Види пошкоджень біологічних тканин під впливом світла
фототермічні пошкодження
Майже всі дерматологічні процедури, пов'язані з використанням лазерів, засновані на нагріванні. Зростання температури викликає руйнування багатьох складних молекул, що призводить до коагулированию тканини. Результат залежить від способу і ступеня нагріву, починаючи від коагуляції і закінчуючи освітою пара.
Володимир Олександрович Цепколенко
д.м.н., професор, заслужений лікар України,
президент Українського товариства естетичної
медицини, генеральний директор Українського
інституту пластичної хірургії
і естетичної медицини "Віртус"
Термічна денатурація. При температурах до 43 ° С навіть тривала дія не пошкоджує шкіру, від 43 ° С до 50 ° С починаються конфірмаціонние зміни молекулярної структури, і через кілька хвилин відбувається омертвіння тканин. Швидкість денатуровані пов'язана з температурою перегріву: її підвищення збільшує швидкість змертвіння молекул, але і висока температура зазвичай не призводить до моментального результату. Наприклад, при температурі 45 ° С фібробласти людської тканини гинуть через 20 хвилин, але протягом 1 мс витримують температуру понад 100 ° С. Нагрівання клітини до температури вище 60 ° С хоча б на 6 секунд веде до її незворотного руйнування, а підвищення температури на 10 ° С призводить до десятикратного прискоренню процесів денатурації.
При досягненні певного порогу щільності потужності лазерного випромінювання коагуляція поступається місцем вапоризації (абляції) тканини, що є важливою складовою лазерної шліфовки шкіри. В процесі вапоризації молекули води перегріваються, перетворюючись на пару. Випаровування несе сприятливий ефект, оскільки в його ході велика частина тепла залишає шкіру, але значне зростання внутрішнього тиску призводить до локальних "мікровзривов".
Якщо не припиняти нагрівання після випаровування всієї води з верхнього шару шкіри, відбувається його коксування (обвуглювання), яка проявляється в почорнінні прилеглих тканин і появі диму. У більшості випадків карбонізує є паразитарним ефектом, що призводить до сильного перегріву навколишніх тканин і, отже, їх масштабним термічним ушкодженням.
фотоакустичний пошкодження
При дуже великих потоках енергії, що надходить фотовапорізація відбувається за такий короткий проміжок часу, що не встигає відбутися релаксація тиску всередині тканини. У цьому випадку нагрівання призводить не тільки до руйнування цільової області, а й до значних механічних напруг в сусідніх тканинах, що є причиною виникнення мікротріщин, що призводять до дроблення і руйнування тканини ударними хвилями. Можливі вибухоподібні процеси.
Механічне пошкодження має велике значення при видаленні татуювань та пігментних плям в процесі селективного фототермоліза, коли використовуються лазери високої потужності і з дуже короткими імпульсами.
фотохімічні пошкодження
Під дією світла і тепла можуть відбуватися запуск деяких хімічних реакцій, руйнування хімічних зв'язків, утворення біологічно активних форм кисню (фотодинамічна терапія) і підвищення активності клітинних мембран, що сприяє поліпшенню транспорту речовин. Продукти фотолиза можуть змінювати рН опромінюваної тканини, що також активує біохімічні процеси.
Фотохімічні процеси, як правило, ефективніше протікають під дією низькоінтенсивного випромінювання ультрафіолетового діапазону. Ефективність видимого випромінювання мінімальна, а інфрачервоне - абсолютно не ефективно.
Інструментальна діагностика стану шкірних покривів
Сучасна діагностика повинна ґрунтуватися на принципах доказової медицини. Суб'єктивне візуальне і пальпаторне оцінювання стану шкірних покривів не в повній мірі відповідає наведеним критерієм. Не викликає сумнівів висока діагностична цінність біопсії - методу, який став "золотим стандартом" в дерматології. Однак травматичність процедури і можливість утворення рубця на місці забору біоптату не дозволяють широко використовувати цей метод в естетичній медицині.
