C татуировкой справится наносекундный лазер

14 Января 2019
В.А. Цепколенко, заслуженный врач Украины, д.м.н., профессор кафедры кожных и венерических заболеваний с курсом реконструктивной и эстетической медицины Одесского государственного медицинского университета, генеральный директор Украинского института пластической хирургии и косметологии «Виртус»
C татуировкой справится наносекундный лазер
С появлением наносекундных лазеров (Q-Switched режим) стало возможным удаление татуировок путем селективного  разрушения частиц пигмента, не причиняющего серьезных повреждений коже. Такая процедура является менее болезненной, а риск появления рубцов – минимальным

Татуировочные пигменты часто имеют сложный состав, главным компонентом которого является краситель, придающий коже необходимый цвет. С целью получения нужного оттенка в состав пигмента может входить до десяти красителей, смешанных в определенной пропорции. Пигмент татуировки должен быть гистологически неактивным, поэтому использование пигментов с неизвестными свойствами достаточно опасно (табл. 1).

Для большинства любительских татуировок используются краски на основе углерода, такие как китайская тушь, графит или зола, в то время как профессиональные краски для татуировок представлены широким спектром нерастворимых солей металлов, оксидов и органических соединений. Следует отметить, что красные (ртуть), желтые (кадмий), зеленые (хром) и голубые (кобальт) красители вызывают продолжительные локальные аллергические и  фотоаллергические дерматиты, реже – системные реакции. Более того, наиболее часто вызывающие аллергию цвета (красный и желтый) спонтанно исчезают из татуировки даже при отсутствии каких-либо клинических признаков.

Некоторые пигменты могут достаточно долго находиться в коже, иногда всю жизнь. Вокруг оставшихся в дерме гранул пигмента формируется капсула из вырабатываемых фибробластами коллагеновых волокон.

Как показывают гистологические исследования, вместе с красителем в дерму часто проникают возбудители различных инфекций (туберкулез, атипичные микобактерии, ВИЧ), иногда наблюдаются и патологические кожные изменения, включая саркоидоз, В-клеточнуюлимфому, лимфоцитому кожи, меланому, базальноклеточную карциному и плоскоклеточную лимфому.

Совершенствование лазерных технологий

Ранее основным методом удаления татуировок являлось разрушение или удаление слоя эпидермиса механическими, химическими или термическими способами, сопровождаемое воспалительными процессами.

Применение обычных длинноимпульсных (миллисекундных) лазеров дает менее предсказуемые результаты при значительно большем термическом повреждении кожи, причиной чего является значительное превышение периода термической релаксации гранул пигмента. В результате обработки лазером непрерывного действия возможно образование обширных долго заживающих термических повреждений, склонных к значительному рубцеванию.

Появление лазеров с длительностью импульса порядка десятков наносекунд(Q-Switched режим) сделало возможным удаление татуировок по методике селективного фототермолиза с минимальным риском последующего рубцевания.

Если свет с определенной длиной волны хорошо поглощается пигментом татуировки, а длительность импульса меньше периода термической релаксации гранул пигмента, то поставляемое в кожу тепло не будет приводить к значительному нагреву «нецелевых» тканей. Для проведения эффективной обработки татуировки необходимо тщательно подбирать как длину волны, так и длительность импульса, т.к. входящие в татуировочный пигмент красители разного цвета поглощают свет с различными длинами волн. Более того, химически различные красители одного и того же цвета могут по-разному реагировать на одну и ту же длину волны излучения.

Во время воздействия импульса мощного наносекундного лазера температура гранулы пигмента достигает 1000°C, газообразные продукты пиролиза и образующиеся при этом поры являются причиной разрушения гранулы. Также происходит термическое повреждение коллагена, расположенного вплотную к поглощающему пигменту, и это повреждение зависит от плотности энергии излучения.

