Диодный лазер для удаления волос, принцип воздействия, исследование эффективности

Технологии и оборудование, Удаление волос

Перевод и адаптация: Dierickx СС. Laser Hair Removal: Scientific Principles and Practical Aspects и Dierickx СС, Rox RA, Campos VB et al. Effective, Permanent Hair Reduction Using a Pulsed, High-Power Diode Laser.

Введение

Нежелательные волосы на теле могут быть удалены с помощью бритвы, воска, химической депиляции, однако эти методы не позволяют сократить количество волос на длительный срок.

Впервые лазерные эпиляция была проведена в 1996 году с помощью рубинового лазера, был зафиксирован эффект сокращения количества волос на длительный срок. В настоящее время существуют различные устройства для долговременного удаления волос: александритовый, диодный, Nd: YAG лазеры, а также системы интенсивного импульсного света (IPL).

Среди всех коммерчески доступных лазеров диодные системы с длиной волны 800-810 нм являются наиболее распространёнными. По сравнению с рубиновым (694 нм) или александритовым (755 нм) лазером излучение длинноимпульсного диодного лазера глубже проникает в кожу и меньше поглощается меланином в эпидермисе, что делает его эффективным для удаления волос даже для тёмных типов кожи.

Принцип воздействия

Лазерное излучение поглощается эндогенным хромофором меланина, который в основном содержится в стержне волоса и в небольших количествах присутствует в верхней трети фолликулярного эпителия (рисунок 1).

строение волоса
Рисунок 1. Строение волоса, лазерное излучение воздействует на меланин в стержне волоса.

Когда соответствующий источник энергии (например, лазер) направлен на кожу, свет в основном поглощается меланином волоса. Происходит нагрев, который передаётся на окружающий фолликулярный эпителий. Аналогичный принцип применим и к лазерной терапии сосудистых поражений, где генерируемое тепло после поглощения гемоглобином переносится от крови к сосудам эндотелиальных клеток.

Эффективность и безопасность лазерной эпиляции зависит от нескольких основных параметров.

Длина волны

Во всех волосах, кроме белых, есть достаточно меланина в фолликулярном эпителии и матриксе. Лазерное излучение селективно поглощается меланином и вызывает термическое повреждение стержня волоса и фолликула. Таким образом, идеальная длина волны лазера должна хорошо поглощаться меланином, но не окружающими тканями и глубоко проникать в дерму для инактивации фолликул залегающих на различном уровне.

Излучение с длиной волны приблизительно от 700 до 1000 нм селективно поглощается меланином, коэффициент поглощения уменьшается с увеличением длины волны, при этом глубина проникновения увеличивается. Конкурирующие хромофоры (оксигемоглобин и вода) поглощают меньше энергии в этом диапазоне (рисунок 2).

Выбор оптимальной длины волны — это компромисс между глубиной проникновения излучения и эффективностью поглощения меланином, длина волны диодного лазера располагается приблизительно в середине этого диапазона.

Хромофоры в коже
Рисунок 2. Поглощение различных хромофоров в зависимости от длины волны.

Длительность импульса

Длина импульса является важным параметром для эффективного удаления волос без повреждения эпидермиса. Оптимальная длительность импульса должна быть приблизительно равна времени тепловой релаксации волосяного фолликула. Время тепловой релаксации определяется как время, необходимое для охлаждения на половину достигнутой температуры сразу после нагрева. Для волос человека это значение составляет от 10 до 100 миллисекунд. Более короткие импульсы не приведут к достаточному нагреву мишеней, слишком длинные импульсы могут привести к неселективному повреждению дермы.

Плотность энергии

Исследования показывают, что более высокие значения плотности энергии (флюенса) дают лучшие результаты по сокращению волос, при этом возрастает риск возникновения побочных эффектов.

