1、Q开关开关激光应应用原理敦煌市中医院皮肤科 刘军19601960年梅曼（年梅曼（Theodore MainmanTheodore Mainman）成功地研成功地研制出第一台红宝石激光器，此后，激光技术制出第一台红宝石激光器，此后，激光技术飞速发展，激光种类很多，应用于皮肤科美飞速发展，激光种类很多，应用于皮肤科美容中的激光有十几种，如超脉冲二氧化碳激容中的激光有十几种，如超脉冲二氧化碳激光、红宝石激光、铒激光、光、红宝石激光、铒激光、Q Q开关开关Nd:YAGNd:YAG激光，激光，可变脉宽可变脉宽532532NMNM激光、激光、Q Q开关翠绿宝石激光等。开关翠绿宝石激光等。现代激光美容治疗既
2、强调有效，更注重安全。现代激光美容治疗既强调有效，更注重安全。激光治疗的理论依据：激光治疗的理论依据：AndersonAnderson等于等于19831983年提出年提出的选择性光热作用理论的选择性光热作用理论:激光能量会有选择地被激光能量会有选择地被某些特定的组织成分吸收，并通过热作用将这一某些特定的组织成分吸收，并通过热作用将这一类特定的组织成分加以破坏，同时对周围组织仅类特定的组织成分加以破坏，同时对周围组织仅造成很小的伤害。造成很小的伤害。也就是说：根据不同组织的生物学特性，只要也就是说：根据不同组织的生物学特性，只要选择合适的激光参数选择合适的激光参数(波长、脉冲持续时间、能波长、脉
3、冲持续时间、能量量)，就可以保证最有效治疗病变部位的同时，就可以保证最有效治疗病变部位的同时，对周围正常组织的损伤最小。对周围正常组织的损伤最小。Q Q开关激光开关激光-治疗皮肤色素异常症治疗皮肤色素异常症既往的治疗方法：外科手术、磨皮、化学剥脱、既往的治疗方法：外科手术、磨皮、化学剥脱、二氧化碳激光、氩离子激光等。二氧化碳激光、氩离子激光等。最大的缺点，甚至是不可避免的副作用：瘢痕最大的缺点，甚至是不可避免的副作用：瘢痕调调Q Q开关激光器的研制发明解决了这一难题。开关激光器的研制发明解决了这一难题。原理：原理：用激光照射病变后，可以在不影响正常组用激光照射病变后，可以在不影响正常组织的情况
4、下，使色素颗粒在瞬间吸收极高织的情况下，使色素颗粒在瞬间吸收极高的激光能量后迅速膨胀、碎裂，形成很小的激光能量后迅速膨胀、碎裂，形成很小的碎片，随后被体内的吞噬细胞清除并排的碎片，随后被体内的吞噬细胞清除并排出体外，从而达到治疗目的。出体外，从而达到治疗目的。要实现选择性光热作用，则必须满足三个重要的条要实现选择性光热作用，则必须满足三个重要的条件：件：1.波长：选择能作用到靶组织并被靶组织强烈吸收波长：选择能作用到靶组织并被靶组织强烈吸收 的波长的波长2.脉冲持续时间（脉宽）脉冲持续时间（脉宽）：应小于或等于靶组织的应小于或等于靶组织的 热弛豫时间热弛豫时间 3.能量：选择能在靶组织上产生足
5、够的温度，使之能量：选择能在靶组织上产生足够的温度，使之 破坏的合适能量破坏的合适能量 由于激光在组织中的穿透深度与激光的波长由于激光在组织中的穿透深度与激光的波长成正比，因此治疗时激光波长的选择应首先成正比，因此治疗时激光波长的选择应首先考虑激光穿透力的大小。考虑激光穿透力的大小。病变部位越深，则所需的激光波长越长，尤病变部位越深，则所需的激光波长越长，尤其是真皮深部的病变一定要选择较长的激光其是真皮深部的病变一定要选择较长的激光波长，否则激光作用不到病变部位。波长，否则激光作用不到病变部位。就色素性疾病而言，黑色素吸收峰值在就色素性疾病而言，黑色素吸收峰值在280280nmnm1200nm
