蔡宜佐 于倩 综述 李伟 审校
皮秒激光的临床应用
蔡宜佐 于倩 综述 李伟 审校
皮秒激光因其极窄的脉宽而著称,通过光热作用和光机械作用,高效作用于色素颗粒。皮秒激光主要用于治疗文身,并且对于色素类疾病和面部年轻化均有一定疗效,但相关文献较少且证据等级不高,仍需大量研究以证明其疗效。
皮秒激光 文身 色素类疾病 面部年轻化
脉冲持续时间为纳秒级的Q开关激光,目前主要用于治疗色素类疾病。皮秒激光是一类比纳秒激光脉冲持续更短的激光,其脉冲持续时间为皮秒级(10-12sec),通过对色素颗粒的光机械作用和光热作用以达到治疗效果。
1960年,国际度量系统纳入由度量单位皮(Pico)与时间单位秒(Second)组合而成的度量单位皮秒(PS)。1983年,Anderson等[1]提出了选择性光热效应,为皮秒激光的作用提供了理论基础。他们认为,色素颗粒更能选择性吸收相等或小于其热弛豫时间 (TRT)的脉宽所产生的激光。1998年,Ross等[2]首次报道,在清除黑色文身的效率比较中,波长为1 064 nm Nd:YAG皮秒激光优于波长为1 064 nm Nd:YAG的纳秒激光。Ho等[3]于2002年通过电脑模拟的文身清除模型,发现皮秒激光的作用原理是通过光机械效应作用于色素颗粒,从而产生机械作用力,导致色素颗粒破碎,并且当激光脉宽在10~100 ps时的工作效率最高,且对周围组织伤害最小。2012年,波长为755 nm的皮秒激光通过美国FDA批准用于治疗文身和痤疮瘢痕。
此后的临床研究发现,皮秒激光不仅可用于文身治疗,还可用于良性色素类疾病的治疗,并在面部年轻化方面具有较好的疗效[4]。本文就皮秒激光的在当前临床运用的情况进行综述。
文身是一种古老的习俗,目前仍流行于很多地方[5]。但由于各种原因,其中17%的人群想清除文身。
自选择性光热作用的提出,脉宽在5~100 ns的Q开关激光,被认为是治疗文身最主要的方式[6]。其主要原理是通过色素颗粒对特定波长激光有相对的高选择性吸收,产生光热作用而形成小颗粒或碎片,随后小颗粒或碎片被体内吞噬细胞吞噬,经代谢排出体外。但色素颗粒的直径约100 nm左右,对应热弛豫时间小于10 ns,根据选择性光热效应,皮秒激光相比于纳秒激光将更易被色素颗粒吸收,并且对周围组织的热损伤也更小。此外,皮秒激光还产生光机械作用,当激光作用于靶色素颗粒时,产生的机械波能形成瞬间的高能量而使之气化。
目前,清除文身的主要皮秒激光有波长为532 nm皮秒激光、755 nm皮秒激光、1 064 nm Nd:YAG皮秒激光。
Alabdulrazzaq等[7]对6例患者的黄色文身使用波长为532 nm皮秒激光进行治疗,完全清除率大于70%。在外用利多卡因软膏的情况下,疼痛评分均值为1.3分。所有的患者都有局部水肿、红斑、结痂和术中疼痛的情况,并且50%的患者出现水泡,术后1例患者出现短暂的色素脱失。他们认为皮秒激光治疗黄色文身清除率高、安全。Friedman[8]报道了使用波长为532 nm皮秒激光对一例有红、黑色文身的患者进行3次治疗,黑色文身清除率达到70%,红色文身达到90%,且没有观察到副作用。Bernstein等[9]使用波长为532 nm皮秒激光清除21名患者共31处多种颜色的文身,在平均治疗6.5次后黑色文身清除率达到92%,平均4.5次后红色文身清除率为80%,平均4次治疗后,黄色文身清除率为85%。该组患者出现92%的水肿发生率,69.3%的红斑发生率,以及13.8%的针尖样出血。提示532 nm波长对于黄色文身治疗效果极佳。
Brauer等[10]的研究表明,波长为755 nm的皮秒激光,对于蓝色或者绿色的文身清除率为91.6%,在外用麻醉药物后的疼痛评分为1.08分,水泡出现率8%,少数患者出现短暂的色沉。相对于平均治疗需要6~10次甚至更多的纳秒激光,他们认为波长为755 nm皮秒激光治疗蓝色或者绿色文身比纳秒激光更加有效。另一研究也表示,755 nm皮秒激光治疗蓝色、黑色文身,相比于纳秒激光所需的治疗次数更少,且效果更佳[11]。Lee等[12]的研究表示,755 nm皮秒激光清除亚洲人的文身也是有效的,但随访发现6例患者中有3例出现色素脱失,可能是因为亚洲人皮肤颜色较白人深,发生色素脱失的几率相对高一些。与其他研究不同的是,Au等[13]认为755 nm皮秒激光单独用于清除黑色和蓝色文身更易产生水泡;但与剥脱性CO2激光联合治疗,可明显减少水泡的发生率。
