Pojęcia laserowe w prostych słowach: od chromoforu po czas relaksacji termicznej
Kto czyta karty techniczne lub uczestniczy w szkoleniu laserowym, napotyka terminy takie jak chromofor, selektywna fototermoliza, czas relaksacji termicznej, Q-Switch czy frakcyjny. Ten słowniczek wyjaśnia najważniejsze pojęcia laserowe prostymi słowami, każde w formie pytania z krótką, bezpośrednią odpowiedzią.
Można się tu dowiedzieć, co oznaczają czasy trwania impulsu w milisekundach, nanosekundach i pikosekundach, czym różnią się dżul i wat, ablacja i koagulacja, plamka i pole skanowania oraz co odróżnia światło laserowe od LED i IPL. Każde pojęcie pokazano na przykładzie urządzenia SIACSKIN, na przykład DEWEON 4LD, AlexDUAL UFO, PICOLO XL, FRACO CO2 XL lub TULIX.
Czym jest chromofor i jakie struktury docelowe ma laser w skórze?
Chromofor to substancja w skórze, która pochłania światło o określonej długości fali i zamienia je w ciepło. Trzy najważniejsze to melanina we włosach i przebarwieniach, hemoglobina we krwi i woda w tkance. Przy usuwaniu tatuażu tę rolę przejmuje barwnik w skórze. O tym, który chromofor zostanie trafiony, decyduje długość fali: każda jest silnie pochłaniana przez jedną z tych substancji, a słabiej przez pozostałe. Dzięki temu można ogrzać cel, oszczędzając otoczenie.
DEWEON 4LD działa falami o długości od 755 do 1064 nm na melaninę we włosie. FRACO CO2 XL przy długości fali 10 600 nm wykorzystuje wodę w tkance, a DERMAFORCE BBL PRO za pomocą swoich filtrów dociera do pigmentu i naczyń krwionośnych.
Co w prostych słowach oznacza selektywna fototermoliza?
Selektywna fototermoliza oznacza, że światło za pomocą ciepła wybiórczo niszczy określoną strukturę, nie uszkadzając sąsiedniej tkanki. Foto oznacza światło, termo ciepło, a liza rozpad. Udaje się to, gdy zgadzają się trzy rzeczy. Długość fali musi być pochłaniana przez cel silniej niż przez otoczenie. Impuls musi być wystarczająco krótki, aby ciepło pozostało w celu. A energia musi wystarczyć, aby cel rzeczywiście uszkodzić. Na tej zasadzie opierają się depilacja, usuwanie przebarwień i zabiegi na naczynia.
AlexDUAL UFO realizuje to w następujący sposób: 755 nm do bogatych w melaninę włosów na jasnej skórze, 1064 nm do ciemnych fototypów, a do tego impulsy od 0,3 do 100 ms, które można dopasować do grubości włosa.
Czym jest czas relaksacji termicznej i dlaczego dopasowuje się do niego czas trwania impulsu?
Czas relaksacji termicznej to czas, w którym ogrzana struktura oddaje otoczeniu mniej więcej połowę swojego ciepła. Zależy on od wielkości: gruby włos potrzebuje na to wielu milisekund, naskórek kilku milisekund, a ziarno pigmentu lub cząstka tatuażu tylko ułamków mikrosekundy. Jeśli impuls jest krótszy od tego czasu lub mniej więcej równy, ciepło pozostaje w celu. Jeśli jest wyraźnie dłuższy, ciepło odpływa i ogrzewa sąsiednią tkankę.
Dlatego DEWEON 4LD pracuje przy włosach z impulsami od 1 do 200 ms, podczas gdy PICOLO XL do maleńkich cząstek barwnika oddaje impulsy o czasie trwania 280 pikosekund. To, że cienkie włosy wymagają krótszych impulsów niż grube, to ta sama zasada w małej skali.
Milisekundy, nanosekundy, pikosekundy: co mówią jednostki czasu trwania impulsu?
