激光原理及激光美容临床作用课件.ppt
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1、激光原理及激光美容临床应用.激光与皮肤组织的作用反射:在激光的防护中具有意义吸收:只有能量被吸收才具有治疗作用散射:影响穿透的重要因素传导:对组织不起任何作用.组织吸收能量热效应和机械效应 组织作用的温度时间相关性热的传导 热弛豫和热弛豫时间荧光光化学反应.物体的颜色光源:发光体所发射出的光波长决定了光源的颜色物体:物体所射出来的光波长决定了物体的颜色.靶组织毁坏机制光热作用色基(血红蛋白,黑素或文刺颗粒)吸收光子能量光子能量转变成热能靶组织因热能的作用而毁坏或变性.选择性光热作用的过程携带足够能量的光子经过皮肤到达色基表皮和真皮最小程度地吸收光子能量在靶组织中有足够多的光子吸收,并产生热量靶
2、组织中(血红蛋白,黑素)蛋白热变性,并传递到周围细胞引起损伤体内的清除系统(免疫系统)清除.波长/穿透深度皮肤的不同结构对光的吸收存在差异利用组织对光吸收的差异,选择合适的光源进行治疗,就有可能做到选择性治疗靶基与周围组织颜色差异越大越好.吸收/临床黑色素:显微爆破血管内皮:凝固性坏死/变性毛囊组织:凝固性坏死/变性胶原组织与纤维母细胞:皮肤年轻化常用的“光源”:激光、IPL、RF.脉冲宽度当脉冲宽度等于或短于靶组织的热弛豫(冷却)时间 热损害将被严格地限制在靶组织内当脉冲宽度较靶组织的热弛豫(冷却)时间长时 热将从靶组织内传导出来,结果是靶组织损伤不足,而周围组织的损伤明显加强脉冲宽度应该等
3、于或短于靶组织的热弛豫时间而应该长于表皮的热弛豫时间.激光与IPL激光具有单一波长(单色性)W适应症比较单一,尤其在一个特定的皮肤深度激光的脉冲通常为单一脉冲 W不利于保护表皮,尤其是黑肤色的患者 W使用新的长脉冲技术可以改善这一缺点激光的能量是比较固定的 W要达到有效的能量密度通常需要缩小光斑大小,可通过扫描技术来提高治疗速度.皮肤同步冷却意义:保护表皮,镇痛临床研究:表皮损伤的温度为60-65C.激光的并发症即刻型:疼痛 皮肤灼伤 皮肤紫癜治疗后:感染 愈合不良与瘢痕形成 色素增加/减退 皮肤敏感 痤疮样发疹 文刺改变.治疗色素增加性皮肤疾病的激光系统波长:500-1000nm脉宽:10-
4、9秒(纳秒)色基:黑素小体靶位:色素细胞或组织机制:爆破效应.治疗色素性皮肤疾病的激光绿色激光:铜蒸汽激光(511nm)氪离子激光(520-530nm)脉冲染料(510nm、300ns)倍频Nd:YAG(532nm、5-10ns)红色激光:红宝石(694nm、20-50ns)翠绿宝石(755nm/50-100ns)近红外激光:Nd:YAG(1064nm、10ns).长脉冲532激光(倍频KTPNd:YAG)优点:波长覆盖血红蛋白的吸收峰值,选择性好,有理想的脉冲宽度缺陷:穿透深度有一定的局限性临床:面部毛细血管扩张、鲜红斑痣.脉冲染料585激光优点:波长覆盖吸收峰值,选择性好缺陷:脉冲宽度过于
5、窄小,穿透深度不理想临床:面部毛细血管扩张、鲜红斑痣.脉冲染料595激光优点:具有一定的穿透深度,有理想的脉冲宽度缺陷:波长偏离吸收峰值,选择性削弱临床:面部毛细血管扩张、鲜红斑痣.脱毛激光波长:694,755,?810,1064脉宽:大于10ms色基:黑色素靶组织:毛乳头生长部位机制:热凝固性变性.红宝石激光694nm可见光,红色在所有脱毛激光中,是色素吸收最好的激光色素沉着的风险较其他激光大(除非使用有效的冷却装置和更长的脉冲方式治疗).翠绿宝石激光755nm可见光,红色色素吸收非常好,但较红宝石稍弱色素沉着风险较红宝石小.Nd:YAG激光1064nm,红外线色素吸收性较差色素沉着的风险小
