Анализ паттернов 532- и 1064-нм пикосекундных доменов немедленных тканевых реакций, индуцированных лазером в пигментированной коже свиней ex vivo

Оптические импульсы от пикосекундных лазеров могут доставляться к коже в виде одиночных пучков с плоским верхом или разделенных пучков с использованием светоделителя или матрицы микролинз (MLA). В этом исследовании пикосекундная обработка лазером на иттрий-алюминиевом гранате с использованием одного луча с плоским верхом и луча типа MLA на длинах волн 532 нм и 1064 нм была нанесена на регулируемую генотипом пигментированную кожу свиней ex vivo. Образцы кожи были получены сразу после обработки и проанализированы под микроскопом. Обработка одним пучком с плоским верхом на длине волны 532 нм и плотности потока 0,05 Дж / см2 уменьшала пигменты меланина в эпидермальных кератиноцитах и меланоцитах по сравнению с необработанным контролем. Кроме того, обработка лазером с излучением 0,1 Дж / см2 и 1,3 Дж / см2 при длине волны 532 нм вызвала заметную вакуолизацию кератиноцитов и меланоцитов во всех слоях эпидермиса. Пикосекундная лазерная обработка одним пучком с плоским верхом на длине волны 1064 нм и плотности энергии 0,18 Дж / см2 также уменьшила пигменты меланина в кератиноцитах и меланоцитах. Обработка при длине волны 1064 нм и плотностью потока 1,4 Дж / см2 и 2,8 Дж / см2 приводила к увеличению степени вакуолизации кератиноцитов и меланоцитов. Между тем, пикосекундная лазерная обработка 532- и 1064-нм MLA-типа выявила фракционные зоны индуцированной лазером микровакуолизации в эпидермисе и дерме. При этом размеры и степень тканевых реакций различались в зависимости от длины волны, плотности энергии и расстояния между микролинзой и кожей.

Вступление

Лазеры с пикосекундной технологией нацелены на хромофоры путем облучения кожи с более высокой пиковой мощностью и чрезвычайно меньшей длительностью импульса по сравнению с лазерами в наносекундной области. При этом лазерная обработка обеспечивает более эффективную передачу энергии к целевым хромофорам меньшего размера, чем лазерная обработка в наносекундной области. Кроме того, чтобы создать постоянные зоны разрушения ткани, пикосекундная лазерная обработка вызывает расширение и коллапс большого размера, которые инициируются облучением пигментных хромофоров в ткани-мишени. Таким образом, по сравнению с наносекундной лазерной обработкой, пикосекундная лазерная обработка лучше разрушает частицы пигмента на более мелкие частицы, которые эффективно рассеиваются в периферийных областях.

Оптические импульсы от пикосекундных лазеров могут доставляться к коже в виде одиночных лучей с плоским верхом или фракционных лазерных лучей. Для последнего были приняты дифракционные светоделители или решетки микролинз (MLA) для генерации нескольких сфокусированных лучей. При этом в эпидермисе или дерме образуются высокоинтенсивные микротравматические зоны лазерного разрушения с ограниченным фототермическим повреждением окружающих тканей. Было высказано предположение, что эти индуцированные лазером зоны микротравм стимулируют выработку нового коллагена, муцина и эластина в дерме во время процесса заживления ран, чтобы улучшить внешний вид морщин и атрофических рубцов. Предыдущее исследование с использованием многофотонной микроскопии предоставило лазерные сканирующие микроскопические изображения кожи человека in vivo, обработанной пикосекундными лазерами на иттрий-алюминиевом гранате (Nd: YAG) с длиной волны 532 нм и 1064 нм, с использованием голографического дифракционного светоделителя и предложило пигментные хромофоры в качестве основного поглотителя для инициирования генерации лазерного разрушения ткани.

