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【超皮秒技术讲堂】超皮秒无创嫩肤怎能不知道LIC和LIOB?

2021-01-09 14:30:27



PicoWay超皮秒

小伙伴们,大家好~~

上期《超皮秒技术讲堂》推出后,

受到了习惯性好评

【超皮秒技术讲堂】超皮秒PicoWay无创焕肤新思路

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小美听说很多朋友对

PicoWay的Resolve模式作用于表皮和真皮损伤的机制

傻傻分不清,

今天的【超皮秒技术讲堂】我们就来说说

LIOBLIC那些事儿吧~



有言在先


本文PicoWay®Resolve™组织学表皮(LIOB)和真皮(LIC)损伤作用机制》Kevin Schomacker博士和Jayant D.Bhawalkar博士根据丰富的临床经验总结撰写。


简介


PicoWay的Resolve模式可产生聚焦于皮肤上的高强度光斑阵列。该强度足以触发表皮和真皮损伤的非热能光学机械机制,反之可导致组织重建。临床效果是改善皮肤的不规则性,包括减少色素性病变和胶原蛋白重塑。


采用Resolve手具在1064nm和532nm下进行治疗后表现出的组织学结果表明,表皮和真皮存在激光诱导损伤,其取决于激光治疗的强度水平。一个研究中心报告称较低激光能量下可发生真皮损伤,而较高激光能量下可发生表皮损伤。这些损伤已被假设为激光诱导光学击穿(LIOB)导致的空泡形成。我们在此对该假设进行分析,并探讨其在表皮和真皮中的有效性。


背景


激光诱导光学击穿(LIOB)需要自由电子。激 光可通过多光子电离过程和/或发色团辅助(热离子) 过程诱导产生自由电子。以下速率方程描述了通过 产生自由电子发生的光学击穿过程:


通过多光子和/或发色团辅助过程产生自由种子电子后,级联雪崩过程接收,从而导致光学击穿。对于用户,可通过突然中断或可见闪光(称为等离子体)识别光学击穿。


多光子击穿的临阈强度数量级为1013W/cm2,高于任何市售点阵皮秒激光器生成的强度,包括PicoWayResolve手具。因此,激光诱导光学击穿(LIOB)有赖于发色团辅助通道,需要存在对激光波长具有较强吸收性的靶标。皮肤中的特定靶标包括黑色素和血红蛋白。

 

从图1中可以看出,当吸收系数为零时,临阈强度多光子引发的击穿的临阈强度数量级为1013 W/cm2(范围为5x10123x1013)。但在存在充分吸收发色团的情况下,发色团引发的击穿可能导致临阈强度降低至2x1010 W/cm2。对于黑素体,吸收系数约为1000 cm-1 [2],因此,预期发色团辅助击穿的阈值约为1010 W/cm2,两种波长下很容易通过PicoWay Resolve达到该值



表皮和真皮光学机械损伤


PicoWay Resolve1064nm2.9mJ/µbeam)和532nm1.5mJ/µbeam)波长下可在皮肤表面产生的强度分别为5x1010W/cm23x1010 W/cm2很明显,表面的强度过低,无法通过多光子电离产生自由电子,但是足以实现自由电子的发色团辅助注入。表皮内的黑色素作为发色团辅助启动自由电子生成的雪崩级联。因此,如组织学中所示(图2),在足够高的强度下,我们很容易看到表皮内激光诱导光学击穿(LIOB导致的空泡。


2中,观察到表皮中存在3处表皮LIOB损伤,间距大约为0.6mm。该间距与聚焦光斑间的设计距离一致。除表皮LIOB外,还在紧邻各处表皮损伤下方的乳突真皮层内看到微量出血。


