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美容激光基础知识 1 什么是光 光具有两种含义 粒子性 光子电磁波 振幅 强度 波长或频率 Hz 光速 3x108m sec 真空 Amplitude Wavelength 2 电磁辐射波 电场磁场传播方向 C f 3 电磁波谱 4 电磁辐射 是能量的一种基本形式具有波的特性和粒子特性电磁辐射波包括 无线电 射频能 微波 红外线 可见光 紫外线 X线 和咖玛线 5 电磁辐射 激光脉冲强光脉冲紫外光射频能量 6 激光 7 LASER LightAmplificationStimulatedEmissionRadiationLASERmedium Gas CO2 Liquid Dye Solid Nd YAG Semiconductors Diode 激光 8 LaserTypes 9 e e e e e e SpontaneousEmission StimulatedEmission P1 P1 P1 P2 P1 P2 10 激光谐振腔 LaserMedium i e crystal gas dye ReflectiveMirrorR 100 PartiallyReflectiveMirrorR 90 PumpingCavity EnergySource i e flashlamp electriccurrent laser 11 Nd YAGLaserHead YAG YttriumAluminumGarnetWavelength 1 06micron 1064nm nearI R pulsesPulsedNd YAG Pulsedpumpinglamp flashlamp e g Xe 12 激光的特性 单色性相干性平行性高能量和聚焦性 13 激光 普通光 激光与普通光 14 Laser Collimated non divergent WhiteLight Non collimated divergent 15 Nd YAGLaserHead YAG YttriumAluminumGarnetWavelength 1 06micron 1064nm nearI R pulsesPulsedNd YAG Pulsedpumpinglamp flashlamp e g Xe 16 激光的分类 激光介质 气体激光染料激光固体激光化学激光 17 激光的颜色 波长决定了激光的颜色 不同波长的激光表现为不同颜色的光为了获取不同波长的光 需要不同的激光介质 18 激光器的分类 连续激光CO2 氩 氪 氪离子染料激光准连续激光或半脉冲激光铜蒸气激光脉冲激光Q 开关激光 19 激光的分类 连续激光 准脉冲激光 脉冲激光 20 脉冲激光 脉冲宽度组织加热 脉冲延迟组织冷却 21 激光的能量单位 能量 energy J能量密度 fluenceordose J cm2功率 power W J sec辐射度 Irradiance W cm2 J cm2 sec 22 激光 组织的作用方式 23 激光 强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 是影响穿透的重要因素传导 对组织不起任何作用 24 Lasers Blockedbycorneawater Notblockedbycorneawater 25 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驰豫和热驰豫时间 Thermalrelaxationtime 荧光光化学反应 26 组织吸收能量 高热区 热弥散 热驰豫及热驰豫时间 27 组织变性 时间相关温度相关 28 29 崩解 热变性 30 选择性光热作用selectivephotothermolysis 能为色基理想吸收波长的激光激光照射时间 脉冲宽度 必需短于色基的热驰豫时间高能量激光 31 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 物体所反射出来的光波长决定了物体的颜色 32 皮肤组织 皮肤是由不同来源的细胞和基质组成 具有不同的光学属性 吸收和反射光能力 不同皮肤结构能吸收或反射不同波长的光大多数光是能穿透皮肤的 皮肤组织这种对光吸收和反射的不同 为我们使用光进行治疗提供了可能性 33 光热作用 photothermolysis 色基 血红蛋白 黑素或文刺颗粒 吸收光子 photo 能量光子能量转变成热能 thermo 靶组织因热能的作用而毁坏或变性 lysis 靶组织毁坏机制 34 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 35 波长 穿透深度 皮肤的不同结构对的光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 就由可能做到选择性治疗靶基与周围组织颜色差异越大越好 36 波长 穿透深度 穿透深度 一定能量的激光穿透皮肤组织 能量衰减一半 能量发生明显衰减 时的深度 穿透深度与组织的性质和波长有关 当组织固定时 一般只与波长有关 对一个特定波长的光来说 照射特定的组织 其穿透深度是不会发生改变的 37 波长 穿透深度 治疗深度 治疗激光照射时能引起靶组织变性或销毁时的最大的皮肤深度 治疗深度与以下因素有关 波长的长短 能量密度大小 光斑大小 皮肤色素的深浅 治疗目的不同 皮肤的保护措施等 特定波长的激光 当增加能量密度或改变光斑大小 其治疗深度会增加 38 光斑大小 治疗深度 BySpotSize 39 能量大小 治疗深度 5 10 20 40 波长与穿透深度 因为皮肤中具有不同结构的细胞或成分 对光线具有一定的吸收或散射作用 因此光线在皮肤中会逐渐衰减皮肤对光的吸收系数 单位长度距离的物体吸收光子的能力 单位cm 1 41 不同波长的光对皮肤穿透 42 光对组织的穿透深度 0 0 05 0 1 0 15 0 2 0 25 400 500 600 700 800 900 1000 Wavelength nm EffectivePenetration cm 43 LightAbsorptionIntoTissue 44 PenetrationDepth Lasers 45 热限制 热驰豫时间 选择合适的光源结合不同色基对光吸收的特点 是选择性光热作用 