6、穿透深度深只有毫秒级激光才能有效脱毛.IPL590-1200nm,非激光系统脱毛的风险类似于可见光,如红宝石和翠绿宝石激光辉煌360,420-950nm,先进的增强荧光机体技术(AFTTM)、Nd:YAG、Er:YAG、KTP及紫外光290-320nm,可用于多种疾病的治疗.皮肤年轻化激光波长:532,585,595,1064,1320,1450,OPT光,RF脉宽:微秒至毫秒色基:血红蛋白、水、胶原靶位:血管内皮、真皮纤维母细胞/胶原.热弛豫时间,选择性光热作用概念,皮肤的光学性质,靶色基.热弛豫时间 是指组织吸收激光而生热,热因向邻近组织传递而消散,称为热弛豫时间或热消散热弛豫(热消散)时
7、间,是指作用于靶上的热量向周围弥散,当温度降低50%所需的弥散时间即是热弛豫时间。热弛豫时间是选择性光热疗法中的重要参数。不同的靶结构,其生物学性质和大小各不相同,因而其热弛豫时间也各不相同,表皮的热弛豫时间大约是9ms,血管的热弛豫时间随管腔增大而增加。粗0.2mm血管的热弛豫时间和表皮一样为9ms.选择性光热作用的主要内容当入射激光的波长与靶色基自身固有的吸收峰匹配,且照射时间短于靶色基的热弛豫时间(TRT)时,就可以选择性的破坏靶色基,而不损伤周围正常组织或仅造成轻度损伤,从而达到无创伤治疗的效果.选择性光热作用包括以下几个要素选择性被靶组织吸收的波长 合适的波长,每一色基均有自身特有的
8、吸收曲线,例如氧合血红蛋白就有418nm,542nm和577nm三个吸收峰。一个理想的激光波长要符合以下3点:与靶色基的吸收峰尽可能匹配来自其他色基的竞争性吸收尽可能要少有足够的穿透深度.治疗色素增生性皮肤病的调Q红宝石激光(波长694)比较好地符合了上述几点。在这一波长下来自氧合血红蛋白的竞争性吸收就很少,而该波长即能较好地为成熟黑素小体吸收,又有一定的穿透深度.3 足够的能量这是短脉冲治疗的必要条件,调Q技术使短脉冲激光得以在极短的时间内释放出高能量,功率可高达109-1012W足以摧毁靶色基。如前所述,短脉冲激光对靶色基的破坏,主要是通过热效应机械作用来达到的.靶色基即色素基团,是指组织
9、中能吸收一定波长的生物分子,大多生物体内自然存在的色素。皮肤组织中最重要的靶色基为血红蛋白,黑素与水。每种色基都有自身特色的光吸收曲线.激光在皮肤中的传输过程激光在组织内传输的主要物理过程是散射和吸收,皮肤组织是一种致密的有层次的非均匀的混浊的光学介质,入射光在其中产生的反射和透射光.皮肤内的后向散射当光通过皮肤表面进入皮肤内部后,由于皮肤内复杂的层次和颗粒结构,将对光产生强烈的散射。其中一部分散射光必然返回表面而形成漫反射。因其方向与入射光的方向背道而驰,故称为后散射光.皮肤对光的散射光通过不均匀光学介质时,出现偏离原传播方向沿侧向传播的光,称为光的散射.皮肤对光的吸收光通过介质后能量被衰减
10、的现象叫介质对光的吸收。即吸收光强入射光强-反射光强-投射光强,其吸收率A1-反射率R-透射率T。因此用积分球仪测R、T后,可算出A.光的吸收分两大类1 一般吸收:除真空外,光通过任何介质都要被吸收的现象称为一般吸收2-选择(特征)吸收:生物体选择吸收的本质是生物色素分子吸收一个光子的能量后从低能级E1跃迁到激发态高能级E2,处于激发态E2的分子可以通过无辐射跃迁到E1,将E2-E1的能量转变为分子周围的热能:激发态分子也可以产生荧光、磷光或光化效应。选择吸收在临床上具有重要意义,如血液中的氧合血红蛋白富含对542和578nm光波具有选择性吸收峰,Ar+(514,5nm)和倍频Nd:YAG(5
