Карта сайта
Режим работы: 9:00 – 20:00
Приём анализов: 9:00 – 12:00

Новый метод эпиляции

Среди аппаратных средств, предлагаемых сегодня для эпиляции, особое место занимает лазерная эпиляция, в основе действия которой лежит воздействие электромагнитного излучения на биоткань.Основная цель данной публикации - придание гласности результатов исследований, проведенных компанией LINLINE. Это стало возможным благодаря тому, что применяемый ею новый режим эпиляции успешно прошел патентование в европейских странах и США и теперь может быть открыто опубликован.Основным достоинством методов лазерной эпиляции является возможность окончательного удаления нежелательных волос. Однако, как показывает практика, добиться 100% результата удается далеко не всегда. Чаще волосы замедляют свой рост, их становится меньше, но полного удаления не происходит. Чтобы понять причину происходящего и найти пути решения данной проблемы, необходимо обратиться к механизмам, обусловливающим уничтожение волоса под действием лазерного излучения.

В основе всех методов лазерной эпиляции лежит эффект поглощения энергии электромагнитных волн структурами волоса. В зависимости от параметров используемого излучения, поглощенная энергия либо преобразуется в тепловую, приводя к коагуляции волоса, либо вызывает в облучаемых тканях генерацию акустических волн, которые производят механическое разрушение структуры волоса.

Эффективность лазерной эпиляции определяется следующими явлениями:

  • оптическая селективность;
  • термическая селективность;
  • нелинейная селективность.

Термин "селективность" является одним из фундаментальных понятий лазерной медицины. Селективные (от английского "selective" - избирательный) методы лазерного воздействия обеспечивают высокую эффективность лечения различных заболеваний с минимальным риском травмирования прилегающих тканей.

Оптическая селективность при лазерной эпиляции

Оптической мишенью в процессе лазерной эпиляции является меланин, содержащийся в волосе. Этот выбор обусловлен спектром поглощения меланина. Для эффективной лазерной эпиляции необходимо, чтобы лазерное излучение без значительных потерь проникло вглубь кожи до уровня залегания волосяной луковицы. Этого можно добиться, используя излучение с длиной волны от 0.6 до 1.2 мкм. Именно в этом участке спектра излучение не встречает никаких эффективных поглощающих центров, за исключением меланина. Было бы неправильным говорить, что другие составляющие кожи вообще не поглощают излучение, но меланин в данном диапазоне имеет наибольший коэффициент поглощения излучения по сравнению с другими основными составляющими кожи - водой и гемоглобином.

Глубина проникновения излучения в кожу ограничена степенью пигментации кожи и естественным рассеянием, а эффективность лазерной эпиляции определяется коэффициентом поглощения излучения меланином. Коэффициент поглощения меланина уменьшается с увеличением длины волны излучения, поэтому первые лазерные эпиляторы создавались на основе рубиновых лазеров (длина волны излучения - 694нм). Эти лазеры позволяют эффективно эпилировать темные волосы с использованием минимальных энергий импульсов. Однако необходимо учитывать, что меланин, расположенный в коже, также обладает высоким коэффициентом поглощения данного излучения, поэтому часть энергии лазерного пучка поглощается в верхних слоях кожи, "экранируя" глубоко залегающие волосы. При достаточно высокой концентрации меланина в коже это приводит не только к снижению эффекта эпиляции, но может вызвать серьезное термическое воздействие, приводящее к изменению пигментации кожи.

Кроме того, поскольку эффективность разрушения волоса зависит от концентрации в нем меланина, результат эпиляции светлых волос будет заметно хуже, чем в случае с тёмными волосами. Чем светлее волос, тем большая энергия импульса требуется для его разрушения и, соответственно, большее воздействие оказывается на пигментацию кожи.

Использование более длинноволновых лазеров (александрит - 750 нм, диодные лазеры - 700-1000 нм, неодимовые 1064 нм) позволяет несколько снизить степень воздействия на пигмент кожи, а снижение коэффициента поглощения меланиносодержащих структур волоса компенсируется увеличением энергии лазерных импульсов. Однако, при этом неизбежно возникает перегрев глубоких слоев кожи, что может вызвать их коагуляцию.

