隨著美容市場的增長,醫患雙方越來越強烈需求治療手段更安全、有效。由于傳統激光發射每個脈沖與皮膚的作用面積和激光光斑面積相同,因而不可避免地有較大的副反應[1]。現今,點陣激光通過微小光束作用于皮膚,產生陣列樣排列的微小熱損傷區,可以保留部分皮膚不受影響,啟動可控的皮膚創傷修復過程,突破了傳統激光的局限,是醫用光學領域一項突破性的進展。點陣激光作用到皮膚組織能夠去除色斑,同時刺激膠原蛋白的增生,而沒有受到作用的皮膚組織可以作為熱擴散區域,避免可能出現的熱損傷等副作用,同時可以更快地促進皮膚愈合,從而避免了傳統美容激光的缺點,因而引起了臨床醫生的廣泛關注并得到推廣應用。
1 點陣激光的機理
局灶性光熱作用原理是點陣激光的基本原理,它是傳統的選擇性光熱作用理論的拓展和延伸[2]。對于點陣激光而言,組織中的水是其靶色基,水吸收激光能量后形成多個三維立體的柱形微小熱損傷區(MTZ),每一區域可形成環形組織凝固帶或熱損傷帶,在周圍都殘留著未損傷的正常組織。因此,正常表皮的角質形成細胞可爬行至損失區的距離較傳統激光明顯縮短,使得創面愈合更快。研究證明點陣激光術后表皮在24h內即可恢復其連續性[3],術后7天在真皮出現Ⅲ型膠原蛋白,術后2天即出現熱休克蛋白70(HSP70),一直持續到術后3個月,證明點陣激光術后的修復作用非常迅速而持久[4]。點陣激光的熱刺激會啟動機體的程序化創傷愈合過程,由于光束排列成點狀,因而可以均勻地啟動皮膚的修復,導致真皮中的膠原即刻收縮,I型膠原蛋白發生變性,并成為合成新膠原蛋白的基質,啟動膠原新生和重排[5]。由于水分吸收激光能導致一定程度的熱損傷,因此照射區會形成所謂的微表皮熱變性壞死(microscopic epidermal necrotic debris,MENDs),或者在一定的能量密度下,激光穿透皮膚形成真正的孔徑(Microscope Ablative Zoon,MAZ),而被激光剝脫的真表皮壞死組織可作為載體把周圍的黑素運走,從而達到嫩膚、緊致等多項美容目的。
2 點陣激光的系統及常用儀器的特點
點陣激光根據對水吸收的強弱及是否對皮膚具有氣化作用可分為剝脫型點陣激光(Ablative fractional laser)和非剝脫型點陣激光(None-ablative fractional Laser)兩大類。前者主要為鉺激光和CO2激光,后者主要為波長1320~1550nm的遠紅外線激光。兩者的區別在于后者被水輕度吸收,不損傷表皮角質層,表皮組織凝固但不氣化,其熱損傷區包括角質下的表皮組織和不同深度的真皮組織,作用相對溫和、恢復迅速。而剝脫型點陣激光被水高度吸收,其熱損傷區包括表皮到不同深度的真皮組織,作用強,恢復時間長,臨床應用主要是以對病灶的皮膚進行剝脫和氣化的部分性去除為目的。
2.1 剝脫型點陣激光:主要代表是CO2點陣激光和2940nm點陣鉺激光。兩者的區別在于水對波長為2940nm的鉺激光吸收非常好,甚至較CO2激光強10~20倍,使激光對皮膚的穿透深度不足,在治療過程中能量基本集中在表皮層,并缺乏止血功能。而CO2激光具有一定的氣化功能和真皮的熱刺激功能。剝脫型點陣激光治療后,皮膚膠原收縮明顯,皮膚更為平滑和緊致。
2.1.1 Sciton ProFractional:由美國Sciton公司生產,是在Profile平臺上工作的波長2940nm Erbium:YAG點陣式手柄。掃描窗為2cm×2cm,孔徑250μm;孔深25~1500μm;點陣覆蓋率 1.5%~60%。其傳遞能量的方式不同于其他點陣激光,可減少治療時皮膚表面的熱量聚集,減少患者的不適感。ProFractional XC手柄是進一步的修改版,它允許使用者在剝脫式脈沖中加入可變凝固量,從而使這種設備的效果和CO2激光設備相近,掃描速度更快。
