Удаление разноцветных татуировок пикосекундным лазером: предварительное исследование на морской свинке Хартли

https://europepmc.org/article/MED/30188934#free-full-text — оригинальная статья.

Коллектив авторов: Ми Су Чой, Хи Сок Сео, Чон Гу Ким, Сун Джей Чо, Парк Чхоль, Мён Хва Ким, Сын Фил Хонг

Антонио Ривейру Родригес, редактор

Аннотация

Более короткая длина импульса пикосекундного лазера обеспечивает высокую эффективность и безопасность процедуры удаления татуировок. В своем исследовании мы сравнили особенности удаления разноцветных татуировок пико- и наносекундным QS-лазером c модуляцией длительности импульса на животной модели. В опытах на морской свинке на первом этапе мы сравнили эффективность наносекундного лазера Nd:YAG с пикосекундным александритовым и Nd:YAG-лазером, на втором — пикосекундный Nd:YAG-лазер с пикосекундным александритовым.

Исследование оценивало эффективность лазерного воздействия на красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и черный пигменты. Во время одного сеанса на морскую свинку воздействовали каждым из видов лазеров.

Для оценки местных реакций и степени очищения татуированной кожи было выполнено фотографирование, колориметрия, гистопатологическое и электронно-микроскопическое исследование до лазерного лечения, сразу после и спустя 3 недели после лазерного воздействия.

Nd:YAG-лазер с длиной волны 532 нм независимо от длительности импульса наиболее эффективно разрушал красный, оранжевый и желтый пигменты. При этом пикосекундный Nd:YAG-лазер с длиной волны 532 нм показал лучший общий эффект при высоком уровне безопасности. Пикосекундный александритовый лазер с длиной волны 755 нм продемонстрировал максимальную эффективность при удалении зеленого и синего пигментов. Пикосекундный неодимовый лазер с длиной волны 1064 нм отлично справлялся с татуировками черного цвета. С точки зрения безопасности пикосекундные лазеры по сравнению с наносекундными в меньшей степени повреждают кожные покровы. Всё это позволяет утверждать, что пикосекундные лазеры более эффективны и безопасны, чем наносекундные.

Введение

Популярность татуировок как способа проявить собственную индивидуальность растет в мире повсеместно [1]. И если раньше тату были преимущественно черного цвета, то теперь всё чаще тату-мастера для нанесения полноцветных изображений используют пигменты самых разных цветов [2].

Параллельно с ростом популярности татуировок увеличивается спрос на удаление с кожи неудачных или надоевших рисунков. Удалить черный пигмент обычно не составляет труда, а вот с разноцветными тату часто возникают проблемы.

QS-лазеры с наносекундной/пикосекундной модуляцией длительности импульса, доставляющие короткие импульсы лазерной энергии в наносекундной области, считаются оптимальными для селективного удаления татуировок. Хотя точный механизм лазерного удаления татуировки до конца не изучен, теория селективного фототермолиза (SPTL) считается основным принципом лазерного удаления татуировки. Пигмент нательного рисунка может быть разрушен с минимальным повреждением или без повреждения окружающих тканей, если в целевую область доставить достаточное количество энергии импульсом, длительность которого равна или меньше времени тепловой релаксации (TRT) ткани-мишени.

TRT определяется как время, необходимое для того, чтобы нагретый хромофор передал половину поглощенного тепла окружающим тканям [3]. Таким образом, более короткая длина импульса ускоряет разрушение целевого хромофора лазерным лучом, а также снижает риск термического повреждения окружающих тканей. Мелкие частицы разрушенного пигмента затем легко поглощаются фагоцитами и выводятся из тканей лимфатической системой.

Длительность импульса и ее отношение ко времени тепловой релаксации целевой области в косметических лазерных установках — наиболее значимые показатели. Длительности импульса наносекундного диапазона всё еще слишком велики, чтобы эффективно раздробить пигмент чернил татуировки на более мелкие частицы без повреждения окружающих тканей. Большинство татуировочных пигментов имеют TRT в пикосекундном диапазоне, так как размер частиц татуировки колеблется в пределах 40-300 нм in vivo [4, 5].