11、32nm)激光的波长接近。我们的无创及微创激光就是通过选择性光热作用来实现的.1 在激光器或激光系统上装备防护罩2 使用光学仪器观察激光束时,在仪器上要加滤光片3 要防止无意的镜反射,在激光照射到的地方3 用防护眼镜,使眼的曝光量不超过最大允许值5 室内要明亮,激光束不应和人眼在同一高度6 机器外罩上应使用警示标志.IV级激光器为高功率激光器,输出功率在500mw以上,这类激光器对人体危害和损伤的程度都较大,其可见光和近红外区的漫反射光也是有危害的。它除对人眼、皮肤等造成损伤外,也能引起火灾。因此,使用时除采用与B级激光器相同要求的防护措施,还要求更严格的控制措施.控制措施1 封闭所有光路2
12、采用遥控、警报系统3 设置用钥匙控制的主控联锁装置4 使用专门设计防护眼镜5 对红外激光可能照射的地方,要用易于吸收红外线的材料或耐火材料6 严防各种散射(反射、透射)光伤人7 门口室内应张贴“危险”警告,禁止入内.对眼的危害不同的波长对眼睛各部位的伤害角膜能吸收波长短于295nm的紫外线和波长大于1400nm的红外线,晶状体能吸收波长320-400nm的近红外线(其中波长越长,吸收越多),房水对光的吸收和水相似,它对可见光只吸收百分之几,玻璃体对可见光的透明体,它对450-900nm的光几乎不吸收,而眼底各层组织对激光能量的吸收取决于光的波长。可见光波段的激光能穿透晶体,进入眼底,而红外和紫
13、外波段的激光作用在角膜和晶体.视网膜由于激光有好的方向性且光斑很小,激光透过晶体在视网膜上聚焦成像形成能量密度很高的光斑,会使视网膜灼伤,导致失明,激光和普通光在视网膜成像的差别见图.角膜和晶体光辐射波角膜吸收后,如损伤局限在角膜上皮层内,会产生角膜炎、结膜炎症状,两天后消失,如损伤深达内部组织,则可能造成伤疤及永久性角膜混浊,使视功能严重损伤.对皮肤的损害激光剂量对皮肤的损伤,在波长不变的情况下,随激光剂量的增加,激光对皮肤的热损伤越严重,依次会出现热致温热,热致红斑,热致水泡,热致凝固,热致汽化,热致炭化,热致燃烧.使用激光附带的危害电危害:由于激光器电源的工作电压很高,使用时应注意避免触
14、电,个别激光器的电源电压达万伏以上,它要产生X射线。化学毒剂:如染料激光的工作废物有毒或剧毒,应严加封闭,紫外激光和激光高压电源可使空气产生过量臭氧,有损健康污染和噪音:激光切除、汽化肿瘤、病毒性增生物会污染环境,飞溅的癌碎片,病毒感染组织碎片有接种能力,应予以预防.长期激光累积剂量对人体的影响激光对大脑、神经系统和全身均可产生不同程度地损伤和影响。如激光聚焦于脑,当它的穿透力较强时,90%的能量被头部吸收,10%进入颅腔,脑内能量密度不大,但因脑组织受到氧化,在封闭的颅腔内产生很大的二次压强,使颅内压急剧上升而引起死亡.患者的四周,用湿纱布覆盖正常组织,有研究表明,厚1cm的湿纱布,可有效的
15、防护激光的伤害。为了防止术中伤及邻近健康组织,在靶周围应盖以1cm厚的湿纱布,多数激光难以穿透这种纱布,腹腔手术时为了防止激光切割后伤及深部组织,在靶后面应衬以能有吸收激光的湿纱布,或衬衣、以能充分散射激光的抛光金属圆柱体.常用的防护镜有吸收式和反射式两种吸收式:选用一定的材料作镜面(一般为有色玻璃),使它对某些波长的激光接近全吸收反射式:在镜片上镀多层反射膜,对某些波长的激光超近全反射复合式(吸收和反射复合)全息式:把反射式的全息图压制在塑料上,起到和反射式防护镜相同的作用,此技术尚未成型光开关防护镜(相变开光),强光照射时使镜片发生相变而不透明,从而实现对一切波长都能进行防护.激光室的管理
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