皮肤激光与光子基础临床

1、皮肤激光与光子：基础与临床,中国医学科学院皮肤病研究所 周展超 2010年8月，南京,美容激光的发展,1960， Maiman，红宝石694nm激光 1961，掺钇钕石榴石（neodymium:yttrium-aluminium-garnet, Nd:YAG）激光 1962， 氩激光（argon） 1964，CO2激光 1965，Goldman，红宝石激光有效去除文刺 70年代中，氩激光首次被用来治疗血管性激光 1983年，选择性光热作用原理（Theory of selective photothermolysis） 脉冲激光年代 90年代初：脉冲强光/光动力 90年代中：射频技术 2000，

2、局灶性光热作用 2004, 非气化型点阵激光 2007，气化型点阵激光 2010，月光脱毛,美容皮肤科,专业与行业 皮肤科：专业 美容：行业 美容皮肤科 简单的说就是皮肤科学知识和治疗学方法在医疗美容行业中的应用 美容皮肤科是皮肤科的一个亚学科，仍然是皮肤科学，其各种基础和治疗方法均和皮肤科类似。 普通皮肤科：传统意义上的疾病 美容皮肤科：皮肤没有什么问题,治疗与美容,治疗性设备 色素性皮肤疾病 色素增加 色素减退 血管性皮肤疾病 血管瘤 浅表血管性皮肤疾病 其它： 痤疮 瘢痕 皮肤追生物、疣、痣,美容性设备 毛发疾病 脱毛 皮肤年轻化 嫩肤 皮肤松弛 皱纹,激光与光子,治疗性设备 Q开光激光

3、 Nd:YAG1064，532 红宝石、翠绿宝石 染料 长脉冲激光 染料激光585, 595 Nd:YAG532, 1064 Lumenis One-IPL(OPT) 光动力学治疗 准分子激光 痤疮治疗光子 点阵激光 Active FX (Lumenis Inc, USA) Fraxel (Reliant, USA) FX4 on Burane XL（WaveLight, Gemaney）,美容性设备 脱毛激光 长脉冲红宝石激光（694nm) 长脉冲翠绿宝石激光（755nm) 长脉冲半导体激光（800nm) 长脉冲Nd:YAG激光（1064nm) Lumenis One-IPL(OPT) 皮肤

4、年轻化激光 IPL ALA-IPL RF/E光 红外线激光 等离子技术 LED,目录,电磁辐射(光) 激光、强光、射频、LED、等离子体 基本理论 选择性光热作用原理 选择性光热作用原理的拓展 局灶性光热作用原理 光动力学治疗 基本技术 色素性皮肤疾病治疗技术 Q开关治疗技术 血管性皮肤疾病治疗技术 脉冲激光治疗技术 脱毛技术 皱纹与瘢痕 红外线激光技术、射频技术、皮表再生技术、点阵激光、等离子体、光调作用 色素减退性皮肤疾病治疗技术 光动力学治疗技术 空气动力学治疗技术,常用设备 科医人、赛诺秀、美中互利、悍马、奇致 治疗现状 色素性皮肤疾病 血管性皮肤疾病 瘢痕与皱纹 嫩肤治疗 白癜风,电

5、磁辐射,电磁辐射模拟图,C=f.,能量单位,能量(energy):J 能量密度(fluence or dose ):J/cm2 功率(power)：W=J/sec 辐射度（Irradiance):W/cm2, J/cm2 / sec,激光,LASER = Light Amplification Stimulated Emission Radiation LASER medium = Gas (CO2) Liquid (Dye) Solid (Nd:YAG) Semiconductors (Diode),激光,激光是如何产生的,？,+,+,+,e,e,e,+,+,+,e,e,e,Spontane

6、ous Emission,Stimulated Emission,P1,P1,P1,P2,P1,P2,激光谐振腔,Laser Medium (i.e. crystal, gas, dye),全反射镜,部分反射镜 （90%）,Pumping Cavity,Energy Source (i.e. flashlamp, electric current, laser),Nd:YAG 激光,YAG -Yttrium Aluminum Garnet Wavelength -1.06 micron (1064 nm), near I.R. pulses Pulsed Nd:YAG -Pulsed pump

7、ing lamp (flashlamp - e.g. Xe.),激光的特性,单色性 相干性 平行性 高能量和聚焦性,激光,光,平行性,非平行性,相干性,单色性,复合光,非相干,激光,普通光,激光与普通光,Nd:YAG Laser Head,YAG -Yttrium Aluminum Garnet Wavelength -1.06 micron (1064 nm), near I.R. pulses Pulsed Nd:YAG -Pulsed pumping lamp (flashlamp - e.g. Xe.),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,激光器的分类,连续激