ТРТ для частиц углерода диаметром 40, 100, 200 и 300 нм составляют 19.12, 119.5, 478 и 1060 пс соответственно (согласно формуле TRT) [6]. В связи с этим, чтобы повысить эффективность удаления татуировки, целесообразно использовать пикосекундные лазеры с длиной импульса, которая максимально соответствует TRT молекул пигмента.

Пикосекундные импульсы позволяют наиболее эффективно доставлять тепловое излучение к частицам татуировки с помощью более специфических фототермических и фотомеханических эффектов, чем наносекундные лазеры, которые гораздо чаще используются в медицине и косметологии. Они также минимизируют сопутствующий ущерб окружающей дерме и эпидермису [4,6].

Основываясь на этой теоретической базе, мы провели доклинические исследования с использованием животных моделей для сравнения эффективности и безопасности пикосекундных лазеров Nd:YAG и александритового QS-лазера с обычным наносекундным QS-лазером Nd:YAG. Кроме того, мы сравнили между собой два пикосекундных лазера — александритовый и Nd:YAG.

Материалы и методы

Для проведения эксперимента были выбраны морские свинки Хартли (Japan SLC, Japan) весом 600-700 г каждая. Их спины имеют большую площадь, а толщина кожного покрова аналогична толщине кожи у человека. Морских свинок кормили обычной пищей, поили дистиллированной водой. Каждое животное было помещено в клетку из поликарбоната, в которой поддерживались постоянная температура (22 ± 1°C) и влажность (60%). Данное исследование проводилось в строгом соответствии с рекомендациями «Руководства по уходу за лабораторными животными и их использованию» Национального института здравоохранения. Протокол был одобрен комитетом по этике Университета Данкук (DKU-17-007). Мы приобрели коммерчески доступные чернила для татуировок (Intenze, Великобритания). Ингредиенты шести цветных чернил для татуировок (красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и черный) перечислены в таблице 1.

Таблица 1. Компоненты чернил для татуировки

Шерсть со спинки животных брили электрической бритвой. Для анестезии внутривенно вводили медетомидина гидрохлорид, разбавленный нормальным физиологическим раствором в соотношении 1:3. Рисунок наносился шестью чернилами тату-ручкой с возвратно-поступательными движениями игл. Глубина — примерно 1 мм с несколькими проходами в пределах одного участка кожи квадратной формы. Размер каждого квадрата татуировки — примерно 1,2 × 1,2 см. Шесть цветных квадратов были помещены на спину каждого животного (n = 2 в каждой группе животных, в общей сложности использовано 12 морских свинок).

Через четыре недели после нанесения татуировки морских свинок анестезировали, снова брили, как описано выше, и воздействовали на татуированную область разными лазерами. Чтобы уменьшить боль в начале эксперимента и перед лазерным лечением, на кожу наносился 10%-й ксилокаиновый спрей.

Лазерное лечение

В эксперименте мы использовали два пикосекундных лазера [Picosure (Cynosure, Massachusetts, США), Picoway (Syneron Candela, California, США)] и один обычный QS-лазер Nd:YAG [HELIOS, Laseroptek, Seongnam, Korea]. Параметры лазерного излучения (длина волны/длительность импульса/размер пятна/мощность) были следующими:

• 532 нм/10 нс/3 мм/2.3 Дж х см в -2 степени
• 1064 нм/10 нс/3 мм/3.4 Дж х см в -2 степени
• 532 нм/375 пс/5 мм/0.8 Дж на см в -2 степени
• 755 нм/750 пс/2.8 мм/3.3 Дж на см в -2 степени
• 1064 нм/450 пс/3 мм/3 Дж на см -2 степени.

Была выполнена одна процедура лазерного удаления татуировок. 755-нм QS александритовый лазер не включался в эксперимент. Он редко используется в настоящее время и поэтому был недоступен.