选择性治疗 的第一步 关键问题是我们还必需将热量限制在治疗的靶位 使治疗本身具有选择性特点 热量并不具备选择性 它的作用是非特异性的 治疗的目的是合理地使用光源并将热量限制在靶位 46 热限制 热驰豫时间 当激光的照射时间 脉冲宽度 小于色基的热驰豫时间时 热能被最大限度地限制在靶位内 而不能有效地传递到周围组织中去 能量是守恒的 能量最终会转变为机械能 颗粒崩解 或化学能量 蛋白变性 释放出来 47 热限制 热驰豫时间 VesselDiameterThermalRelaxationTime20 m140 s50 m1 2ms100 m3 6ms300 m5 10ms 小的色基热量低无论加热还是散热都很快大的色基热量高无论是加热还是散热都比较慢 48 吸收 热变性 电磁辐射波中任何一个部分被吸收后均能导致热能的产生 当温度超过40 C时大多数蛋白质和核酸会发生变性变性与温度和时间均相关对蛋白质变性而言 要取得相同的凝固 加热时间每减少10倍 则必需将温度提高10 C 49 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 50 波长 长波长所携带的光能量 能穿透入深部组织光子携带的能量较低 治疗比较温和短波长所携带相同的光能量穿透较浅光子携带的能量较高 治疗较强烈 51 防护镜防护镜的标识 防护的波长范围该波长的光密度 Opticaldensity OD 在使用激光和IPL时均要求使用即便是佩戴了防护镜也不要直接看光束 52 脉冲类型与热选择性 53 能量 皮肤反应 非常重要 当深度增加时能量会衰减 54 热容量 冷却 热容量 物体温度上升或下降1 C所需要的能量冷却时间 热驰豫时间 55 热容量 冷却时间 小的物体 小的热容量 温度上升或下降较快如表浅的小的 淡色的损害或表皮大的物体 较大的热容量 温度上升或下降缓慢如深部的大的 黑色的皮损 56 延迟宽度 当脉冲宽度等于或短于靶组织的热驰豫 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驰豫 冷却 时间长时热将从靶组织内传到出来 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于或短于靶组织的热驰豫时间而应该长于表皮的热驰豫时间 57 热选择性 大的物体 小的物体 表皮 脉冲宽度20ms TRT80ms TRT10ms 58 热的选择性 Largeobject Smallobject 59 脉冲延迟 脉冲延迟应该较靶组织的冷却时间短 因此靶组织能充分地稽留热量 同时 脉冲延迟应该等于或长于表皮的冷却时间 这样允许表皮达到最大程度的冷却 60 光斑的作用 治疗深度受光斑大小的影响散射是主要要考虑的因素小光斑由于散射光子大量 丢失治疗深度浅大光斑由于散射光子被 聚合 在一起治疗深度提高快速的治疗 61 皮肤对光束散射效果及治疗深度 Calculatedfluenceprofilesfor3 mmand10 mmdiameterspotsizeofequalfluence 62 激光系统 63 治疗色素增加性皮肤疾病的激光系统 波长 500 1000nm脉度 10 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 64 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 65 绿色激光 穿透较浅 用以治疗表皮色素性疾病对雀斑和日光性黑子非常有效氧合血红蛋白吸收较好 可形成紫癜和色素沉着 66 红色激光 穿透较深可用来治疗表皮和真皮的色素性疾病氧合血红蛋白吸收差 不形成紫癜和色素沉着 67 近红外激光 穿透深对深色皮肤人种治疗有优势治疗文身和太田痣非常有效 68 GraphicalrepresentationoftheQ switched6 8nanosecondpulseduration determinedatmid pointheight eachsquareinthechartsymbolizing4ns 69 Q 开关激光适用于那些色素疾病的治疗 70 适应症 71 治疗终点 QS694nm 72 临床终点 QS1064nm 73 QS1064nm治疗终点 74 治疗血管性皮肤疾病的激光系统 波长 532nm 585nm 595nm 1064nm脉宽 长脉冲宽度 1 10ms 色基 血红蛋白靶位 血管内皮机制 蛋白质凝固 75 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 76 脉冲染料585激光 优点 波长覆盖吸收峰值 选择性好 缺陷 脉冲宽度过于窄小 穿透深度不理想临床 面部毛细血管扩张 鲜红斑痣 77 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 78 长脉冲1064激光 Nd YAG 优点 良好的穿透深度 有理想的脉冲宽度缺陷 选择性削弱 临床 深部的血管扩张 鲜红斑痣 79 脱毛激光 波长 694nm 755nm 800nm 1064nm脉宽 大于10ms色基 黑色素靶组织 毛乳头生长部位机制 热凝固变性 80 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叫红宝石小 81 半导体激光 800nm 红色色素吸收良好 但较红宝石和翠绿宝石激光差色素沉着的风险明显比红宝石和翠绿宝石小穿透深度明显要比上两激光深激光设备体积最小 易于搬运 82 Nd YAG激光 1064nm 红外线色素吸收性较差色素沉着的风险小穿透深度深只有毫秒级激光才能有效脱毛 83 磨削激光系统 波长 2940nm 10600nm脉宽 微妙色基 水靶位 表皮机制 磨削 热刺激 愈合机制 84 皮肤年轻化激光 波长 532nm 585nm 595nm 1064nm 1320nm 1450nm 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 85 血红蛋白为色基的激光 波长 532nm 585nm 595nm 1064nm脉宽 微妙至毫秒能量 引起血管亚损伤的能量机制 热对血管内皮细胞的刺激 并由此刺激血管周围III型胶原的增生 86 水和胶原为主要色基的激光 波长 1064nm 1320nm 1450nm RF