В этом наблюдательном описательном исследовании мы оценили паттерны немедленных тканевых реакций, вызванных пикосекундной лазерной обработкой с длиной волны 532 и 1064 нм, в пигментированной коже свиней, регулируемой генотипом ex vivo. Для этого были оценены двух- и трехмерные характеристики сфокусированных областей, которые были созданы путем доставки лучей типа MLA от пикосекундного лазера. Затем на образцах ткани ex vivo пигментированной модели микропигментации с использованием одного луча с плоским верхом и луча типа MLA была проведена лазерная обработка в пикосекундной области на длинах волн 532 и 1064 нм. Образцы оценивали гистологически после окрашивания гематоксилином и эозином. Кроме того, мы также сравнили паттерны тканевых реакций между наносекундными и пикосекундными Nd: YAG-лазерами с использованием одного луча с плоским верхом.

Полученные результаты

Пикосекундный лазерный пучок 532 нм с плоским верхом в тканях

Необработанная пигментированная ex vivo кожа свиней в нашем исследовании демонстрировала характерные слои эпидермиса, включая роговой слой в виде корзиночного плетения, шиповидный слой с пигментированными многогранными кератиноцитами, базальный слой с темными и однородно пигментированными кератиноцитами и меланоцитами, и интактная базальная мембрана (БМ). Верхняя дерма состояла из гомогенных коллагеновых волокон, фибробластов и микрососудистых компонентов дермы (DMVC). Сразу после единичного импульса пикосекундной лазерной обработки на длине волны 532 нм, размере пятна 5,3 мм и флюенсе 0,05 Дж / см2 пигменты меланина в базальном слое немного уменьшились по сравнению с необработанной кожей свиньи. В большинстве эпидермальных кератиноцитов наблюдалась перинуклеарная вакуолизация. Целостность и толщина костной ткани не нарушены, а DMVC слегка расширены.

Обработка пикосекундным лазером с флюенсом 532 нм 0,1 Дж / см2 вызвала заметную вакуолизацию кератиноцитов и меланоцитов во всех слоях эпидермиса, а пигменты меланина в эпидермисе были уменьшены. При сильном увеличении вакуоли, казалось, толкали ядра в спорадических направлениях и появлялись с морфологией, напоминающей кольцо с печаткой. Многочисленные круглые зоны лазерного повреждения тканей были обнаружены в коллагеновых пучках на максимальной глубине 274,2 ± 39,0 мкм и вокруг расширенных ДМВК. Между тем, лазерная обработка с флюенсом 1,3 Дж / см2 генерировала больше кольцевидных кератиноцитов с обширной вакуолизацией, а их ядра были более изрезанными по сравнению с другими экспериментальными условиями. Вакуолярные изменения в базальном слое были значительно обширными, и в эпидермисе также были обнаружены гигантские эллиптические вакуоли размером 32,5 ± 1,6 мкм × 15,7 ± 2,0 мкм. Максимальная глубина круглых полостей лазерно-индуцированной тканевой реакции в дерме составила 371,8 ± 30,0 мкм. Максимальная глубина тканевых реакций достоверно коррелировала с плотностью мощности (R = 0,765; P<0,001).

Пикосекундный лазерный луч на длине волны 1064 нм в тканях

Одноимпульсная обработка при длине волны 1064 нм, размере пятна 6 мм и плотности потока 0,18 Дж / см2 вызвала уменьшение пигментов меланина в базальном слое по сравнению с необработанной кожей свиньи. Большинство эпидермальных кератиноцитов демонстрировали небольшую перинуклеарную вакуолизацию. Целостность костного мозга не нарушена, хотя скопления гранул меланина или меланин-содержащих клеток иногда обнаруживаются в дерме. Между тем, обработка с флюенсом 1,4 Дж / см2 выявила вакуоли различного размера в кератиноцитах и меланоцитах, которые толкали ядра в спорадических направлениях. Общее количество эпидермальных пигментов меланина заметно уменьшилось; в частности, частицы меланина в базилярном эпидермисе были однородно дезинтегрированы. Круглые полости лазерно-индуцированного повреждения ткани также были обнаружены в пучках коллагена и вокруг расширенных DMVC на максимальной глубине 212,8 ± 48,7 мкм.

