Санкт-Петербургский информационных технологий, механики и оптики технический университет Кафедра лазерных технологий и экологического приборостроения Курсовая работа Удаление татуировок излучением лазера Студент Новиков Борис ЮрьевичИФФ, группа 424 Научный руководительКостюк Галина Кирилловна 2003 год Содержание Аннотация 3 Введение 4 Оптические свойства ткани 5 Термические свойства ткани 7 Теплоёмкость 7 Накопление тепла 8 Отвод тепла кровотоком и другие механизмы 9 Биологическое действие лазерного излучения 11 Особенности татуированной кожи у человека 16 Морфологические изменения кожи человека после облучения её лазером с целью удаления татуировки 18 Морфологические изменения кожи при удалении экспериментальных татуировок у животных коагуляцией облучаемой ткани лазером и методом диатермокоагуляции 19 Использование лазеров в медицине в целом и в дерматологии в частности 21 Лазер на алюмо-итриевом гранате с неодимом 24 Лазер на углекислом газе 28 Нелазерные методы удаления татуировок 31 Практически применяемые способы удаления татуировок лазером 33 Лазерная вапоризационная эксфолиация 33 Селективный фототермолиз 35 Коагуляция 36 Выбор способа и лазера для удаления татуировки 37 Оптический расчёт 38 Энергетический расчёт 40 Итоговые выводы и рекомендации 41 Использованные материалы 42 Аннотация В данной работе была предпринята попытка собрать воедино разнородную информацию из областей науки, прикладной медицины и техники о лазерном выведении татуировок и создать на её основе некоторые указания, позволяющие на деле применить один из множества способов лечения татуировок лазером.
Этот скромный труд можно использовать и как источник теоретических знаний о свойствах биологических тканей, о лазерном воздействии на них, о некоторых лазерах и способах для удаления татуировок, и как, отчасти, руководство к практическому употреблению этих знаний.
После упоминания о вехах становления лазерной техники и эффективности удаления татуировок излучением лазера, приведено подробное описание оптических и термических свойств ткани, при этом учитывалось строение ткани и уделялось внимание способам расчёта энергетических параметров излучения лазера и характеристик самого образца.
В главе, посвящённой биологическому действию лазерного излучения, в общем виде упомянуты всевозможные результаты воздействия лазерного луча на ткань живого организма от инициации фотохимических и биохимических реакций маломощным лазером до поражения ткани и возникновения областей повышенного давления.
Сочтено нужным рассмотрение татуированной кожи человека. Далее приведены данные о морфологических изменениях кожи у человека и у животных после облучения её лазером с целью удаления татуировки способом коагуляции.
Для животных шло сравнение морфологических изменений кожи при применении методов удаления экспериментальных татуировок коагуляцией облучаемой ткани лазером и диатермокоагуляцией.
При рассказе об областях и способах использовании лазеров в медицине в целом и в дерматологии в частности, внимание концентрировалось на лазерах, применяемых для удаления татуировок.
Из них для подробного описания были выбраны широко распространённые лазер на алюмо-иттриевом гранате с неодимом и лазер на углекислом газе. После рассмотрения технических подробностей этих лазеров и особенностей их действия на ткань, перечисления нелазерных методов удаления татуировок, приведены, наконец, описания практически применяемых способов выведения татуировок излучением лазера. На основе многих источников рассказано о лазерной вапоризационной эксфолиации, селективном фототермолизе и коагуляции, причём различные данные не смешаны для вывода общей и средней информации, а приведены отдельно, что показывает нестрогость и отсутствие определённого плана действий при каждом способе лазерного лечения татуировок.
На основе имеющихся данных с помощью технической литературы произведены оптический и энергетический расчёты выбранного метода лазерной вапоризационной эксфолиации с использованием лазера на углекислом газе. В финале работы подобрана установка, могущая обеспечить рассчитанные параметры работы лазера и имеющая подходящие конструктивно-технические характеристики.
Введение В 1917 г. Альберт Эйнштейн опубликовал свою статью Zur Quantum Theorie der Strahlund Квантовая теория излучения, в которой теоретически заключил, что помимо поглощения и спонтанного излучения энергии веществом может существовать индуцированное или вынужденное излучение. В этом процессе начальное электромагнитное излучение может быть усилено посредством атомного процесса.
Теоретические аспекты квантовой электроники были разработаны в конце 50-х годов лауреатами Нобелевской премии советскими учёными Н.Г. Басовым и А.М. Прохоровым и их коллегами из США Ч. Таунсом и А. Шавловым. В 1954 г. краткая статья д-ра Чарльза Таунса, написанная вместе с двумя его студентами, анонсировала достижение вынужденной эмиссии излучения в микроволновом диапазоне спектра. Эта разработка стала известна как мазер maser от Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation микроволновой усилитель на основе стимулированной эмиссии излучения. Впоследствии, в 1958 г. д-р Таунс и д-р Артур Шалов опубликовали свою статью Инфракрасный и оптический мазер, в которой обсудили достижение вынужденного излучения в микроволновой области спектра и разъяснили желательность и принципы распространения техники вынужденного излучения на ИК и оптический диапазоны спектра.