В последних модификациях диодных лазерных систем используется несколько подходов для уменьшения необходимой плотности энергии без снижения эффективности процедуры: большая площадь излучающей рабочей области и работа по зоне в движении с высокой частотой вспышек.

Охлаждение

Даже лазерный луч с идеальной специфичностью к меланину может повредить кожу вокруг волосяных фолликул, т.к. эпидермис также содержит меланин. Поэтому важно использовать эпидермальное охлаждение. Наиболее эффективным является активное охлаждение. При контакте с холодным предметом, тепло уходит из эпидермиса. Когда кожа активно охлаждается в течение 0,2 – 1 секунды, мишени остаются тёплыми, в то время как температура эпидермиса снижается. Температуры менее -10 ° С могут привести к травмам. Быстрое охлаждение требует хорошего контакта с охлаждающей поверхностью. Наиболее эффективным теплопроводящим прозрачным для лазерного излучения материалом является сапфировое стекло.

При использовании излучателей с большой площадью в классической методике (один проход с максимальной энергией) применяется вакуумное воздействие, улучшающее тепловой контакт. Кроме того, давление отдаляет оксигемоглобин, хромофор, конкурирующий с меланином, корни волос становятся ближе к поверхности.

Количество процедур

Временное удаление волос достигается после одной процедуры, долговременное сокращение волос требует, как правило, от 2 до 5 процедур.

Эффективность

Девяносто два пациента (45 мужчин и 47 женщин) с различными типами кожи (от I до VI, преимущественно II и III) участвовали в первом крупном клиническом исследовании диодного лазера для эпиляции[3]. В исследовании оценивали различные комбинации плотности энергии и длительности импульса (таблица 1), использовался наконечник площадью 9х9 см2 с вакуумным воздействием. Состояние волос оценивалось через 1, 3, 6, 9 и 12 месяцев после последней процедуры по цифровым фотографиям с увеличением. Специальные метки использовались для определения области обработки.

Таблица 1 – Результаты исследования для различных параметров.

ПараметрыПроцедурСнижение количества волос через различное время после процедуры, %
1 мес.3 мес.6 мес.9 мес.12 мес.
5 мс, 15 Дж/см2165,421,517,915,526,6
10 мс, 20 Дж/см2166,721,022,220,725,9
15 мс, 30 Дж/см2170,830,228,730,629,4
20 мс, 40 Дж/см2170,226,829,832,532,5
20 мс, 40 Дж/см2269,351,537,142,346,6
20 мс, 40 Дж/см2 х3271,151,936,841,446,2
20 мс, 40 Дж/см2 х3168,930,832,332,438,5
Контрольная группа017,310,510,86,35,5

 

После выполнения процедур на диодном лазере, у 100% пациентов отмечена временная потеря волос, у 89% пациентов отмечено долговременное (постоянное) сокращение волос в течение года наблюдения после последней процедуры.

При использовании параметров 20 мс, 40 Дж/см2 и двух процедурах количество волос уменьшилось в среднем на 46,6 %, вторая процедура заметно увеличивала эффективность. Тройной импульс для одной и той же области (1 импульс в секунду) не позволил увеличить эффективность процедуры, количество побочных эффектов при этом возросло.

Из 11 % пациентов, у которых не отмечена долговременная потеря волос, большинство имели светлые волосы. Так как светлые волосы содержат меньше меланина, чем тёмные, и, следовательно, меньше хромофора, необходимого для нагрева от лазерного излучения. Тем не менее, эти пациенты испытывали временное выпадение волос.

Новые отрастающие становились светлее и тоньше, чем до процедуры. Цвет волос измерялся путём вычисления коэффициента поглощения отражённого от волос света с длиной волны 700 нм. Диаметр измерялся по цифровым фотографиям. Исследование показало, что новые волосы были светлее (коэффициент отражения в 1,41 раза выше чем до курса процедур) и тоньше (средний диаметр уменьшился на 19,9 %).