Клиническая оценка

1. Оценка по фотографиям

Клинический эффект процедуры оценивали четыре дерматолога по фотографиям, снятым цифровой камерой (Canon 700D, Токио, Япония) в одинаковых условиях (источник света, комната и камера) до, сразу после и через 3 недели после лечения. Чистота удаления татуировки определялась по 5-балльной (0-4) шкале каждым из четырех исследователей следующим образом: 4 — свыше 70% удаления, отличное улучшение; 3 — от 50% до 70%, заметное улучшение; 2 — от 30% до 50%, умеренное улучшение; 1 — от 10% до 30%, некоторое улучшение; и 0 — менее 10%, без эффекта. Впоследствии проводилось усреднение выставленных баллов.

Результаты выражаются в виде средних квадратичных и стандартных отклонений (SD). Для t-теста Стьюдента применялся программный пакет SPSS-управления и статистического анализа данных социальных наук для Windows (версия 20, IBM, Нью-Йорк, США). Получены данные с 95%-ми доверительными интервалами. Значение p менее 0.05 (p<0.05) признано статистически значимым.

2. Количественная оценка с помощью колориметра

Цвет татуировки измерялся в двух местах каждого квадрата пигментированной кожи животного с помощью колориметра (CR-400, Minolta, Токио, Япония) на исходном уровне и через 3 недели после лечения. Был представлен средний показатель двух значений. Значения L* представляют изменения цвета татуировки от белого (-) до черного (+); значения a* — изменения красного (-) на зеленый (+); и значения b* —  изменения цвета от желтого (-) до синего (+). Для оценки изменений пигментации черных областей татуировок использовались только значения L*, для оценки красных и зеленых областей — значения a*, а значения b* — для желтых и синих областей. Изменение пигментации от исходного уровня рассчитывали по следующей формуле:

% изменения пигментации = ((данные колориметрии остаточной пигментации (спустя 3 недели после лазеротерапии) — данные колориметрии до процедуры)/данные колориметрии до процедуры)) × 100.

Чтобы оценить эффективность лазерного лечения, мы разделили изменения пигментации на 5 групп, упомянутых ранее.

3. Оценка изменений в тканях по данным электронной микроскопии (ЭМ)

Биопсию кожи брали сразу после лазерного лечения, фиксацию препаратов проводили модифицированным методом Крановского при 4°С в течение 24 часов. Затем образцы промывали 0,1 М буфером какодилата натрия и постфиксировали 1%-ым тетроксидом осмия в том же буфере в течение 2 часов. После промывки 0,1 М какодилатного буфера образцы обезвоживали в течение 15 минут в возрастающих концентрациях этанола (70, 80, 90, 95 и 100% v/v), обрабатывали оксидом пропилена и смесью эпоксидной смолы. Срезы разрезали с использованием ультрамикротома ULTRACUT E (Райхерт-Юнг, Австрия) и окрашивали 1%-ым уранилацетатом в течение 14 минут с последующим нанесением свинцового окрашивающего реагента на 3 минуты. Участки исследовали с помощью просвечивающего электронного микроскопа JEM 1200 EXII (JEOL, Япония).

4. Гистопатологическая оценка

Образцы кожи каждой цветной области татуировки были получены методом пункционной биопсии и окрашены гематоксилином и эозином (H&E). При световой микроскопии доля площади пигмента татуировки на единицу площади образца измерялась дважды, а средние значения сравнивались для всех контрольных и экспериментальных участков кожи. Чтобы количественно оценить долю окрашенной площади на единицу общей площади, фотографии делались для каждого образца кожи определенного размера. Затем по фотографиям оценивались доли окрашенной области с помощью программного обеспечения Photoshop (Adobe Inc., Сан-Хосе, Калифорния, США).

Результаты

Оценка клинических данных по фотографиям

Независимо от длительности импульса лазеры с длиной волны 532 нм превосходили лазеры с длиной волны 755 и 1064 нм в удалении цветных татуировок теплых оттенков (красных, оранжевых и желтых). Пикосекундный лазер 755 нм и наносекундный лазер 1064 нм оказали минимальное влияние на удаление этих цветов. Интересно, что, в отличие от наносекундного лазера с длиной волны 1064 нм, пикосекундный лазер с длиной волны 1064 нм продемонстрировал заметную эффективность в удалении красного цвета и умеренную эффективность в удалении оранжевых и желтых татуировок.

