皮肤外科系列讲座(十三)——皮肤外科领域的激光、强光、射频治疗及其他光疗技术
2024-05-19
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生 二薹查垦:兰 !至! 蔓 鲞箜 湖—Ch—inese Journal of Aesthetic Medicine.Sep.2009.Vo1.1 8.N0.9 1 345 皮肤外科系列讲座(十三) 皮肤外科领域的激光、强光、射频治疗及其他光疗技术 李航 (北京大学第一医院皮肤科北京 1 0008 3) 激光等一系列光疗技术在皮肤科领域的应用是皮肤外 科治疗手段的重大突破,它不仅标志着皮肤外科从普通手术 进入到微创时代,而且把皮肤科与医疗美容更紧密的结合在 了一起,大大拓展了皮肤科医师的医疗范围。 在这里我们应该记住一些前辈和标志性的事件。二十世 纪5O年代,美国辛辛那提大学皮肤科主任Goldman第一个 尝试用激光治疗皮肤疾患Ⅲ。二十世纪8O年代早期,哈佛大 学的Anderson与Parrish研发出脉冲式染料激光并提出 选择性光热分解理论。Anderson等还最早应用激光治疗色 素性损害和文身 ]。Garden等领导了脉冲式染料激光的研 究,David和Fitzpatrick开创了激光塑形技术,Alster等 率先利用激光脱毛 ]。到今天激光等光疗技术已经成为皮肤 科不可或缺的重要治疗手段,而且新的技术和机器还在不断 增多,适应证也在不断增加。激光等光疗技术涉及内容非常 庞杂,而且进展极其迅速,限于篇幅,本文仅就基本概念和适 应证做一介绍。 1 基本概念和理论 皮肤外科领域所涉及的光疗目前包括激光、强光、射频 治疗等,以及光动力检查和治疗。紫外线治疗银屑病、利用蓝 光和红光治疗痤疮等无创治疗没有列入本文范围。 光又称为电磁辐射,不同波长的光由于性质差异分别给 予了不同的名称。波长最短的光是伽马射线(gamma rays)和 x线,然后是紫外线(200 ̄400nm),从400 ̄700nm是可见光 (从紫光到红光,波长依次变长),比红光波长更长的分别是 红外线和微波、无线电。微波和无线电又统称为射频。世界上 不同物质有不同的颜色,是因为不同物质对不同波长的光有 特异的吸收和反射,所以如果根据物质的特异吸收光谱给予 较大能量该波长的光进行照射,理论上讲可以特异地破坏该 物质,这就是很多激光等光疗技术治疗皮肤疾患的基本原理。 除了选择特异波长的光,要想破坏靶色基(P,JI要破坏的 组织),还要让光具有足够能量,于是激光被医师和光学物理 工作者所利用。激光首先是光,波长从短到长,可以属于紫外 线、可见光、红外线等,但是激光同时又具有几个重要特性[2]: ①单色性:普通光和太阳光包含多个波长的电磁波,而特定 激光只有一个波长;②相干性:同一激光束,其内光的性质高 度一致;③平行性:激光被发射后,很少发生弥散,传播过程 中能量消耗很少;④高能量:激光本身的特性使其能够针对 特异靶色基施加高能量。为了产生特异的激光,就需要用外 在能源激发特异的介质。习惯上根据不同介质给予激光命 名,例如红宝石激光,翠绿宝石激光,Nd:YAG(钇钕石榴石)激 光,C0。激光等。个别情况下,在不同条件时一种介质能够产 生不同波长的激光,所以现在推荐论述激光种类时应同时讲 出介质和波长,例如:Nd:YAG激光532nm,色素性染料激光 5lOnm。 从临床角度看,除波长和能量外,还有几个重要问题需 要解决:①光刺激作用,有研究证实一定能量的光能够影响 血液循环和胶原合成;②光动力反应,即光氧化反应和即刻 细胞毒素反应,这种作用可以破坏组织;③光热和光机械作 用,光能转变为热能,使靶组织变性、坏死,甚至发生组织结 构物理性崩解 。值得注意的是当特异波长的高能量光照射 组织后,上述很多反应会从靶色基向外扩散,尤其是热效应。 试想如果激光连续照射靶组织,不仅靶组织被破坏,而且周 围非治疗区域组织也会因为热能扩散而被烫伤甚至发生坏 死。如何尽量减少对靶色基周围组织的影响呢?