8、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,激光的分类,连续激光,准脉冲激光,脉冲激光,脉冲激光：脉冲宽度与脉冲延迟,脉冲宽度 组织加热,脉冲延迟 组织冷却,脉冲强光(Intensive pulsed light)IPL,什么是IPL?,IPL = Intense Pulsed Light 简单的说就是光谱为500 1200 nm的位于可见光与近红外线这部分的光,IPL Head Components,Reflector,Linear Xenon Flashlamp,Filter Coating,Light Guide,IPL Broadba

9、nd Spectrum with Cut-Off Filters,脉冲模式,单一脉冲 多脉冲 传统脉冲 OPT脉冲,滤过性非相干性强脉冲光源(IPL)，如Photoderm（ESC/Sharplan,Norwood,MA,现为Lumenis, SantaClara, CA生产）是最具争议的光治疗技术之一 1994年首次试用于临床 1995年底被美国FDA正式批准用于治疗 IPL最初是由各大商业集团为满足市场对下肢静脉治疗新方法的需求而推出并发展起来的，对下肢毛细血管扩张的治疗效果绝对优于以往的治疗技术。 早期发现IPL一个重要优势是可以采用特殊的治疗模式将紫癜的发生率减至最低，而这种紫癜在在脉

10、冲染料激光（PDL）治疗中常见。 实际工作中发现IPL的适应症范围远远超过下肢毛细血管扩张。 IPL的应用、重复性和治疗效果的优劣还需要长时间的探索和评价。尽管如此，IPL目前被公认是治疗许多光老化体征的金标准。,简介,IPL,10多年前脉冲强光治疗还不十分成熟，各种治疗的参数尚不十分理想，也存在很多的争议，但是，进入21世纪以后，这项技术在皮肤科的广泛而成功的使用，逐渐成为美容皮肤科中重要的、不可或缺的治疗手段。,IPL,最初提出IPL较之短脉冲PDL更少引起紫癜的理论被证明是正确的，而且已被大量研究者证实。 目前，IPL的适应症除下肢静脉病变以外，还包括： 脱毛 面部毛细血管扩张 皮肤所有

11、部位的血管病变 瘢痕、色素沉着和皮肤异色症。 最近的新增适应症包括光老化的非剥脱治疗，即所谓的嫩肤或光子嫩肤。,IPL-波长,IPL可以通过选择合适的滤光片选择合适的波长来满足选择性光热作用理论的治疗要求。 血管中血液对光的吸收系数在较宽的波长范围内高于周围无血管的真皮组织。 Lumenis的IPL设备通过滤过，可以发射从515nm到大约1200nm的宽光带谱（其他IPL设备具有不同的波长输出）。 滤光片可以阻止低波长光线的发射。,波长,IPL输出的光谱是不一致，但分析显示10毫秒脉冲宽度时，尽管输出光的波长可以超过1000nm，但600nm黄光的发射强度最高，红光和红外线的强度明显减少。光治

12、疗头发射的光强度峰值位于600nm黄光区，最容易被鲜红色浅表血管选择性吸收。,波长,I型嫩肤： 色素及血管病变治疗： 515，550，560，570和590nm。 II型嫩肤 光子脱毛治疗和激活纤维母细胞 615，645，695和755nm。 IPL治疗成功的关键不仅需要滤过和消除闪光灯发射的短波长光线，还必需具有调节脉冲宽度和脉冲延迟时间的能力。 通过Windows操作系统下的编程语言可任意调节脉冲宽度，并精确调节与之相耦合的脉冲延迟时间：同步脉冲技术（synchronized pulsing）,第一代光子: Photoderm/1995/ESC 第二代光子: Vasculight/1998

13、/ESC 第三代光子: Quantum/2000/Lumenis 第四代光子: Lumenis one (OPT时代)/2004/Lumenis,光子的历史,第一代： PhotoDerm VL,1994年概念提出、1995年首次应用于临床 产品: Photoderm VL 波长：515-1000nm 计算机控制: 单一脉冲，或双脉冲、三脉冲 子脉冲宽度: 225 ms，延迟时间: 2-100ms，能量密度: 390J/cm2, 光斑大小: 835mm 治疗头/滤光头: 515， 550， 570， 595，610， 645 和695等。 适应症：血管性皮肤疾病,第二代IPL,1998年: 投入

14、临床 产品: Vasculight 特点: 增加了多功能性(加入了Nd:YAG治疗头)、有高峰值功率和短脉冲、增加了滤光片和治疗头。故能治疗色素性疾病和血管性疾病，并具有一定的脱毛功能,第三代IPL,2000年:投入市场 产品: Quantun SR 特点: 保持了多功能的特点,操作更方便,光子嫩肤概念的形成并成为这一技术的最大特点.,第四代IPL,2004年: 投入使用 产品: Lumenis One (王者) 特点: 保持了多功能性,增加了治疗头,全数据自动化电脑管理,具有智能化功能,核心技术是OPT技术对IPL发射的控制。,OPT技术:一种控制IPL精确发射的高端技术，如同套在野马身上的