Гистологические исследования показали два механизма сокращения волос: уменьшение крупных волосяных фолликул до размеров пушковых волосяных фолликул, разрушение волосяного фолликула с гранулематозной дегенерацией и формированием фиброзного остатка. Клинически оба эти механизма приводят к долговременному сокращению волос. Сальные железы, расположенные рядом с обработанными фолликулами, получили или минимальные, или не получили повреждений, потовые железы и капилляры на гистологическом исследовании были в нормальном состоянии.

В исследовании использовался фиксированный набор комбинаций флюенса и длины импульса для каждого пациента, независимо от его типа кожи для исследования возможных негативных эффектов. Если тип кожи и цвет кожи согласовывался с соответствующей комбинацией параметров, то количество побочных эффектов уменьшалось. Повреждения эпидермиса были отмечены в 6% случаев, изменения текстуры кожи в 3% случаев, при использовании тройного импульса и самого высокого флюенса. Все замеченные побочные эффекты проходили через 3 месяца. Переходная пигментация была отмечена примерно в 10% случаев и, как правило, у пациентов с более тёмной кожей либо у тех, кто не использовал фотозащиту в период проведения процедур.

Исследования показывают, что диодный лазер высокой мощности вызывает два эффекта: временная потеря волос и долговременное сокращение волос. Временная потеря волос происходит у всех пациентов, для всех цветов волос и при любом флюенсе, длится от 1 до 3 месяцев.

Долговременное сокращение волос определяется как значительное сокращения количества растущих волос на определённых частях тела на период дольше, чем полный цикл роста фолликул для данной области (рисунок 3, таблица 2).

фазы роста волос
Рисунок 3 – Фазы роста волос. Анаген – активная фаза роста, катаген – фаза регрессии, телоген – фаза отдыха.

Таблица 2 – Циклы роста волос для различных анатомических зон.

РасположениеТелоген (мес.)Анаген (мес.)Всего (мес.)
Спина3-63-66-12
Бедро3-63-66-12
Рука3-51-24-7
Икры3-44-57-9
Подмышки2-33-45-7
Над верхней губой1-23-44-6
Бикини3-42-35-7

 

Существует разница между долговременным удалением волос и полной потерей волос. Полная потеря волос означает, что прекращается рост волос. Прекращение роста может быть временным или постоянным. Диодный лазер обычно приводит к полной, но временной потере волос с последующим частичным, но долговременным сокращением количества волос. Это важный момент, который нужно объяснить клиенту при формировании ожиданий от процедуры.

Практическое руководство

Отбор пациентов

Цвет волос и тип кожи позволяет сказать насколько эффективны будут процедуры лазерной эпиляции для конкретного пациента. Пациентам с рыжими, серыми или светлыми волосами не следует ожидать долговременного снижения количества волос. Также важно наличие загара. Пациенты с загаром должны избегать солнечного излучения, использовать отбеливающий и солнцезащитный крем.

Поскольку мишенью лазера является хромофор в стержне волоса, важно чтобы он находился в фолликуле во время процедуры. Поэтому пациенты не должны использовать шугаринг, эпиляцию воском или электроэпиляцию, по крайней мере, за 6 недель до процедуры. Можно использовать бритву и кремы для депиляции, так как они оставляют стержень волоса в фолликуле.

Важно изучить историю болезни пациента, состояние эндокринной системы. Пациентов с гирсутизмом можно лечить независимо от причины его возникновения. Пациенты, перенёсшие герпес 1 или 2 типа должны начать использовать противовирусные препараты за день до начала процедуры. Это особенно важно для области верхней губы или линии бикини, так как после лазерного воздействия возможна реактивация простого герпеса 1 или 2 типа.

Проведение процедуры

Перед процедурой необходимо побрить обрабатываемую область, в противном случае внешняя часть волосяного стержня будет обгорать, вызывая жжение кожи. Возможно использование крема для депиляции пациентами, возражающими против бритья.