Рисунок 1. Фотографии с результатами удаления красных, зеленых и черных пигментов до начала лазеротерапии, сразу и спустя 3 недели после процедуры

Лазеры с длиной волны 532 нм показали наилучший результат удаления красных татуировок на 3-й неделе после процедуры. Пикосекундный лазер с длиной волны 532 нм привел к меньшему повреждению эпидермиса после лечения и более быстрому заживлению, чем наносекундный лазер с длиной волны 532 нм. Пикосекундный лазер с длиной волны 755 нм оказался наиболее эффективным при удалении татуировок зеленого цвета.

Рисунок 2. Фотографии с результатами удаления оранжевых, желтых и синих пигментов до начала лазеротерапии, сразу и спустя 3 недели после процедуры

Пикосекундный лазер 755 нм оказался наиболее эффективным при удалении татуировок синего цвета, а лазер с длиной волны 532 нм дал лучший результат при удалении оранжевых и желтых татуировок на 3-й неделе. Пикосекундные лазеры привели к меньшему повреждению эпидермиса после лечения и более быстрому заживлению, чем наносекундный лазер с длиной волны 532 нм. Особенно это наблюдалось при удалении татуировок оранжевого цвета.

Примечание: Pre — предварительная обработка; Post — сразу после лазерного лечения; Week 3 — 3 недели после лазерного лечения.

Таблица 2. Балльная оценка эффективности удаления татуировок по фотографиям

Для удаления татуировок синего и зеленого цвета пикосекундный лазер с длиной волны 755 нм оказался наиболее эффективным. Лазеры с длиной волны 532 нм и с наносекундной, и с пикосекундной длительностью импульса также эффективно удаляли зеленый пигмент, но мало влияли на синий. Наносекундный лазер с длиной волны 1064 нм показал минимальную эффективность при удалении татуировок зеленого и синего цвета, в то время как пикосекундный с длиной волны 1064 нм был умеренно эффективен при удалении зеленых татуировок. При удалении татуировок черного цвета пикосекундный лазер с длиной волны 532 нм продемонстрировал умеренную эффективность, а пикосекундный лазер с длиной волны 1064 нм — превосходную эффективность по сравнению с другими лазерами.

Участки, обработанные наносекундным лазером с длиной волны 532 нм, после лечения были повреждены больше всего. Среди характерных повреждений стоит отметить, кровоизлияния и потерю эпидермальной ткани. Области, обработанные пикосекундным лазером с длиной волны 532 нм, тоже подвергались температурному воздействию, следствием которого также становятся описанные выше повреждения.

В целом ни одно из лазерных воздействий не вызвало серьезных повреждений кожи сразу после лечения, а наносекундный лазер с длиной волны 1064 нм привел к наименьшему повреждению эпидермиса.

Количественная колориметрическая оценка

Эффективность лазерной терапии с применением пико- и наносекундных лазеров для каждого цвета сравнивалась по данным колориметрии. На длине волны 532 нм пикосекундный лазер продемонстрировал наиболее эффективное разрушение пигмента всех цветов, кроме черного, и в целом — более высокую эффективность по сравнению с наносекундным лазером. Эффективность удаления черных татуировок нано- и пикосекундного лазеров сравнима.

Рисунок 3. Колориметрический анализ

(а) Интенсивность цвета измерялась и сравнивалась до и через 3 недели после лечения. Пикосекундный лазер с длиной волны 532 нм показал изменение интенсивности пигмента более чем на 50% всех цветов, кроме черного. (b) Пикосекундный лазер с длиной волны 755 нм был эффективен только для удаления зеленого и синего цветов, а изменения интенсивности зеленого и синего пигментов были самыми выраженными. (c) Наносекундный лазер с длиной волны 1064 нм практически не удалял пигмент, за исключением черного. Однако пикосекундный лазер с длиной волны 1064 нм привел к снижению интенсивности более чем на 50% желтого, зеленого и синего пигментов, а также значительно уменьшал насыщенность красного и оранжевого.

