scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agencyscbmt-238Research ArticleРЕЛЕВАНТНОЕ И АЛЬТЕРНАТИВНОЕ БИОМОДЕЛИРОВАНИЕRELEVANT AND ALTERNATIVE BIOMODELLINGМоделирование абляции биологических тканей излучением импульсно-периодического СО2-лазера для целей лазерной дермабразии рубцовых деформаций кожных покрововAblation of biological tissue by CO2-laser pulses with different durationГорбатоваН. Е.noemail@neicon.ruЗолотовС. А.zolotov-sergey@yandex.ruСимановскийЯ. О.noemail@neicon.ruНикифоровС. М.noemail@neicon.ruГолубевС. В.noemail@neicon.ruАлимпиевС. С.noemail@neicon.ruГейницА. В.noemail@neicon.ruСтанковаН. В.noemail@neicon.ruНИИ неотложной детской хирургии и травматологии Департамента здравоохранения города Москвы, МоскваRussian FederationООО «Энергомаштехника», МоскваRussian FederationФГБУН Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, МоскваRussian FederationФГУ «ГНЦ лазерной медицины ФМБА России»Russian FederationФГБУН «НЦБМТ ФМБА России»Russian Federation201320012020112235Copyright © Горбатова Н.Е., Золотов С.А., Симановский Я.О., Никифоров С.М., Голубев С.В., Алимпиев С.С., Гейниц А.В., Станкова Н.В., 20202020Горбатова Н.Е., Золотов С.А., Симановский Я.О., Никифоров С.М., Голубев С.В., Алимпиев С.С., Гейниц А.В., Станкова Н.В.Горбатова Н.Е., Золотов С.А., Симановский Я.О., Никифоров С.М., Голубев С.В., Алимпиев С.С., Гейниц А.В., Станкова Н.В.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.scbmt.ru/jour/article/view/238

Проблема устранения рубцовых деформаций кожных покровов продолжает оставаться актуальной и в настоящее время. Лазерная дермабразия, реализуемая физическим механизмом абляции, является наиболее эффективным и перспективным для этих целей методом. Проведено сравнение эффективности абляции модельных биологических тканей лазерным излучением c использованием импульсно-периодического СО2-лазера с поперечным разрядом и непрерывного СО2-лазера с модуляцией выходного излучения. На основании выполненного моделирования абляции показано, что импульсно-периодический СО2 лазер с длительностью импульса 20 мкс и мощностью в импульсе более 2 кВт реализует оптимальный режим абляции, гарантирующий прецизионное, послойное и параллельное поверхности испарение тканей при минимальном термическом повреждении их по периферии зоны воздействия по сравнению с модулированным излучением непрерывного лазера с мощностью 50 Вт и длительностью импульса 500 мкс. Определена перспектива приоритетного применения метода лазерной дермабразии излучением импульсно- периодического СО2-лазера для устранения рубцовых деформаций кожных покровов у взрослых больных и детей.

Comparison of the efficiency of the laser ablation of biological tissue with the use of a repetitively pulsed CO2-laser with transverse discharge and a continuous CO2-laser with modulated output radiation is carried out. It is shown that the ablation efficiency is higher for the repetitively pulsed laser with a pulse duration of 20 .s and a pulse power of more than 2 kW, and the radiation from the cw laser with the power of 50 W and pulse duration of 500 .s results in much greater thermal damage to the tissue surrounding the impact zone. The first clinical application of the repetitively pulsed CO2-laser in dermatology and plastic reconstructive and restorative surgery has shown its clinical and aesthetic performance and identified key long-term direction of its further use for surgery.

