周围色基竞争吸收最少，且当 脉宽等于或小于该组织的热弛 豫时间时，激光所产生的热效 应仅限于靶组织，而不引起周
宽度）必需短于色基
的热驰豫时间
• 高能量激光
围组织热损伤和瘢痕。
31
靶组织毁坏机制
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)
• 手具
– CPG治疗头 – CAP治疗装置
• 气化型局灶型皮表重建 (ablative fractional resurfacing)
– 10600nm(Lumenis)
• 气化性点阵 (ablative fractional laser)
– 2790nm (Cutera) – 2940nm (Alma, Fotona, Palomar,wavelight, Sicton) – 10600nm (Lumenis,, Alma, Reliant)
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。
17
激光/光组织影响的类型

光热效应：组织的凝固与汽化取决于吸收，激光 脉冲大约0.5毫秒或稍长。 光机械效应：组织分裂，脉冲激光约0.2微秒或稍 短。 光化学作用：对化学组织键的直接损坏或在使用 PDT药物下出现的化学反应。 光生物刺激作用：使用低能量激光刺激组织细胞 反应。 选择性光解作用：特殊波长与脉冲宽度配合，在 靶目标组织上获得最佳效果而同时对周围组织产 生最小的影响。
41
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。
42
热限制/热驰豫时间
Vessel Diameter 20 m 50 m 100 m 300 m
32
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。
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皮肤结构
黑色素
血管中血红蛋白
毛囊皮脂腺以及水
Light Absorption Into Tissue
100,000 10,000
Er:YAG
Melanin
1,000
Absorption Coefficient (per centimeter)
100
10 1.0 0.1 0.01 0.001
Hemoglobin
Water
CO2
Oxyhemoglobin
激光的特性
• • • • 单色性 相干性 方向性 高能量和聚焦性
激光
普通光
激光与普通光
Laser
White Light
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
8
激光器的分类
Laser Head
Mirror Cylindrical Waveguide Nd:YAG Rod
美容激光与光子基础知识
昆明医科大学附一院皮肤科/医疗美容科 杨智 何黎
目录
• • • • • • 激光与激光器 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 强脉冲光技术 其他能量
激光与激光治疗仪器
Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation
• 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）
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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
21
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，形成紫癜和色 素沉着风险较低
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 Broadband Spectrum with Cut-Off Filters
局部产生高热
毛发再生组织 热坏死
局灶性光热作用原理
Fractional means 点阵意义
Shot
Healing process
Normal skin
CO2点阵激光-组织相互作用
•激光气化部分皮肤组织 •热刺激导致部分组织热变性 •启动组织修复过程 •成纤维细胞活跃 •胶原组织增生 •组织致密 •缓解皮肤松弛、治疗皱纹、萎缩 性瘢痕等
Spontaneous Emission
P1
+
e¯
e¯
P1
+
Stimulated Emission
+
e¯
P1
+
e¯
P2
e¯
+
P1 P2
+
e¯
4
激光谐振腔
激光介质
(i.e. crystal, gas, dye)
全反射镜
R- 100%
部分反射镜
R- 90%
能量源 (i.e. flashlamp, electric current, laser)
激光的分类
连续激光
准脉冲激光
脉冲激光
连续激光VS脉冲激光
激光常用的参数
激光 / 光组织影响
反射
散射
传输
吸收
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
• 散射：是影响穿透的重要因素
• 传导：对组织不起任何作用
• 吸收：只有能量被吸收才具有治疗作用
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皮肤组织
• 皮肤是由不同来源的细胞和基
25
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
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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
• 治疗机制：
– 显微爆破效应 – 高温汽化
激光皮表重建
• 脉冲激光去掉表皮及部分真皮结构，启动 机体强大的修复功能，使皮肤重新形成一 层“正常”的皮表的治疗。 • 其它的翻译：激光换肤、激光磨削、激光 嫩肤等。 • 治疗机制：
– 瞬间气化 – 可控制的热损伤/刺激
选择性光热作用原理拓展
• 选择性光热作用原理 的拓展 • 临床应用
• 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
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选择性光热作用
• 当激光波长处于色基吸收峰值 时，其光子能量被转移到最终
• 能为色基理想吸收波
长的激光
• 激光照射时间（脉冲
具有临疾病的激光系统
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
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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)
694nm、755nm 、 800nm、1064nm，IPL 光子
新一代半导体激光脱毛：
压迫式快速滑动冰点无痛半导体脱毛 月光真空脱毛
激光脱毛机制
激光 作用于皮肤 毛囊中的黑色素 选择性吸收
抑制毛 发生长
激光作用于皮肤，被毛囊中的 黑色素选择性吸收，局部产生高 温，通过热扩散作用使毛囊局 部的毛发再生组织发生热坏死， 从而使毛发失去再生能力,同时 又不损伤周边组织
0.0001
0.2 1.0 3.0 10 20
35
Wavelength (Microns)
光对组织的穿透深度
0.25
0.2 Effective Penetration [cm]
0.15
0.1
0.05
0 400
500
600
700 Wavelength [nm]
800
900
1000
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不同波长的光对皮肤穿透
基本原理 创伤修复（Wound healing)： 炎症期 增生期 成熟期 点阵激光启动了一个可控的皮肤创伤修复过程。
点阵激光分类
• 非气化型点阵 （non-ablative fractional laser)
– – – – 1320nm（Cynosure) 1410nm（Reliant) 1540nm (Palomar) 1550nm (Reliant, Solta))
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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