4 курс / Дерматовенерология / Лазерная_терапия_в_косметологии_и_дерматологии_Гейниц

8. Коэффициент полезного действия (КПД) лазера.

Различают теоретически возможный (квантовый выход) и реальный (полный) КПД, который определяется отношением мощности излучения лазера к мощности, потребляемой от источника накачки. У газовых лазеров полный КПД составляет 1–20% (гелий-неоновый – до 1%, углекислотный –10–20%), у твердотельных – 1–6%, у полупроводниковых – 10–50% (в отдельных конструкциях до 95%). Понятно, почему только диодные лазеры можно применять в автономной и портативной терапевтической аппаратуре.

Имеются и другие специфические признаки классификации лазеров, но они не представляют существенного интереса для нашей темы. В табл. 10 представлены основные типы лазеров, их параметры и области применения.

Рассмотримосновныеотличительныеособенностинекоторыетиповлазеров, различающихся агрегатным состоянием рабочего вещества.

Газовые лазеры многообразны по типу применяемой среды: смесь гелия и неона (He-Ne), углекислый газ (CO2), азот (N), аргон (Аr) и многие другие. Этим определяется очень широкий диапазон длин волн, на которых получена генерация. Накачка осуществляется путем создания тлеющего разряда в трубке, что возможно лишь при очень высоких питающих напряжениях. Углекислотные (CO2) – одни из наиболее мощных лазеров в настоящее время и самые распространенные в медицине. Из всех типов лазеров газовые обладают минимальной шириной спектральной линии – до 10–7 нм. Представлены в самых различных областях медицины.

Эксимерные лазеры являются разновидностью газовых лазеров, работают на соединениях, которые могут существовать только в возбужденном состоянии – в виде галогенов и инертных газов. Излучают в ультрафиолетовой области спектра и используются в офтальмологии.

Твердотельные лазеры – это в основном алюмоиттриевый гранат (АИГ) илиспециальноестекло, легированные, т. е. сдобавлениемнебольшогоколичества ионов редкоземельных металлов: неодим (Nd), эрбий (Er) и гольмий (Go). Собственно, этиионыиявляютсяисточникомизлучения, аАИГ– лишь матрица для их необходимого расположения в пространстве. Твердотельные лазеры могут быть как импульсными, так и непрерывными, работают на среднем уровне мощностей. Применяются в хирургии.

Лазеры на красителях (в качестве рабочего тела используется жидкий раствор специальных красителей) характеризуются тем, что могут перестраиваться по длине волны в широком спектральном диапазоне. В основном используют как исследовательский инструмент. В косметологии представляется интересным применение лазеров на красителях мощностью 10–15 Вт для удаления цветных татуировок методом подбора оптимальной длины волны воздействия для конкретного красителя.

Полупроводниковыеинжекционныелазеры(илилазерныедиоды– ЛД) зани-

мают особое место в силу своих конструктивных особенностей и физических принципов работы. Небольшие размеры лазера определяются высоким КПД и

94 Физические основы лазерной терапии

Однимиздостоинствдиодныхлазеровявляетсявысокаянадежность. Такие лазеры работают непрерывно в волоконно-оптических линиях связи до 25 лет.

Лазерная терапевтическая аппаратура, кроме всего, относится к изде-

лиям медицинским электрическим, имеющим контакт с пациентом, поэтому

кней также предъявляются требования безопасности по ГОСТ Р 50267.0-92.

Взависимости от типа защиты от поражения электрическим током различают:

1) электрические изделия, питаемые от внешнего источника электрической энергии:

–изделия класса I (защита от поражения электрическим током обеспечивается не только основной изоляцией, но и дополнительными мерами безопасности, предусматривающими средства для соединения изделия с защитным заземляющим проводом стационарной проводки таким образом, что доступные металлические части не могут оказаться под напряжением в случае нарушения основной изоляции);

–изделия класса II (защита от поражения электрическим током обеспечиваетсянетолькоосновнойизоляцией, ноидополнительнымимерами безопасности в виде двойной или усиленной изоляции и при этом отсутствует устройство для защитного заземления, или защита обеспечивается условиями установки);

