LED光源在皮膚醫(yī)學中的應用

田 燕

(中國人民解放軍空軍總醫(yī)院，北京 100142)

采用光來治療人類的疾病是一種很古老的方法，早在幾千年前中國、埃及等國就采用日光來治療疾病。LED作為一種新型的光源，隨著其生物學效應逐步被人們所認識，目前正逐步應用于醫(yī)學中并發(fā)揮了積極的作用，本文就LED在皮膚醫(yī)學中的應用進行綜述。

1 影響LED生物學效應的光學參數

LED的生物學效應取決于不同的光學參數，這包括不同的波長、流量 (fluence)、強度 (power density)、輻照時間、連續(xù)波還是脈沖波以及在臨床上的治療次數、治療間隔等等。不同的波長可以到達皮膚組織的不同位置 (圖1)。一般來說，波長越長穿透能力越強，在400nm處穿透的皮膚組織距離不超過1mm，514nm穿透的距離約0.5到2mm，630nm穿透距離約1mm到6mm。同時不同波長的光可以被組織中不同的色基所吸收。在臨床上紅光(630－700nm)常被用于治療深層的皮膚組織結構，例如皮脂腺;藍光 (400－470nm)在光動力學治療(photodynamic therapy，PDT)中用于治療位于表皮的皮損;如果想到達皮膚的真皮層則需要更長的波長，如660nm的波長可以到達真皮的網狀層從而對真皮中的皮膚成纖維細胞發(fā)揮作用，而這也是LED光源用于光子嫩膚的原理之一。表1列出了臨床常用的LED光學參數。

圖1 不同波長在皮膚組織中的穿透深度Fig.1 Penetration depth of different wavelength in the Skin

表1 臨床常用的LED光學參數Table 1 LED optical parameters

2 LED在皮膚科醫(yī)學中的應用

2.1 光子嫩膚 (photorejuvenation)

光子嫩膚技術被定義為使用連續(xù)的強脈沖光在低能量密度下進行非剝脫方式的嫩膚治療。自2000年問世以來短短幾年內，光子嫩膚技術迅速普及全國，在各大中城市得到廣泛開展，目前已成為改善皮膚光老化的主要手段之一，這種技術可明顯改善皮膚皺紋、質地粗糙、不規(guī)則色素沉著及毛孔粗大等現(xiàn)象，已經得到眾多技術專業(yè)人員和美容訴求者的認可。皮膚光老化的特征性組織學改變是真皮基質中彈力纖維變性和膠原纖維成熟障礙，從而導致皮膚出現(xiàn)松弛和皺紋。

研究發(fā)現(xiàn)可見光到近紅外的LED光穿透皮膚表皮到達皮膚真皮層后，通過光熱和光化學作用，促使彈力纖維和膠原纖維再生和重新排列，從而達到減輕皮膚皺紋、增加彈性的效果。表2列出了用于光子嫩膚的部分LED光源設備。

表2 用于光子嫩膚的LED光源設備Table 2 LED light source used for photorejuvenation

2.2 預防或治療炎癥后色素沉著

炎癥后皮膚出現(xiàn)色素沉著在皮膚物理和化學美容中是常見的、很難避免的現(xiàn)象，特別易于出現(xiàn)在亞洲人群。例如在臨床上為減輕激光治療后皮膚色素沉著的程度，一般都避開紫外線過強的季節(jié)、囑患者避免日曬、涂抹防曬霜等等，但炎癥后色素沉著還是很難完全避免。近年來有研究發(fā)現(xiàn)，660nm的LED光可以預防甚至可以治療這種炎癥后出現(xiàn)的皮膚色素沉著，這將會是皮膚美容界一個新的研究熱點。