Jednostka czasu trwania impulsu zdradza, do jakiego celu laser został zbudowany i jak działa. Milisekunda (ms) to jedna tysięczna sekundy, nanosekunda (ns) jedna miliardowa, a pikosekunda (ps) jedna bilionowa. Impulsy w zakresie milisekund ogrzewają większe struktury, takie jak mieszki włosowe lub naczynia, i mówi się wtedy o laserze długoimpulsowym. Impulsy nanosekundowe i pikosekundowe są tak krótkie, że najmniejsze cząstki, takie jak barwnik tatuażu i pigment, raczej rozbijają, niż nagrzewają. Czas trwania impulsu, szerokość impulsu i długość impulsu oznaczają to samo.
W ofercie SIACSKIN dostępne są wszystkie trzy zakresy: AlexDUAL UFO pracuje z impulsami od 0,3 do 100 ms, PICOLO L w zakresie nanosekund, a PICOLO XL z impulsami 280 ps.
Jaka jest różnica między dżulem a watem w laserze?
Dżul jest miarą energii impulsu, a wat miarą mocy, czyli energii na sekundę. Jeden dżul oddany w ciągu jednej sekundy to jeden wat. Ta sama energia w krótszym czasie daje wyższą moc szczytową: 1 J w ciągu jednej milisekundy odpowiada 1000 W, a w ciągu jednej nanosekundy miliardowi watów. Dlatego lasery impulsowe do tatuażu i pigmentu opisuje się w milidżulach na impuls, natomiast liczba watów w karcie technicznej oznacza zwykle moc średnią lub moc elektryczną. Obie wartości należy czytać razem i zawsze z czasem trwania impulsu.
TULIX ma podane parametry od 5 do 30 W i od 0,5 do 300 mJ. W urządzeniu PICOLO L jest to przy długości fali 1064 nm do 1800 mJ na impuls, oddawane w zakresie nanosekund.
Co oznacza określenie frakcyjny w przypadku lasera i czym są strefy mikrotermiczne?
Frakcyjny oznacza, że laser nie działa na skórę na całej powierzchni, lecz w siatce złożonej z wielu maleńkich punktów. Każdy punkt tworzy wąską kolumnę ogrzanej lub usuniętej tkanki, czyli strefę mikrotermiczną. Pomiędzy nimi pozostaje zdrowa skóra, od której zaczyna się gojenie. Dzięki temu skóra toleruje głębokie działanie przy wyraźnie krótszym gojeniu niż po zabiegu obejmującym całą powierzchnię. Gęstość określa, jaka część powierzchni zostaje trafiona, i obok energii decyduje o intensywności.
FRACO CO2 XL pracuje frakcyjnie i ablacyjnie na polu do 20 × 20 mm. TULIX tworzy nieablacyjne punkty o wielkości od 50 do 200 µm w równie dużym polu skanowania.
Co oznacza określenie ablacyjny w przypadku lasera i co to znaczy dla powierzchni skóry?
Ablacyjny oznacza usuwający tkankę: laser odparowuje tkankę, zamiast tylko ją ogrzewać, i otwiera przy tym powierzchnię skóry. Powstają małe rany, które sączą się, pokrywają strupkami i muszą się zagoić. Właśnie o to chodzi: uszkodzona tkanka zostaje usunięta, a gojenie silnie pobudza skórę do odnowy. Dlatego często wystarcza od 1 do 3 sesji, za to skóra potrzebuje czasu, starannej pielęgnacji ran i konsekwentnej ochrony przeciwsłonecznej. W przypadku laserów nieablacyjnych powierzchnia pozostaje nienaruszona, okres rekonwalescencji jest krótszy, potrzeba jednak więcej sesji.
FRACO CO2 XL to ablacyjny frakcyjny laser CO2 o długości fali 10 600 nm. W trybie CoolPeel usuwa tkankę łagodniej, a według SIACSKIN skóra goi się wtedy w 3-4 zamiast w 10-14 dni. TULIX pracuje natomiast nieablacyjnie.