Виходячи з вищевикладеного, стають очевидними пріоритетні тенденції розвитку дерматології і косметології сьогодні і в найближчому майбутньому: розробка та впровадження в практику методів дослідження шкіри in vivo.
Сучасні неінвазивні методи діагностики стану шкірного покриву можна розділити на дві великі групи.
1. Діагностика функціональних показників шкіри: вимір вологості; рН-метрія шкіри; оцінка салоотделенія (жирності); визначення інтенсивності трансепідермальній втрати води; оцінка шкірного кровотоку (доплерографія); визначення вмісту меланіну і фототипу шкіри; термометрія і термографія шкіри; оцінка рівня еритеми.
2. Діагностика морфології шкіри: ультразвукове сканування; дерматоскопія; конфокальна лазерна мікроскопія; оптична когерентна томографія; оцінка мікрорельєфу шкіри за допомогою відбитого видимого світла; еластометрія.
Діагностична цінність перерахованих методів далеко не рівнозначна, а деякі з них потребують додаткового вивчення і удосконалення. Досвід багаторічної практики дозволяє зробити висновок, що найбільш інформативними і перспективними є: дерматоскопія, ультразвукове сканування шкіри, ультразвукова доплерографія і дистанційна динамічна радіаційна теплометрія.
Комплексне використання інструментальних неінвазивних методів оцінки стану шкірних покривів дає можливість поставити правильний діагноз, оцінити ступінь тяжкості патологічних процесів в шкірі, вибрати адекватну тактику ведення пацієнта в ході лікування, прогнозувати ймовірність виникнення ускладнень, тривалість і ефективність реабілітаційних заходів.
Дерматоскопія сучасний метод вивчення поверхні шкіри
Дерматоскопія і відеодерматоскопія - неінвазивні діагностичні методи візуальної оцінки шкірних поразок, що дозволяють більш ретельно вивчити як поверхня шкіри, так і невидимі неозброєним оком субепідермальной структури (рис. 2.5-6) при використанні дерматоскопічне масла, що робить поверхневі шари більш прозорими. Особливе значення дерматоскопія має при діагностиці пігментних новоутворень шкіри, що складно переоцінити, враховуючи стрімке зростання захворюваності на злоякісні новоутворення.
З великої кількості існуючих способів оцінки новоутворень шкіри (Pehamberger Soyer, Argenziano і т.д.) завдяки своїй простоті і доступності найбільше число прихильників має метод ABCD, що враховує чотири важливих показника новоутворень: асиметрію, нерівність меж, колірну гамму і диференційовані структури. В результаті математичного підрахунку показників обчислюється дерматоскопічне індекс, який є високоінформативним фактором оцінки ураження шкірного покриву.
Ультразвукове сканування шкіри
Ультразвукові (УЗ) технології давно зарекомендували себе як важливий діагностичний інструмент в багатьох областях медицини (акушерстві, гінекології, кардіології), однак через недостатню роздільної здатності датчиків з частотами менше 10 МГц ультразвук практично не використовувався в діагностиці шкіри. Розробка цифрових систем візуалізації з датчиками частотою більше 20 МГц дозволила використовувати всі переваги УЗ сканування з високою роздільною здатністю в дерматології і суміжних з нею медичних спеціальностях.
Сучасне застосування УЗ дослідження шкіри включає оцінку набряку тканини, загоєння рани, зображення товщини шкіри і її структурних елементів. Цей метод дозволяє:
визначати глибину поширення і характер зростання об'ємних утворень, включаючи їх акустичну щільність, ефективність лікування різних дерматозів;
проводити дослідження вікових змін шкіри, ранню діагностику остеопорозу, моніторинг ефективності косметологічних процедур (зовнішню терапію, апаратну косметологію, фармакотерапию).