Для снижения риска перегрева кожи, при сохранении высокой степени эффективности лазерной эпиляции, необходимо согласовать скорость оттока и притока тепла в мягкие ткани и волос.

Иначе говоря, необходимо учитывать не только оптическую, но и термическую селективность лазерного воздействия.

Термическая селективность при лазерной эпиляции

Величина, характеризующая способность объекта отдавать излишки тепла, принято называть временем термической релаксации (ВТР). Эта величина непостоянна для различных биотканей и зависит от множества факторов, таких как размеры объекта, его теплопроводность, площадь соприкосновения с окружающими тканями, температура окружающих тканей и т.д. Но для качественной оценки процессов теплообмена можно использовать приблизительные (усредненные) значения этих величин.

ВТР клеток дермы составляет сотни микросекунд, а ВТР волоса намного больше - единицы миллисекунд. Если воздействие осуществляется за время большее, чем ВТР объекта, аккумуляции тепла не происходит, так как облучаемый объект начинает охлаждаться за счет передачи тепла в окружающие ткани.

В результате, при использовании миллисекундных импульсов, кожа, за счет много меньшего ВТР, будет успевать охлаждаться, в то время как волос будет накапливать тепло вплоть до коагуляции. Даже при одинаковой степени пигментации (концентрации меланина) в коже и волосе, при использовании лазерных импульсов с длительностями в единицы миллисекунд, степень воздействия на волос и кожу будут сильно отличаться.

Именно на этом принципе и основана работа всех длинноимпульсных эпиляторов, как лазерных, так и фото, то есть использующих вместо лазера широкополосную импульсную лампу. В случае яркого контраста между темным цветом волоса и светлой кожей, данный метод может показать хорошие результаты. Однако, в случае эпиляции более светлых волос или эпиляции темных, но при пигментированной коже, эффективность метода сильно падает.

Современные эпиляторы, работающие в длинноимпульсном режиме, как правило используют длительности импульсов в десятки и сотни миллисекунд, т.е. намного превышающей ВТР волоса. Почему? Дело в том, что в спектральном диапазоне "окна прозрачности" кожи коэффициент поглощения меланина недостаточно высок для того, чтобы за несколько миллисекунд (ВТР волоса) волос поглотил такое количество энергии, которое было бы достаточно для его коагуляции и при этом одновременно не произошло перегрева кожи. Т.е. если мы за время нескольких миллисекунд подадим на волос то количество энергии, которое приведет к его коагуляции, мы неизбежно закоагулируем и кожу, так как коэффициент поглощения данного излучения составляющими кожи также значителен. Поэтому в современных эпиляторах используются длительности в десятки миллисекунд, что значительно снижает нагрузку на кожу, так как за ВТР кожи она получает меньшую энергию.

Здесь необходимо отметить, что ВТР не является величиной постоянной. Оно зависит от температуры окружающих тканей и если кожа вокруг волоса разогрета до его же температуры, то отток тепла становится невозможен.

Динамику процесса лазерной эпиляции длинными импульсами можно разделить на три этапа.

  • Первый - меланин, содержащийся в волосе, поглощает энергию лазерного импульса, и, так как его ВТР составляет около 1 микросекунды, преобразует эту энергию в тепло и передает окружающим тканям.
  • Второй - в течение нескольких миллисекунд процесс повышения температуры превалирует над процессами оттока тепла и волос разогревается.
  • Третий - волос продолжает получать тепловую энергию, но также начинает эффективно охлаждаться, передавая избытки тепла в окружающие ткани. Этот процесс длится десятки миллисекунд, что неизбежно приводит к перегреву мягких тканей, непосредственно прилегающих к волосу, в результате чего скорость оттока тепла от волоса замедляется, что и приводит к его коагуляции.

Таким образом, увеличение длительности импульса приводит к увеличению эффективности лазерной эпиляции. В то же время кожа испытывает воздействие в течение десятков миллисекунд и ее ВТР меняется в сторону увеличения. Это относится не только к участкам, непосредственно примыкающим к волосу, но и ко всему объему кожи, подвергшемуся лазерному воздействию. В результате такого перегрева может произойти изменение пигментации кожи или даже ее коагуляция, что зачастую и наблюдается на практике.