Уменьшение размера пигментных гранул и расщепление клеток, содержащих пигменты, происходит в результате быстрого распространения тепла и действия ударных волн, в отдельных случаях возможны и химические реакции. Расщепленные на мелкие части пигментные гранулы постепенно фагоцитируются макрофагами. Клинически это выглядит как заметное уменьшение количества видимых пигментов в первую неделю, за которым следует постепенное самостоятельное очищение татуировки в течение последующих нескольких недель. Во время этого процесса пигмент изменяется постепенно. Первоначально он представляет собой скопление четко окаймленных гранул, которые постепенно осветляются.

Для селективного разрушения татуировочных пигментов необходимо выбрать такую длину волны света лазера, которая будет максимально сильно поглощаться гранулами пигмента при минимальном поглощении первичными эндогенными хромофорами: гемоглобином, меланином и водой. Знание спектров отражения различных татуировочных пигментов значительно упрощает задачу выбора наиболее подходящего лазера в зависимости от цвета пигмента в конкретной татуировке.

Если цвет представляет собой смесь двух и более пигментов, расположенных в общей грануле, то в результате поглощения света лишь одним из них нагреванию подвергается вся гранула. Итоговый эффект может быть различным – разрушение либо всех компонентов краски,  либо некоторых ее составляющих (не обязательно именно той, которая поглощала свет) в зависимости от их химического состава.

Как правило, татуировки, основанные на органических красителях, лучше поддаются обработке, чем те, основой которых являются оксиды металлов: во-первых, органические молекулы легче, во-вторых, размеры их пигментных гранул обычно больше, а их количество – меньше (с уменьшением размера гранулы сокращается и наиболее эффективная для ее разрушения длительность импульса лазера).

Результат обработки существенно зависит и от плотности энергии излучения: если она существенно меньше рекомендуемой (для конкретного лазера), то нецелевого термического повреждения тканей не происходит, но пигменты удаляются недостаточно эффективно (для их полного удаления может потребоваться более 10 сеансов). Если же плотность энергии значительно превышает рекомендуемую, пигмент удаляется эффективно, но и нецелевое термическое повреждение велико: возможно появление субэпидермальных волдырей, рубцевание. При плотности энергии 1–3Дж/см2 все рассматриваемые лазеры практически не эффективны.

С другой стороны, повышение мощности лазера требует и увеличения интервала между сеансами: во-первых, кожа должна успеть восстановиться, иначе риск рубцевания и других побочных эффектов будет расти; во-вторых, чем большая масса пигмента была раздроблена, тем больше времени требуется макрофагам для его удаления. Рекомендуемый интервал составляет от 1 до 2 месяцев при использовании умеренной мощности лазера.

Большинство татуировок с основанным на органических соединениях пигментом удаляется за 3–7 сеансов. Если же основой пигмента являются оксиды металлов (железа, титана и др.), то может потребоваться и более 20 сеансов обработки из-за слабой реакции красителя.

Процесс заживления обработанных участков занимает до 2 недель. Гиперпигментация сохраняется в течение 1–3, реже – до 12 месяцев, в зависимости от цвета кожи пациента, длины волны и мощности лазера. Чрезмерная плотность мощности излучения, особенно у лазеров с относительно короткой длиной волны, может привести к перманентным пигментационным изменениям, требующим дополнительного лечения и сохраняющимся в течение нескольких лет.Структурные изменения кожи обычно исчезают в течение 1–2 месяцев.

В среднем за один сеанс татуировка осветляется на 15–50% (в зависимости от типа пигмента и глубины его залегания). Татуировки на лице и шее лучше поддаются лечению, однако быстрее наступает повреждение тканей, что требует использования более низкой плотности энергии излучения (график 1).

Наносекундный рубиновый лазер, 694 нм

Рубиновый лазер очень эффективен при удалении черных, сине-черных, пурпурных, фиолетовых и зеленых красителей, однако при воздействии на последние могут возникнуть проблемы, связанные с их химическим составом. Красный пигмент плохо поддается обработке в связи с тем, что слабо поглощает красный свет лазера. Вследствие относительно малой глубины проникновения излучения в кожу обработка глубоко залегающего пигмента неэффективна, большая часть энергии идет на нецелевое нагревание. Применение лазеров с большей длиной волны для разрушения остаточного пигмента при повторных процедурах может быть очень эффективным.