На коже, обработанной с плотностью потока 2,8 Дж / см2, были обнаружены кератиноциты, похожие на перстневые кольца, с обширной вакуолизацией различного размера и зазубренными ядрами по сравнению с другими экспериментальными условиями. Вакуолярные изменения в базилярном эпидермисе были обширными и, по-видимому, затрагивали зону BM; было обнаружено мало или совсем не было частиц меланина. В эпидермисе была обнаружена большая овальная вакуоль (размер 40,0 ± 6,1 мкм x 48,9 ± 5,5 мкм). DMVC были в основном расширены и демонстрировали многочисленные круглые полости, вызванные лазерным повреждением ткани в коллагеновых пучках (максимальная глубина, 264,1 ± 44,9 мкм), по сравнению с лечением 1,4 Дж / см2. Хотя глубина вакуолизированных реакций была немного больше при флюенсе 2,8 Дж / см2 по сравнению с 1,4 Дж / см2, обработка флюенсом 2,8 Дж / см2 вызывала более обширные тканевые реакции в более поверхностных частях кожи. Кроме того, максимальная глубина тканевой реакции достоверно коррелировала с плотностью мощности (R = 0,961; P<0,001). Тем не менее, различия в максимальной глубине тканевой реакции и размере эпидермальных гигантских вакуолей между длинами волн 532 нм и 1064 нм были незначительными (P> 0,05).

Наносекундные доменные Nd: YAG-лазерные реакции тканей

Сразу после единичных соответствующих импульсов наносекундной лазерной обработки с длиной волны 532 нм и плотностью энергии 0,07 Дж / см2, 0,1 Дж / см2 и 1,3 Дж / см2 все образцы кожи продемонстрировали различные степени перинуклеарных вакуолярных изменений и снижение пигментов меланина в эпидермисе без заметных вакуумных тканевых реакций в дерме. Гигантские эпидермальные вакуоли и выраженные кожные вакуолярные тканевые реакции были обнаружены при плотности энергии 1,8 Дж / см2. Однако реакции кожных тканей были менее выраженными, чем реакции, достигнутые при пикосекундной лазерной обработке 0,1 Дж / см2.

Один импульс наносекундной лазерной обработки с длиной волны 1064 нм и плотностью потока 0,36 Дж / см2 вызвал умеренные перинуклеарные вакуолярные изменения и уменьшение пигментов меланина без заметных вакуумных тканевых реакций в дерме. В то время как разная степень эпидермальных вакуолей и умеренных изменений дермальных вакуолей были обнаружены в коже, обработанной при плотности энергии 1,4 Дж / см2 и 2,8 Дж / см2, гигантские эпидермальные вакуоли и заметные реакции дермальной вакуолярной ткани были обнаружены при значение плотности потока энергии 4,0 Дж / см2. Однако реакции кожных тканей, вызванные наносекундной лазерной обработкой 4,0 Дж / см2, были менее интенсивными, чем реакции, полученные при пикосекундной лазерной обработке 1,4 Дж / см2.

Микролинзовые матричные 532-нм пикосекундные доменные реакции тканей, индуцированные лазером

Сразу после пикосекундной лазерной обработки на длине волны 532 нм с использованием насадки типа MLA, плотность энергии лазерного излучения 0,04 Дж / см2 и шаг расстояния в 1 за один проход вызывали минимальную перинуклеарную вакуолизацию в эпидермальных клетках с умеренно расширенными DMVC. При увеличении настройки шага расстояния до 2 или 3 в верхних слоях эпидермиса наблюдалось немного большее количество вакуолизированных кератиноцитов, чем на шаге 1.