6、1200nm中中并随波长增加而吸收减少。并随波长增加而吸收减少。治疗浅表色素性疾病如雀斑、黑子等，可选择波长较短治疗浅表色素性疾病如雀斑、黑子等，可选择波长较短的激光，如的激光，如510 510 nmnm、532 nm532 nm等等如果治疗真皮色素性疾病如太田痣、蓝黑色文身等，则如果治疗真皮色素性疾病如太田痣、蓝黑色文身等，则必须选用波长较长的激光，如必须选用波长较长的激光，如694 694 nmnm、755 nm755 nm、1064 nm1064 nm等，只有波长较长的激光才能有效地到达真皮深层。等，只有波长较长的激光才能有效地到达真皮深层。电磁辐射波之波长比较：电磁辐射波之波长比较：无
7、线电波无线电波 微波微波 红外光红外光 可见光可见光 紫外光紫外光 X-X-射线射线 -射线射线 白光穿过一个棱镜是可被分成许多不同颜色的光，光白光穿过一个棱镜是可被分成许多不同颜色的光，光的颜色是由的光的的颜色是由的光的波长波长决定的。决定的。在可见光的范围内：在可见光的范围内：波长越长则越接近红光波长越长则越接近红光 波长越短则越接近紫光波长越短则越接近紫光 波长长于红光称为红外线波长长于红光称为红外线 波长短于紫光为紫外线波长短于紫光为紫外线 文身的色素有黑、蓝、绿、黄、橙、红等多种人工色素，文身的色素有黑、蓝、绿、黄、橙、红等多种人工色素，根据互补吸收的光学原理，文身的治疗应选择与其颜
8、色互根据互补吸收的光学原理，文身的治疗应选择与其颜色互补的激光。补的激光。如如 红红 色文身用绿色的色文身用绿色的510nm或或532 nm的激光治疗，的激光治疗，绿绿蓝蓝 色文身用红色的色文身用红色的630 nm、694 nm或或755 nm的的激光治疗，激光治疗，而而 蓝蓝黑黑 色文身用红色的色文身用红色的755 nm或近红外的或近红外的1064 nm的激光进行治疗。的激光进行治疗。热弛豫时间热弛豫时间(Thermal Relaxation Time，TRT)是指受热的组织通过热扩散将其自身的热量降低是指受热的组织通过热扩散将其自身的热量降低50%所需所需的时间。的时间。该参数是衡量靶组织
9、的热传导速度快慢的指标。该参数是衡量靶组织的热传导速度快慢的指标。热传导的多少与热作用的时间成正比，时间越长，热热传导的多少与热作用的时间成正比，时间越长，热损伤的范围就越大。损伤的范围就越大。根据光学理论，只要使激光的脉冲持续时间小于或等根据光学理论，只要使激光的脉冲持续时间小于或等于靶组织的热弛豫时间，就不会引起周围组织的热损于靶组织的热弛豫时间，就不会引起周围组织的热损伤。伤。小物体要比大物体冷却得快，精确地讲，小物体要比大物体冷却得快，精确地讲，TRT与物体大与物体大小的平方成正比。因此对于小的平方成正比。因此对于1个给定的物体，大小增加个给定的物体，大小增加到到2倍，则倍，则TRT将
10、增加到将增加到4倍。倍。毛细血管的毛细血管的TRT约为约为10微秒（微秒（s），），更大血管的更大血管的TRT可达几十毫秒（可达几十毫秒（ms）。）。因此治疗血管性病变最理想的因此治疗血管性病变最理想的激光脉冲持续时间（即脉宽）应为几毫秒几十毫秒。激光脉冲持续时间（即脉宽）应为几毫秒几十毫秒。色素性病变中黑色素颗粒非常微小，其色素性病变中黑色素颗粒非常微小，其TRT仅为仅为1 s。因此治疗色素性病变应使用脉宽为纳秒级（因此治疗色素性病变应使用脉宽为纳秒级（ns，1 s1000 ns）的激光，即带的激光，即带Q开关的激光开关的激光 现代激光仪与现代激光仪与10余年前的激光仪的最大区别正是在余年前