Рекомендуемая плотность энергии излучения составляет около 6 Дж/см2, дальнейшее повышение мощности приводит к значительному росту риска нецелевого термического повреждения и проявления побочных эффектов.

Из-за сильного поглощения меланином рубиновый лазер не подходит для обработки темной кожи (IV–VI типы по Фицпатрику). Поглощение гемоглобином слабее, однако, оно все же может осложнить обработку участков с неглубоко расположенными небольшими сосудами (если не стоит задача их  коагуляции).

Гипопигментация вследствие поглощения энергии меланоцитами встречается более чем у 50% пациентов и обычно длится не более 6 месяцев. Часто встречается и временная гиперпигментация. Рубцевание и структурные изменения встречаются в 10% случаев и реже – в зависимости от мощности лазера и длительности импульса. Применение эпидермального охлаждения существенно снижает вероятность проявления и интенсивность указанных побочных эффектов.

Наносекундный александритовый лазер, 755 нм

Свет с длиной волны 755 нм хорошо поглощается черным, синим и зеленым пигментами; оранжевый пигмент поглощает его значительно слабее, а красный – совсем слабо. Глубина проникновения излучения этого лазера несколько больше, чем у рубинового, что улучшает результаты удаления глубоко расположенных гранул пигмента. Меньшее поглощение света меланином упрощает обработку кожи III типа по Фицпатрику (обработка IV–VI типов все же не рекомендуется). Поглощение гемоглобином также существенно слабее по сравнению с рубиновым лазером. С другой стороны, поглощение излучения александритового лазера большинством пигментов также несколько слабее, что требует большей плотности энергии излучения – от 6 до 8 Дж/см2.

В обработанной лазером ткани не наблюдается клинической или гистологической реакции коллагена, а также рубцевания и атрофии. У половины пациентов после четырех и более сеансов может проявляться временная гипопигментация, обычно проходящая в течение нескольких месяцев. У десятой части пациентов наблюдаются временные структурные изменения поверхности кожи, рассасывающиеся за 3–9 месяцев.

Наносекундный Nd:YAG/КТР лазер, 1064 (532) нм

При использовании Nd:YAG лазера сине-черные пигменты удаляются хорошо,  зеленые, желтые и красные – плохо, а фиолетовые и оранжевые – практически не поддаются воздействию. Столь узкая цветовая гамма хорошо обрабатываемых татуировок –один из главных недостатков лазера, существенной компенсацией которого является возможность работы в режиме генерации второй гармоники (532 нм). Свет с такой длиной волны прекрасно справляется с красными татуировками (на которые практически не воздействуют рубиновый и александритовый лазеры).Оранжевый и фиолетовый пигменты также поддаются обработке лазером, а с желтыми, зелеными и голубыми этого не происходит из-за слабого поглощения ими волн в районе 532 нм. Рекомендуемая плотность энергии излучения составляет около 12 Дж/см2.

Большая длина волны способствует увеличению глубины проникновения света, благодаря чему излучение лазера способно разрушать даже наиболее глубоко залегающие гранулы пигменты. Биопсия обработанных татуировок демонстрирует фрагментацию частиц черного пигмента на глубинах до 1,5 мм, что делает возможным лечение глубоких травматических татуировок.

Стоит отметить и слабое поглощение меланином света с длиной волны 1064 нм, что позволяет успешно обрабатывать даже темную кожу. Также возможно удаление татуажа век без сильного повреждения пигментированных ресниц. Интенсивность поглощения гемоглобином также мала, что не способствует гемостазу (может быть актуален при некоторых процедурах).

Вероятность и интенсивность гипо- и гиперпигментации минимальна, случаи рубцевания также практически не отмечаются. Структурные изменения обычно рассасываются в течение 1–2 месяцев. Наиболее существенным побочным эффектом является механическое повреждение тканей ударными волнами, возникающими вследствие малой длительности импульса (около 10 нс) и его большой мощности.

