一文读懂：色素性激光治疗色斑的作用原理

在美容皮肤科学中，将针对色素性皮损的激光称之为 “色素性激光”（Pigment Lasers或Pigment Specific Lasers） 。

广义的“色素性激光” 包括了所有对去除色素性皮损有益的激光设备。

如剥脱性激光、点阵激光、短脉冲调Q激光、皮秒激光和长脉冲激光，甚至是主要作用于血管的脉冲染料激光在参数设置合理，患者选择合适的情况下，对色素性皮损也有一定的作用。

剥脱性CO ₂ 激光通过直接剥脱表皮层来去除色素（类似于化学剥脱术），这种激光创伤大，术后存在创面愈合问题，并容易遗留色素沉着。目前已很少用于去除色斑，尤其在深肤色人群中。

点阵激光通过“局灶性光热作用”原理，一个激光束被分成数千个距离相同的“微光束”，在皮肤中产生微热损伤区（MTZ），在每个MTZ内，大约7天左右皮肤开始通过排出坏死组织（ 被称为表皮坏死微碎片，MEND）来修复，MEND（Microscopic Epidermal Necrotic Debris ）由凝结的黑色素、弹性蛋白和真皮成分组成 ^[1] 。

点阵激光通过形成MENDs来促进表皮黑色素排出的机制被称为 “色素穿梭”（melanin shuttle） 。

上述激光并不是直接作用于黑色素来发挥作用的。

而狭义的“色素性激光”指通过作用于黑色素达到治疗色素性皮损目的的激光技术。

这类激光主要是短脉冲的调Q激光和皮秒激光。

长脉冲长波长激光通过光热作用发挥作用，主要用于治疗黄褐斑。

激光的“一微秒规则”图源：《现代激光美容》

调Q激光是纳秒级的激光 ，其脉冲持续时间小于靶组织黑素小体的热驰豫时间（约250-1000 ns），因此 可以达到“选择性光热作用 ”，从而避免靶组织之外的正常组织受到热损伤。

同时，调Q激光的脉宽通常在几十个纳秒左右，远低于“一微秒规则”中所说的小于＜ 1μs（1000 ns）。，也远低于靶组织黑素小体的热驰豫时间（平均500 ns）。

因此， 调Q激光主要是通过光声作用作用于黑素小体，发挥治疗色素性皮损作用的 。

短脉冲激光（如调Q激光）发挥的光声作用，虽然归类于光机械作用，但与通常所说的光机械作用不同。

真正的光机械作用，主要指“光破坏”作用（Photodisruption） 。

“光破坏”通过 等离子体 产生的机械冲击波破坏靶目标。

光机械效应依赖于等离子体的产生 ，这一过程被称为“光学击穿”（Optical Breakdown，OB）或称 激光诱导的光击穿（laser-induced optical breakdown，LIOB） ，随后是冲击波的产生、空化及射流形成 ^[2] 。

而调Q激光和皮秒激光的光声作用，又称为“光热机械作用” ^[3] 。

调Q激光、皮秒激光的“光热机械作用”的原理及过程如下 ^[3] ：

表皮黑素小体或纹身颗粒吸收脉冲激光后，由于 脉宽短于热驰豫时间和应力弛豫时间（Stress Relaxation Time，SRT） ，靶组织（黑素小体或纹身颗粒）没有时间将热量传导到周围组织，热量快速在靶组织中聚集，并导致快速升温，黑素小体会称为形成微气泡的成核位点。

多个黑素小体或是纹身颗粒会形成相互分离的微气泡。而这些微气泡会增大、融合、膨胀。

最终热膨胀（物理学上称为热弹性膨胀）通过发射冲击波来释放能量！

调Q激光、皮秒激光爆破色斑就是利用的光声作用 （光热机械作用） 原理。

短脉冲激光光冲击波的形成 图源：baidu

LIOB Vs 短脉冲激光的光热机械作用

图源：参考文献 ^[3]