Снизить термическое воздействие на кожу можно только в том случае, если удастся увеличить коэффициент поглощения излучения меланином, расположенным в волосе. При этом коэффициент поглощения меланина, расположенного в коже, увеличиться не должен.

В чистом виде, разумеется, реализовать такие условия невозможно. Однако существуют такие режимы генерации лазерного излучения, при которых эффективное воздействие оказывается только на меланин, расположенный в волосе. Кожа, конечно, также поглощает излучение, однако, это не приводит к таким разрушительным последствиям.

Для реализации таких условий необходимо обратиться к процессам, описываемым нелинейной оптикой.

Нелинейная селективность при лазерной эпиляции

Взаимодействие наносекундных импульсов и вещества происходит по законам нелинейной оптики. При попадании таких импульсов на вещество, при достижении определенного порога энергии, начинается процесс многофотонного поглощения. В результате одновременно поглощается несколько фотонов, что приводит к ионизации атома. Электрон, поглотивший энергию, достаточную для отрыва от атома, продолжает поглощать фотоны, что приводит к увеличению его кинетической энергии. При взаимодействии такого электрона с нейтральными атомами происходит ионизация последних за счет выбивания электронов из их электронных оболочек. Таким образом, порождается лавина электронов, которые ионизируют атомы на всем пути своего движения. Полученные участки плазмы живут только во время действия лазерного излучения, однако последствия воздействия проявляются и после этого. Происходит генерация мощной акустической волны, которая, распространяясь от поглощающего центра, механически разрушает биологические ткани.

Как отмечалось выше, для начала описанного процесса необходимо создать определённые энергетические условия, различные для различных веществ. То есть, при одинаковой плотности энергии импульсов, они могут вызвать образование акустических волн в одном веществе и совершенно не затронуть другие.

Иными словами, для каждого вещества существует определенный порог плотности энергии лазерного излучения, при котором начинаются интенсивные многофотонные процессы. Именно это и можно назвать нелинейной селективностью.

Порог начала нелинейных процессов зависит от спектров поглощения вещества в линейном режиме, то есть чем выше коэффициент поглощения веществом излучения какой-то длины волны, тем быстрее для него будет достигнут порог начала нелинейных процессов.

Именно этим и обусловлена возможность использования нелинейного поглощения для лазерной эпиляции. Как указывалось выше, в "окне прозрачности кожи" меланин обладает максимальным коэффициентом поглощения, что позволяет создать такие условия, когда только он начнет поглощать лазерное излучение, вызывая механическое разрушение волоса. При этом коэффициент поглощения сильно увеличивается, и практически вся поглощенная энергия идет на разрушение волоса.

Данный метод эпиляции обладает более высокой степенью селективности по сравнению с традиционным длинноимпульсным, так как позволяет добиться значительно большей разницы в коэффициентах поглощения излучения для меланина и других составляющих кожи. При незначительном превышении над порогом нелинейных процессов воздействию подвергаются только меланиносодержащие структуры волоса, а не кожи, то есть изменения пигментации не происходит.

Причиной этого, является следующее:

Излучение, поглощаясь одинаково как меланином волоса, так и меланином кожи, вызывает совершенно различные последствия. Акустической волне, распространяющейся в твёрдом теле, намного проще вызвать разрушение межмолекулярных связей, чем в вязкой среде. Кроме того, длина пробега волны также непосредственно зависит от среды распространения. Таким образом, если плотность энергии лазерных импульсов не достигает порога начала нелинейных процессов в коже или мощности акустической волны недостаточно для механического травмирования клеток кожи, то мы получаем метод разрушения волос, максимально возможной степени селективности.

К сожалению, данный метод позволяет разрушать только те части волоса, которые находятся непосредственно у поверхности кожи. Дело в том, что для генерации акустической волны, такой мощности, которая могла бы привести к полному разрушению всего волоса, необхлдимо использовать достаточно большую плотность энергии лазерного излучения. Это приводит к тому, что, на поверхности кожи достигается порог начала нелинейных процессов в различных составляющих кожи.