Лазеры на красителях, 510, 575–600 нм

Излучение импульсных лазеров на красителях достаточно эффективно для разрушения красного татуировочного пигмента, однако его поглощение меланином и гемоглобином достаточно велико. Малая глубина проникновения излучения внутрь кожи позволяет обрабатывать только неглубоко залегающие пигменты. Сильное поглощение меланином заметно осложняет обработку даже III типа кожи по Фицпатрику, вероятность пигментационных изменений значительно выше, чем после обработки рубиновым лазером.

Указанные факторы не позволяют лазерам данного типа претендовать на звание эффективного и безопасного средства удаления татуировок.

Аргоновый лазер, 488, 514 нм

Аргоновый лазер имеет преимущество над механическими и химическими методами удаления татуировок, но существенно уступает современным наносекундным лазерам. Чрезвычайно интенсивное поглощение излучения лазера гемоглобином и меланином кожи не позволяет применять методику селективного фототермолиза, а удаляется пигмент вместе с сожженной кожей (значительная часть его все же обычно остается).

Сильное термическое повреждение дермы приводит к высокой вероятности гипертрофического рубцевания (более 1/3 пациентов, что, однако, значительно меньше, чем при дермабразии). Биопсия обработанных участков кожи свидетельствует о разрушении дермы до глубины 1мм, однако сохранение придаточных структур дает шанс на заживление ран без рубцевания(до 30% случаев).

СО2 лазер, 10600 нм

Излучение СО2 лазера не проникает вглубь кожи более чем на 0,2 мм, что при достаточной мощности луча приводит к вапоризации ткани. При этом вследствие термической диффузии возникают обширные термические повреждения глубже расположенных слоев кожи.

Применение СО2 лазера в режиме непрерывного действия заключается в вапоризации верхних слоев кожи вместе с содержащимся в них пигментом. Потеря пигмента происходит и во время экссудативной фазы заживления.

Удаление татуировки за один сеанс лечения возможно, однако при этом происходит разрушение дермы и подкожной жировой клетчатки на глубину до 5мм, следствием чего является длительный период заживления (до 2 месяцев) и гипертрофическое рубцевание по всей площади татуировки. Свежие татуировки лучше поддаются лечению СО2 и аргоновыми лазерами благодаря свободному расположению пигмента в сосочковом слое дермы и меньшей глубине его залегания.

Импульсный СО2 лазер (50–200 мс) дает значительно лучшие результаты за счет меньшего нецелевого термического повреждения, однако и он сильно уступает работающим по принципу селективного фототермолиза наносекундным лазерам.

Особенности применения наносекундных лазеров

1. Выбор длины волны. Длина волны (а вместе с ней – и тип применяемого лазера) практически однозначно определяются цветом татуировочных чернил. При обработке темной кожи рекомендуется применять наибольшую из подходящих длин волн во избежание сильного поглощения меланином. При воздействии на черные или темно-синие татуировки наиболее подходящим является Nd:YAG лазер (1064 нм), свет которого  достаточно хорошо поглощается татуировочным пигментом, однако поглощение его меланином (и гемоглобином) минимально среди всех татуировочных лазеров.

2. Выбор размера пятна. Больший размер пятна способствует чуть более глубокому проникновению света, что повышает эффективность удаления глубоко залегающего пигмента. С другой стороны, иногда удобнее использовать маленькое пятно с целью обработки не всей площади татуировки, а только контрастных линий, что особенно актуально в чувствительных зонах (однако если при этом применить избыточную мощность, то гипопигментация может проявиться в виде достаточно контрастной сетки).

3. Количество обработок. Очевидно, что меньшее изначальное количество пигмента в среднем требует меньшего количества сеансов обработки. Увеличение максимальной глубины залегания пигмента отрицательно сказывается на эффективности, т.к. на его разрушение идет меньшая доля света (увеличение мощности для компенсации рассеяния и поглощения верхними слоями кожи применяется, но повышается также и риск нежелательных последствий). Эффективность также зависит от площади татуировки: с одной стороны, распределение пигмента всегда несколько неоднородно, плотность и глубина его залегания в разных частях татуировки могут варьироваться, что усложняет подбор оптимальных параметров; с другой стороны, организму сложнее переработать большее количество разрушенного пигмента.