CO2-лазерлазерная абляциябиотканьCO2-laserlaser ablationbiological tissueReferencesАлимпиев С.С., Конов В.И., Никифоров С.М. Масс-спектрометрическое исследование приповерхностного оптического пробоя Крат, сообщения по физике. ФИАН. 1987. С. 17-19.Алимпиев С.С., Конов В.И., Никифоров С.М. Масс-спектрометрическое исследование приповерхностного оптического пробоя Крат, сообщения по физике. ФИАН. 1987. С. 17-19.Алимпиев С.С., Никифоров С.М., Горбатова Н.Е. и др. Импульсный СО2-лазер с поперечным разрядом для применения в косметологии // Тезисы докладов Х международной научнотехнической конференции «Лазеры в науке, технике, медицине». Сочи. 1999. С. 47-50.Алимпиев С.С., Никифоров С.М., Горбатова Н.Е. и др. Импульсный СО2-лазер с поперечным разрядом для применения в косметологии // Тезисы докладов Х международной научнотехнической конференции «Лазеры в науке, технике, медицине». Сочи. 1999. С. 47-50.Барчуков А.И., Бункин Ф.В., Конов В.И., Прохоров А.М. Низкопороговый пробой воздуха вблизи мишени излучением СО2 лазера. Письма в ЖЭТФ. 1974. т. 17. вып. 8. С. 413416.Барчуков А.И., Бункин Ф.В., Конов В.И., Прохоров А.М. Низкопороговый пробой воздуха вблизи мишени излучением СО2 лазера. Письма в ЖЭТФ. 1974. т. 17. вып. 8. С. 413416.Гончарова А., Толстопятов А.М., Фисталь Н.Н. Косметическая коррекция посттравматических и послеоперационных рубцов методом лазерной дермабразии // Центр лазерной косметологии и пластической хирургии «Lege Artis», Институт неотложной и восстановительной хирургии АМН Украины. Донецк. Украина Травма. 2001. Т.2. № 2. С. 216-218.Гончарова А., Толстопятов А.М., Фисталь Н.Н. Косметическая коррекция посттравматических и послеоперационных рубцов методом лазерной дермабразии // Центр лазерной косметологии и пластической хирургии «Lege Artis», Институт неотложной и восстановительной хирургии АМН Украины. Донецк. Украина Травма. 2001. Т.2. № 2. С. 216-218.Горбатова Н.Е. Клиническая эффективность применения лазерного излучения при аппендэктомии у детей // Дис. канд. мед. наук. М. 1990. 158 с.Горбатова Н.Е. Клиническая эффективность применения лазерного излучения при аппендэктомии у детей // Дис. канд. мед. наук. М. 1990. 158 с.Горбатова Н.Е., Золотов С.А., Никифоров С.М и др. Актуальность лазерных хирургических методов в реабилитации детей с посттравматическими и послеожоговыми дефектами кожи // Сборник тезисов докладов Международного конгресса «Реабилитация и санаторно-курортное лечение ». М. 2011. С. 40-41.Горбатова Н.Е., Золотов С.А., Никифоров С.М и др. Актуальность лазерных хирургических методов в реабилитации детей с посттравматическими и послеожоговыми дефектами кожи // Сборник тезисов докладов Международного конгресса «Реабилитация и санаторно-курортное лечение ». М. 2011. С. 40-41.Горбатова Н.Е., Иванов С.А. Эстетическая реабилитация у детей, перенесших ожоговую травму // ГУП Центр разработки, выпуска и эксплуатации лазерной медицинской техники АСТР. М. Россия (Лечение ожогов у детей, тезисы конференции комбустиологов СПб.- 2002 год).Горбатова Н.Е., Иванов С.А. Эстетическая реабилитация у детей, перенесших ожоговую травму // ГУП Центр разработки, выпуска и эксплуатации лазерной медицинской техники АСТР. М. Россия (Лечение ожогов у детей, тезисы конференции комбустиологов СПб.- 2002 год).Горбатова Н.Е., Катосова Л.К., Лившиц Ю.Л., Ритус А.И., Сидорин А.В. Сравнительное изучение бактерицидного действия различных видов лазерного излучения на E. сoli // Хирургия. 1987. № 8. С. 15-19.Горбатова Н.Е., Катосова Л.К., Лившиц Ю.Л., Ритус А.И., Сидорин А.В. Сравнительное изучение бактерицидного действия различных видов лазерного излучения на E. сoli // Хирургия. 1987. № 8. С. 15-19.Дольницкий О.В. Послеожоговые деформации у детей и их хирургическое лечение // Киев. Здоровье. 1971. 139 с.Дольницкий О.В. Послеожоговые деформации у детей и их хирургическое лечение // Киев. Здоровье. 1971. 139 с.Доронин В.А. «Дермабразия СО2 лазером эпидермально-дермальных дефектов кожи в амбулаторных условиях » // Дис. канд. мед. наук. М. 2004. 116 с.Доронин В.