Импульсный лазер на красителе и IPL на модели уха кролика: как плотность энергии и длительность импульса влияют на сосуды

Зачем понадобилось это исследование

Импульсный лазер на красителях (PDL) и интенсивный импульсный свет (IPL) - самые распространённые методы лечения сосудистых образований кожи: «винных пятен», гемангиом, телеангиэктазий, покраснения рубцов. Они малоинвазивны, восстановление быстрое, безопасность хорошая.

Оба метода работают по принципу селективного фототермолиза: свет поглощается оксигемоглобином, превращается в тепло и коагулирует сосуд. PDL даёт одну длину волны (585 или 595 нм) и считается эталоном для поверхностных сосудов, но проникает неглубоко. IPL излучает широкий спектр некогерентного света; с сосудистыми фильтрами он достаёт до более глубоких сосудов и обрабатывает большую площадь.

Параметры лечения в публикациях сильно различаются, единого протокола нет. Мешают две вещи: много регулируемых настроек (длительность импульса, плотность энергии, режим импульсов), которые сложно взаимодействуют между собой, и разнообразие пациентов по глубине сосудов, типу кожи и целям лечения.

Существующие модели неидеальны: хорион-аллантоисная мембрана куриного эмбриона и брыжейка крысы позволяют видеть сосуды, но лишены полноценной кожи; кожная камера на спине мыши требует операции и несёт риск инфекции; прежние модели на ухе кролика использовали эмболизацию или сравнивали криотерапию с неодимовым лазером, изучали только центральную вену и не варьировали параметры систематически.

Китайские авторы из Шанхайской девятой народной больницы (T. T. Aung и соавторы, корреспондирующие авторы Y. Sun, Y. Zhang, Z. Zhang; журнал Frontiers in Medicine, 2026) предложили неинвазивную модель на ухе кролика, сочетающую дерматоскопию, лазерную спекл-контрастную визуализацию кровотока и гистологию, чтобы сравнивать параметры PDL и IPL.

Как проводили

Использовали 16 взрослых самцов новозеландских белых кроликов массой 2,2-2,5 кг. Протокол одобрил этический комитет больницы. Шерсть на тыльной стороне уха удаляли кремом-депилятором; во время съёмки кроликов фиксировали в специальном устройстве без наркоза.

Кроликов случайно разделили на группы PDL и IPL по восемь: в каждой шестерых наблюдали в динамике, двоих использовали для гистологии. На каждом ухе размечали три круглые зоны диаметром 25 мм на расстоянии не менее 15 мм друг от друга, чтобы тепло из одной зоны не влияло на другую. Каждая зона получала один режим; каждый режим анализировали на пяти участках с пяти разных ушей.

PDL - аппарат Vbeam 595 нм (Syneron-Candela), пятно 7 мм. Импульс 0,45 мс при 4,0, 5,5 и 8,0 Дж/см² и импульс 1,5 мс при 5,5, 8,0 и 13,0 Дж/см². Один проход с перекрытием 20%.

IPL - аппарат M22 (Lumenis) с сосудистым фильтром (530-650 и 900-1200 нм), пятно 15 × 8 мм. Одиночный импульс 5 мс при 10, 13 и 15 Дж/см². Двойной импульс - два по 5 мс с интервалом 30 мс при 10, 13, 17 и 20 Дж/см². Перекрытие 20%.

Длительность и интервалы выбирали по клинической практике и литературе, плотность энергии - по прежним работам и пилотным опытам, чтобы увидеть реакцию сосудов без тяжёлого повреждения тканей.

Как оценивали результат

Форму сосудов снимали ручным дерматоскопом с подсветкой со стороны внутренней поверхности уха. Два исследователя независимо и вслепую отмечали сужение, расширение, закрытие или исчезновение сосуда, коагуляцию, разрыв и выход эритроцитов.

Кровоток измеряли методом лазерной спекл-контрастной визуализации (LSCI). На каждом участке выбирали пять боковых сосудов диаметром 90-120 мкм, отмеченных и на дерматоскопии, и на LSCI до лечения, и прослеживали их на всех сроках. Рассчитывали степень подавления кровотока - процент снижения от исходного уровня.

Сроки: до лечения, сразу после, через 24 часа и на 3, 5, 7 и 14-й день.

Ткани для гистологии брали через 24 часа; два патолога независимо оценивали повреждение сосудов, выход эритроцитов, воспалительную инфильтрацию и отёк по шестиуровневой шкале.

Статистика - двухфакторный дисперсионный анализ повторных измерений с поправкой Тьюки.