Koagulacja oznacza, że białka w tkance ścinają się pod wpływem ciepła, bez usuwania tkanki. Od około 60 °C kolagen ulega zmianie: włókna się obkurczają, a organizm w kolejnych tygodniach zastępuje uszkodzoną tkankę nową. To istota każdego nieablacyjnego odmładzania i ujędrniania skóry. Koagulacja zamyka także naczynia krwionośne. W laserze ablacyjnym strefa koagulacji powstaje jako obwódka wokół kanału po usuniętej tkance.
TULIX wytwarza falą o długości 1550 nm kolumny koagulacji w skórze właściwej, a falą o długości 1927 nm w naskórku, bez usuwania tkanki. EUPHEUS M8 osiąga porównywalne działanie w głębi za pomocą radiofrekwencji wprowadzanej przez cienkie igły.
Efekt fotoakustyczny to działanie mechaniczne: niezwykle krótki impuls lasera nagrzewa cząstkę barwnika tak szybko, że gwałtownie się ona rozszerza, powstaje fala ciśnienia i cząstka rozpada się. Ciepło nie ma czasu przepłynąć do otoczenia. Im krótszy impuls, tym większy jest udział mechaniczny i tym drobniejsze są fragmenty, które następnie usuwa układ odpornościowy. Podczas zabiegu efekt ten objawia się słyszalnym trzaskiem i natychmiastowym białawym zabarwieniem trafionego miejsca. Dłuższe impulsy działają natomiast głównie przez ciepło, czyli fototermicznie.
PICOLO XL wykorzystuje ten efekt z impulsami o czasie trwania 280 pikosekund do usuwania tatuażu i pigmentu. PICOLO L i PICOLO S pracują w zakresie nanosekund, a udział ciepła jest u nich nieco większy.
Co oznacza Q-Switch (modulacja dobroci) w laserze?
Q-Switch, po polsku modulacja dobroci, to przełącznik optyczny w laserze, który najpierw gromadzi energię, a potem gwałtownie ją uwalnia. Dopóki przełącznik jest zamknięty, kryształ laserowy ładuje się, nie emitując światła. Gdy się otwiera, zgromadzona energia rozładowuje się w jednym impulsie trwającym kilka nanosekund, o bardzo wysokiej mocy szczytowej. Tak powstają krótkie, silne impulsy, które rozdrabniają barwnik tatuażu i pigment. Litera Q oznacza współczynnik dobroci rezonatora, w którym światło biegnie tam i z powrotem.
PICOLO L i PICOLO S to lasery Nd:YAG Q-Switch pracujące w zakresie nanosekund. Jeszcze krótsze impulsy zapewnia PICOLO XL, laser pikosekundowy o czasie trwania impulsu 280 ps.
Co oznacza skrót Nd:YAG i jak odczytywać oznaczenie lasera?
Nd:YAG oznacza granat itrowo-aluminiowy domieszkowany neodymem, kryształ, w którym powstaje światło laserowe o długości fali 1064 nm. Większość laserów nosi nazwę swojego ośrodka czynnego: aleksandryt, CO2, dioda, tul. Ośrodek zdradza jednak tylko długość fali. Do czego urządzenie ją wykorzystuje, mówi dopiero dopisek o trybie pracy. Długoimpulsowy oznacza impulsy w zakresie milisekund, jakich wymaga depilacja. Q-Switch oznacza impulsy w zakresie nanosekund do barwnika tatuażu i pigmentu. Jeśli dodatkowo podano 532 nm, częstotliwość lasera Nd:YAG jest podwajana za pomocą drugiego kryształu.
AlexDUAL UFO wykorzystuje laser Nd:YAG w trybie długoimpulsowym do fototypów od V do VI. PICOLO L to laser Nd:YAG Q-Switch o długościach fali 1064 i 532 nm. DEWEON 4LD wytwarza natomiast 1064 nm za pomocą diod, nie jest więc laserem Nd:YAG.
Jaka jest różnica między wielkością plamki a polem skanowania w laserze?