Мы не использовали наносекундный лазер с длиной волны 755 нм, поэтому оценили только результаты воздействия пикосекундного лазера. Было обнаружено, что пикосекундный лазер с длиной волны 755 нм превосходно подходит для обработки татуировок зеленого и синего цветов, однако его эффективность ограничена лишь этими двумя цветами.

Наиболее очевидная разница между пикосекундным и наносекундным лазером заключалась в длине волны 1064 нм. Пикосекундный лазер 1064 нм продемонстрировал отличную эффективность при удалении синего (% изменения пигментации — 73,08%) и зеленого (92,60%), заметную — при удалении желтого (62,40%), умеренную — при  удалении красного (49,04%) и оранжевого (30,32%), а также при выведении татуировок черного цвета (21,57%) (рис. 3C). Хотя наносекундный лазер с длиной волны 1064 нм довольно слабо удалял цветные татуировки, его эффективность была аналогична эффективности пикосекундного лазера при выведении татуировок черного цвета.

Ультраструктурная оценка с помощью электронной микроскопии (ЭМ)

Чтобы изучить различия в механизме действия пикосекундных и наносекундных лазеров путем наблюдения за изменениями микроструктуры тканей, образцы были исследованы с помощью электронного микроскопа. В первую очередь интерес представляли биоптаты, полученные до и после лазерного воздействия.

Мы определили «частицу» как наименьший идентифицируемый фрагмент пигмента на ЭМ. Крупные электронно-плотные частицы черного пигмента татуировки были компактно агрегированы в цитоплазме макрофагов в дерме животных из контрольной группы. Сразу после обработки наносекундным лазером 532 нм агрегированные дольчатые лизосомальные структуры макрофагов исчезли, и только некоторые электронно-плотные частицы были разбросаны во внеклеточном пространстве между дермальными коллагеновыми пучками вне клеток. В дерме, обработанной наносекундным лазером с длиной волны 1064 нм, наблюдалось больше частиц и эффект лазера был менее заметным.

Рисунок 4. Ультраструктурный анализ черных и цветных татуировок с помощью электронной микроскопии (ЭМ)

Результаты ЭМ после удаления пигмента разных цветов пикосекундными лазерами выявили типичный узор по периферии лизосомных долек. В отличие от пикосекундного лазера, обработка наносекундным лазером привела к тому, что частицы татуировки вышли из лизосом и были рассеяны в межклеточном пространстве в результате разрушения клеток.

В то время как после обработки наносекундным лазером в межклеточном пространстве остаются рассеянные электронно-плотные частицы, импульсы пикосекундного лазера оставляют после себя везикулярные структуры с пустым центром и характерным электронно-плотным кольцевым краем. Электронно-плотные частицы иногда обнаруживаются внутри клеток. Тем не менее контуры клеток и клеточные мембраны остаются в относительно хорошем состоянии. Поскольку кольцевая везикулярная структура четко наблюдалась в образцах кожи с пигментом всех цветов, обработанных пикосекундными лазерами, можно утверждать, что эта характерная кольцевая структура связана с длительностью импульса пикосекундных лазеров.

Синий пигмент в образце кожи имеет вид агрегатов внутри лизосомных дольчатых структур, подобных тем, которые образует черный пигмент татуировки, однако частицы внутри дольки мельче. После обработки пикосекундным лазером 532 нм и 755 нм мелкие электронно-плотные частицы внутри лизосомальных долек были разбиты на более мелкие фрагменты и сформировали характерный узор по периферии лизосом.