Обезболивание обычно не требуется, тем не менее, это зависит от обрабатываемой площади и области. Для верхней губы рекомендуется использовать крем-анестетик.

Существует высокий риск повреждения глаз с лазером, так как сетчатка глаза имеет очень высокую концентрацию меланина. По этой причине процедура не должна проводится рядом с глазами, важно чтобы все присутствующие в кабинете (пациент, врач, медсестра использовали защитные очки). Во время процедуры необходимо регулярно очищать наконечник, когда стержень волоса обугливается он оставляет следы на сапфировом стекле, что может сделать его горячим и затруднять проникновения излучения. Наконечник можно очищать спиртом. Существует небольшой, но реальный риск инфекции, так как наконечник находится в непосредственном контакте с кожей, таким образом, между процедурами, наконечник должен быть продезинфицирован с помощью жидкого дезинфицирующего средства.

Выбор флюенса

Цвет волос и кожи, а также частота вспышек и размер рабочей области определяют наиболее подходящее значение флюенса. Для тёмных типов кожи IV до VI лучше использовать значения в два раза меньшие, чем для светлых.

Процедура должна проводится с самым высоким значением плотности энергии, которое комфортно переносится пациентом. Исследования показывают, что эффективность потери волос зависит от используемого значения флюенса.

Каждый тип кожи имеет свой собственный порог плотности энергии, при которой происходят изменения пигментации.  Чтобы свести к минимуму гипо- или гиперпигментацию устанавливайте значения флюенса ниже рекомендуемых, основываясь на своём клиническом опыте.

При использовании нескольких импульсов с высокой энергией для одной и той же области вероятность изменения пигмента увеличивается без увеличения эффективности. По этой причине двойной или тройной импульс на одной и той же области в классической методике (один проход с максимальным флюенсом) использовать не рекомендуется.

Сделайте тестовый одиночный импульс в пределах или вблизи зоны обработки. При признаках эпидермального повреждения (вдутия, абляция, осветление эпидермиса) плотность энергии должна быть снижена на 5-10 Дж/см2. Затем сделайте несколько импульсов рядом друг с другом для получения эпидермального ответа. Эффективная плотность энергии достигается при карбонизации волоса, избирательной фолликулярной опухоли и покраснении (рисунок 4).

Маркировка кожи с разделением на несколько зон может быть очень полезной. Поляризованный источник света с увеличительным стеклом позволяет визуализировать отдельные фолликулы помогая определить эффективность выбранных процедуры.

В течение нескольких дней может происходить выпадение волос, карбонизированных лазером из фолликула, пациенты могут решить, что это рост волос, однако эти волосы можно легко удалить с помощью пинцета.

Сразу после процедуры, диодный лазер
Рисунок 4 – Сразу же после процедуры, область бикини, II тип кожи, 40 Дж/см2, 20 мс.

Существует накопительный эффект для второй процедуры. Вторая процедура должна проводится после того как волосы отрасли, для разных областей этот период будет разным. Для лица, подмышек, области бикини это, как правило, от одного до двух месяцев. Для спины и ног этот срок будет составлять от двух до трёх месяцев.

Перифолликулярный отёк и покраснение кожи указывают на то, что область была обработана с достаточным значением флюенса. Отёк и ощущение жжения, как правило, может длится от 1 до 3 часов после процедуры. Для облегчения можно использовать охлаждающие компрессы. Покраснение может длиться в течение нескольких дней, но легко скрывается с помощью макияжа. После процедуры пациентам следует избегать воздействия солнечных лучей.

Заключение

С помощью нескольких процедур на диодном лазере может быть достигнуто как временное, так и постоянное сокращение волос с минимальным количеством неблагоприятных побочных эффектов. При использовании оптимальных значений длительности импульса и плотности энергии в зависимости от типа кожи и цвета волос процедура является эффективной и безопасной для широкого круга пациентов.