Наведена на рис. 2.5-7 сонограмма (отримана 30 МГц датчиком УЗ сканера DUB, Taberna Pro Medicum GmbH, Німеччина) відображає двомірний зріз шкіри, тканини з меншою акустичною щільністю відображаються більш темним кольором. Епідерміс здорової шкіри виглядає як тонкий однорідний шар тканини високої ехогенності, а товщина лежачого нижче нього шару дерми варіює залежно від анатомічної локалізації. Дерма візуалізується як чітко відмежований від епідермісу шар волокнистих структур нижчою акустичної щільності, в ній визначаються придатки шкіри і судинні елементи у вигляді гіпо- та анехогенних структур. Розташована нижче підшкірна жирова клітковина досить чітко відмежована від дерми і характеризується ще більш низькою акустичною щільністю. При невеликій товщині гіподерми вдається візуалізувати і м'язову фасцію.
ультразвукова доплерографія
Неінвазивне дослідження кровотоку в макро- і микрососудах проводиться за допомогою ультразвукових (УЗ) апаратів, заснованих на ефекті Доплера (частота сигналу, відбитого від рухомого об'єкту, змінюється пропорційно швидкості руху останнього). Доплерографія дозволяє вивчати кровотік як в судинах діаметром до 1 мм, так і в артеріальних і венозних кровоносних судинах діаметром 1-7 мм, проводити оцінку тоноеластіческіх властивостей судин для вибору методів лікування, контролю ефективності, прогнозування термінів післяопераційної реабілітації. Найбільш важливими кількісними характеристиками кровотоку є його лінійна і об'ємна швидкості, а також індекс пульсації Гослінга і індекс опору Пурселя. Швидкість кровотоку реєструється як інтегральна характеристика зрізу тканини. УЗ датчик з частотою 20 МГц дозволяє реєструвати швидкості потоку порядку 0,3-0,6 мм / с.
Динамічна дистанційна радіаційна термотопографія
Термотопографія, заснована на уловлюванні інфрачервоного випромінювання, значно розширює можливості розпізнавання різних захворювань і пошкоджень і представляється перспективним методом дослідження.
Термотопографія шкіри обумовлена особливостями теплового обміну організму, його здатність реагувати на невеликі коливання температури середовища і характером васкуляризації шкіри. Дослідження показують, що верхня половина тіла людини значно тепліше нижньої, а проксимальні відділи кінцівок тепліше дистальних. Температура симетричних ділянок майже аналогічна і в нормі не відрізняється більш ніж на 0,5 ° С. Мінімальні зміни температури шкіри спостерігаються в області шиї і лоба, максимальні - в дистальних відділах кінцівок.
Тепловипромінювання шкіри залежить від центральних механізмів регуляції і місцевих факторів, основними з яких є інтенсивність кровообігу в шкірі, рівень метаболізму в ній і величина надходить від внутрішніх органів тепла. Патологічні стани можуть впливати на розподіл і інтенсивність теплового випромінювання, що має як діагностичне, так і прогностичне значення (про це свідчать численні клінічні дослідження).
Діагностичні можливості тепловидения були вивчені при різних хронічних дерматозів: нейродерміті, псоріазі, хронічний червоний вовчак, алергічних дерматозах, мікозах стоп і т.д.
Термотопографія дозволяє визначити локальне зміна температурної реакції, відповідне вогнищ ураження, і уточнити ступінь активності процесу на шкірі, а при спостереженні в динаміці - визначати ефективність проведеного лікування.
Доброякісні новоутворення шкіри також супроводжуються метаболічними і гемодинамічними зрушеннями і викликають зміни в тепловому балансі, характер яких (в комплексі з іншими методами) може бути використаний в діагностичних цілях.
Далі буде.
Попередню частину статті про лазерах і їх вплив на шкіру Ви можете подивитися тут: Як працює лазер: фізичні основи взаємодії світла з тканиною
джерело