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醫療美容

激光美容的選擇性光熱作用理論

星之球激光 來源:光電論壇2015-04-17 我要評論(0 )   

現代激光美容治療既強調有效,更注重安全。激光主要依靠其熱作用使靶組織(病變組織)有效破壞,但靶組織受熱的同時會(hui) 向其周圍傳(chuan)


現代激光美容治療既強調有效,更注重安全。激光主要依靠其熱作用使靶組織(病變組織)有效破壞,但靶組織受熱的同時會(hui) 向其周圍傳(chuan) 導熱量,因此在治療時如何使熱傳(chuan) 導減少到不致引起周圍組織損傷(shang) (可形成瘢痕等)的安全程度是一個(ge) 非常關(guan) 鍵的問題。


選擇性光熱作用理論,即根據不同組織的生物學特性,隻要選擇合適的激光參數(波長、脈衝(chong) 持續時間、能量),就可以保證最有效治療病變部位的同時,對周圍正常組織的損傷(shang) 最小。該理論實現了激光治療的有效性和安全性的完美統一,是激光醫學發展史上的裏程碑和分水嶺,按照該理論設計的激光儀(yi) 從(cong) 此真正可以做到“去病不留痕”。 要實現選擇性光熱作用,則必須滿足三個(ge) 重要的條件:


1. 波長:選擇能作用到靶組織並被靶組織強烈吸收的波長

由於(yu) 激光在組織中的穿透深度與(yu) 激光的波長成正比,因此治療時激光波長的選擇應首先考慮激光穿透力的大小,病變部位越深,則所需的激光波長越長,尤其是真皮深部的病變一定要選擇較長的激光波長,否則激光作用不到病變部位。


就血管性病變而言,激光治療的靶色基為(wei) 血管內(nei) 血液中的氧合血紅蛋白。氧合血紅蛋白吸收峰值有三個(ge) :即418 nm(藍色)、542 nm(綠色)及577 nm(黃色)。其中418 nm是氧合血紅蛋白最大的吸收峰值,如果我們(men) 隻考慮吸收能力,這一波長的激光無疑是最理想的,但418 nm激光的穿透能力差,達不到皮膚真皮的多數血管組織,而且418 nm激光還能被表皮中的黑色素很好地吸收,有可能造成術後皮膚色素減退等,所以418 nm波長與(yu) 542 nm和 577 nm的波長相比,盡管後兩(liang) 個(ge) 波長的激光吸收峰值相對較小,但後兩(liang) 者穿透性較好,且黑色素對它們(men) 的吸收不如418 nm那樣多,故靠近542 nm和 577 nm波長是治療血管性病變最理想的激光波長。


就色素性疾病而言,黑色素吸收峰值在280nm~1200nm中並隨波長增加而吸收減少。治療淺表色素性疾病如雀斑、黑子等,可選擇波長較短的激光,如510 nm、532 nm等;如果治療真皮色素性疾病如太田痣、藍黑色文身等,則必須選用波長較長的激光,如694 nm、755 nm、1064 nm等,隻有波長較長的激光才能有效地到達真皮深層。


文身的色素有黑、藍、綠、黃、橙、紅等多種人工色素,根據互補吸收的光學原理,文身的治療應選擇與(yu) 其顏色互補的激光。如紅色文身用綠色的510nm或532 nm的激光治療,綠藍色文身用紅色的630 nm、694 nm或755 nm的激光治療,而藍黑色文身用紅色的755 nm或近紅外的1064 nm的激光進行治療。


組織中的水對可見光和近紅外線吸收極少,而大於(yu) 2μm的紅外線波段吸收較好,其吸收主峰在2.94μm。表皮和真皮所含有的大量水分,成為(wei) 激光磨削治療時(如祛皺紋等)的靶組織。根據水對光的吸收曲線,磨削治療用Er(鉺):YAG(2.94μm)最好,其次為(wei) CO2(10.6μm)及Ho(鈥):YAG(2.1μm)激光。


2. 脈衝持續時間:應小於或等於靶組織的熱弛豫時間

熱傳(chuan) 導的多少與(yu) 熱作用的時間成正比,時間越長,熱損傷(shang) 的範圍就越大。正像人們(men) 在日常生活中經常遇到的現象,如果用手指快速接觸一個(ge) 燒熱的鍋,皮膚不會(hui) 被燙傷(shang) ,但如果接觸的時間稍長就會(hui) 燒傷(shang) 皮膚。同理“火中取栗”可以不傷(shang) 手也全在“時間短暫”上。根據光學理論,隻要使激光的脈衝(chong) 持續時間小於(yu) 或等於(yu) 靶組織的熱弛豫時間,就不會(hui) 引起周圍組織的熱損傷(shang) 。


熱弛豫時間(Thermal Relaxation Time,TRT) 是指受熱的組織通過熱擴散將其自身的熱量降低50%所需的時間。該參數是衡量靶組織的熱傳導速度快慢的指標。

小物體(ti) 要比大物體(ti) 冷卻得快,精確地講,TRT與(yu) 物體(ti) 大小的平方成正比。因此對於(yu) 1個(ge) 給定的物體(ti) ,大小增加到2倍,則TRT將增加到4倍。①血管性病變中血管管徑的粗細有很大差異。通過計算,毛細血管的TRT約為(wei) 10微秒(μs),管徑0.1 mm血管的TRT約為(wei) 4.8 毫秒(ms),而更大血管的TRT可達幾十毫秒(ms)。因此治療血管性病變最理想的激光脈衝(chong) 持續時間(即脈寬)應為(wei) 幾毫秒~幾十毫秒。②色素性病變中黑色素顆粒非常微小,其TRT僅(jin) 為(wei) 1 μs。因此治療色素性病變應使用脈寬為(wei) 納秒級(ns,1 μs=1000 ns)的激光,即帶Q開關(guan) 的激光(見本文2.1.2)。③皮膚組織的TRT大致為(wei) 1 ms,因此要求做皮膚磨削除皺的激光儀(yi) 的脈寬小於(yu) 1 ms。④毛囊的體(ti) 積較大,其TRT為(wei) 幾毫秒~一百毫秒,因此要求用來脫毛的激光的脈寬最好在幾毫秒~一百毫秒之間。


現代激光儀(yi) 與(yu) 10餘(yu) 年前的激光儀(yi) 的最大區別正是在於(yu) 對脈寬的精確控製,這是現代激光治療安全性的根本保證。


3. 能量:選擇能在靶組織上產生足夠的溫度,使之破壞的合適能量
足夠的激光能量是保證療效的前提,現代激光儀都具有強大的功率。實際臨床應用時激光的能量密度須根據靶組織的性質、顏色深淺、大小厚薄和治療當時的反應等來確定,治療過程中應不斷地對激光能量進行調試和修正。如選擇的激光能量過低達不到療效,過高則引起周圍組織的熱損傷。

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