Види пошкоджень біологічних тканин під впливом світла
Фототермічні пошкодження
Майже всі дерматологічні процедури, пов'язані з використанням лазерів, ґрунтуються на нагріванні. Зростання температури спричиняє руйнування багатьох складних молекул, що призводить до коагулювання тканини. Результат залежить від способу та ступеня нагріву, починаючи від коагуляції та закінчуючи утворенням пари.
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. З навіть тривалий вплив не пошкоджує шкіру від 43° З до 50° З починаються конфірмаційні зміни молекулярної структури, і за кілька хвилин відбувається омертвіння тканин. Швидкість денатурування пов'язана з температурою перегріву: її підвищення збільшує швидкість омертвіння молекул, але й висока температура зазвичай не призводить до моментального результату. Наприклад, при температурі 45°С. З фібробласти людської тканини гинуть через 20 хвилин, але протягом 1 мс витримують температуру понад 100°С. С. Нагрівання клітини до температури вище 60°С. З хоча б на 6 секунд веде до її незворотного руйнування, а підвищення температури на 10°С. С призводить до десятикратного прискорення денатурації.
При досягненні певного порога щільності потужності лазерного випромінювання коагуляція поступається місцем вапоризації (абляції) тканини, що є важливою складовою лазерного шліфування шкіри. У процесі вапоризації молекули води перегріваються, перетворюючись на пару. Випаровування несе сприятливий ефект, оскільки в його ході більша частина тепла залишає шкіру, але значне зростання внутрішнього тиску призводить до локальних "мікрових вибухів".
Якщо не припиняти нагрівання після випаровування всієї води з верхнього шару шкіри, відбувається його карбонізація (обвуглювання), яка проявляється у почорнінні прилеглих тканин та появі диму. У більшості випадків карбонізація є паразитарним ефектом, що призводить до сильного перегріву навколишніх тканин і, отже, їх масштабних термічних пошкоджень.
Фотоакустичні пошкодження
При дуже великих потоках енергії, що надходить, фотовапоризація 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, але і до значних механічних напруг у сусідніх тканинах, що є причиною виникнення мікротріщин, що призводять до дроблення та руйнування тканини ударними хвилями. Можливі вибухоподібні процеси.
Механічне пошкодження має велике значення при видаленні татуювань та пігментних плям у процесі селективного фототермолізу, коли використовуються лазери високої потужності та з дуже короткими імпульсами.
Фотохімічні пошкодження
Під дією світла та тепла можуть відбуватися запуск деяких хімічних реакцій, руйнування хімічних зв'язків, утворення біологічно активних форм кисню (фотодинамічна терапія) та підвищення активності клітинних мембран, що сприяє покращенню транспортування речовин. Продукти фотолізу 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 – зовсім не ефективно.
Інструментальна діагностика стану шкірних покривів
Сучасна діагностика має ґрунтуватися на принципах доказової медицини. Суб'єктивне візуальне та пальпаторне оцінювання стану шкірних покривів не повною мірою відповідає наведеному критерію. Не викликає сумнівів висока діагностична цінність біопсії. методу, що став "золотим стандартом" у дерматології. Проте травматичність процедури та 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 та косметології сьогодні та в найближчому майбутньому: розробка та впровадження у практику методів дослідження шкіри in vivo.
Сучасні неінвазивні методи діагностики стану шкірного покриву можна розділити на дві великі групи.
1. Діагностика функціональних показників шкіри: - Вимірювання вологості; рН-метрія шкіри; оцінка саловиділення (жирності); визначення інтенсивності трансепідермальної втрати води; оцінка шкірного кровотоку (доплерографія); визначення вмісту меланіну та фототипу шкіри; термометрія та термографія шкіри; оцінка рівня еритеми.
2. Діагностика морфології шкіри: ультразвукове сканування; дерматоскопія; конфокальна лазерна мікроскопія; оптична когерентна томографія; оцінка мікрорельєфу шкіри за допомогою відображеного видимого світла; еластометрія.
Діагностична цінність перерахованих методів далеко не рівнозначна, а деякі з них потребують додаткового вивчення та вдосконалення. Досвід багаторічної практики дозволяє зробити висновок, що найбільш інформативними та перспективними є: дерматоскопія, ультразвукове сканування шкіри, ультразвукова доплерографія та дистанційна динамічна радіаційна теплометрія.
Комплексне використання інструментальних неінвазивних методів оцінки стану шкірних покривів дає можливість поставити правильний діагноз, оцінити ступінь тяжкості патологічних процесів у шкірі, вибрати адекватну тактику ведення пацієнта під час лікування, прогнозувати ймовірність виникнення ускладнень, тривалість та ефективність реабілітаційних заходів.