研究证实 ], 细胞对热的承受能力不仅与温度有关,还与加热时间有关。 加热时间短,细胞所能承受的温度相对越高,所以利用光治 疗时应该在尽可能短的时间里把靶色基的温度尽量提高使 其破坏,而其周围组织因受影响时间短而免受牵连(相同时 间内靶色基吸收的能量大于周围组织)。我们把靶色基的热 能向周围组织传导的过程叫做热弛豫,把靶色基受照射后温 度降低一半的所需时问叫做热弛豫时间。如果光疗时控制每 次照射时间短于或等于靶色基的热弛豫时间,就能达到上述 目的,于是脉冲激光被研究出来。所谓脉冲激光是指能够根 据需要调整的间断发射的激光,每发射一次,称为一个脉冲, 脉冲持续的时间则叫做脉冲宽度。脉冲激光又分为长脉冲激 光(脉宽为毫秒级)和短脉冲激光(脉宽为纳秒级)。常被谈及 的Q一开关实际就是一种控制脉冲的技术。当然并不是任何 时候都需要脉冲激光,也不一定任何时候都是脉宽越短越 好。相关参数要根据治疗目的和靶色基来决定。总结激光治 疗的原理:①利用了激光的特性;②遵循了选择性光热作用 原理 。 强光不是激光,它是指闪光灯发出的一组500~1 200nm 的混合光,当然通过滤光片可以获得相对特异的一组光,比 如利用590nm的滤片,就可以获得590 1 200nm的光 ]。强 光治疗的机制同样是选择性光热作用,需要设置脉宽口]。与激 光不同的是它的能量没有激光大,治疗相对温和,同时由于 它是一组光,所以一次治疗可以针对多个靶色基,同时解决 多种问题。不足之处在于相对需要治疗的次数多,部分适应 证效果不如激光。 1346 中固美容医学2009 q-9 j第18卷第9期Chinese Journal of Aeslhelie Medicine.Sep.2009.Vo1.18.No.9 射频在光谱中波长最长能够进入真皮(波长越长,穿透 越深),它的治疗原理也是选择性光热作用,靶色基是水,而 胶原组织富含水分,所以射频可以深入真皮破坏老化的胶 原,促进新胶原合成,从而发挥嫩肤紧肤的作用 。 光动力诊治本质上仍是选择性光热作用的实践。给予患 者外涂或静脉应用光敏剂,这些光敏剂通常为卟啉前体,例 如。氨基酮戊酸或甲基氨基酮戊酸,在体内酶的作用下它 们转变为真正的光敏剂一卟啉。由于肿瘤、病毒感染等部位 处于高代谢状态,血管瘤血液丰富,所以光敏剂会在这些部 位富集,给予光照或激光照射,就可以起到诊断或治疗的作 用。破坏组织的机制是卟啉在光的作用下产生了单态氧和自 由基 。 2激光分类和命名 目前激光种类繁多,总给人眼花缭乱的感觉。根据激光 发射的模式可分为连续激光,半连续激光和可控性脉冲激 光。临床应用历史最悠久的激光都是连续激光,诸如连续c0。 激光,它主要是通过热效应连续破坏组织,不具可调}=卒.性。半 连续激光是指激光发射有间隔,但间隔很短,也不具调控性, 临床上以铜蒸汽激光为代表,临床效果等同于连续激光。从 二十世纪9O年代起国内开展的新技术激光基本属丁町控性 脉冲激光,即激光脉宽可人为调控。有些激光为达到纳秒级 脉宽,采用了Q开关技术,所以就称为Q开关激光。 现今临床上应用的连续激光和半连续激光基本只有连 续cO 激光一种。一般称呼c0 激光都是指这种激光(区别于 脉冲c0 激光)。对于脉冲激光,一般命名包括脉冲形式、介质 和波长。诸如Q开关红宝石激光694nm。有时表达一类激光 时,可以根据共性命名,比如红外线激光就是指波长处于红 外线区间的激光。此外,还有人根据适应证命名激光,比如脱 毛激光,血管激光等。更为形象的是,有人根据适应证区分激 光为去黑激光、去红激光等,分别对应的是治疗色素性疾患 的激光、治疗血管疾患的激光。了解激光的分类和命名原则, 对于交流激光治疗经验很有用处。 3激光等光疗技术的适应证 3.1皮肤血管性疾患的治疗:光疗治疗皮肤血管性疾患的机 制是:以血红蛋白为靶色基,一方面使红细胞变性坏死形成 血栓,最终破坏相应血管;另一方面借助热传导效应 接破 坏血管。血红蛋白有多个吸收峰,在选择时要充分考虑波长 与穿透深度的关系。病变位置越深,光波的波长需要越长。