15、缰绳，控制着治疗的全过程，提高了疗效也提高了安全性,IPL的发射,原始的光子技术:完全不可控,原始的光子技术:不完全可控,改进的光子技术:部分可控,OPT技术:完全可控,必须有强大的供电系统（9个大电容） 必须有精确的数据控制系统（高性能的电脑）,Pulse Type,强光的应用,血管性疾病 色素性皮肤疾病 光老化（皮肤年轻化） 皱纹 痤疮斑痕,射频技术,(radiofrequency energy，RF),什么是射频（RF）？,射频（radiofrequency energy， RF）是电磁辐射（electromagnetic）家族中的一个重要的但很小的成员。 无线电和微波都是电磁辐射能量，

16、他们统称为射频。 和所有其他波相关的现象一样，RF也具有波长和频率。 Cf,什么是射频（RF）？,电磁辐射波,电场 磁场 传播方向,射频在各个领域都得到了广泛的应用,电台、电视、收音机、手机和其他通讯设施，包括卫星通讯等 生活中一个非常常见的例子是微波炉，这种波长的电磁辐射对水有着非常好的作用。 在医学中利用RF具有快速加热机体组织的优势来进行治疗的，组织在较高温度（热量）下能治疗受损的组织或杀伤肿瘤细胞来达到治疗目的的。,RF的生物学作用,热学的作用。 RF热作用的程度取决于几个因素：辐射的频率、大小、形态、和照射部位的方位、辐射时间、周围的环境状态、热消散是否有效等。 除了能量大小外，频率

17、也是决定组织是否吸收RF并由此引起热学作用的重要原因。,RF对皮肤作用的特点,射频对机体的作用最大的一个特点就是它不受表皮色素的影响。 与皮肤的温度有关，温度越高作用越强。,FDA 切割 非气化性的皱纹治疗,单极射频,临床应用：紧肤,改善上睑皮肤松弛，也用来治疗面部的其他部位，包括双颊、颌部、颏下区等。 作用机制：能量（焦耳）=I2Zt当射频发射器工作时能将生物组织中电极极性反复迅速地改变，处于电场内充电的组织颗粒则以相同的频率改变其极性，真皮组织的天然阻抗（OhmS定律中的阻抗Z）对电子运动的作用便产生热量，电子运动所引起的这一摩擦便使得皮肤深层产生柱状分布的加热效应 。,作用机制,体内研究

18、表明，射频组织加热能产生双重作用。开始的作用是改变胶原，当能量破坏分子中的氢键时，能改变胶原分子中的三螺旋结构，从而导致胶原收缩。在胶元发生即刻性收缩以后接下来的便是在整个过程中会发生可以预料的、由于损伤所引起的更加明显的、渐进性、胶原收缩反应，这就是重新产生新的胶元，导致真皮的重建和增厚。,高能单极射频,疼痛、甚至要借助麻醉或使用镇痛药物 睾丸及眼对RF敏感 穿透深度难以控制 局部脂肪萎缩凹陷,射频的应用,单极射频：ThermaCool TC仪紧肤 双极射频： Synergy ，elosTM （E光） alma 双极射频 aluma, FACES双极射频,RF的类型,RF 会选择最直接和短的

19、途径流向地极 （当RF遇到阻抗时会产生热量) 单极RF: 热量在治疗头的释放最多.一部分流经组织，最后经过身体流向地极 双极射频: 大多数流经皮肤表层 FACES双极: 定向作用于较深层的皮肤组织,Confidential 8(3):149-153,未来,激光与光 联合不同波长的激光 IPL：OPT2 光动力疗法,序贯照射,正铁血红蛋白对1064nm激光的吸收性比氧合血红蛋白强3-5倍！,Cynergy MultiPlex 激光设计,Cynergy整合了两个独立的激光头脉冲染料和Nd:YAG激光。两个激光头独立运行，充分发挥各自的作用，系统顺序发射出不同波长的激光，之间有毫秒级的延迟，既可单独

20、用585或1064，也可用整合的MultiPlex，从而更有效地治疗各种血管病变。,现状,大多数表浅的皮肤血管性疾病都得到了有效的治疗 脉冲激光、强光等 部分鲜红斑痣和血管瘤治疗尚很困难 没有一种理想的脉冲激光 介入治疗 未来： 联合不同波长的激光 改进后的新型IPL 光动力疗法 联合治疗,嫩肤治疗,气化型治疗（ablative resurfacing)仍然是治疗光老化的金标准，但是副作用限制了其广泛使用，尤其黄种人色素沉着难以克服。 非气化治疗（non-ablative resurfacing)疗效虽然不及气化型治疗，但极少发生副作用，甚至无工休，因此很快普及深受人们欢迎,剥脱性嫩肤技术ab