По их теоретической работе в США в 1960 г. д-р Теодор Мейман T. Maiman сконструировал первую действующую лазерную установку, достигнув усиления света посредством вынужденного излучения или лазер-действия Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation с помощью синтетических рубиновых кристаллов.
Первый импульс лазерной энергии, полученный на длине волны 0,69 мкм, длился только несколько сотен микросекунд, но положил начало взрывному развитию и применению этих приборов в разных областях науки и техники 9 10, стр. 6 . Сегодня при помощи лазеров выполняется большое число технологических операций, причём по сравнению с обычными методами процессы обработки материалов значительно упрощаются и ускоряются. Лазеры незаменимы в научных и прикладных исследованиях.
Уникальные свойства лазеров делают их ценным и эффективным инструментом. В начале 60-х годов в СССР, США и некоторых других странах были проведены первые исследования по изучения взаимодействия лазерного излучения с биологическими объектами. Эксперименты показали, что лазерный луч благодаря монохроматичности и пространственной когерентности обладает высокой плотностью мощности, позволяющей избирательно воздействовать термическим компонентом на живые, в том числе опухолевые, ткани без существенного повреждения рядом расположенных тканей.
Исследования выявили, что лучом лазера можно манипулировать с высокой точностью, оказывая воздействие на любые по размерам участки биологической ткани, на группы клеток, отдельные клетки, внутриклеточные структуры, например, на ядро клетки или её органеллы, на генный аппарат и др. 10, стр. 6 . Метод лазерного выведения татуировок был впервые экспериментально испробован на заре развития лазерной техники в 1960 году с использованием рубинового лазера, работающего в так называемом режиме свободной генерации.
Однако первые результаты были безуспешными. Во многом это объяснялось отсутствием полного понимания процессов, происходящих в коже при воздействии лазера и неопределенностью в выборе оптимальных параметров лазерного света. В последующие почти 40 лет лазерная техника претерпела революционные изменения.
За это время был получен огромный клинический материал, а лазерные методы стали наиболее продвинутыми, если не единственно приемлемыми с точки зрения получаемого косметического результата способами выведения татуировок 19 .
Оптические свойства ткани. В то время как в УФ диапазоне поглощение зависит от содержания белка, ... Кроме того, гемопротеины, пигменты и другие макромолекулы, такие как н... Рассмотрим процессы распределения энергии подробней 4, стр. перепад температур выровнялся в пользу нагревания всей ткани. Если на ...
Следует учитывать, что свойства тканей изменяются во время лазерного о... Изменение оптических, термических и механических свойств тканей во вре... Можно и искусственно добиться направленного действия излучения на выбр... Механизм сенсибилизирующего красителя объясняется возбуждением его мол... 5.
Кожа состоит из трёх слоёв эпидермис, дерма, подкожная клетчатка. В дерме также находится большое количество кровеносных и лимфатических... Строение кожи человека 7, стр. Однако, выше их всех лежат самодельные татуировки, сделанные при помощ... При удалении татуировок рубиновым лазером с использованием плотности м...
Процесс заживления в очагах некроза протекал в сроки от 3 до 4 недель ... При больших дозах 300 Дж см2 повреждение более глубоких слоёв дермы со... Некроз достигал подкожно-жировой клетчатки. В целом, проведённые экспериментальные исследования татуированной кожи... Замещение некротических масс грануляционной тканью и её эпителизация н...
Inc Фирма Candela Laser Co. Лазер не применяется, если такой же успех можно достичь менее дорогим ... 7.Технические характеристики ИАГ Nd-лазера и СО2-лазера 14, 15 тип лаз... 326 . Лазеры на практике используют многие медицинские дисциплины хирургия, ...
ИАГ Nd-лазер является лазером с четырьмя уровнями. Накачка для активного лазерного перехода может быть выполнена лампами ... Кристалл граната и импульсная лампа помещены в кварцевый блок с отверс... Кроме того, с помощью нелинейных оптических кристаллов можно генериров... СО2-лазер сжигает любую одежду или бумагу, с которой вступает в контак...
Противопоказаниями при использовании диатермокоагуляции являются близо... На месте испарённой татуировки оставалась корочка коричневого цвета. находились в таких условиях, которые, видимо, не соответствовали санит... Селективный фототермолиз селективная фотокавитация служит не для непос... Рана заживает с образованием подвижного рубца, т.к.
Выбор способа и лазера для удаления татуировки. Были рассмотрены возможности их применения для удаления татуировок см. Оптический расчёт Оптическая схема установки Схема типична для лазерны... 16 - 19 12 расстояние от выходного окна лазера до зеркала, направляюще... Эффекты на биоткани при температурном воздействии начальная температур...
16 - 19 12 , наиболее полно соответствующая необходимым условиям. Поми... Практически применяемые способы удаления татуировок лазером, стандартн... Не рекомендуется пользоваться косметикой первые 10 - 14 дней, пока не ... дополнительная травма может привести к рубцеванию и шрамам или инфекци... Необходимо избегать прямых солнечных лучей 30 - 90 дней после лечения ...
Опыт лазерного выпаривания татуировок Казан. 14.00.11 Центр. Понамарёв М. С. 17 Вейко В.П Шахно Е.А.