另 外还要考虑脉宽,血管瘤等病变是由大小不等的血管构成, 所以一般脉宽选择应小于中小血管的热弛豫时间,这样做对 周围组织影响小。 目前常用于血管性疾患治疗的光疗种类有 ]:595nm脉 冲染料激光、532nm倍频Nd:YAG激光,1 064nm Nd:YAG激光, 光动力疗法、强光治疗。毛细血管扩张、血管痣、草莓状血管 瘤治疗效果较为理想,较深较大的血管瘤效果不佳,对于鲜 红斑痣因皮损深浅形状不同而有很大的差异。对于毛细血管 扩张这样的皮损,可能1~2次治疗就能取得良好疗效,而对 于血管瘤,常需要多次治疗,间隔时间2~3个月。 3.2色素性疾患的治疗:皮肤色素性疾患包括许多病种,常见 适应证如_卜。 3.2.1雀斑:属于表皮病变。可选用Q开关510nm、532nm、 694nm、755nm激光或相应波段的强光 ]。治疗效果理想,但是 需要多次治疗,治疗后要防晒。 3.2.2太田痣与伊藤痣:属于真皮病变。常选用Q开关红宝石 激光(694nm)、Q开关翠绿宝石激光(755nm)、Q开关Nd:YAG 激光(1 064nm)以及相应波长的强光 ]。一般治疗需要3次以 上,间隔2~3个月,有人认为问隔时间长一些较好。 3.2.3颧部褐青色痣:属于真皮病变,位置比太田痣浅。选用 Q开关红宝石激光(694nm)、Q开关翠绿宝石激光(755nm)效 果更好一些 。 3.2.4文身:红色文身选用510nm、532nm波长的绿色激光治 疗,绿色文身选用Q开关的红宝石和翠绿宝石红色激光治 疗,黑色文身选用红色激光或1 064nm波长激光,后者尤其适 合肤色较深者 ]。值得注意的是,并不是所有文身都能被彻底 清除,这与文身所用的材料以及颜色有密切关系。 3.2.5其它:脂溢性角化、单纯性雀斑样痣、目光角化、斑痣等 病变多采用皮肤外科其它手段治疗,即使采用激光治疗,也 部是应用的单纯热损伤原理,与选择性热解作用无关。常用 的激光有连续C0。激光、脉冲C0。激光,铒激光等。另外,还有 人尝试用激光或强光治疗咖啡斑、黄褐斑、炎症后色素沉着, 疗效并不十分确定,还有待进一步研究。 3.3脱毛治疗:光疗脱毛靶色基是毛囊毛干中丰富的黑素。然 而,决定毛发生长的是狭部和乳头部位的干细胞,此部位反 而黑素不多,故而利用光疗进行脱毛如同治疗血管疾患一 样,可能是问接利用了选择性热解作用,需要靠热传导破坏 干细胞。此外,脱毛治疗还与毛发的生长周期有关,理论上讲 只有生长期的毛发对光疗敏感(含丰富的黑素),所以脱毛治 疗必须进行多次,待休止期和退行期毛发逐渐转变为生长期 毛发后,还需再次治疗。根据毛发生长周期,光疗脱毛一般间 隔期2个月左右比较适宜。毛发越浓密,效果会越好。 脱毛可以选择激光和强光 ]:常用激光有半导体激光 800nm、翠绿宝石激光755nm、Q开关或长脉冲Nd:YAG激光1 064nm(多位暂时性脱毛)。应用强光脱毛时,常选用645nm、 695nm、755nm滤片。 3.4嫩肤:嫩肤是一个生活化的口语,从医学角度说实际是要 解决色素斑、血管扩张、皱纹、瘢痕和肤质粗糙的问题。目前 嫩肤技术分为剥蚀性和非剥蚀性两种。 剥蚀性技术本质上就是磨削,即从表皮往下,逐层破坏 尘里薹查堕 !里! 笙 堂第9期Chinese Journal ot Aesthetic Medicine.Sep.2009.Vo1.18.No.9 1347 皮肤组织。较为常用的是脉冲c0。激光和铒激光。它们的靶色 基都是水,组织吸收激光能量后其中水分迅速汽化,进而组 织本身被破坏。脉冲c0。激光能够产生5O~6O m的坏死区 域,同时还造成50g ̄m的热损伤区。由于有良好的组织凝固作 用,所以该治疗出血少,易操作。研究认为除了磨削作用外, 脉冲cO 激光还有良好的紧肤作用。水对铒激光的吸收作用 更好,所以铒激光对组织的破坏作用能效更高,即较小能量 就可以获得很好的剥蚀效果,但是它每次作用的范围较小。 总体比较而言,铒激光治疗时比脉冲c0 激光痛苦小,更精 细,但是相对容易出血,治疗相同范围皮肤时需要更多的次 数。对于黄种人来说,实施激光磨削一定要特别慎重,避免发 生不可逆转的瘢痕和色素变化 。 