Wielkość plamki to powierzchnia pojedynczego impulsu lasera na skórze, a pole skanowania to powierzchnia, którą skaner pokrywa kolejno wieloma małymi plamkami. W laserach do depilacji liczy się plamka: im jest większa, tym szybciej strefa zostaje opracowana i tym głębiej sięga światło, ponieważ mniejsza jego część rozprasza się na boki. Lasery frakcyjne tworzą natomiast mikroskopijnie małe plamki i rozmieszczają je skanerem jako wzór w obrębie pola.
AlexDUAL UFO ma kwadratowe plamki od 10 do 40 mm. W urządzeniu TULIX pojedyncza plamka ma wielkość zaledwie od 50 do 200 µm, a pole skanowania ma wymiary do 20 × 20 mm. Także FRACO CO2 XL obejmuje do 20 × 20 mm.
Co oznaczają określenia monochromatyczne, spójne i skupione w wiązkę w odniesieniu do światła laserowego?
Te trzy określenia opisują, czym światło laserowe różni się od każdego innego źródła światła. Monochromatyczne znaczy jednobarwne: laser emituje dokładnie jedną długość fali. Spójne znaczy, że wszystkie fale świetlne drgają w zgodnym rytmie. Skupione w wiązkę znaczy, że promień prawie się nie rozbiega i można go skoncentrować na małych powierzchniach. Lampa błyskowa, jak w IPL, emituje natomiast szerokie widmo we wszystkich kierunkach, które dopiero filtry zawężają. Dioda LED plasuje się pomiędzy nimi: wąskie pasmo, ale światło niespójne.
W ofercie SIACSKIN DEWEON 4LD to laser o czterech stałych długościach fali, DERMAFORCE BBL PRO to źródło szerokopasmowe o zakresie od 400 do 800 nm z 9 filtrami, a VCL DERMALIGHT to system LED o długości fali od 750 do 890 nm.
Co oznaczają przejście (pass), nakładanie i stacking podczas zabiegu laserowego?
Przejście, po angielsku pass, to jednokrotne przeprowadzenie głowicy po całej powierzchni zabiegowej. Nakładanie opisuje, w jakim stopniu sąsiednie plamki zachodzą na siebie, a stacking oznacza oddanie kilku impulsów kolejno w to samo miejsce. Wszystkie trzy czynniki decydują o tym, ile energii łącznie otrzymuje skóra. Przy depilacji metodą stemplową plamki przykłada się bez przerw, z niewielkim nakładaniem, a zbyt duże nakładanie prowadzi do kumulacji ciepła. W laserach frakcyjnych kilka przejść zwiększa gęstość, a stacking zwiększa głębokość i ilość ciepła na punkt.
Prostokątne plamki lasera DEWEON 4LD, na przykład 15 × 40 mm, można dokładnie przykładać jedna obok drugiej. W laserze frakcyjnym, takim jak TULIX, liczba przejść współdecyduje o intensywności sesji.
Czym jest kliniczny punkt końcowy w zabiegu laserowym?
Kliniczny punkt końcowy to widoczna reakcja skóry, po której rozpoznaje się, że ustawienia działają i nie są zbyt mocne. Przy każdym zabiegu wygląda on inaczej. Przy depilacji są to lekkie zaczerwienienie i niewielkie obrzęki wokół mieszków włosowych, pojawiające się po kilku minutach. Przy usuwaniu tatuażu trafione miejsce natychmiast zabarwia się na białawo. Przy nieablacyjnym laserze frakcyjnym jest to równomierne zaczerwienienie z lekkim obrzękiem. Szare zabarwienie, pęcherze lub silny ból to sygnały ostrzegawcze zbyt dużej energii.
Funkcja SIA AI w urządzeniu AlexDUAL UFO i AI w urządzeniu PICOLO XL automatycznie ustawiają parametry. Czy pasują one do skóry, pokazuje dopiero punkt końcowy w próbie na niewielkim obszarze.
