Biofizika lasera za obnavljanje lica

Koncept selektivne fototermolize omogućuje kirurgu odabir laserske valne duljine koju maksimalno apsorbira ciljna tkivna komponenta - tkivni kromofor. Glavni kromofor za ugljikov dioksid i erbij:YAG lasere je voda. Moguće je nacrtati krivulju koja odražava apsorpciju laserske energije vodom ili drugim kromoforima na različitim valnim duljinama. Potrebno je imati na umu i druge kromofore koji mogu apsorbirati val ove duljine. Na primjer, na valnoj duljini od 532 nm, lasersku energiju apsorbiraju oksihemoglobin i melanin. Prilikom odabira lasera potrebno je uzeti u obzir mogućnost kompetitivne apsorpcije. Dodatni učinak kompetitivnog kromofora može biti poželjan ili nepoželjan.

U modernim laserima koji se koriste za uklanjanje dlačica, ciljni kromofor je melanin. Ove valove može apsorbirati i hemoglobin, koji je kompetitivni kromofor. Apsorpcija hemoglobinom također može dovesti do oštećenja krvnih žila koje opskrbljuju folikule dlake, što je nepoželjno.

Epiderma se sastoji od 90% vode. Stoga voda služi kao glavni kromofor za moderne lasere za obnavljanje kože. Tijekom laserskog obnavljanja kože, unutarstanična voda apsorbira lasersku energiju, odmah vrije i isparava. Količina energije koju laser prenosi na tkivo i trajanje tog prijenosa određuju volumen isparenog tkiva. Prilikom obnavljanja kože potrebno je ispariti glavni kromofor (vodu), a istovremeno prenijeti minimalnu količinu energije na okolni kolagen i druge strukture. Kolagen tipa I izuzetno je osjetljiv na temperaturu, denaturirajući se na temperaturi od +60... +70 °C. Prekomjerno toplinsko oštećenje kolagena može dovesti do neželjenih ožiljaka.

Gustoća energije lasera je količina energije (u džulima) primijenjena na površinu tkiva (u cm2). Stoga se gustoća energije izražava u J/cm2. Za lasere s ugljikovim dioksidom, kritična energija za prevladavanje barijere ablacije tkiva je 0,04 J/cm2. Za obnavljanje kože obično se koriste laseri s energijom od 250 mJ po impulsu i veličinom točke od 3 mm. Tkiva se hlade između impulsa. Vrijeme toplinske relaksacije je vrijeme potrebno da se tkivo potpuno ohladi između impulsa. Lasersko obnavljanje kože koristi vrlo visoke energije za gotovo trenutno isparavanje ciljnog tkiva. To omogućuje da impuls bude vrlo kratak (1000 μs). Posljedično, neželjeno provođenje topline na susjedna tkiva je minimizirano. Specifična snaga, obično mjerena u vatima (W), uzima u obzir integriranu gustoću energije, trajanje impulsa i površinu tretiranog područja. Uobičajena zabluda je da niža gustoća energije i gustoća snage smanjuju rizik od ožiljaka, dok zapravo niža energija sporije kuha vodu, uzrokujući veća toplinska oštećenja.

Histološki pregled biopsija uzetih neposredno nakon laserskog resurfacinga otkriva zonu isparavanja i ablacije tkiva, s bazofilnom zonom toplinske nekroze ispod tkiva. Energiju prvog prolaza apsorbira voda u epidermi. Jednom kada se nađe u dermisu, gdje ima manje vode za apsorpciju laserske energije, prijenos topline uzrokuje veću toplinsku ozljedu sa svakim sljedećim prolazom. Idealno, veća dubina ablacije s manje prolaza i manje vodljivom toplinskom ozljedom rezultira manjim rizikom od ožiljaka. Ultrastrukturni pregled papilarnog dermisa otkriva manja kolagena vlakna organizirana u veće kolagene snopove. Nakon laserskog resurfacinga, kako se kolagen proizvodi u papilarnom dermisu, nakupljaju se molekule povezane s cijeljenjem rana, poput glikoproteina tenascina.

Moderni erbijevi laseri mogu istovremeno emitirati dvije zrake. Međutim, jedna zraka u načinu koagulacije može povećati oštećenje okolnog tkiva. Takav laser uzrokuje veća toplinska oštećenja zbog povećanog trajanja pulsa i stoga sporijeg zagrijavanja tkiva. Suprotno tome, previše energije može uzrokovati dublje isparavanje nego što je potrebno. Moderni laseri oštećuju kolagen toplinom koja se stvara tijekom brušenja. Što je toplinsko oštećenje veće, to je veća sinteza novog kolagena. U budućnosti bi laseri za brušenje koji se dobro apsorbiraju vodom i kolagen mogli pronaći kliničku primjenu.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]