А. «Дермабразия СО2 лазером эпидермально-дермальных дефектов кожи в амбулаторных условиях » // Дис. канд. мед. наук. М. 2004. 116 с.Еремеев Б. Лазерная дермабразия. Клиника лазерной медицины. М. К. Калайджян. ООО «Лазертек». М. Copyright © 2001. Cosmetics & Medicine.Еремеев Б. Лазерная дермабразия. Клиника лазерной медицины. М. К. Калайджян. ООО «Лазертек». М. Copyright © 2001. Cosmetics & Medicine.Капанадзе Г.Д., Ашуев Ж.А. Светлогорская популяция мини свиней // Биомедицина. 2007. № 6. С. 71-81.Капанадзе Г.Д., Ашуев Ж.А. Светлогорская популяция мини свиней // Биомедицина. 2007. № 6. С. 71-81.Лазеры в хирургии. под. Ред. Скобелкин О.К. // М.: Изд-во Медицина. 1989. 256 с.Лазеры в хирургии. под. Ред. Скобелкин О.К. // М.: Изд-во Медицина. 1989. 256 с.Лившиц Ю.Л., Горбатова Н.Е., Воробьев С.В., Сидорин А.В. Оптимальные параметры углекислотного лазерного излучения в профилактике и лечении гнойно-воспалительных хирургических заболеваний у детей // Вестник хирургии имени И.И. Грекова. 1990. № 1. С. 73-75.Лившиц Ю.Л., Горбатова Н.Е., Воробьев С.В., Сидорин А.В. Оптимальные параметры углекислотного лазерного излучения в профилактике и лечении гнойно-воспалительных хирургических заболеваний у детей // Вестник хирургии имени И.И. Грекова. 1990. № 1. С. 73-75.Патент РФ 2118025 Импульсно-периодический газовый лазер, Никифоров С.М., Алимпиев С.С., Симановский Н.Е. Горбатова, С.А. Золотов, Я.О. Симановский, С.М. Никифоров, С.В. Голубев, С.С. Алимпиев, А.В. Гейниц, Н.В. Станкова Я.О., Горбатова Н.Е., 1998.Патент РФ 2118025 Импульсно-периодический газовый лазер, Никифоров С.М., Алимпиев С.С., Симановский Н.Е. Горбатова, С.А. Золотов, Я.О. Симановский, С.М. Никифоров, С.В. Голубев, С.С. Алимпиев, А.В. Гейниц, Н.В. Станкова Я.О., Горбатова Н.Е., 1998.Патент РФ 2286628 Импульсно-периодический газовый лазер и лазерная хирургическая установка, Никифоров С.М., Алимпиев С.С., Симановский Я.О., Горбатова Н.Е., 2005.Патент РФ 2286628 Импульсно-периодический газовый лазер и лазерная хирургическая установка, Никифоров С.М., Алимпиев С.С., Симановский Я.О., Горбатова Н.Е., 2005.Прикладная лазерная медицина. под. ред. Х.-П. Берлиен, Г. Й. Мюллер. // Учебное и справочное пособие: Перевод с немецкого – М: АО Интерэксперт ». 1997. 356 с. С. 91-98, 327-328.Прикладная лазерная медицина. под. ред. Х.-П. Берлиен, Г. Й. Мюллер. // Учебное и справочное пособие: Перевод с немецкого – М: АО Интерэксперт ». 1997. 356 с. С. 91-98, 327-328.Применение лазеров в гинекологии. под. ред. Побединский Н.М. // Практическое руководство. Сочинский науч.-мед. центр «Интемед». Состав: Зуев В.М., Бронештер Д.С. и др. Сочи. 1991. 61 с.Применение лазеров в гинекологии. под. ред. Побединский Н.М. // Практическое руководство. Сочинский науч.-мед. центр «Интемед». Состав: Зуев В.М., Бронештер Д.С. и др. Сочи. 1991. 61 с.Рошаль Л.М., Гайдышев Э.А., Горбатова Н.Е. и др. Применение излучения углекислотного лазера в хирургии детского возраста // Хирургия. М. 1987. № 8 С. 12-15.Рошаль Л.М., Гайдышев Э.А., Горбатова Н.Е. и др. Применение излучения углекислотного лазера в хирургии детского возраста // Хирургия. М. 1987. № 8 С. 12-15.Самохин А.А. Фазовые переходы первого рода при действии лазерного излучения на поглощающие конденсированные среды // Действие лазерного излучения на поглощающие конденсированные среды (Труды ИОФАН, т.13). М.: Наука.1990.C.1-98.Самохин А.А. Фазовые переходы первого рода при действии лазерного излучения на поглощающие конденсированные среды // Действие лазерного излучения на поглощающие конденсированные среды (Труды ИОФАН, т.13). М.: Наука.1990.C.1-98.Скобелкин O.K., Козлов В.И., Гейниц A.B. и др. Применение лазерных хирургических аппаратов «Ланцет» в медицинской практике: пособие для врачей. Тула: Гриф и К. 2002.- 92 с.Скобелкин O.K., Козлов В.И., Гейниц A.B. и др. Применение лазерных хирургических аппаратов «Ланцет» в медицинской практике: пособие для врачей. Тула: Гриф и К. 2002.- 92 с.Скобелкин О.К., Козлов В.И., Гейниц А.В. и др. «Применение лазерных хирургических аппаратов «ЛАНЦЕТ » в медицинской практике», // Пособие для врачей. М. 2000. 