Биофизика ласера за ресурфејсинг лица

Концепт селективне фототермолизе омогућава хирургу да одабере таласну дужину ласера коју максимално апсорбује циљна компонента ткива - хромофор ткива. Главни хромофор за угљен-диоксидне и ербијум:YAG ласере је вода. Могуће је нацртати криву која одражава апсорпцију ласерске енергије водом или другим хромофорима на различитим таласним дужинама. Потребно је имати на уму и друге хромофоре који могу да апсорбују талас ове дужине. На пример, на таласној дужини од 532 nm, ласерску енергију апсорбују оксихемоглобин и меланин. Приликом избора ласера, потребно је узети у обзир могућност конкурентне апсорпције. Додатни ефекат конкурентног хромофора може бити пожељан или непожељан.

Код модерних ласера који се користе за уклањање длака, циљни хромофор је меланин. Ове таласе може апсорбовати и хемоглобин, који је конкурентни хромофор. Апсорпција хемоглобином такође може довести до оштећења крвних судова који снабдевају фоликуле длаке, што је непожељно.

Епидермис се састоји од 90% воде. Стога, вода служи као главни хромофор за модерне ласере за ресурфејсинг коже. Током ласерског ресурфејсинга, интрацелуларна вода апсорбује ласерску енергију, одмах кључа и испарава. Количина енергије коју ласер преноси на ткиво и трајање овог преноса одређују запремину испареног ткива. Приликом ресурфејсинга коже, потребно је испарити главни хромофор (воду), док се минимална количина енергије преноси на околни колаген и друге структуре. Колаген типа I је изузетно осетљив на температуру, денатуришући се на температури од +60... +70 °C. Прекомерно термичко оштећење колагена може довести до нежељених ожиљака.

Густина енергије ласера је количина енергије (у џулима) примењене на површину ткива (у цм2). Стога се густина енергије изражава у Ј/цм2. За ласере угљен-диоксида, критична енергија за превазилажење баријере аблације ткива је 0,04 Ј/цм2. За ресурфејсинг коже обично се користе ласери са енергијом од 250 мЈ по импулсу и величином тачке од 3 мм. Ткива се хладе између импулса. Време термичке релаксације је време потребно да се ткиво потпуно охлади између импулса. Ласерски ресурфејсинг користи веома високе енергије за готово тренутно испаравање циљног ткива. Ово омогућава да импулс буде веома кратак (1000 μs). Сходно томе, нежељена проводљивост топлоте на суседна ткива је минимизирана. Специфична снага, обично мерена у ватима (W), узима у обзир интегрисану густину енергије, трајање импулса и површину третираног подручја. Уобичајена заблуда је да мања густина енергије и густина снаге смањују ризик од ожиљака, док у ствари мања енергија спорије кључа воду, узрокујући већа термичка оштећења.

Хистолошки преглед биопсија узетих одмах након ласерског ресурфејсинга открива зону испаравања ткива и аблације, са базофилном зоном термичке некрозе испод ткива. Енергија првог пролаза апсорбује се водом у епидермису. Једном када се нађе у дермису, где има мање воде за апсорпцију ласерске енергије, пренос топлоте узрокује веће термичке повреде са сваким наредним пролазом. Идеално, већа дубина аблације са мање пролаза и мање проводљивом термичком повредом резултира мањим ризиком од ожиљака. Ултраструктурни преглед папиларног дермиса открива мања колагенска влакна организована у веће колагенске снопове. Након ласерског ресурфејсинга, како се колаген производи у папиларном дермису, акумулирају се молекули повезани са зарастањем рана, као што је гликопротеин тенасцин.

Модерни ербијумски ласери могу емитовати два снопа истовремено. Међутим, један сноп у режиму коагулације може повећати оштећење околног ткива. Такав ласер узрокује већа термичка оштећења због повећаног трајања импулса и самим тим споријег загревања ткива. Супротно томе, превише енергије може изазвати дубље испаравање него што је потребно. Модерни ласери оштећују колаген топлотом која се ствара током млевења. Што је веће термичко оштећење, већа је синтеза новог колагена. У будућности, ласери за млевење који се добро апсорбују водом и колагеном могу пронаћи клиничку примену.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]