Что получилось: общее

На ухе кролика видны продольные магистральные сосуды диаметром около 150-300 мкм и веерообразные боковые ветви 90-120 мкм. Сразу после воздействия PDL или IPL наблюдались сужение сосудов, коагуляция, разрывы и выход эритроцитов, а за 14 дней - разная степень восстановления.

Расчётное время тепловой релаксации составило 3,6-6,4 мс для боковых сосудов и 10-40 мс для магистральных; оба значения больше испытанных длительностей импульса PDL, то есть тепло должно оставаться в пределах сосуда.

Что получилось с PDL

Импульс 0,45 мс. При всех трёх плотностях энергии сразу возникали сужение, закрытие, коагуляция или разрыв с выходом эритроцитов, сильнее при большей энергии. Кровоток в боковых сосудах сразу пропадал, в магистральных - снижался частично. К 3-му дню магистральные сосуды восстанавливались раньше боковых.

При 4,0 Дж/см² кровоток восстанавливался быстрее всего, хотя часть боковых сосудов оставалась закрытой к 14-му дню. При 5,5 и 8,0 Дж/см² магистральные сосуды к 14-му дню в основном восстановились, а большинство боковых остались закрытыми. Подавление кровотока на 14-й день - 30% при 5,5 и 36% при 8,0 Дж/см² (различие недостоверно, p = 0,18). При 8,0 Дж/см² гистология показала выраженную воспалительную инфильтрацию и отёк.

Импульс 1,5 мс. При 5,5 Дж/см² - сужение, коагуляция, лёгкий выход эритроцитов, но кровоток почти не менялся; в тканях - тромбы в просвете при целых стенках и слабое воспаление.

При 8,0 и 13,0 Дж/см² сосуды коагулировались сразу, выход эритроцитов нарастал и достигал пика около 7-го дня. Кровотока не было ни в магистральных, ни в боковых сосудах с момента воздействия до 7-го дня. При 13,0 Дж/см² сосуды были фрагментированы, с тяжёлым отёком, разрыхлением дермы и плотной воспалительной инфильтрацией вокруг.

Что получилось с IPL

Одиночный импульс. Импульс 5 мс выбран длиннее времени тепловой релаксации эпидермиса, но короче, чем у сосудов. При 10 Дж/см² сосуды в основном расширялись, стенки были целы, кровоизлияний нет, кровоток быстро восстанавливался.

При 13 и 15 Дж/см² реакция была разнородной: у сосудов разного диаметра и даже у разных участков одного сосуда - расширение, коагуляция, разрыв, выход эритроцитов; тромбов в просвете не было. Магистральные сосуды восстанавливались первыми, многие боковые оставались закрытыми. При 15 Дж/см² подавление кровотока и реакция тканей были максимальными, с кровоизлияниями на 7-й день и неполным восстановлением к 14-му.

Подавление боковых сосудов при 13 и 15 Дж/см² было сходным; авторы видят в этом «плато», когда дальнейшее увеличение энергии почти не добавляет эффекта, и ссылаются на сходные наблюдения Moy и соавторов.

Двойной импульс. Интервал 30 мс выбран длиннее времени релаксации эпидермиса, но достаточно коротким для накопления тепла. При всех плотностях энергии сосуды сразу расширялись, кровоток временно увеличивался (особенно при 17 и 20 Дж/см²) и постепенно возвращался к исходному. Через 24 часа - расширение и тромбы в просвете, больше воспаления при большей энергии. К 14-му дню форма сосудов и кровоток вернулись к исходным во всех группах (p = 0,52). При 20 Дж/см² часть мелких сосудов исчезла, но общий кровоток не изменился - вероятно, за счёт компенсации.

Безопасность

Формальной регистрации нежелательных явлений не было - о повреждении судили по дерматоскопии и гистологии.

Чем выше плотность энергии и в PDL, и в IPL, тем больше были выход эритроцитов, отёк, воспалительная инфильтрация и разрушение сосудов. Авторы считают это причиной избегать избыточной энергии, особенно при лечении рубцов, где лишнее воспаление может усилить гипертрофию.

Как авторы объясняют результаты

Сосудистая сеть уха кролика, по их мнению, похожа на кожу человека по слоям, распределению и калибру сосудов: в дерме человека сосуды обычно 10-150 мкм, в рубцах и гемангиомах - до 100-300 мкм. Целый кожный барьер позволяет повторно наблюдать без вмешательства, а несколько участков на одном животном уменьшают разброс и число животных.

PDL поглощается оксигемоглобином, тепло концентрируется в просвете и стенке, повреждая прежде всего эндотелий. При малой энергии повреждение остаётся внутри сосуда, при большой - нарастают разрывы, кровоизлияния и повреждение окружающих тканей.