Нормальная ультраструктура татуировок красного цвета демонстрирует внутриклеточные включения смешанного состава, заполняющие яркие лизосомные дольки. После обработки наносекундным лазером с длиной волны 532 нм лизосомные дольки, заполненные красным пигментом. разрушаются, а их содержимое выходит за пределы лизосом и формирует рисунок, напоминающий рисунок разрушения черного пигмента. После обработки пикосекундным лазером с длиной волны 532 нм включения почти не видны, на снимках можно рассмотреть характерный для пикосекундного лазера узор по периферии лизосом.

Изображения тканей, содержащих частицы пигмента зеленого, желтого и оранжевого цвета, демонстрируют внутри лизосомных долек некоторое пустое пространство округлой формы и включения электронно-плотного материала. Изменения в тканях по данным электронной микроскопии после лазерного воздействия аналогичны для пигмента черного и синего цветов.

Гистопатологический анализ

Чтобы сравнить гистологические изменения после лазерного воздействия, сразу после процедуры исследовались биоптаты кожи татуированных областей.

Рисунок 5. Образцы тканей, полученные в ходе биопсии. Окраска гематоксилином и эозином (H&E)

Образцы красного и синего цвета были взяты сразу после лазерной обработки. В результате воздействия наносекундного лазера с длиной волны 532 нм на области, содержащие красный и синий пигменты, наблюдаются плотная экстравазация эритроцитов и вакуолизация дермы. Эти изменения менее заметны после лечения пикосекундным лазером с длиной волны 755 нм и наносекундным с длиной волны 1064 нм.

В образце, обработанном наносекундным лазером с длиной волны 532 нм, наблюдались большие вакуоли и экстравазация эритроцитов (RBC) в дермальном интерстиции, а также базальные вакуолярные изменения в эпидермисе. Напротив, пикосекундный лазер с длиной волны 755 нм привел к наименьшим эпидермальным и дермальным повреждениям.

Таблица 3. Гистопатологические изменения в тканях, вызванные воздействием лазерного излучения с различной длиной волны и продолжительностью импульса

0 — изменения отсутствуют, + — минимальные изменения, ++ — умеренные изменения, +++ — тяжелые повреждения.

Обсуждение

Чтобы детальнее изучить особенности пикосекундных лазеров, мы сравнили различия в эффектах в зависимости от длины волны и длительности импульса на животной модели с разноцветной татуировкой и поместили результаты в сводную таблицу.

Таблица 4. Эффективность удаления татуировок, особенности воздействия на окружающие ткани наносекундных и пикосекундных лазеров в зависимости от длины волны

В ходе эксперимента использовали Nd: YAG-лазер с длинами волн 532 и 1064 нм, александритовый лазер с длиной волны 755 нм. Полученные результаты свидетельствуют, что эффективность удаления цветной татуировки в большей степени зависит от длины волны лазерного излучения. Независимо от длительности импульса, лазер с длиной волны 532 нм наиболее эффективен при удалении татуировок красного, оранжевого и желтого цветов и умеренно эффективен при удалении пигментов зеленого и черного. Общий эффект и безопасность лучше у пикосекундного лазера с длиной волны 532 нм.

При удалении черных татуировок пикосекундный лазер с длиной волны 1064 нм оказался наиболее эффективным. Еще одним интересным моментом было то, что пикосекундный лазер 1064 нм продемонстрировал некоторое воздействие на цветные пигменты помимо черного. Пикосекундный лазер с длиной волны 755 нм продемонстрировал отличную эффективность для татуировок зеленого и синего цвета, но показал минимальное влияние на теплые цвета.

При оценке степени повреждения окружающих тканей пикосекундные лазеры, особенно пикосекундный лазер с длиной волны 532 нм, имели тенденцию вызывать меньшее повреждение тканей, чем наносекундные. В результате по сравнению с наносекундным лазером пикосекундный продемонстрировал несколько преимуществ, включая лучшую способность удаления татуировок и меньшую степень выраженности побочных эффектов. Эти результаты в некоторой степени согласуются с результатами предыдущих отчетов, которые демонстрируют более высокую эффективность пикосекундных лазерных импульсов при удалении цветных татуировок и вызывают меньшее повреждение окружающей кожи и образование рубцов из-за низкого уровня плотности энергии [4, 7-10].

