Biofisica dei laser per la lucidatura del viso

Il concetto di fototermolisi selettiva consente al chirurgo di scegliere la lunghezza dell'onda laser assorbita dal componente del tessuto bersaglio il più possibile dal cromoforo tissutale. Il principale cromoforo per anidride carbonica ed erbio: i laser YAG sono acqua. È possibile costruire una curva che rifletta l'assorbimento da parte dell'acqua o di altri cromofori di energia laser a diverse lunghezze d'onda. Uno deve ricordare su altri cromofori che possono assorbire un'onda di questa lunghezza. Ad esempio, ad una lunghezza d'onda di 532 nm, l'energia laser viene assorbita dall'ossiemoglobina e dalla melanina. Quando si sceglie un laser, è necessario tenere conto della possibilità di assorbimento competitivo. L'effetto aggiuntivo di un cromoforo competitivo può essere desiderabile e indesiderabile.

Nei laser moderni, utilizzati per l'epilazione con il cromoforo target, è la melanina. Queste onde possono anche essere assorbite dall'emoglobina, che è un cromoforo competitivo. L'assorbimento dell'emoglobina può anche portare a danni ai vasi sanguigni che forniscono i follicoli piliferi, il che è indesiderabile.

L'epidermide è costituita per il 90% da acqua. Pertanto, l'acqua funge da cromoforo principale per i moderni laser di levigatura laser. Nel processo di resurfacing laser, l'acqua intracellulare assorbe l'energia del laser, immediatamente bolle ed evapora. La quantità di energia che il laser trasferisce ai tessuti e la durata di questo trasferimento determina il volume del tessuto evaporato. Quando si lucida la pelle, il principale cromoforo (acqua) deve essere evaporato, mentre si trasferisce al collagene circostante e ad altre strutture la quantità minima di energia. Il collagene di tipo I è estremamente sensibile alla temperatura, denaturazione alla temperatura di +60 ... +70 ° C. Eccessivo danno termico al collagene può portare a cicatrici indesiderabili.

La densità di energia della radiazione laser è la quantità di energia (in joule) applicata alla superficie del tessuto (in cm2). Pertanto, la densità di radiazione è espressa in J / cm2. Per i laser ad anidride carbonica, l'energia critica per superare la barriera di ablazione tissutale è 0,04 J / cm2. Per ripristinare la superficie della pelle, vengono solitamente utilizzati laser con un'energia di 250 mJ per impulso e una dimensione spot di 3 mm. Negli intervalli tra gli impulsi i tessuti si raffreddano. Il tempo di rilassamento termico è il tempo necessario per il completo raffreddamento del tessuto tra gli impulsi. Con la lucidatura laser, l'energia molto alta viene utilizzata per far evaporare il tessuto bersaglio quasi immediatamente. Ciò rende possibile l'impulso molto breve (1000 μs). Di conseguenza, la conduttività termica indesiderata ai tessuti adiacenti è ridotta al minimo. La potenza specifica, generalmente misurata in watt (W), tiene conto della densità di energia integrale, della durata dell'impulso e dell'area dell'area trattata. Un malinteso comune è che la minore densità di energia e la potenza specifica riducono il rischio di cicatrici, mentre in realtà l'energia più bassa fa bollire l'acqua più lentamente, causando danni più severi alla temperatura.

Nell'esame istologico di campioni di biopsia prelevati immediatamente dopo il resurfacing laser, viene rivelata una zona di evaporazione e ablazione del tessuto, sotto la quale si trova la zona basofila della necrosi termica. L'energia del primo passaggio viene assorbita dall'acqua dell'epidermide. Dopo aver penetrato nel derma, dove c'è meno acqua in grado di assorbire l'energia del laser, il trasferimento di calore causa più danni termici per ogni passaggio successivo. Idealmente, una maggiore profondità di ablazione con un minor numero di passaggi e un danno termico meno conduttivo è accompagnata da un minor rischio di cicatrici. La ricerca prir di ultrastruttura nello strato papillare della pelle rivela fibre di collagene di dimensioni più piccole, unite in grandi fasci di collagene. Dopo il resurfacing laser, quando il collagene viene prodotto nello strato papillare del derma, si accumulano molecole associate alla guarigione della ferita, come la glicoproteina tenascina.

I moderni laser ad erbio possono emettere due raggi contemporaneamente. In questo caso, un fascio nella modalità di coagulazione può aumentare il danno ai tessuti circostanti. Un tale laser provoca più danni termici a causa di un aumento della durata dell'impulso e quindi del riscaldamento più lento dei tessuti. Viceversa, troppa energia può causare un'evaporazione più profonda del necessario. I laser moderni danneggiano il collagene con il calore generato dalla macinazione. Maggiore è il danno termico, maggiore è la sintesi del nuovo collagene. In futuro, i laser di macinazione ben assorbiti dall'acqua e dal collagene possono essere utilizzati clinicamente.

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