2.1.2 Alma Pixel Er:YAG:以色列Alma激光公司生產,由一個2940nm的Er:YAG手柄在該公司的Harmony平臺上操作組成。通過一個顯微光學鏡片將2940nm的Er:YAG激光光束在1lmm×1lmm治療范圍內形成7×7(共49點)或9×9(共81點)個微小光點。因此,能量被均勻分割在49或81個光斑中,每個光斑的寬度大約50μm,49像素模式產生的光斑少,但較深約50μm;81像素模式光斑多,但深度稍淺約20μm,這就形成了淺層剝脫的效果。脈寬有1ms、1.5ms和2ms三種可選。
2.1.3 Palomr lux2940:由美國Palomr公司生產,將Erbium:YAG手柄整合到該StarLux平臺。Lux2940能在10mm×10mm或6mm×6mm的范圍內發射1000微束/cm2。這種設備可以純剝脫式、凝固式或是混合模式發射脈沖。理論上最大的治療深度可超過1mm,典型的常用的治療深度大約250μm[6]。
2.1.4 Lumenis DeepFX/ActiveFX:由美國Lumenis公司生產,是現有的UltraPulse Encore CO2激光平臺的延伸部分。ActiveFX手柄采用CPG發射一組寬1.25mm,深約200~300μm的假點陣式激光脈沖,每個脈沖之間都是互相分離的,以隨機排列的模式發射;DeepFX是真正的點陣式設備,發射脈沖寬約120μm,深約1500μm,以光柵掃描模式產生脈沖。該激光的峰值能量大,且能量不易向周邊擴散,因此氣化組織完全。另外,該激光還可選擇多種圖形進行磨削,使得整個治療區域得到均勻分布。
2.1.5 Alma Pixel CO2:是一種基于30W連續波長CO2激光的點陣式剝脫設備。與Alma Pixel Er:YAG相似,其正方形模式包括49(7×7)和81(9×9)個光斑,與其他設備不同的是該設備在點陣式模式發射的是單束激光脈沖,由光束分割器分割形成,而非掃描機制。
2.1.6 Matrix-RF射頻點陣:由以色列Syneron公司研發生產,是目前世界上唯一一臺用于剝脫的射頻設備。采用混合排列的陣列雙極射頻,射頻電流在正極與負極之間流通,從而對不同深度的組織產生效應,在同級之間的組織由于沒有電流通過,可作為恢復的后備力量。治療窗12mm×12mm,點陣電極個數為64,點陣電極之間的距離是1.5mm。并配備有一次性治療頭。有5%和10%兩種覆蓋率可供選擇。
2.2非剝脫型點陣激光:代表為1540nm、1320nm、1440nm的點陣激光。基于水對激光的吸收由強到弱依次為1440nm、1540nm、1320nm,因此激光對皮膚的穿透強度由強到弱依次為1320nm、1540nm、1440nm。該類激光有效避免了傳統激光換膚時對皮膚的刺激,其精細的微激光束在治療過程中不損傷皮膚,微激光束選擇性作用于靶組織,刺激皮膚產生新的膠原蛋白,同時確保皮膚角質層的完整,真正實現了無損去皺嫩膚的目標。
2.2.1 StarLux1540nm點陣激光:由美國Palomar公司研制,為波長1540nm的閃光燈泵鉺玻璃激光器。主要運用分段式光熱重塑技術,將單一波長的激光分為多個矩陣排列的微光束輸出,以降低對表皮的損傷,同時能深層穿透皮膚,刺激膠原新生和重排。其優點是低點密度,高點能量,深穿透,少重復掃描,治療點分別均勻[7]。輸出光斑頭分10mm、15mm兩種,前者傳輸能量為14~66mJ/mb,后者為20~70mJ/mb,脈沖寬度有10ms和15ms可選,脈沖重復頻率0.5~0.9Hz,手柄頭部有藍寶石接觸式冷卻裝置,治療時采用連續滑動的方式掃描。
2.2.2 Affirm立體點陣激光:由美國Cynosure公司研發生產。是目前世界上唯一將多波長順序發射技術和復合頂點脈沖技術相結合的獨創技術,它將兩個光源復合在一個平臺上,即Nd:YAG激光和可選裝的560~950nm氙氣脈沖光。最大點能量3~7mJ/點,脈寬3ms,點直徑150或300μm。該系統采用的CAP專利技術,可在治療部位產生不同能級的熱量分布,并確保每次踩下激光開關時先發出1320nm激光后發出1440nm激光,這種脈沖發射后的短暫延遲以及配置的SmartCool6冷風系統使整個治療區皮膚得到充分冷卻,一次治療可掃描1~2次[8]。