Основной механизм удаления татуировки пикосекундным лазером предполагает фрагментацию хромофора за счет фототермических и фотодинамических эффектов. Пикосекундные лазеры пропускают световые импульсы с длиной импульса, близкой к TRT молекул пигмента татуировки. Следовательно, они могут более эффективно доставлять тепловое излучение и фокусироваться на целевой области [5, 7, 11-13]. Например, средний размер частиц в индийских чернилах составляет примерно 40 нм в диаметре, в то время как TRT для частиц размером 40 нм составляет примерно одну наносекунду. Энергия пикосекундного импульса может быть полностью поглощена мишенью, воздействие на которую составляет менее 1 наносекунды [4, 14].

Кроме того, вся энергия пикосекундного импульса поглощаются тканями до того, как их объемы расширятся. Это ограничивает распространение термоупругой энергии из ткани-мишени [11], что позволяет уменьшить повреждение окружающих тканей.

Уникальная картина в ходе исследования часто наблюдалась на ультраструктурных ЭМ-изображениях биоптатов кожи после воздействия пикосекундного лазера, независимо от используемой длины волны. Феномен «пузырьковой» кавитации проявлялся в виде круглого массива темных мелких гранул, которые, казалось, окружали лизосомные доли. В физике это явление вызывается фотоакустическим или фотомеханическим эффектом [14, 15]. Эта отличительная ультраструктурная особенность позволяет предположить, что фотоакустический эффект является еще одним основным механизмом действия при лечении пикосекундным лазером.

Использование длительности импульса от 10 до нескольких сотен пикосекунд, которая короче, чем время релаксации теплового и акустического напряжения частиц пигмента, позволяет максимизировать удержание энергии в объеме мишени [16]. По этой причине пикосекундный лазер может облегчить избирательное разложение на фрагменты меньшего размера частицы чернил и усилить эффективность процедуры удаления татуировки.

Сообщается, что способность удалять определенные цвета в основном обусловлена ​​конкретной длиной волны, а не длительностью импульса [15]. Однако мы обнаружили, что пикосекундный лазер с длиной волны 1064 нм демонстрировал в целом умеренную эффективность в отношении черного и цветных пигментов. Вероятно, это связано с фотоакустическими эффектами очень короткого импульса длительностью 450 пикосекунд, хотя по этой теме необходимы дальнейшие исследования.

Поскольку настоящее исследование основано на одном сеансе лечения на животной модели, при использовании на людях эти лазеры могут дать другие результаты, особенно в тех случаях, если сеансов будет несколько. Несмотря на это ограничение, значимость данного исследования заключается в том, что мы количественно оценили различия между наносекундными и пикосекундными лазерами с разными длинами волн.

Пикосекундные лазеры по-прежнему значительно дороже, чем наносекундные аналоги, при относительно небольшой разнице в их эффективности. Несмотря на некоторые ограничения, пикосекундные лазеры могут демонстрировать большую способность разрушать мелкие пигменты татуировок за счет фотоакустического эффекта. Когда стоимость пикосекундных лазеров будет снижена, они получат широкое распространение в качестве наиболее оптимального метода удаления татуировок.

Список литературы:

1. Kim SY. A study on adult women’s cosmetic tattoo experiences and comparison of health concern and health practice between the cosmetic tattooed and non-cosmetic tattooed groups. J Korean Acad Community Health Nurs. 2017;28: 69–77. [Google Scholar]

2. Choudhary S, Elsaie ML, Leiva A, Nouri K. Lasers for tattoo removal: a review. Lasers Med Sci. 2010;25: 619–627. 10.1007/s10103-010-0800-2 [Abstract] [CrossRef] [Google Scholar]

3. Anderson RR, Parrish JA. Selective photothermolysis: precise microsurgery by selective absorption of pulsed radiation. Science. 1983;220: 524–527. [Abstract] [Google Scholar]

4. Ross V, Naseef G, Lin G, Kelly M, Michaud N, Flotte TJ, et al. Comparison of responses of tattoos to picosecond and nanosecond Q-switched neodymium: YAG lasers. Arch Dermatol. 1998;134: 167–171. [Abstract] [Google Scholar]