Кожа, обработанная с плотностью потока 0,5 Дж / см2, показала фракционные зоны повреждения ткани, которые состояли из кольцевидных кератиноцитов и меланоцитов, а также расширенных DMVC. Максимальная глубина лазерно-индуцированных расширенных ДМВК в них оценивалась в 187,0 ± 25,7 мкм. Обработка с флюенсом 1,0 Дж / см2 также продемонстрировала фракционные, но более глубокие и широкие зоны лазерно-индуцированного повреждения тканей по сравнению с флюенсом 0,5 Дж / см2. Максимальная глубина лазерно-индуцированных расширенных DMVC оценивается в 269,2 ± 58,8 мкм. При этом максимальная глубина тканевой реакции достоверно коррелировала с плотностью мощности (R = 0,989; P <0,001). Более того, шаги расстояния 2 и 3 при параметрах, вызванных воздействием 0,5 Дж / см2 и 1,0 Дж / см2, генерировали более широкие зоны эпидермальных реакций по сравнению с шагом 1. Выполнение дополнительных двух проходов при каждой настройке заметно усиливало индуцированные лазером тканевые реакции в более широких областях эпидермиса и дермы по сравнению с лечением одним импульсом.

Реакция ткани, индуцированная лазером в пикосекундной области с длиной волны 1064 нм, матрица микролинз

Однократная обработка 1064 нм MLA-типа при плотности потока 0,13 Дж / см2 и на этапе 1 на расстоянии вызвала умеренную перинуклеарную вакуолизацию в эпидермальных клетках с уменьшением пигментов меланина. Более заметные тканевые реакции были обнаружены в верхней части эпидермиса при регулировке шага расстояния от 1 до 2; шаг 3 показал аналогичные гистологические особенности с таковыми на шаге 1. Кроме того, флюенс 0,5 Дж / см2 генерировал аналогичные модели и степени индуцированных лазером тканевых реакций как в эпидермисе, так и в дерме, по сравнению с обработкой 0,13 Дж / см2. Тем не менее, DMVC при настройках флюенса 0,13 Дж / см2 и 0,5 Дж / см2 были ничем не примечательными или были слегка расширены.

Лазерная обработка со всеми настройками шага расстояния 1,9 Дж / см2 генерировала фракционные области вакуолизированных эпидермальных клеток, напоминающих перстневидное кольцо, и окружающие области от умеренно до умеренно вакуолизированных клеток с заметным уменьшением пигментов меланина. Были обнаружены заметные вакуолярные изменения в DMVC, хотя они ограничивались только верхним сосочковым слоем дермы (расчетная глубина 144,7 ± 25,8 мкм). При этом максимальная глубина тканевой реакции достоверно коррелировала с плотностью мощности (R = 0,993; P <0,001), а максимальная глубина тканевой реакции была значительно глубже при длине волны 532 нм по сравнению с длиной волны 1064 нм (P = 0,006). Кроме того, различия в размере эпидермальных гигантских вакуолей между длинами волн 532 нм и 1064 нм были значительными (P> 0,05). Выполнив два дополнительных прохода, фракционные лазерно-индуцированные тканевые реакции MLA усилились без чрезмерного повреждения тканей (например, коагуляционного некроза и разрушения целостности кожи).

Дополнительно был проведен линейный анализ смешанной модели для оценки влияния режимов пучка и длин волн на максимальную глубину лазерно-индуцированной микроскопической реакции ткани. При этом были обнаружены статистически значимые различия в максимальной глубине тканевой реакции между пучком с плоским верхом и пучком типа MLA (P = 0,002), а также между длинами волн 532 нм и 1064 нм (P = 0,003). Однако не было отмечено значительного взаимодействия между модами пучка и длинами волн (мода пучка x длина волны) в отношении максимальной глубины реакции ткани (P> 0,05).

Горизонтальные срезы лазерно-индуцированных тканевых реакций типа MLA

Горизонтальные срезы пигментированной кожи свиней были получены для оценки гистологических изменений в эпидермальных сетчатых гребнях и ткани дермы периретрового гребня после проведения пикосекундной лазерной обработки с длиной волны 1064 нм, размером пятна 10 мм, плотностью потока 1,0 Дж / см2 и шаги расстояния 1 и 3 за один проход. На дистанционном шаге 1 были обнаружены заметно вакуолизированные кератиноциты, похожие на перстневые, вдоль гребней ретейна. Кроме того, в сосочковом слое дермы были идентифицированы многочисленные вакуоли с ядрами или без них. Базальный эпидермис демонстрирует уменьшение пигментных компонентов с многочисленными крошечными вакуолярными изменениями и выпячиванием вакуолизированных эпидермальных клеток, включая меланоциты, в сосочковый слой дермы. Гистологические особенности в другой области предполагают выход эпидермальных вакуолизированных клеток под действием лазерных импульсов из сетчатых гребней в сосочковую дерму периретрового гребня. На этапе расстояния 3 количество компонентов пигмента заметно уменьшилось по сравнению с этапом расстояния 1.