2.2.3 Matrix-IR像素點陣:由以色列Syneron公司研發,將Matrix-IR手柄整合到eMax平臺上,把二極管激光分成極小的激光光束,聯合雙極射頻。像素激光和射頻集中加熱的區域可以使真皮層產生大量熱量,可達皮下2.5mm,但不會損傷表皮。波長915nm,激光能量最大70J/cm2,射頻能量最大100J/cm3,光斑面積5mm×5mm,采用接觸式冷卻。
3 點陣激光的臨床應用
3.1 適應證
3.1.1 皮膚光老化:使用點陣激光后,MTZ周圍熱損傷區環形收緊和膠原重塑,產生多中心的微小收縮,促成即時肉眼所見的皮膚收緊和長期的皮膚緊致效果[5]。Gotkin等[9]采用CO2點陣激光治療32例光老化患者,結果所有患者的皺紋、表皮色素或日光性彈性組織變性的改善均超過50%。Trelles等[2]用Pixel 2940nm點陣鉺激光治療30例光老化女性患者,皮膚類型為II~Ⅳ型,皺紋等級為I~III,單次治療后93%的患者皺紋得到明顯改善,滿意指數為83%,術后僅1例Ⅳ型皮膚患者出現色素沉著,術后2個月時組織學檢查發現表皮和真皮組織形態更年輕。國內李遠宏等[10]用CO2點陣激光治療皮膚光老化,所有光老化評分(整體評分、細小皺紋、粗大皺紋、不規則色素斑、面色萎黃、皮膚粗糙)均顯著改善。
3.1.2 色素性病變:由于點陣激光可利用MENDs排出黑素,2006年,美國FDA正式批準點陣激光用于治療黃褐斑。有一項研究應用Starlux l540點陣激光,對12例面、頸部黃褐斑患者行4次治療,結果發現有40%~50%的患者皮損3個月后得到改善[11]。另有研究對6例頑固性黃褐斑的中國女性患者行點陣激光治療,治療間隔為4周,共經歷3~4次治療,所有患者皮損至少得到20%的改善,3例患者可達50%,2例改善30%[12]。Glaich等[13]報道7例色素減退性瘢痕患者接受2~4個療程1550nm點陣激光治療,每個療程間隔4周,能量7~20mJ,密度1000~2000MTZ/cm2,結果6例患者獲得51%~75%的改善,僅有1例患者獲得26%~50%的改善。國內曾東等[14]采用Er:YAG2940治療黃褐斑,總有效率達77.3%。
3.1.3 凹陷性和增生性瘢痕:點陣激光可啟動創傷愈合機制,引起膠原纖維的新生和重組,改善彈性纖維的增粗、排列紊亂或聚集成團等現象,并且治療皮膚脫痂后可攜帶走色素團塊,從而改善色素沉著。Chapas等[15]使用CO2剝脫性點陣激光(30W,AFR,美國Reliant公司)治療痤瘡瘢痕,在皮膚質地、萎縮和整體改善方面均達26%~50%,三維圖像分析定量檢測瘢痕深度平均改善66.8%,未發生色素改變和瘢痕等長期并發癥。Vasily等[16]用1540nm非剝脫點陣鉺激光治療外傷后及手術后淺表瘢痕,經過3~7次的治療,73%的瘢痕改善超過50%,43%的瘢痕改善超過75%。
3.1.4血管性皮膚病:點陣激光穿透較深,靶向作用于組織內水分,這也是血管的主要成分,因此可導致真皮內微血管結構的光熱破壞,改善紅斑,治療酒糟鼻、毛細血管增生等病變。Glaich等[17]報道用1550nm點陣激光治療1例女性患者(Ⅲ型皮膚)腿部毛細血管擴張,連續治療5次,每月1次。治療結束后6個月進行臨床評估,獲得明顯的臨床改善。Blankenship等[18]報道用1440nm點陣激光治療血管瘤,在2次治療后1個月和6個月,皮膚表面和質地有明顯改善。
3.1.5 萎縮紋:由于點陣激光可以刺激膠原和彈力纖維的合成,因此反復多次治療可作為改善萎縮紋的有效方法。Kim等[19]報道Fraxel激光治療6例白色萎縮紋,8周后外觀有實質性改善,紅斑指數和黑素指數趨向正常,皮膚彈性部分恢復正常,組織學顯示表皮厚度、膠原和彈性纖維沉積顯著增加。