Ross等[2]认为,1 064 nm Nd:YAG皮秒激光治疗黑色文身,不仅清除率更高且副作用更少。但Majdabadi等[14]的研究并不支持上述结论。他们同样对黑色文身使用1 064 nm Nd:YAG纳秒激光与1 064 nm Nd:YAG皮秒激光,最后发现两者在文身清除率和副作用发生率方面并没有统计学差异,但是皮秒激光的疼痛感明显较轻。
色素类疾病是由于黑色素细胞增多、色素增加或减少所引起的皮肤颜色改变,如因色素减少的白癜风,色素增加的雀斑、咖啡斑等疾病。色素增加的疾病常使用Q开关的纳秒激光进行治疗。但随着皮秒激光的出现,临床上开始尝试使用皮秒激光治疗色素类疾病。
Guss等[15]使用波长为532 nm的皮秒激光治疗脂溢性角化,78%的患者可获得75%以上的清除率,有短暂的红斑和轻微疼痛,个别患者出现色素沉着,表明532 nm皮秒激光对于皮肤颜色较深患者的治疗是有效安全的;同时,该报道认为,脂溢性角化的治疗,532 nm的效果优于755 nm的激光。
Chesnut等[16]对3例太田痣患者使用翠绿宝石皮秒激光进行治疗,均得到显著改善,并且只有短暂的红斑及水肿出现。他们发现,对于Q开关纳秒激光疗效不佳的太田痣患者,在经翠绿宝石皮秒激光治疗后仍能获得改善,且副作用发生更少。因此,Chan等[17]将翠绿宝石皮秒激光运用于更多的色素类疾病,如太田痣、咖啡斑、褐青斑、脂溢性角化、贝克痣等,经过数次治疗后,他们发现太田痣的改善效果最佳,并且优于纳秒激光。其次60%的咖啡牛奶斑患者得到了50%~75%的改善,50%的脂溢性角化患者有50%~75%的改善。他们认为,使用皮秒激光治疗太田痣不仅效果佳,并且治疗次数与副作用均优于纳秒激光。Levin等[18]通过回顾性研究,比较了755 nm皮秒激光、Q开关的红宝石激光和Q开关Nd:YAG激光在深色皮肤患者色素类疾病上的疗效差异。他们发现,对于Fitzpatrick皮肤等级为Ⅲ~Ⅳ的患者,三种激光治疗的有效率(除太田痣)没有明显区别,但皮秒激光的副作用最少。而对于太田痣的治疗,755 nm皮秒激光则显示除了更为优异的疗效。DiGiorgio等[19]首次报道使用翠绿宝石皮秒激光治疗银中毒后产生的蓝灰色皮肤异常,并取得了良好效果。Rodrigues等[20]对因米诺环素诱导所产生的皮肤色素沉着使用波长为755 nm皮秒激光进行治疗,2次治疗后改善明显。在755 nm皮秒激光治疗黄褐斑的报道中,经2~5次治疗后,黄褐斑得以明显改善,并且黄褐斑面积及严重程度评分(MASI)下降 47.22%,且未出现严重副作用[21-22]。
在面部年轻化方面,目前主要通过755 nm皮秒激光(PicoSure)进行治疗。PicoSure特有的蜂巢模式 (Focus或DLA),通过衍射透镜排列,经多个通道将755 nm激光能量重新分配,在局部形成BLOTs,随后刺激皮肤,产生新的胶原蛋白以及弹性蛋白[23]。因此,临床上将皮秒激光用于治疗痤疮瘢痕、普通瘢痕,以及细纹等。
Khetarpal等[23]以755 nm皮秒激光的蜂巢模式对18例患者的面部色素类疾病和细纹进行治疗,4次治疗后的1个月以及3个月患者整体满意度分别为91%与81%,副作用主要为潮红(25%)、疼痛(15%)和水泡(10%)。 Weiss等[24]用755 nm皮秒激光治疗40例患者的面部细纹,发现Fitzpatrick皱纹等级由术前的平均值5.48降到3.47,差异显著,并且副作用仅为短暂的红斑,6个月后患者的皮肤色泽均有所提高,94.5%的患者表示满意。