Как правило, последующие сеансы менее эффективны, что объясняется разрушением не всех частиц пигмента под действием света, а только некоторой их доли: чем меньше пигмента осталось, тем меньшее его абсолютное количество разрушается при процедуре. С другой стороны, с уменьшением количества татуировочного пигмента ослабевает и суммарное целевое поглощение света, что также снижает эффективность процедуры. Старые татуировки могут сложнее поддаваться обработке, чем свежие, по причине постепенного проникновения пигмента вглубь кожи.

4. Выбор оптимального интервала между сеансами. Этот вопрос на настоящий момент остается открытым, т.к. имеющаяся статистика лечения пациентов не позволяет сделать однозначный вывод о преимуществе какого-то конкретного срока.

Короткие интервалы между сеансами (длительностью до 1месяца) могут помешать очищению татуировки, так как лазер разрушает не только крупные частицы пигмента, но и макрофаги, содержащие ранее разрушенный пигмент. Длительные интервалы между обработками (2–3 месяца) сами по себе не приводят к значительному дополнительному эффекту, однако повышают возможности для восстановления кожи и нормализации всех временных структурных изменений, в том числе и пигментационных. Интервал продолжительностью 8 недель сейчас можно назвать оптимальным.

Побочные эффекты при лазерной обработке

Лазерные наносекундные системы хорошо зарекомендовали себя в удалении татуировок, демонстрируя, по сравнению с другими методами, отличные результаты при небольшом количестве побочных эффектов. К основным побочным эффектам относятся следующие:

  • Диспигментации. Проявление гипопигментации связано с используемой длиной волны лазера. Повышенное поглощение меланином коротких световых волн увеличивает риск возникновения гипопигментации, которая у большинства пациентов носит временный характер и полностью исчезает в течение 4–12 месяцев.

Интенсивность гиперпигментации связана с типом кожи пациента. Темнокожие пациенты к ней более предрасположены, независимо от используемого типа лазера. Применение солнцезащитного крема с высоким фактором защиты, гидрохинона, арбутина, койевой кислоты, АНА-кислот обычно помогает избавиться от гиперпигментации за несколько месяцев, но иногда этот процесс может быть более длительным.

  • Структурные изменения или рубцевание (встречаются достаточно редко). Сообщалось о появлении рубцевания после обработки Q-Switched лазером горючих материалов: при импрегнации в рану черного пороха травматического происхождения и при густом пигментном осадке в случае перекрытия старой татуировки новой. Временные структурные изменения появляются довольно часто, но они исчезают в течение 1–2 месяцев. Увеличение интервалов между процедурами до 10–12 недель значительно снижает риск возникновения постоянных структурных изменений.

  • Аллергические реакции. После обработки татуировки Q-Switched лазером возможны аллергические реакции на продукты распада татуировочных пигментов. Связано это с тем, что лазер не выводит пигмент из кожи самостоятельно, а преобразует его таким образом, в том числе и химически, что организм уже может самостоятельно справиться с его уничтожением. Некоторые образующиеся химические формы могут вызывать системную аллергическую реакцию, и если она была замечена, то не рекомендуется дальнейшее лазерное удаление татуировки. Лабораторные фотофизические и химические исследования продемонстрировали, что при лазерной обработке некоторых татуировочных красителей могут выделяться опасные соединения. Одним из способов борьбы с указанным эффектом может стать составление реестра потенциально опасных красителей, татуировки с которыми не будут обрабатываться при помощи лазеров.

Основные типы лазеров для выведения татуировок

  • Q-Switched Nd:YAG (1064нм, инфракрасные лучи) – темные (черные и синие) татуировки.

  • Q-Switched Nd:YAG/KTP (532 нм, зеленые лучи) – красные татуировки.

  • Q-Switched лазер на красителях (510 нм, зеленые лучи) – красные татуировки.