АППАРАТУРА ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕРАПИИ

В лазерной терапии и косметологии используют низкоинтенсивное лазерное излучение (НИЛИ) широкого диапазона длин волн. Исторически первыми для этих целей применили гелий-неоновые лазеры с длиной волны излучения 0,63 мкм и средней мощностью непрерывного излучения от 1 мВт (акупунктура и внутривенное лазерное облучение крови) до 25 мВт (местное воздействие). Сейчас наиболее распространены полупроводниковые (диодные) непрерывные лазеры, работающие как в видимой (405–410; 532 и635–670 нм), такивинфракраснойобластиспектра(780–785 и808 нм). Импульсные лазеры обладают большей глубиной проникновения, работают

вкрасной (635–670 нм) [Пат. 2135233 RU] и инфракрасной (890–904 нм) об-

ластях спектра и имеют следующие параметры импульсов: длительность – 100–150 нс, частота – до 3000 Гц, мощность – от 5 до 100 Вт. В дерматологии и косметологии в силу доступности объекта воздействия (кожа) в наибольшей степени востребованы непрерывные лазеры.

Современные лазерные терапевтические аппараты (АЛТ) должны удовлетворять многочисленным и порой самым противоречивым требованиям. МногообразиеметодикиобластейиспользованияАЛТ, каквмедицине, таки

вкосметологии, предполагает максимальную универсальность применяемой аппаратуры при достижении наибольшей эффективности процедур, что, в свою очередь, обеспечивается следующими приемами [Москвин С.В., 2003]:

–воздействие несколькими длинами волн излучения;

–работа в модулированном и импульсном режимах;

–внешняя модуляция излучения (режим БИО и др.);

–ввод излучения в световоды (ВЛОК, полостные процедуры);

–оптимальное пространственное распределение лазерного излучения;

–достоверный и постоянный контроль параметров воздействия.

Блочный принцип построения лазерной

терапевтической аппаратуры

Все эти задачи успешно позволяет решать предложенная нами концепция блочного принципа построения АЛТ, в соответствии с которой лазерная терапевтическая аппаратура условно разделяется на четыре совмещаемые части (рис. 40): базовый блок (1), блок внешней модуляции (2), излучающие головки (3), оптические и магнитные насадки (4) [Москвин С.В., 2003].

лог», «Матрикс-Косметолог» идр.), зарекомендовавшиесебяссамойлучшей стороны.

Аппараты лазерные терапевтические «Матрикс» и «ЛАЗМИК®»

НапереднейпанелибазовогоблокаАЛТ«Матрикс» расположены: кнопки длянабораиизменениячастотыследованияимпульсовлазерногоизлучения, индикация установленной частоты, кнопки изменения мощности излучения, кнопка включения канала и разъем для подключения головок (по каждому из каналов); а также: кнопки для набора и изменения времени экспозиции, индикация установленного времени сеанса, окно фотоприемника, индикатор мощности излучения (импульсной или средней), выключатель питания, кнопка «Пуск» (рис. 41).

Обеспечиваются световая индикация включения в сеть, звуковая и световая индикация начала и окончания сеанса. Изменение мощности излучения, частоты следования импульсов и времени проведения процедур осуществляется электронным способом, нажатием соответствующих кнопок: ↑ – «увеличение» или – «уменьшение». При достижении максимального или минимального значения раздается характерный звуковой сигнал.

Рис. 41. Внешний вид базового блока АЛТ «Матрикс» в 4-канальном исполнении: 1 – выключатель питания; 2 – кнопка включения канала; 3 – индикаторное

окно включения канала; 4 – кнопка ПУСК; 5 – индикатор «Излучение»; 6 – окно фотоприемника; 7 – кнопки регулировки мощности излучения; 8 – цифровое табло значения мощности излучения; 9 – кнопки задания частоты повторения импульсов; 10 – цифровое табло значения частоты; 11 – кнопки задания времени экспозиции; 12 – табло отображения времени экспозиции; 13 – разъемы для подключения излучающих головок