего действия лазерного излучения.

Обобщая данные литературы и результаты собственных исследований, можно выделить следующие главные виды терапевтического воздействия НИЛИ: 

• стимуляция регенерации в тканях; 
• противовоспалительное; 
• иммуномодулирующее; 
• десенсибилизирующее; 
• вазоактивное; 
• вегетотропное (симпатолитическое, ваголитическое); 
• психотропное (седативное, антидепрессивное); 
• гемопоэтическое (эритропоэтическое, лейкопоэтическое); 
• гипокоагулирующее; 
• аналгезирующее.

Все лечебно-стимулирующие эффекты развиваются постепенно и требуют для устойчивости результата курса в 5–15 процедур. Показания и противопоказания к низкоинтенсивной лазерной терапии рассмотрены в таблице 1. 

Динамичное развитие моделей эстетических низкоинтенсивных лазеров, постоянное расширение спектра их применения, простота и лаконичность процедур, малое количество противопоказаний и высокий уровень комфортности процедур свидетельствуют в пользу того, что у этих аппаратов прекрасное будущее на рынке аппаратных услуг. Так неужели современный врач-косметолог, обладая всей этой информацией, по-прежнему будет использовать данное оборудование лишь для введения гиалуроновой кислоты и не заинтересуется поиском новых протоколов?

Показания	Противопоказания
Воспалительные и гнойничковые заболевания кожи	Онкопатология, доброкачественные новообразования с наклонностью к росту
Фурункулез, инфильтраты, отеки	Системные заболевания крови, наклонность к кровотечению
Аллергические дерматиты, нейродермит, экзема, зудящие дерматиты и дерматозы	Активный туберкулез легких, инфекционные заболевания в острой стадии
Последствия ожогов и обморожений, глубоких шлифовок	Сердечная недостаточность 2-й стадии, декомпенсация сердечно-сосудистых заболеваний
Герпес, псориаз, себорея	Почечная и печеночная недостаточность, тяжелые формы
Алопеция	Декомпенсированный сахарный диабет, тиреотоксикоз
Угревая сыпь	Индивидуальная непереносимость лазерного излучения
Послеоперационные рубцы
Возрастные изменения кожных покровов (сухость, морщины, атония, атрофия)

Таблица 1. Показания и противопоказания к низкоинтенсивной лазерной терапии в дерматокосметологии