Обсуждение результатов

В настоящем исследовании мы под микроскопом проанализировали паттерны немедленных тканевых реакций, вызванных воздействием пикосекундного лазера с длиной волны 532 и 1064 нм ex vivo на регулируемой генотипом пигментированной коже свиней. Доставка высокой энергии с пикосекундной длительностью импульса с помощью специальной линзовой оптики создает внутриэпидермальные вакуоли, возникающие в результате поглощения лазерной энергии меланиновыми пигментами. Соответственно, использование регулируемой генотипом пигментированной кожи свиней может усилить пикосекундные лазерно-индуцированные тканевые реакции, даже при подаче одного импульса лазерной энергии в пикосекундной области при относительно низких настройках энергии.

Предыдущее исследование показало, что все больше и больше индуцированных лазером вакуолей образуется в коже с более высоким индексом меланина при использовании более высоких настроек энергии. В нашем исследовании тканевые реакции после 532- или 1064-нм лазерной обработки с одним плоским верхом и пикосекундным доменом также демонстрировали аналогичную вакуолизацию облученных компонентов, которые содержали хромофоры меланина и гемоглобина в эпидермисе и дерме. Мы обнаружили, что степень вакуолизации была выше при более высоких настройках плотности энергии и длине волны 532 нм, предположительно из-за большего поглощения как гемоглобином, так и / или меланином, несмотря на более высокие потери на рассеяние на этой длине волны по сравнению с 1064 нм.

Теоретически, лазерное разрушение ткани инициируется образованием свободных электронов во время пикосекундного лазерного импульса одним из нескольких возможных механизмов. Плотность свободных электронов увеличивается во время лазерного импульса, образуя плазму за счет повторяющейся генерации свободных электронов. Эта плазма оптически толстая, практически дальтоник и очень эффективно поглощает энергию в оставшейся части лазерного импульса. Затем энергия плазмы передается ткани через столкновения электронов с молекулами, и плазма гаснет после лазерного импульса. Энергия, передаваемая от плазмы к ткани, вызывает повышение температуры ткани и воды достаточно быстро, чтобы создавать кавитационные пузыри с большими градиентами давления, которые создают вакуоли.

Механизмом генерации свободных «затравочных» электронов, необходимых для начала лазерно-индуцированного разрушения ткани, считается многофотонное поглощение или термоэлектронная эмиссия. Порог освещенности для генерации затравочных электронов за счет многофотонного поглощения в воде составляет ~ 1013 Вт / см2 и слабо зависит от поглощающих свойств ткани-мишени. Между тем, термоэлектронная эмиссия имеет более низкий порог освещенности и в гораздо большей степени зависит от абсорбционных свойств ткани-мишени. Было высказано предположение, что преимущества снижения порога облучения для генерации индуцированного лазером пробоя включают снижение риска побочного повреждения и увеличение глубины проникновения лазерной энергии. В нашем исследовании плотность мощности для одиночного пучка с плоским верхом и микропучков типа MLA составляла менее 1013 Вт / см2 и выявляла замечательные гистологические особенности лазерно-индуцированной кавитации в эпидермисе и дерме в нашей модели пигментированной микропоры ex vivo. Тем не менее, необходимы дальнейшие исследования для изучения точного механизма инициирования пробоя в нашей экспериментальной модели.