Wu等[25]对20例患者使用755 nm皮秒激光的蜂巢模式,改善其胸前区因光老化而产生的一系列问题,如红斑、皮肤质地、细纹、角化病等。治疗2~4次后,根据3D图像对比,患者的皮肤质地、色素异常以及角化病均得到显著改善,而细纹及红斑没有明显改善。随访1~3月,患者均较为满意,认为至少得到了中度改善。
Vanaman等[26]采用755 nm皮秒激光的蜂巢模式对1例Fitzpatrick皮肤等级为Ⅳ级的患者进行黑眼圈治疗。单次治疗后随访5个月,眶周色素沉着几乎完全清除,没有任何副作用发生。
Haimovic等[27]对755 nm皮秒激光蜂巢模式的使用进行了回顾性分析,共有患者56例,Fitzpatrick皮肤等级为Ⅳ-Ⅵ级,包括面部痤疮瘢痕、普通瘢痕、膨胀纹、皮肤色素类疾病等。分析发现,755 nm皮秒激光的蜂巢模式对于皮肤深色的人群不会带来严重副作用,仅有短暂的红斑、水肿、结痂、色素沉着以及术中疼痛。他们认为,755 nm皮秒激光对皮肤深的痤疮瘢痕患者是一种新的有效治疗手段。
综上所述,532 nm皮秒激光对于黄色文身效果最佳,红色文身次之。1 064 nm皮秒激光对于黑色文身效果最好,而对于蓝色和绿色文身的治疗,皮秒755 nm则更为有效。在色素类疾病方面,755 nm皮秒激光对于太田痣的治疗可能最佳,其次是咖啡斑等,但因为文献量的不足,病例量较少,随访时间短,仍需进一步研究。对于面部年轻化治疗,由于此类文献极少,证据等级不高,目前并不能明确证明效果,需要更多的研究证明,进一步阐述其疗效。但是,皮秒激光已经在诸多皮肤问题的治疗上显示出了广阔的应用前景,相信随着病例数量的增多和证据等级的提高,皮秒激光会在临床上获得更多的应用,并取得更好地治疗效果。
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Clinical Application of Picosecond Laser:A Review of the Literature
CAI YiZuo,YU Qian,LI Wei.Department of Plastic and Reconstructive Surgery,Shanghai Ninth People's Hospital,Shanghai Jiaotong University School of Medicine,Shanghai 200011,China.Corresponding author:LI Wei(E-mail:liweiboshi@163.com).
【Summary】Picosecond laser is known for its extremely short pulse width,through photomechanical and photothermal effects,which could be highly efficient on pigment particles.Currently,picosecond laser is mainly used in tattoo removal,and also effective for pigmented lesions treatment and facial rejuvenation.But the research of these two fields is lack,and the evidence is not strong enough.More studies are needed to prove its efficacy.
Picosecond laser;Tattoo; Pigmented lesions;Facial rejuvenation
R616.4
B
1673-0364(2017)06-0357-03
10.3969/j.issn.1673-0364.2017.06.016
200011 上海市 上海交通大学医学院附属第九人民医院整复外科。
李伟(E-mail:liweiboshi@163.com)。
2017年8月27日;
2017年10月18日)