Дерматоскопія сучасний метод вивчення поверхні шкіри
Дерматоскопія та відеодерматоскопія – неінвазивні діагностичні методи візуальної оцінки шкірних уражень, що дозволяють ретельніше вивчити як поверхню шкіри, так і невидимі неозброєним оком субепідермальні структури (рис. 2.5-6) при використанні дерматоскопічної олії, що робить поверхневі шари прозорішими. Особливе значення має дерматоскопія при діагностиці пігментних новоутворень шкіри, що складно переоцінити, враховуючи стрімке зростання захворюваності на злоякісні утворення.
З великої кількості існуючих способів оцінки новоутворень шкіри (Pehamberger Soyer, Argenziano і т.д.) завдяки своїй простоті та доступності найбільше прихильників має метод ABCD, що враховує чотири важливі показники новоутворень: асиметрію, нерівність кордонів, колірну гаму та диференційовані структури . В результаті математичного підрахунку показників обчислюється дерматоскопічний індекс, який є високоінформативним фактором оцінки ураження шкірного покриву.
Ультразвукове сканування шкіри
Ультразвукові технології давно зарекомендували себе як важливий діагностичний інструмент у багатьох галузях медицини (акушерстві, гінекології, кардіології), проте через недостатню роздільну здатність датчиків з частотами менше 10 МГц ультразвук практично не використовувався в діагностиці шкіри. Розробка цифрових систем візуалізації з датчиками частотою понад 20 МГц дозволила використовувати всі переваги УЗ сканування високої роздільної здатності в дерматології та суміжних з нею медичних спеціальностях.
Сучасне застосування УЗ дослідження шкіри включає оцінку набряку тканини, загоєння рани, зображення товщини шкіри та її структурних елементів. Цей метод дозволяє:
визначати глибину поширення та 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, фармакотерапію).
Наведена на рис. 2.5-7 сонограма (отримана 30 МГц датчиком УЗ сканера DUB, Taberna Pro Medicum GmbH, Німеччина) відображає двомірний зріз шкіри, тканини з меншою акустичною щільністю відображаються темнішим кольором. Епідерміс здорової шкіри виглядає як тонкий однорідний шар тканини високої ехогенності, а товщина шару дерми, що лежить нижче за нього, варіює залежно від анатомічної локалізації. Дерма візуалізується як чітко відмежований від епідермісу шар волокнистих структур нижчої акустичної щільності, у ній визначаються придатки шкіри та судинні елементи у вигляді гіпо- та анехогенних структур. Розташована нижче підшкірна жирова клітковина досить чітко відмежована від дерми і характеризується ще нижчою акустичною щільністю. При невеликій товщині гіподерми вдається візуалізувати м'язову фасцію.
Ультразвукова доплерографія
Неінвазивне дослідження кровотоку в макро- і мікросудинах проводиться за допомогою ультразвукових (УЗ) апаратів, заснованих на ефекті Допплера (частота сигналу, відбитого від об'єкта, що рухається, змінюється пропорційно швидкості руху останнього). Доплерографія дозволяє вивчати кровотік як у судинах діаметром до 1 мм, так і в артеріальних та венозних кровоносних судинах діаметром 1-7 мм, проводити оцінку тоноеластичних властивостей судин для вибору методів лікування, контролю ефективності, прогнозування термінів післяопераційної реабілітації. Найбільш важливими кількісними характеристиками кровотоку є його лінійна та об'ємна швидкості, а також індекс пульсації Гослінгу та індекс опору Пурсело. Швидкість кровотоку реєструється як інтегральна характеристика зрізу тканини.
Динамічна дистанційна радіаційна термотопографія
Термотопографія, заснована на вловлюванні інфрачервоного випромінювання, значно розширює можливості розпізнавання різних захворювань та пошкоджень і є перспективним методом дослідження.
Термотопографія шкіри обумовлена особливостями теплового обміну організму, його здатністю реагувати на невеликі коливання температури середовища та 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 та чола, максимальні – у дистальних відділах кінцівок.
Тепловипромінювання шкіри залежить від центральних механізмів регуляції та місцевих факторів, основними з яких є інтенсивність кровообігу в шкірі, рівень метаболізму в ній та величина тепла, що надходить від внутрішніх органів. Патологічні стани можуть впливати на розподіл та інтенсивність теплового випромінювання, що має як діагностичне, так і прогностичне значення (про це свідчать численні клінічні дослідження).
Діагностичні можливості теплобачення були вивчені при різних хронічних дерматозах: нейродерміті, псоріазі, хронічному червоному вовчаку, алергічних дерматозах, мікозах стоп тощо.
Термотопографія дозволяє визначити локальну зміну температурної реакції, що відповідає вогнищам ураження, та уточнити ступінь активності процесу на шкірі, а при спостереженні в динаміці – визначати ефективність лікування.
Доброякісні новоутворення шкіри також супроводжуються метаболічними та гемодинамічними зрушеннями та викликають зміни в тепловому балансі, характер яких (у комплексі з іншими методами) може бути використаний у діагностичних цілях.
Далі буде.
Попередню частину статті про лазери та їх вплив на шкіру Ви можете подивитися тут: Як працює лазер: фізичні основи взаємодії світла з тканиною
Додати коментар