Учитывая наше наблюдение вакуолей вместе с хромофорами в этом исследовании, мы сочли, что инициирование электронной плазмы не является дальтоником. Механизмы, которые управляют этим основанием (то есть плотность мощности, длина волны и коэффициент поглощения пигмента), определяют, как рано в лазерном импульсе инициируется плазма и, следовательно, какая часть оставшейся энергии доступна для генерации плазмы. Соответственно, расположение, размер и плотность вакуолей должны масштабироваться в зависимости от плотности энергии лазера и концентрации пигмента и обратно пропорционально глубине пигмента (чтобы учесть потерю энергии луча из-за рассеяния в тканях). Однако следует отметить, что сильно поглощающая плазма эффективно блокирует более глубокое проникновение лазерного луча.

Лазеры с фракционным пикосекундным доменом использовались для лечения атрофических рубцов и морщин от угревой сыпи. Подача пикосекундного лазера высокой энергии с использованием фракционной оптики создает области с высокой плотностью энергии, которые окружены фоновыми областями с низкой плотностью энергии. Повреждение, вызванное генерацией интраэпидермального лазерного разрушения, теоретически стимулирует выработку цитокинов, хемокинов и факторов роста из кератиноцитов для ремоделирования дермы. В настоящем исследовании на коже свиней ex vivo обнаружены фракционные зоны лазерно-индуцированных тканевых реакций в эпидермисе и дерме. При этом более высокие настройки плотности потока энергии создавали зоны микротравм с более выраженными тканевыми реакциями и более высоким процентным охватом при длинах волн 532 и 1064 нм. Более того, установка большего расстояния между микролинзой и кожей регулирует глубину тканевой реакции в эпидермисе и дерме.

В заключение, наши микроскопические данные о лазерно-индуцированных тканевых реакциях с использованием пигментированной ex vivo кожи свиней продемонстрировали, что лечение лазером Nd: YAG с пикосекундным доменом 532 и 1064 нм вызывает вакуолизированные тканевые реакции в эпидермальных и дермальных клетках. Доставка фракционного пучка типа MLA генерировала фракционные зоны вакуолизированных тканевых реакций. Кроме того, размеры (площадь) и степень пикосекундных лазерных реакций ткани можно регулировать в соответствии с длиной волны, плотностью энергии, типом луча и расстоянием между микролинзами и кожей. Хотя для подтверждения наших выводов необходимы дальнейшие клинические исследования с использованием кожи человека in vivo, мы полагаем, что наше гистологическое исследование может помочь в прогнозировании тканевых реакций, индуцированных лазером в пикосекундной области, при темных пигментных поражениях кожи.

Методы и материалы

Лазерные устройства

В этом исследовании использовалось устройство с пикосекундной областью 532- и 1064-нм Nd: YAG-лазера с длительностью импульса 450 пс. Ширина импульса этого устройства была постоянной, независимо от выходной плотности энергии, благодаря использованию конфигурации усилителя мощности задающего генератора. При наличии соответствующей оптики лазерная энергия может доставляться к ткани-мишени в виде одиночного луча с плоским верхом или луча типа MLA в соответствии с терапевтическими целями. Расстояние между микролинзой и поверхностью кожи можно регулировать на уровне 31 мм (шаг 1, размер микропучка 150 мкм), 33 мм (шаг 2, размер микропучка 160 мкм) и 48 мм (шаг 3, размер микропучка 300 мкм). Кроме того, для дополнительных сравнительных экспериментов использовалось лазерное устройство Nd: YAG с длиной волны 532 и 1064 нм с наносекундной областью с длительностью импульса 5 нс.

Подготовка пигментированной кожи свиней ex vivo и лечение лазером

Все экспериментальные протоколы были одобрены этическим комитетом Католического университета Квандонга Институционального комитета по уходу и использованию животных, и методы были выполнены в соответствии с утвержденными руководящими принципами. Свежую кожную ткань спины получали от самок черных микропоросин Юкатана дикого типа (8-месячного возраста, вес 16 кг; MK Micropig®; Medi Kinetics Co., Ltd., Сеул, Корея) с генотипом i / я (КОМПЛЕКТ * 0101), E + / E + (MC1R * 1); свинью умерщвляли гуманно в соответствии со стандартными протоколами. Всего было приготовлено четыре образца кожи размером 10 см × 10 см, и кожа впоследствии была помечена черными чернилами, чтобы очертить сетки размером 1 см2 для каждой экспериментальной установки (всего 144 сетки). Каждая сетка располагалась на расстоянии не менее 0,5 см от других, чтобы минимизировать индуцированные лазером фототермические и фотоакустические эффекты на других участках. Температуру кожи ex vivo микросвиней поддерживали в пределах 34–36 ° C на нагревательной пластине.