11、的激光仪的最大区别正是在于对脉宽的精确控制，这是现代激光治疗安全性的于对脉宽的精确控制，这是现代激光治疗安全性的根本保证。根本保证。能量密度能够使目标组织达到足以使其被破坏能量密度能够使目标组织达到足以使其被破坏的温度。的温度。(由于脉宽小，激光能量被压缩在极短由于脉宽小，激光能量被压缩在极短的光脉冲之中，故具有很高的峰值功率，能产的光脉冲之中，故具有很高的峰值功率，能产生瞬间高温生瞬间高温)如果治疗真皮色素性疾病如太田痣、蓝黑色文身等，则必须选用波长较长的激光，如694 nm、755 nm、1064 nm等，只有波长较长的激光才能有效地到达真皮深层。如果治疗真皮色素性疾病如太田痣、蓝黑色文身
12、等，则必须选用波长较长的激光，如694 nm、755 nm、1064 nm等，只有波长较长的激光才能有效地到达真皮深层。根据光学理论，只要使激光的脉冲持续时间小于或等于靶组织的热弛豫时间，就不会引起周围组织的热损伤。现代激光美容治疗既强调有效，更注重安全。能量密度能够使目标组织达到足以使其被破坏的温度。是指受热的组织通过热扩散将其自身的热量降低50%所需的时间。1960年梅曼（Theodore Mainman）成功地研制出第一台红宝石激光器，此后，激光技术飞速发展，激光种类很多，应用于皮肤科美容中的激光有十几种，如超脉冲二氧化碳激光、红宝石激光、铒激光、Q开关Nd:YAG激光，可变脉宽532N
13、M激光、Q开关翠绿宝石激光等。1960年梅曼（Theodore Mainman）成功地研制出第一台红宝石激光器，此后，激光技术飞速发展，激光种类很多，应用于皮肤科美容中的激光有十几种，如超脉冲二氧化碳激光、红宝石激光、铒激光、Q开关Nd:YAG激光，可变脉宽532NM激光、Q开关翠绿宝石激光等。波长长于红光称为红外线因此治疗血管性病变最理想的激光脉冲持续时间（即脉宽）应为几毫秒几十毫秒。电磁辐射波之波长比较：治疗技术参数：治疗技术参数：能量密度（能量密度（J/CMJ/CM2 2)光斑大小光斑大小(mm)mm)频率频率(Hz)Hz)因此治疗色素性病变应使用脉宽为纳秒级（ns，1 s1000 ns
14、）的激光，即带Q开关的激光脉冲持续时间（脉宽）：应小于或等于靶组织的能量密度能够使目标组织达到足以使其被破坏的温度。敦煌市中医院皮肤科 刘军根据光学理论，只要使激光的脉冲持续时间小于或等于靶组织的热弛豫时间，就不会引起周围组织的热损伤。病变部位越深，则所需的激光波长越长，尤其是真皮深部的病变一定要选择较长的激光波长，否则激光作用不到病变部位。1960年梅曼（Theodore Mainman）成功地研制出第一台红宝石激光器，此后，激光技术飞速发展，激光种类很多，应用于皮肤科美容中的激光有十几种，如超脉冲二氧化碳激光、红宝石激光、铒激光、Q开关Nd:YAG激光，可变脉宽532NM激光、Q开关翠绿宝
15、石激光等。既往的治疗方法：外科手术、磨皮、化学剥脱、二氧化碳激光、氩离子激光等。波长长于红光称为红外线波长短于紫光为紫外线也就是说：根据不同组织的生物学特性，只要选择合适的激光参数(波长、脉冲持续时间、能量)，就可以保证最有效治疗病变部位的同时，对周围正常组织的损伤最小。热弛豫时间(Thermal Relaxation Time，TRT)调Q开关激光器的研制发明解决了这一难题。波长长于红光称为红外线激光治疗的理论依据：Anderson等于1983年提出的选择性光热作用理论:激光能量会有选择地被某些特定的组织成分吸收，并通过热作用将这一类特定的组织成分加以破坏，同时对周围组织仅造成很小的伤害。波长：选择能作用到靶组织并被靶组织强烈吸收1960年梅曼（Theodore Mainman）成功地研制出第一台红宝石激光器，此后，激光技术飞速发展，激光种类很多，应用于皮肤科美容中的激光有十几种，如超脉冲二氧化碳激光、红宝石激光、铒激光、Q开关Nd:YAG激光，可变脉宽532NM激光、Q开关翠绿宝石激光等。病变部位越深，则所需的激光波长越长，尤其是真皮深部的病变一定要选择较长的激光波长，否则激光作用不到病变部位。
