Biofyzika laserov na leštenie tváre

Koncepcia selektívnej fotothermolýzy umožňuje chirurgovi vybrať dĺžku laserovej vlny absorbovanej zložkou cieľového tkaniva čo najviac tkanivovým chromoforom. Hlavným chromofórom pre oxid uhličitý a erbium: YAG lasery je voda. Je možné vytvoriť krivku, ktorá odráža absorpciu energie lasera alebo iných chromofórov s rôznymi vlnovými dĺžkami. Treba pamätať aj na iné chromofóry, ktoré dokážu absorbovať vlnu tejto dĺžky. Napríklad pri vlnovej dĺžke 532 nm sa laserová energia absorbuje oxyhemoglobínom a melanínom. Pri výbere lasera je potrebné zohľadniť možnosť konkurenčného vstrebávania. Ďalší účinok konkurenčného chromofóru môže byť žiaduci a nežiaduci.

V moderných laseroch, ktoré sa používajú na epiláciu s cieľovým chromofórom, je melanín. Tieto vlny môžu byť tiež absorbované hemoglobínom, ktorý je konkurenčným chromoforom. Absorpcia hemoglobínu môže tiež viesť k poškodeniu krvných ciev zásobujúcich vlasové folikuly, čo je nežiaduce.

Epidermis je 90% vody. Preto voda slúži ako hlavný chromofor pre moderné laserové brúsne lasery. V procese laserového resurfacingu intracelulárna voda absorbuje energiu laseru, okamžite sa varí a odparí. Množstvo energie, ktoré laser prenáša do tkanív, a doba trvania tohto prenosu určuje objem odparovaného tkaniva. Pri leštení pokožky sa musí hlavný chromofor (voda) odparovať, pričom sa do okolitého kolagénu a ďalších štruktúr prenesie minimálne množstvo energie. Kolagén typu I je extrémne citlivý na teplotu, denaturuje pri teplote +60 ... +70 ° C. Nadmerné tepelné poškodenie kolagénu môže viesť k nežiadúcemu zjazveniu.

Hustota energie laserového žiarenia je množstvo energie (v jouloch) aplikovanej na povrch tkaniva (cm2). Preto je hustota žiarenia vyjadrená v J / cm2. Pre lasery s oxidom uhličitým je kritická energia na prekonanie bariéry ablácie tkaniva 0,04 J / cm2. Na obnovenie povrchu kože sa zvyčajne používajú lasery s energiou 250 mJ na impulz a bodkou o veľkosti 3 mm. V intervaloch medzi impulzmi sa tkanivá ochladzujú. Doba tepelnej relaxácie je čas potrebný na úplné ochladenie tkaniva medzi impulzmi. Pri leštení laserom sa veľmi rýchlo odparuje cieľová tkanina veľmi rýchlo. To umožňuje urobiť veľmi krátky impulz (1000 μs). V dôsledku toho je minimalizovaná nežiaduca tepelná vodivosť na susedné tkanivá. Špecifický výkon, zvyčajne meraný vo wattoch (W), zohľadňuje celkovú hustotu energie, trvanie impulzu a plochu spracovanej plochy. Bežná mylná predstava je, že nižšia energetická hustota a špecifický výkon znižujú riziko zjazvenia, zatiaľ čo v skutočnosti nižšia energia varí vodu pomalšie a spôsobuje vážnejšie teplotné škody.

Pri histologickom vyšetrení biopsických vzoriek odobratých bezprostredne po opätovnom ošetrení laserom sa odhalí zóna odparovania a ablácie tkaniva, pod ktorou leží bazofilná zóna tepelnej nekrózy. Energia prvého prechodu je absorbovaná vodou pokožky. Po preniknutí do dermis, kde je menej vody schopné absorbovať energiu laseru, prenos tepla spôsobí viac tepelného poškodenia pre každý nasledujúci priechod. V ideálnom prípade je väčšia hĺbka ablácie s menším počtom priechodov a menej vodivým tepelným poškodením sprevádzaná menším rizikom zjazvenia. Prir výskum ultraštruktúry v papilárnej vrstve pokožky odhaľuje kolagénové vlákna s menšou veľkosťou spojené do veľkých kolagénových lúčov. Po resurfacingu laserom, keď sa tvorí kolagén v papilárnej vrstve dermis, dochádza k akumulácii molekúl spojených s hojením rán, ako je tenascínový glykoproteín.

Moderné erbové lasery dokážu súčasne vyžarovať dva lúče. V tomto prípade môže jeden zväzok v režime koagulácie zvýšiť poškodenie okolitých tkanív. Takýto laser má za následok väčšie tepelné poškodenie spôsobené nárastom trvania impulzu a tým aj pomalším zahrievaním tkanív. Naopak, príliš veľa energie môže spôsobiť hlbšie odparovanie, než je potrebné. Moderné lasery poškodzujú kolagén s teplom vytváraným pri brúsení. Čím väčšie je tepelné poškodenie, tým väčšia je syntéza nového kolagénu. V budúcnosti môžu byť klinicky použité brúsne lasery dobre absorbované vodou a kolagénom.

[1], [2], [3]