  • Q-Switched александритовый (755 нм, красные лучи) – зеленые, черные и синие татуировки.

  • Q-Switched рубиновый (694 нм, красные лучи) – зеленые, черные и синие татуировки.

Наибольшая способность пигментов к поглощению света

  • Фиолетовые – от 550 до 640 нм (спектр зелено-желто-оранжево-красного);

  • красные – от 505 до 560–600 нм (спектр зеленого);

  • оранжевые – от 450 до 550 нм (спектр сине-зеленого);

  • желтые – от 450 до 520 нм (спектр сине-зеленого);

  • желто-коричневые – до 450–560 нм (спектр сине-зеленого);

  • телесные – до 530 нм (спектр сине-зеленого);

  • зеленые – от 600–630 до 730–800 нм (спектр красного);

  • сине-зеленые – от 400 до 450 нм и от 505 до 560 нм (спектр сине-фиолетового и, соответственно, зеленого);

  • синие – от 620 до 750–800 нм (спектр красного);

  • черные и серые – поглощают во всем видимом диапазоне света, максимальное  – от 600 до 800 нм;

  • меланин – поглощает в широком диапазоне, максимальное – до 500 нм, от 500 до 700 остается значительным, но постепенно спадает с ростом длины волны.

Перспективы развития лазерного удаления татуировок

В настоящее время наносекундные лазеры позволяют удалять практически любые татуировки без разрушения дермы и, соответственно, без риска последующего рубцевания. Основным недостатком является относительно большое количество процедур (иногда – до 20), необходимых для полного удаления пигмента.

Главной задачей на ближайшее будущее является уменьшение количества необходимых процедур без повышения мощности лазерного излучения (т.е. повышения риска рубцевания и периода восстановления кожи). К основным методам решения этой задачи можно отнести следующие:

  • дальнейшее сокращение длительности импульса до значений порядка 100 пикосекунд, позволяющее сократить термическое повреждение «нецелевых» тканей;

  • разработка методики и аппаратуры для моментальной диагностики внутренней структуры татуировки (глубины залегания пигмента, его суммарного количества), которые позволят выбирать оптимальные настройки лазера для конкретного пациента;

  • применение иммуномодуляторов, стимулирующих деятельность макрофагов.

Еще одно направление развития лазерного удаления татуировок мы видим в сочетании абляционных и неабляционных методик: применение абляции дает возможность удалить пигмент, находящийся в эпидермисе, а дальнейшие неабляционные методики позволяют прицельно ликвидировать остатки пигмента в дерме.

Удаление многоцветной татуировки (особенно большого размера) – очень трудоемкий процесс, требующий сочетанного применения различных лазеров. Для оптимального подбора лазера в клинике  мы используем следующую методику: проводим пробную обработку участков небольшого объема различными лазерами, сравниваем изображения до и после воздействия, после чего прогнозируем изменения цветности для данной татуировки.

Редакция благодарит за предоставленные материалы и фотоиллюстрации компанию «Лазерс Медика», являющуюся эксклюзивным поставщиком лазеров Asclepion Lasers Technologies (Германия)

Таблица 1. Пигменты, использующиеся при нанесении татуировок


Черный

Уголь, оксид железа, сандал

Белый

Двуокись титана, оксид цинка

Телесный

Оксид железа

Голубой

Кобальта алюминат (синий кобальт)

Зеленый

Диоксид титана, оксид хрома, гидрат окиси хрома, малахитовая зелень, хромат свинца, ферро-цианид, куркумин зеленый, фталоцианиновый краситель (медные соли с красителем из смолы тасманита)

Желтый

Охра, сульфид кадмия (желтый кадмиевый), куркумин желтый

Коричневый

Охра

Красный

Сульфид ртути (ярко-красный);

селенид кадмия (красный кадмиевый);

сиена (охра: гидрат железа и сульфат железа)




График 1. Характерные спектры поглощения татуировочных пигментов основных цветов

tatu_График 1.jpg

Источник: Hi+Med