94 с.Скобелкин О.К., Козлов В.И., Гейниц А.В. и др. «Применение лазерных хирургических аппаратов «ЛАНЦЕТ » в медицинской практике», // Пособие для врачей. М. 2000. 94 с.Смирнов Д.В. Лазерная дермабразия в комплексном лечении послеожоговых рубцов эстетически важных зон кожного покрова у детей // Дис. канд. мед. Наук. М. 2003.128 с.Смирнов Д.В. Лазерная дермабразия в комплексном лечении послеожоговых рубцов эстетически важных зон кожного покрова у детей // Дис. канд. мед. Наук. М. 2003.128 с.Чирешкин Д.Г., Дунаевская А.М., Тимен Г.Э. Лазерная эндоскопическая хирургия верхних дыхательных путей // М.: Изд-во Медицина. 1990. 192 с.Чирешкин Д.Г., Дунаевская А.М., Тимен Г.Э. Лазерная эндоскопическая хирургия верхних дыхательных путей // М.: Изд-во Медицина. 1990. 192 с.Шапиро К.И. Травматизм опорнодвигательного аппарата подростков // Травматология и ортопедия России. 1995. №2. 37 с.Шапиро К.И. Травматизм опорнодвигательного аппарата подростков // Травматология и ортопедия России. 1995. №2. 37 с.Швецова Е.В., Роговая О.С., Киселев И.В., Потекаев Н.Н., Васильев А.В, Ткаченко С.Б. Модели для исследования кожи. Свиная кожа как адекватная модель исследования восстановительных процессов в коже человека // Клиническая дерматология и венерология. 2006. № 4. С. 47-50.Швецова Е.В., Роговая О.С., Киселев И.В., Потекаев Н.Н., Васильев А.В, Ткаченко С.Б. Модели для исследования кожи. Свиная кожа как адекватная модель исследования восстановительных процессов в коже человека // Клиническая дерматология и венерология. 2006. № 4. С. 47-50.Achauer Bruce М., et al. «Lasers in plastic surgery and dermatology» Bruce M. Achauer, Victoria M. Vander Kam, Michael W. Berns. New York: Thieme med. publ.; Stuttgart; New York: Thieme. 1992.Achauer Bruce М., et al. «Lasers in plastic surgery and dermatology» Bruce M. Achauer, Victoria M. Vander Kam, Michael W. Berns. New York: Thieme med. publ.; Stuttgart; New York: Thieme. 1992.Alster T.S. Washington Institute of Dermatologie Laser Surgery, Washington, DC 20037. USA. «Clinical and histologic evaluation of six erbium:YAG. lasers for cutaneous resurfacing» Lasers Surg Med 1999;24(2):87-92Alster T.S. Washington Institute of Dermatologie Laser Surgery, Washington, DC 20037. USA. «Clinical and histologic evaluation of six erbium:YAG. lasers for cutaneous resurfacing» Lasers Surg Med 1999;24(2):87-92Alster Tina S., MD and Jason R. Lupton, MD Review: «Laser Scar Revision peer reviewed» The Journal: Volume 2. Issue 1. March. 2000. ISSN: 1529-1545.Alster Tina S., MD and Jason R. Lupton, MD Review: «Laser Scar Revision peer reviewed» The Journal: Volume 2. Issue 1. March. 2000. ISSN: 1529-1545.Alster Tina S., MD Ivy J Groover MD «Laser Revision of Scars» Last Updated: June 25. 2001. © Copyright 2002, eMedi- cine.com, Inc.Alster Tina S., MD Ivy J Groover MD «Laser Revision of Scars» Last Updated: June 25. 2001. © Copyright 2002, eMedi- cine.com, Inc.Alster Т. Washington Institute of Der– matologie Laser Surgery, Washington, DC. «Laser Scar Revision: Comparison Study of 585-nm Pulsed Dye Laser with and Without Intralesional Моделирование абляции биологических тканей излучением импульсно-периодического СО2-лазера для целей лазерной дермабразии рубцовых деформаций кожных покровов Corticosteroids» Dermatol Surg. 2003 Jan; 29(l):25-9.Alster Т. Washington Institute of Der– matologie Laser Surgery, Washington, DC. «Laser Scar Revision: Comparison Study of 585-nm Pulsed Dye Laser with and Without Intralesional Моделирование абляции биологических тканей излучением импульсно-периодического СО2-лазера для целей лазерной дермабразии рубцовых деформаций кожных покровов Corticosteroids» Dermatol Surg. 2003 Jan; 29(l):25-9.Vogel A., Venugopalan V. Mechanisms of pulsed laser ablation of biological tissues // Chem. Rev. 2003. V. 103 (2). P. 577-644.Vogel A., Venugopalan V. Mechanisms of pulsed laser ablation of biological tissues // Chem. Rev. 2003. V. 103 (2). P. 577-644.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.