三張圖搞懂醫美雷射原理

三張圖搞懂醫美雷射原理-皮理春秋

三張圖搞懂醫美雷射原理

板橋黃皮膚科 夏紹剛醫師

雷射(LASER),是「Light  Amplification by Stimulated Emission of Radiation」的縮寫,直接英譯就是「透過刺激而輻射出來的強化光」,大陸翻譯叫「激光」,其實滿傳神的!簡單來說,雷射就是一種特化過的光線,以光束形式將被激發的光子射出至物體表面,產生作用

一般而言,雷射機台的構造分為三個基本元件:

一﹒激發來源(Pumping sourse):供應能量(如電力)至增益介質當中,將其中的電子激發到活耀態。

二﹒增益介質(Gain medium):接收激發來源的能量後,這些特殊的增益介質,其被激發電子其能階是固定的,所以只會放出單一波長的光,而光的波長就直接決定了雷射的用途。

三.鏡面共振腔(Optical cavity):由位於增益介質兩側的兩面相互平行的鏡子組成--一邊是全反射鏡,一邊是部分反射鏡--作用就是讓增益介質被激發放出的光,在原本向著四面八方的發射下,在不斷反彈當中逐漸變成單一方向的水平光,水平光多次經過當中的增益介質,就會持續放大,直到能量達到可以穿透一側的部分反射鏡,發出雷射。

基本雷射結構-皮理春秋(改)

目前雷射被開發出的用途十分廣泛,舉凡工業、科研、軍事以及醫學上應用等等﹔而在醫學美容上,雷射因其良好的物理特性,也有著十分重要的地位:

一、穩定的能量輸出:具有同相性的光波不會互相抵銷,因此醫師可預期每發雷射作用在皮膚上都會有相同的療效

二、單一波長的光:不同種類的雷射使用各自的增益介質,以此產生不同的波長,單一波長對應皮膚上特定的作用目標(載色體,Chromophore,請見本文後述),產生特定的治療效果,像是精準的破壞病灶(如除痣、除斑、除血管絲、除肉芽)或是產生醫師希望達到的皮膚表面可逆性傷害,使皮膚在癒合過程中出現膠原蛋白重組新生的回春效果(如飛梭磨皮)。

三、單一方向的平行光:雷射的固定輸出方向,讓醫師在操作上能夠精準定位在我們想要治療的皮膚病灶上,避免傷害正常的皮膚。

主要雷射參數-皮理春秋(改)

大致上來說,雷射機台可控制的參數有以下六個部分:

一、輸出能量(Power):能量越強,治療效果越好,但對皮膚組織的破壞也越強。

二、光點大小(Spot Size):即為每發雷射打在皮膚上的「範圍」。光點越大,治療的範圍越大,穿透深度越深。

三、輸出頻率Frequency):即為每發雷射在單位時間內「重複輸出的次數」,單位為Hz。頻率決定了治療的效率,但有時設定頻率太快會比較難計算供給能量;因此,淨膚雷射因為每發雷射能量較低,醫師會把頻率調快(畢竟全臉的淨膚雷射掃下來可能要數千發,設定頻率太慢......黃花菜都涼了 @@),而除痣時因為每發能量較強,一般醫師會把頻率調慢,比較能看清楚每發後病灶破壞的狀況。

四、波長Wavelength):波長是決定一台雷射用途的最重要部分,也因此我們常常會用「波長」或「增益介質」來命名雷射。雷射希望作用的目標稱為「載色體」(Chromophore,或稱發色基,如黑色素、血紅素或水分子),每種載色體各自有其親合度較高的吸收波長,故可選擇相對應雷射來將它們破壞

像是除斑用對黑色素親合度高的 755 波長的亞歷山大(石)雷射(Alexandrite Laser,又稱紫翠玉);除血管絲用對血紅素親合度高的 585 或 595 波長的染料雷射(Dye Laser);而除痣或肉芽需要將表皮汽化掉,就要選用對水分子親合度高的 2940 波長的鉺雅鉻雷射(Er: YAG Laser)雷射或 10600 波長的二氧化碳雷射(CO2 Laser)。另外若不論水分子的影響,波長越長,穿透深度越深

五、脈衝時間Pulse Duration):又稱脈寬時間(Pulse Width),意即「每一發」雷射的「持續時間」。皮膚上不同的載色體具有不同的「熱緩解時間」(Thermal Relaxation Time),亦即組織吸收能量升溫後,在未傳導熱量至鄰近組織的情況下,組織降溫至最高溫度一半所需之時間--如「皮秒雷射」,就是把脈寬時間縮到非常短的程度,藉此在擊碎黑色素的過程中,避免周圍組織過多的熱傷害

雷射的治療原則,就是選擇合適波長的雷射,精準地針對想治療的載色體作有效的「打擊」,而打擊的持續時間不應超過它的熱緩解時間,藉此避免周圍其它不想破壞的組織受到傳遞出去的熱能傷害,這個治療原理即稱為「選擇性光熱分解效應」(Selective Photothermolysis),是在1983年由哈佛大學的兩位皮膚科醫師Anderson及Parrish所提出的重要理論,在此理論發表之後,醫用雷射的副作用才降低到患者可以接受的程度,開始商業化普及。

六、表皮冷卻系統(Skin Cooling System):表皮冷卻系統在雷射施打後立即作用(如噴灑冷媒),可減少雷射對表皮所造成之熱效應,降溫以鎮靜肌膚,保護表皮組織,緩解患者不適感,避免過度灼熱甚至灼傷;當然相對的,過量的冷卻會降低雷射治療效果。另外,表皮冷卻還能增加穿透深度,可用於治療位於皮膚下較深的病灶。

雷射波長決定治療目標-皮理春秋(改)

由於雷射施打在皮膚時,會出現光熱效應、光機械效應及光化學效應等各種變化,因此治療選擇上都是因人因病而異的,不可能每個除痣都用A套餐,每個除毛一律用B套餐這麼簡單!

專業醫師會全盤評估患者的病灶狀況、肌膚狀況及患者心中對於雷射治療後的預期效果,讓患者充分了解雷射處置過程及可能之副作用,經充分溝通達成雙方共識後,再進行治療。

大家都應認識到,雷射治療,就是一種「破壞」,即便是想要讓肌膚回春去凹疤,也是「從破壞中求建設」,不只醫師端要為病人選擇合適的雷射機台與參數,患者端在術前及術後也要充分配合醫囑,好好養護皮膚,才能達到最好的效果。

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[同場加映]
1﹒皮秒雷射:治療前該知道的六件事()/(
2﹒肉毒桿菌素:治療前該知道的六件事()、(
3﹒《中西醫療與健康減重》更新版(2018 年)/懶人包

[延伸閱讀]
1﹒王修含醫師的部落格:
皮膚雷射光電治療:雷射、脈衝光、電波拉皮、電漿原理與應用
2﹒美的好朋友MedPartner:
粉刺青春痘的雷射(光電)治療
雷射美白淡斑:淨膚雷射、粉餅雷射、光纖雷射比較及注意事項全攻略-美白全攻略7
3﹒黃禎憲皮膚科診所官網:<雷射光療
4﹒板橋黃皮膚科診所官網:<儀器介紹
5﹒微基百科:<雷射