3.1.6 尚有個案報道點陣激光可應用于環狀肉芽腫[20]、淺表彌漫性光化性汗孔角化病[21]、膠狀粟粒疹[22]等治療。
3.2 不良反應:點陣激光出現的并發癥一般都是一過性的,很少出現永久性的皮膚并發癥。非剝脫型點陣激光由于不破壞皮膚的角質層,因此術后不良反應較剝脫型點陣激光少。Fisher等[23]研究調查了點陣激光治療后的短期副作用,表明100%的患者有短暫性紅斑,86.6%感到皮膚干燥,82%有水腫,60%有脫屑,26.6%變為青褐色。短暫性紅斑主要是因為有新生的膠原組織,皮膚血液循環加快致使。由于含有色素細胞的MENDs脫落,一般治療后2~3天出現表皮脫落,持續2周。水腫隨治療能量的升高而增加,一般1~3天自行消退。深色皮膚患者常好發炎性反應后色素沉著(PIH),通常與高點陣密度和日曬有關,也與表面冷卻相關,常需數月緩解。Chan等[24]對點陣激光1550nm治療皮膚皺紋后色素沉著做了回顧性評價,結果顯示,輕中度色素沉著發生率7.1%,所有病例均發生在口周,均未使用冷卻系統。Graber等[25]用點陣激光對422例患者共進行961次治療后進行回顧性統計報道,有73例(7.6%)發生并發癥。并發癥發生最多為痤瘡樣皮疹18例(1.87%)、單純皰疹病毒感染17例(1.77%)、紅斑期延長8例(0.83%)、炎癥后色素沉著7例(0.73%)、水腫期延長6例(0.62%)、皮炎2例(0.21%)、膿皰疹和紫癜各1例(0.1.%)。因此,為減少既往有單純皰疹的患者復發,應預先口服抗病毒藥物預防,而發生痤瘡樣疹的患者,多為既往有痤瘡病史,可能由于治療后引起毛囊爆破,故應在治療后口服抗生素預防。
3.3 聯合應用:由于不同皮膚類型、不同病理類型、不同時期的病變各自具有自身的特點,因此需要點陣激光聯合其他的治療手段來制定個性化的方案。包括剝脫型與非剝脫型點陣激光的聯合,剝脫型點陣激光與非剝脫性激光(如強脈沖光、射頻等)的聯合,點陣激光與肉毒毒素、填充劑等注射美容技術的聯合。
3.3.1 光老化伴面部松弛下垂:除使用點陣激光外,可輔助非剝脫性激光進行治療,進一步提高療效。Collawn[26]對255例患者的臨床研究表明,點陣激光1550nm和單級射頻技術聯合治療時,收到的緊膚和除皺效果比單用更顯著。Ruiz等[27]用非剝脫型點陣激光聯合光動力治療4例女性Ⅱ~Ⅲ型皮膚眶周輕度皺紋,結果表明這種聯合治療方法有75%的受試者改善了皮膚皺紋。
3.3.2 皮膚表面膠原老化伴有動力學皺紋及組織凹陷:,可以聯合肉毒毒素與填充劑。一方面,利用點陣激光促進膠原的新生和膠原纖維的重排;另一方面肉毒毒素可減少作用于皮膚的肌肉力量,使肌肉力量與皮膚厚度之間的比例恢復到年輕時的平衡狀態,推遲新皺紋的出現,而且可避免術區表情肌劇烈或頻繁的收縮,有助于維持填充劑的穩定效果。利用填充劑解決皮膚深層的組織凹陷時,可先行注射永久性的填充劑,再利用不同的注射層次分次注射效果臨時性的填充劑,以取得更為自然和長久的效果。從而進行多方面的治療,保持外觀的年輕化。Beer等[28]報道用肉毒毒素注射聯合非剝脫性點陣激光進行1例頰部美容,結果表明可促進激光治療效果。
4 展望
點陣激光有效避免了傳統激光換膚對皮膚的刺激,其精細的微激光束在治療過程中基本不損傷皮膚,副反應輕,符合現代美容的無創和微創的要求,不影響患者的正常生活和工作,有著良好的發展前景。目前其最大的突破口在于有機、合理的聯合各種點陣儀器,同時還需要進一步探索對各種儀器的最佳反應,以有益于優化儀器的組合。
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[收稿日期]2012-04-09 [修回日期]2012-05-28
編輯/李陽利