21、lative rejuvenation,皮肤磨削治疗 脉冲CO2激光（10600nm) 脉冲铒激光(2940nm) 联合应用,非气化型治疗,非气化型治疗 血管治疗激光 红外线激光 LED 等离子技术 IPL/ALA-IPL RF 点阵激光（fractional laser) Active FX (Lumenis Inc, USA) Fraxel (Reliant, USA) Pixel (Alma, Isarel ),嫩肤治疗,在我国，Photorejuvenation被翻译成光子嫩肤。最初这是一种利用IPL治疗皮肤光老化的技术，治疗后患者皮肤外观能获得较大改善的治疗方法。 光老化: 皮肤色素

22、斑改变 毛细血管扩张 皮肤质地改变,IPL治疗,由于IPL是一种“复合光”，而且具有较长的脉冲宽度，因此对这三类皮肤损害都有一定的疗效。 如果就某一皮损的单独的治疗效果而言，IPL的疗效也许不及激光好，但是就嫩肤的综合效果来看，IPL仍然是非常有优势的* 。 需要一系列的多次的治疗后才能获得，这就是所谓的疗程。要取得较理想的疗效，每月进行一次治疗，连续3-5次治疗是必要的。 不同的作者报道的疗效是有差异的，但均显示出良好的治疗效果，尤其是对色素性皮损，见效快，而且疗效也高，也能有效地改善皮肤质地，治疗安全，副作用相对较少，几乎不影响患者的上下班。 *李光 周展超：脉冲强光对光老化的治疗作用 国

23、际皮肤性病杂志 2007,22(1):30-32,光子嫩肤联合治疗,多种方法联合治疗可增强光子嫩肤治疗效果。 1064nm 1320nm 微皮肤磨削术 肉毒杆菌毒素A 1064nm、1320nm和1450nm波长的光线可促进新胶原生成，明显改善真皮结构，进一步减少皱纹形成。,光动力学嫩肤(photodynamic skin rejuvenation, PSR),IPL与氨基乙酰丙酸（ALA；Levulan，DUSA Pharmaceuticals，Wilmington，MA）的光动力治疗联合，为严重光损伤皮肤的治疗提供了新选择 联合治疗具有美容功能 蓝光光动力治疗的替代疗法 治疗某些疾病如光线

24、性角化、早期皮肤肿瘤、囊肿性痤疮等。 Dermatol surg 2006, 32(6): 795-803,光老化的治疗,治疗机制： 拓展的选择性光热作用原理：血管和色素 真皮热刺激：嫩肤 细胞因子的释放 Altshuler GB, Anderson RR, Manstein D et al: Extended theory of selective photothermolysis. Lasers Surg Med. 2001;29(5):416-432,嫩肤机制,组织学层面： IPL治疗后表皮增厚100-300m，细胞极性更强，角质栓减少，新的皮突形成，弹力纤维病变减少，真皮新胶原形成。

25、胶原合成增加：例如组织学、组织化学等研究证实 细胞层面： IPL照射后纤维母细胞的确活性增加，细胞因此的分泌增加; 分子层面： IPL治疗后真皮成纤维细胞I前胶原和III前胶原mRNA表达增多。 型胶原、型胶原、弹性蛋白和胶原酶增加。 大鼠皮肤中基质金属蛋白酶（MMP-1）与组织基质蛋白酶抑制剂（TIMP-1）表达均增加。,Schroeter CA: J Cosmet Laser Ther 2003, 5(3-4): 206-207 Hernandez-Perez E, Dermatol Surg 2002; 28(8):651-655 吴迪: 临床皮肤科杂志 2005, 34(7):436 ） 吴迪: 临床皮肤科杂志 2006,35(6):357） 王利明: 中国美容医学杂志 2006, 15(2): 122-123 王利明: 中国美容医学杂志 2006, 15(5): 392-394） 王永贤: 中国美容医学杂志 2007, 16(7): 885-887）,射频装置,治疗现状,安全性: 非常好 电磁辐射对人体的影响? 疗效: 一定的疗效 见效较慢 联合治疗,痤疮,药物治疗仍然是不可替代的首选方法 各种激光与光子的治疗具有一定的疗效 安全性较高 但是目前的一些治疗尚存在疗效问题 ALA光动力疗法可能是一种理想的治疗选择,痤疮瘢痕的光疗非创伤性,红外光：1320nm、