这些小量微出血在临床上可解释为瘀点,其消退速度出奇地快,面部瘀点通常在一天或两天后消退。


一旦形成等离子体,等离子体便可高度吸收激光能量,使得等离子体下方的组织不受激光能量的影响。在足以导致LIOB(等离子体)的较高激光强度下,可观察到LIOB损伤下方存在微量出血,这最有可能是等离子体膨胀发出的冲击波所致,并非由传播到真皮内的激光光子直接造成。4

 

在不足以导致LIOB(等离子体)的较低激光强度下,激光电子传播到真皮内,导致损伤。然而,即使光束聚焦在皮肤内500微米深度,但散射光可导致真皮内强度迅速下降。500微米深度处的强度约为0.8x1010 W/cm2,低于光学击穿的阈值(多光子或发色团辅助自由电子生成),但是其强度仍然足以导致真皮内产生机械应力和激光诱导空穴效应(LIC在图3中,组织结构显示了较低能量下真皮内存在非热能光学机械组织损伤。在较高倍数放大条件下,存在黑素体的区域内可观察到表皮空泡化。


图 3.采用Resolve1064nm和Resolve532nm治疗后一天对皮肤进行活组织检查,结果显示真皮浅层存在损伤。真皮损伤之间的间距与聚焦光束之间的间距一致。


左图采用1064nm、2mJ/µbeam进行了治疗。右图采用1064nm、2 mJ/µbeam和532nm、0.3 mJ/ µbeam进行了治疗。(医学博士A.Ribe提供)


结论


在较高激光能量下进行治疗时可观察到表皮LIOB,在较低激光能量下进行治疗时可观察到真皮LIC对于这种观察结果的一种解释如下所述。在超过光学击穿阈值的较高激光能量下,我们预期仅有表皮LIOB,因为表皮通量是真皮通量的6倍,因此种子电子诱导可能首先从这里开始。诱导后,剩余激光能量被等离子体高度吸收,只有少量能量到达真皮。因此,较高能量下很难产生真皮损伤。我们将能量降低到接近或低于阈值,可减少表皮发生激光诱导光学击穿的可能性。现在,更多的能量可到达真皮,产生损伤。然而,由于真皮内的强度低于LIOB阈值,因此LIOB不可能导致真皮损伤。计算表明,PicoWay的峰值功率较高,导致真皮内的能量仍然非常高,该能量足以使真皮内产生光学机械应力和空穴,与组织学观察结果一致。2,4

 

空穴尺寸和应力取决于发色团的密度。每个发色团产生一个小空穴,存在很多发色团的情况下,单个空穴结合形成一个较大的空穴。空穴塌陷发出冲击波,可能撕裂组织。LIC病变周围若有热损伤也非常少。在较低激光能量下,我们仍期望看到表皮内以色素为靶标的黑素体空泡化,而不是LIOB


尤其是对浅色皮肤类型而言,发色团密度高于 表皮色素的真皮结构示例包括:黑色和棕色发根、 血管和色素细胞的真皮巢穴。


LIC与LIOB


从临床角度看,直接真皮损伤对真皮重建的影响应大于表皮LIOB引发的间接细胞因子级联。

 

与市场上的同类竞争产品不同,PicoWay Resolve专用于诱导真皮损伤(LIC),直接影响真皮重建。与主要显示色素沉着改善的竞争产品不同,PicoWay Resolve也可直接诱导真皮重建。应该强调的是,真皮损伤越持久,真皮重建越卓越且持久。尽管具有相当广泛的持久性真皮影响,但患者经历的停工期极短。只需化淡妆,患者就可以在术后立刻重返工作岗位,并且不会被人发现任何治疗或不适迹象。­LIC周围没有热损伤是停工期极短或没有停工期最可能的原因。

 


图4所示为5次治疗后12周时的典型结果。患者面部色素、亮度和纹理均表现出极好的改善。


图4.采用PicoWayResolve 1064nm手具进行5次全脸治疗后(每月一次)的典型结果。受试者色素、亮度和纹理表现出极好的改善。(医学博士E.F.Bernstein提供)


参考文献




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