Обработка пикосекундным лазером Nd: YAG на длине волны 532 нм проводилась отдельно на каждой сетке при настройках обработки с размером пятна 5,3 мм и плотностью энергии лазера 0,05 Дж / см2, 0,1 Дж / см2 и 1,3 Дж / см2 за один проход с помощью одного наконечника с плоским верхом. Затем проводилась обработка пикосекундным лазером на длине волны 1064 нм при настройках обработки с размером пятна 6 мм и плотностью энергии лазера 0,18 Дж / см2, 1,4 Дж / см2 и 2,8 Дж / см2 за один проход с использованием одного плоского наконечника верхнего луча. Между тем, 532-нм, единичная обработка с помощью наносекундного лазера с плоским верхом Nd: YAG была дополнительно выполнена при настройках обработки с размером пятна 5,3 мм и плотностью энергии лазера 0,07 Дж / см2, 0,1 Дж / см2, 1,3 Дж / см2, 1,8 Дж / см2 за один проход с использованием одного наконечника с плоским верхом. Кроме того, проводилась наносекундная лазерная обработка с одной плоской вершиной 1064 нм с размером пятна 6 мм и плотностью энергии лазерного излучения 0,36 Дж / см2, 1,4 Дж / см2, 2,8 Дж / см2 и 4,0 Дж / см2 за один проход.

Используя наконечник типа MLA, пикосекундные лазерные процедуры на длине волны 532 нм выполнялись с размером пятна 6 мм и плотностью энергии лазерного излучения 0,04 Дж / см2, 0,5 Дж / см2 и 1,0 Дж / см2 за один и три прохода. Лазерная обработка типа MLA на длине волны 1064 нм проводилась при настройках обработки с размером пятна 7 мм и плотностью энергии лазерного излучения 0,13 Дж / см2, 0,5 Дж / см2 и 1,9 Дж / см2 за один и три прохода и шаги 1, 2 и 3. Для получения горизонтальных срезов кожи свиней дополнительно проводилась лазерная обработка MLA-типа с длиной волны 1064 нм, размером пятна 10 мм и плотностью потока 1,0 Дж / см2 за один проход и шаги 1 и 3. Все эксперименты были выполнены в трех повторностях.

Гистологическое исследование

Образцы ткани свиней для каждого режима лечения были получены через 30 минут после обработки, собирая эпидермис, дерму и подкожный жир. Образцы ткани фиксировали в 10% забуференном формалине и заливали парафином. Затем были приготовлены приблизительно от 20 до 30 серийных срезов ткани, которые были разрезаны в продольной плоскости толщиной 5 мкм для каждого состояния, и окрашены гематоксилином и эозином. Кроме того, были серийно получены и окрашены горизонтальные срезы кожи свиней толщиной 5 мкм. Максимальная глубина лазерно-индуцированных тканевых реакций была измерена от самого верхнего слоя эпидермиса, за исключением рогового слоя, до самых глубоких частей лазерно-индуцированных вакуумных тканевых реакций в дерме с использованием программного обеспечения Image J.

Статистический анализ

Значения представлены как среднее ± стандартное отклонение, если не указано иное. Независимый двухвыборочный t-критерий, критерий хи-квадрат, точный критерий Фишера и корреляционный анализ Пирсона были выполнены по параметрическим критериям с использованием программного обеспечения SAS. Кроме того, результаты были проанализированы с помощью линейных смешанных моделей с апостериорным анализом Бонферрони. Статистически значимыми считались различия со значениями P менее 0,05.