В результате, с одной стороны, происходит экранизация волоса, а с другой, механическое травмирование клеток кожи.

В результате, короткоимпульсный метод лазерной эпиляции, являясь более щадящим и позволяющим эпилировать пациентов с любым типом кожи, не нашел широкого применения, так как показал значительно худшие результаты, чем длинноимпульсный.Таким образом, использование коротких лазерных импульсов для целей лазерной эпиляции приводит либо к <глубокому бритью>, либо к механическому разрушению кожи, без достижения эффекта эпиляции.

Классифицировать преимущества и недостатки традиционных методов эпиляции можно следующим образом:

Длинноимпульсный

Короткоимпульсный

Достоинства

Большая глубина проникновения, возможность окончательной эпиляции волос при сильном контрасте цвета волоса и кожи.

Возможность эпиляции волос на коже любого цвета. Отсутствие термического повреждения кожи.

Недостатки

Низкая эффективность эпиляции светлых волос, высокая вероятность термического повреждения мягких тканей.

Невозможность окончательной эпиляции, высокая вероятность механического травмирования кожи.

Таким образом, для получения универсального метода эпиляции желательно совместить достоинства длинно- и короткоимпульсного методов, избавившись при этом от их недостатков. Рассмотрим возможный путь реализации этого синтеза.

Пусть излучение подается в виде последовательности (пакета) наносекундных лазерных импульсов. При этом общая длительность пакета не превышает ВТР волоса, а плотности энергии отдельных импульсов из пакета достаточно для начала многофотонных процессов. Динамика процесса взаимодействия подобного излучения и волоса будет выглядеть следующим образом. Первый импульс из пакета, поглощаясь меланином, расположенным в поверхностных слоях волоса, вызывает образование микроскопических областей ионизированного вещества. В результате этого, часть энергии лазерного импульса преобразуется в энергию акустической волны, которая механически травмирует структуры волоса. Учитывая небольшое превышение над порогом начала нелинейных процессов, размеры этих разрушений будут невелики. Однако, после непродолжительной паузы, волос поглощает следующий импульс, который проходит дальше и фрагментирует следующий слой. Так, слой за слоем, происходит поэтапное фрагментирование структур волоса. При этом излучение, поглощенное меланином кожи, вызовет образование акустических волн, но из-за их малой энергии и вязкой среды, данные волны не сумеют вызвать травмирование кожи. Необходимо отметить, что поглощение меланином наносекундного лазерного импульса приводит не только к образованию акустической волны, но и к небольшому увеличению температуры волоса. В случае воздействия одиночным лазерным импульсом на волос этим процессом можно пренебречь, так как в короткоимпульсном методе используются небольшие энергии, что не способно привести к серьезному повышению температуры. В случае же использования пакета импульсов, картина кардинально меняется. В этом случае пренебречь термической составляющей нельзя, так как она начинает играть основную роль в процессе разрушения волоса. Рассмотрим более подробно процессы теплообмена, происходящие в этом случае. Каждый импульс, поглощаясь волосом, увеличивает его температуру. При этом из-за того, что суммарное время воздействия не превышает ВТР волоса, эффективного оттока тепла не происходит, в результате чего температура волоса способна подняться до температуры коагуляции. Меланин, расположенный в коже, также поглощает лазерное излучение и преобразует его в тепло. Однако из-за много меньшего ВТР мягких тканей (по сравнению с ВТР волоса), аккумуляции тепловой энергии не происходит, так как за время между импульсами тепло успевает эффективно перераспределиться между мягкими тканями. В результате степень термического воздействия на кожу будет несравнимо меньше, чем в случае воздействия на неё длинным лазерным импульсом. Таким образом, новый метод лазерной эпиляции использует все три вида селективности, так как:

  • меланин быстрее остальных составляющих достигает порога многофотонных процессов, что обеспечивает ещё большее увеличение его коэффициента поглощения;
  • суммарное время воздействия не превышает ВТР волоса, что наряду с увеличением эффективности поглощения приводит к накоплению тепла именно в структурах волоса, а за счет временных интервалов между импульсами происходит естественное охлаждение кожи;
  • акустические волны имеют небольшую мощность, что позволяет разрушить исключительно структуры волоса.