非剥蚀性技术主要包括强光、红外光谱区激光和射频。 对于强光和激光治疗色斑和血管疾患前文已经有所讨论,由 于强光和部分激光还包含水特异吸收的光谱,而且本身波长 较长穿透性好,故而它们也对胶原发挥作用,可以用来去除 老化胶原,促进新胶原合成。常用的红外光谱区激光有Q开 关Nd:YAG 1 064 nm激光,Nd:YAG 1 320nm激光,半导体1 450nm 激光 。射频波长长,能量低,以水为靶色基,所以它对皮肤老 化有很好的疗效,而且痛苦小。 近年在嫩肤领域还出现了一些新技术E23:①基于局灶性 光热作用原理的点阵激光:该激光属于红外光,作用于皮肤 后只在真皮层形成局灶性损伤,每个局灶性损伤之间组织正 常,而且该激光对表皮层损伤很小,故此该技术对瘢痕等胶 原病变效果好,愈合快,基本没有误工期;②光调作用光疗: 所谓光调作用是指利用非光热作用调节细胞代谢。目前已经 用于临床是LED 590nm光源,它的标靶为皮肤内各种细胞, 尤其是成纤维细胞等与皮肤生长有关的细胞,作为冷光由于 没有热作用,所以治疗没有痛苦,副作用很少;③等离子技 术:原理是利用超高频辐射使氮气离子化,形成毫秒级的等 离子脉冲,作用于皮肤。它的好处是通过调节可以自由选择 发挥剥蚀作用和非剥蚀作用。上述新技术出现时间尚短,还 需要长时间观察以明确疗效和副作用。由于嫩肤是正常人对 更高品质生活的需求,所以对治疗的安全性、舒适性要求很 高,故此目前多主张采用强光、射频这种适应证覆盖广、能量 低、副作用小的治疗手段。 3.5瘢痕治疗:近年研究证实,瘢痕形成早期,脉冲染料激光 585nm和强光590nm能够通过作用于血管而抑制瘢痕生长 。 3.6肿瘤等增生物的诊断与治疗:对于肿瘤等增生物(包括病 毒感染形成的增生物),多采用连续cO。激光治疗,脉冲C0 激光和铒激光等剥蚀性激光也可以发挥同样效果。近年光动 力诊治在该领域发挥重要作用。目前常用的光敏剂是。氨 基酮戊酸和甲基氨基酮戊酸。后者比前者组织穿透性更好。 作为诊断,最好利用伍德氏灯,该灯光谱对于卟啉吸收最好。 作为治疗,应该选择红光或红光波长区间的激光,这主要是 考虑到红光作用的深度更深。 4皮肤外科光疗的注意事项啪 皮肤外科光疗技术多数是有创的,而且治疗效果在不 同条件下会有较大差异,所以正确掌握各种光疗技术的适应 证、让患者对治疗效果有正确的期待值并能够理解可能发生 的并发症非常重要。针对黄种人的有创治疗比高加索白种人 更容易发生色素沉着和瘢痕,所以治疗前还要充分了解患者 皮肤性质,必要时先小片实验性治疗。 光疗前各种参数的设定非常重要,要依据经验因人而 异,常用参数包括光斑大小、能量密度、脉宽等。治疗过程中 为了避免并发症,表面冷却非常关键,不同机器有不同的冷 却方式,切不可忽视。治疗后一般患者都有一个恢复期,必须 要求患者严格自我护理,注意防晒。治疗后护理不当也是光 疗并发症的重要原因。 皮肤外科领域的光疗是一门交叉学科,是医师和光物理 工作者密切合作的成果。相信随着科技的发展,还会有越来 越多的新技术诞生,皮肤科医师的工具会越来越多,也会有 越来越多的患者从中受益。 [参考文献] [1]Coleman WP 3rd,Hanke CW,Omntreich N,et a1.A history of dermatologic surgery in the United States[J]J Dermatol Surg,2000,26 (1):521 1. 【2]何黎,刘玮.皮肤美容学[M].北京:人民卫生出版社,2008: 141 208 [3]Anderson R R,Parrish J A.Selective photothermolysis:pmcise microsurgery by selective absorption of pulsed radiation[J].Science, 1983,220(4596):524—527. 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