IPL поглощается гемоглобином, меланином и водой, поэтому нагревает и сосуды, и окружающие ткани. Двойной импульс малой энергии, вероятно, вызывает тепловое расширение сосудов, а для повреждения нужна большая энергия. Похожее расширение сосудов при многоимпульсном IPL малой энергии описывали Minh и соавторы на мышах. Структура импульса, заключают авторы, важна не меньше, чем энергия.

PDL и IPL нельзя сравнивать напрямую: аппараты слишком разные, поэтому каждый метод оценивали отдельно.

Для PDL длительность импульса нужно подбирать под диаметр сосуда: короткий импульс 0,45 мс при 5,5 Дж/см² надёжнее всего закрывал мелкие боковые сосуды, а для крупных магистральных более стойкое закрытие давал импульс 1,5 мс при 8,0 Дж/см² (это качественное наблюдение).

Клинические следствия, по мнению авторов: PDL или одиночный импульс IPL при умеренной энергии могут закрывать мелкие сосуды в рубцах, щадя крупные стволы; гемангиомам и «винным пятнам» с более крупными сосудами может понадобиться большая энергия и более длинные импульсы; двойной импульс IPL может пригодиться для улучшения кровоснабжения плохо заживающих ран. Энергию IPL всегда нужно подбирать с учётом меланина и фототипа.

Ограничения

Авторы признают: диапазон параметров узкий, не испытаны более длинные импульсы PDL (например, 3,0 мс для крупных образований); кожа уха кролика отличается от человеческой толщиной эпидермиса, содержанием меланина и глубиной сосудов; модель отражает здоровую кожу, а реальные очаги часто сопровождаются разрастанием сосудов и фиброзом, что меняет проникновение света. Предлагаются модели рубцов и опухолей.

Кроме того, часть выводов - например, о стойком закрытии магистральных сосудов при 1,5 мс и 8,0 Дж/см² - основана на качественных наблюдениях, а в выводах подана твёрже, чем в аннотации. Выбор 5,5 Дж/см² как предпочтительного режима при 0,45 мс опирается не на статистику (разница с 8,0 недостоверна), а на меньшее повреждение окружающих тканей. Гистологию делали всего у двух животных в группе. В аннотации упомянут 1-й день наблюдения, которого нет в методах.

Финансирование: Национальный фонд естественных наук Китая, Шанхайский клинический центр пластической хирургии и совместные гранты компании Shiseido. Авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.

Что взять в практику

Результаты получены на здоровых ушах кролика и служат ориентиром, а не готовым протоколом для людей.

Для PDL длительность импульса нужно соотносить с калибром сосудов: короткие импульсы - для мелких, более длинные и мощные - для крупных. Чрезмерная энергия усиливает кровоизлияния и воспаление.

Для IPL режим импульса принципиален: одиночный импульс достаточной энергии закрывал мелкие сосуды, а двойной импульс малой энергии в основном расширял их. При лечении купероза и телеангиэктазий это стоит учитывать, чтобы не получить обратного эффекта.

Увеличение энергии IPL выше определённого уровня может почти не добавлять эффекта, но увеличивать повреждение тканей.

При покраснении рубцов разумна умеренная энергия, чтобы не спровоцировать избыточное воспаление.

Вопросы, которые задают пациенты

«Чем отличается лазер от фотоомоложения при сосудах?» Лазер на красителях даёт одну длину волны и точнее действует на поверхностные сосуды; импульсный свет - широкий спектр, глубже и на большей площади, но нагревает и окружающие ткани.

«Почему после процедуры появились синяки?» Выход эритроцитов из сосуда - ожидаемая реакция при более высокой энергии; в исследовании он достигал пика около недели.

«Почему сосуды не исчезли сразу?» Крупные сосуды восстанавливали кровоток раньше мелких, поэтому иногда нужно несколько сеансов.

«Можно ли сделать мощнее, чтобы быстрее?» Избыточная энергия усиливала отёк и воспаление, а иногда почти не добавляла эффекта.

«Эти данные получены на людях?» Нет, на кроликах; это экспериментальная модель для подбора параметров.

Термины

Импульсный лазер на красителях (PDL)

лазер 585-595 нм, избирательно поглощаемый гемоглобином

Интенсивный импульсный свет (IPL)

широкополосный некогерентный свет с фильтрами для разных мишеней

Время тепловой релаксации

время, за которое нагретая структура отдаёт половину тепла окружающим тканям

Лазерная спекл-контрастная визуализация

неинвазивный метод измерения кровотока в коже