В результате использования трех видов селективности, волос испытывает двойное воздействие и для его реализации можно использовать намного меньшие значения энергий лазерных импульсов по сравнению с длинноимпульсным методом, что само по себе уже снижает степень термического воздействия на кожу.

Необходимо отметить, что увеличение селективности метода позволяет варьировать энергию импульсов в больших диапазонах для оптимизации параметров воздействия на волосы любого цвета, без учета степени пигментации кожи.

На сегодняшний день новый метод лазерной эпиляции, основанный на вышеизложенных принципах, запатентован и практически реализован в лазерном многофункциональном комплексе "Multiline" (производство LINLINE GmbH).

Метод клинически апробирован, в т.ч. с проведением гистологических исследований.

Для лазерной эпиляции в аппарате "Мультилайн" применяется неодимовый лазер (YAP:Nd/Q-switched). Выбор данной активной среды обусловлен большей глубиной проникновения в кожу этой длины волны излучения (по сравнению, например, с тем же александритовым лазером), а также спецификой физических характеристик самого активного элемента (ортоалюмината иттрия, активированного неодимом). В аппарате Multiline в качестве одного из излучателей используется александритовый лазер (ALEX), но он применяется исключительно для лечения гиперпигментации.

Компактный лазерный излучатель вынесен за пределы корпуса аппарата и во время работы находится непосредственно в руке оператора. Таким образом, отсутствуют системы доставки излучения (световоды и шарнирные манипуляторы). Пучок колимирован и излучение подается в виде пятна 8 мм. Энергия импульса - до 7 Дж. Плотность энергии достигает 70 Дж на кв.см. Частота следования импульсов - до 5 Гц.

Клинические испытания показали, что для данного режима эпиляции цвет кожи пациента и соотношение цвета кожи и волоса не имеет принципиального значения. Благодаря этому возможно проводить эпиляцию не только смуглых, но и чернокожих пациентов (негроидный тип кожи). Нет противопоказаний и по инсоляции как до, так и непосредственно после процедуры.

Благодаря высокой селективности воздействия значительно снижены болезненные ощущения для пациента. Отсутствует необходимость применения охлаждающих гелей и иных аналогичных средств, так как кожа не подвергается значительному нагреву.

Клинически выраженным эффектом является полное прекращение роста волоса. Достигаются хорошие результаты не только по эпиляции темных, но и светлых волос. Поскольку содержание меланина в них значительно снижено, для надежной эпиляции часто приходится применять пятно диаметром 4 мм (для увеличения плотности мощности), тогда как для темных волос как правило используется пятно 8 мм.

Процедуры проводятся на чистой и сухой коже. Волосы предварительно выбриваются (рекомендуется оставлять не более 1-2 мм длины волос). В момент импульса внешняя часть волоса фрагментируется и коагулируется.

К преимуществам метода лазерной эпиляции можно отнести и тот факт, что практикующий врач имеет возможность контролировать качество проведения процедуры. После тщательной обработки участка кожи при повторном проходе пациент почти не чувствует на себе воздействие лазерного излучения (чувствуются только акустические "хлопки" и исходящее от них небольшое тепло). Те же самые ощущения пациент чувствует, когда волосы на данном участке кожи вообще отсутствуют (например внутренняя часть руки).

Для достижения необходимого эффекта процедуры лазерной эпиляции проводятся 1 раз для каждой вновь наступившей активной фазы роста волос, т.е. всего необходимо провести как минимум три процедуры. На обработанном участке кожи некоторые волосы зрительно "продолжают расти" , но затем в течение нескольких дней полностью выпадают (по всей видимости, здесь мы наблюдаем "выталкивание" кожей внешней части коагулированного волоса).

Кожа остается чистой до начала появления волос из следующей фазы роста. Для светлых и седых волос частота проведения сеансов увеличивается.