2.3 促進創(chuàng)面的愈合

可見到近紅外的各種波段的LED光都可以促進外傷后上皮細胞的生長，促進創(chuàng)面的愈合。同時對于糖尿病患者下肢的慢性潰瘍的愈合也有很好的治療作用。

2.4 減輕炎癥

已經有系列的研究表明LED具有抗炎的作用。研究發(fā)現(xiàn)635nm的LED光可以抑制牙齦的成纖維細胞釋放炎癥介質——前列腺環(huán)素E2(PGE2)，從而減輕牙齦的炎癥反應。在脈沖染料激光治療皮膚光老化前如果采用LED光源提前照射，可以減輕染料激光引起的皮膚紅斑、腫脹和疼痛等不適。在乳腺癌患者的放射治療前采用LED光源提前照射可以減輕放療的副作用。

2.5 疤痕的預防

瘢痕疙瘩是臨床上影響美容而且治療困難的一種皮膚疾患，是皮膚損傷后結締組織過度增生所引起。患者往往具有瘢痕體質。在臨床上開始為小而堅硬的紅色丘疹，緩慢增大，產生圓形、橢圓形或不規(guī)則性瘢痕，高出皮面，呈蟹足狀向外伸展，皮膚光滑、發(fā)亮，科伴有疼痛、瘙癢等不適。臨床治療困難、療效不理想。有研究發(fā)現(xiàn)LED可明顯改善患者的疼痛、瘙癢等不適感，使瘢痕變平，同時具有無創(chuàng)的優(yōu)點。

2.6 其他作用

此外，LED還可作為一種不含紫外線的光療儀器、用于光動力療法、治療脫發(fā)、減輕紫外線照射后的皮膚損傷等等。

總之，LED作為一種新型的光源已經被逐步應用到皮膚醫(yī)學中，隨著對LED燈具的不斷創(chuàng)新以及醫(yī)學上對于LED生物效應的機理研究，LED在皮膚醫(yī)學上的應用將具有不可限量的前景。同時LED具有較高的安全性可作為家庭醫(yī)療設備而被人們更為廣泛的使用。

［1］Daniel Barolet，MD.Light－Emitting Diodes(LEDs)in Dermatology.Semin Cutan Med Surg，27:227－238.

［2］Trelles MA.Phototherapy in anti－aging and its photobiologic basics:a new approach to skin rejuvenation.J Cosmet Dermatol.2006;5(1):87－91.

［3］Goldman MP，Weiss RA，Weiss MA.Intense pulsed light as a nonablative approach to photoaging.Dermatol Surg.2005;31(9 Pt 2):1179－87.

［4］Weiss RA，McDaniel DH，Geronemus R，et al.Clinical trial of a novel non－thermal LED array for reversal of photoaging:Clinical，histologic，and surface profilometric results.Lasers Surg Med，36:85－91，2005.

［5］Lee SY，Park KH，Choi JW，et al.A prospective，randomized，placebocontrolled，double－blinded，and split－face clinical study on LED phototherapy for skin rejuvenation: Clinical，profilometric，histologic，ultrastructural，and biochemical evaluations and comparison of three different treatment settings.J Photochem Photobiol B，27:51－67，2007.

［6］Al－Watban FA.The comparison of effects between pulsed and CW lasers on wound healing.J Clin Laser Med，Surg 22:15－18，2004.

［7］Lim W，Lee S，Kim I，et al:The anti－inflammatory mechanism of 635 nm light－emitting－diode irradiation compared with existing COX inhibitors.Lasers Surg Med 39:614－621，2007

［8］Uitto J:IL－6 signaling pathway in keloids:a target for pharmacologic intervention?J.Invest Dermatol，127:6－8，2007.

［9］Ghazizadeh M，Tosa M，Shimizu H，et al.Functional implications of the IL－6 signaling pathway in keloid pathogenesis.J.Invest Dermatol，127:98－110，2007.

［10］Barolet D，Boucher A.Pre－PDT use of radiant IR LED exposure as skin preparation to enhance cysticacne treatment outcome.Lasers Surg Med，20:73，2008.