5. Baumler W, Eibler ET, Hohenleutner U, Sens B, Sauer J, Landthaler M. Q-switch laser and tattoo pigments: first results of the chemical and photophysical analysis of 41 compounds. Lasers Surg Med. 2000;26: 13–21. [Abstract] [Google Scholar]

6. Ho DD, London R, Zimmerman GB, Young DA. Laser-tattoo removal—a study of the mechanism and the optimal treatment strategy via computer simulations. Lasers Surg Med. 2002;30: 389–397. 10.1002/lsm.10065 [Abstract] [CrossRef] [Google Scholar]

7. Bernstein EF, Schomacker KT, Basilavecchio LD, Plugis JM, Bhawalkar JD. A novel dual-wavelength, Nd:YAG, picosecond-domain laser safely and effectively removes multicolor tattoos. Lasers Surg Med. 2015;47: 542–548. 10.1002/lsm.22391 [Europe PMC free article] [Abstract] [CrossRef] [Google Scholar]

8. Saedi N, Metelitsa A, Petrell K, Amdt KA, Dover JS. Treatment of tattoos with a picosecond alexandrite laser: a prospective trial. Arch Dermatol. 2012;148: 1360–1363. 10.1001/archdermatol.2012.2894 [Abstract] [CrossRef] [Google Scholar]

9. Levin MK, Ng E, Bae YS, Brauer JA, Geronemus RG. Treatment of pigmentary disorders in patients with skin of color with a novel 755-nm picosecond, Q-switched ruby, and Q-switched Nd:YAG nanosecond lasers: a retrospective photographic review. Lasers Surg Med. 2016;48: 181–187. 10.1002/lsm.22454 [Abstract] [CrossRef] [Google Scholar]

10. Ho SG, Goh CL. Laser tattoo removal: a clinical update. J Cutan Aesthet Surg. 2015;8: 9–15. 10.4103/0974-2077.155066 [Europe PMC free article] [Abstract] [CrossRef] [Google Scholar]

11. Welch AJ, van Gaemert MJC. Optical-thermal response of laser-irradiated tissue. 2nd ed. Berlin: Springer; 201113. Forbat E, Al-Niaimi F. The use of picosecond lasers beyond tattoos. J Cosmet Laser Ther. 2016;18: 345–347. 10.1080/14764172.2016.1188209 [Abstract] [CrossRef] [Google Scholar]

12. Bencini PL, Cazzaniga S, Tourlaki A, Galimberti MG, Naldi L. Removal of tattoos by q-switched laser: variables influencing outcome and sequelae in a large cohort of treated patients. Arch Dermatol. 2012;148: 1364–1369. 10.1001/archdermatol.2012.2946 [Abstract] [CrossRef] [Google Scholar]

13. Brauer JA, Reddy KK, Anolik R, Weiss ET, Karen JK, Hale EK, et al. Successful and rapid treatment of blue and green tattoo pigment with a novel picosecond laser. Arch Dermatol. 2012;148: 820–823. 10.1001/archdermatol.2012.901 [Abstract] [CrossRef] [Google Scholar]

14. Chen H, Diebold G. Chemical generation of acoustic waves: a giant photoacoustic effect. Science. 1995;270: 963–966. 10.1126/science.270.5238.963 [CrossRef] [Google Scholar]

15. Torbeck R, Bankowski R, Henize S, Saedi N. Lasers in tattoo and pigmentation control: role of the PicoSure® laser system. Med Devices (Auckl). 2016;9: 63–67. 10.2147/MDER.S77993 [Europe PMC free article] [Abstract] [CrossRef] [Google Scholar]

16. McLaughlan JR, Roy RA, Ju H, Murray TW. Ultrasonic enhancement of photoacoustic emissions by nanoparticle-targeted cavitation. Opt Lett. 2010;35: 2127–2129. 10.1364/OL.35.002127 [Abstract] [CrossRef] [Google Scholar]