Biophysique des lasers pour le polissage du visage

Le concept de photothermolyse sélective permet au chirurgien de choisir la longueur de l'onde laser absorbée par le composant tissulaire cible, le chromophore tissulaire. Le principal chromophore du dioxyde de carbone et de l'erbium: les lasers YAG sont l'eau. Il est possible de construire une courbe qui reflète l'absorption par l'eau ou d'autres chromophores d'énergie laser à différentes longueurs d'onde. Il faut se souvenir d'autres chromophores capables d'absorber une onde de cette longueur. Par exemple, à une longueur d'onde de 532 nm, l'énergie laser est absorbée par l'oxyhémoglobine et la mélanine. Lors du choix d'un laser, il est nécessaire de prendre en compte la possibilité d'absorption compétitive. L'effet supplémentaire d'un chromophore compétitif peut être souhaitable et indésirable.

Dans les lasers modernes, utilisés pour l'épilation avec le chromophore cible, se trouve la mélanine. Ces ondes peuvent également être absorbées par l'hémoglobine, un chromophore compétitif. L'absorption de l'hémoglobine peut également entraîner des dommages aux vaisseaux sanguins fournissant les follicules pileux, ce qui n'est pas souhaitable.

L'épiderme est composé à 90% d'eau. Par conséquent, l'eau sert de chromophore principal pour les lasers de broyage laser modernes. Dans le processus de resurfaçage au laser, l'eau intracellulaire absorbe l'énergie du laser, bouillonne et s'évapore immédiatement. La quantité d'énergie que le laser transfère aux tissus et la durée de ce transfert déterminent le volume du tissu évaporé. Lors du polissage de la peau, le chromophore principal (eau) doit être évaporé, tout en transférant au collagène environnant et à d'autres structures la quantité minimale d'énergie. Le collagène de type I est extrêmement sensible à la température, se dénaturant à une température de +60 ... +70 ° C. Des dommages thermiques excessifs au collagène peuvent entraîner des cicatrices indésirables.

La densité d'énergie du rayonnement laser est la quantité d'énergie (en joules) appliquée à la surface du tissu (en cm2). Par conséquent, la densité de rayonnement est exprimée en J / cm2. Pour les lasers au dioxyde de carbone, l'énergie critique pour surmonter la barrière d'ablation des tissus est de 0,04 J / cm2. Pour restaurer la surface de la peau, des lasers d'une énergie de 250 mJ par impulsion et d'une taille de spot de 3 mm sont généralement utilisés. Dans les intervalles entre les impulsions, les tissus se refroidissent. Le temps de relaxation thermique est le temps nécessaire pour un refroidissement complet du tissu entre les impulsions. Avec le polissage au laser, une énergie très élevée est utilisée pour évaporer le tissu cible presque immédiatement. Cela permet de rendre l'impulsion très courte (1000 μs). Par conséquent, la conductivité thermique indésirable aux tissus adjacents est minimisée. La puissance spécifique, généralement mesurée en watts (W), prend en compte la densité d'énergie intégrale, la durée de l'impulsion et la surface de la zone traitée. Une idée fausse commune est que la densité d'énergie plus faible et la puissance spécifique réduisent le risque de cicatrices, alors qu'en fait la plus faible énergie fait bouillir l'eau plus lentement, causant des dommages de température plus sévères.

Dans l'étude histologique d'échantillons de biopsie prélevés immédiatement après le resurfaçage au laser, on trouve une zone d'évaporation et d'ablation du tissu, sous laquelle se trouve la zone basophile de nécrose thermique. L'énergie du premier passage est absorbée par l'eau de l'épiderme. Après avoir pénétré dans le derme, où il y a moins d'eau capable d'absorber l'énergie laser, le transfert de chaleur provoque plus de dommages thermiques pour chaque passage ultérieur. Idéalement, une plus grande profondeur d'ablation avec un plus petit nombre de passages et moins de dommages thermiques conducteurs est accompagnée d'un moindre risque de cicatrices. La recherche de l'ultrastructure dans la couche papillaire de la peau révèle des fibres de collagène de plus petite taille, combinées en de gros faisceaux de collagène. Après le resurfaçage au laser, lorsque du collagène est produit dans la couche papillaire du derme, les molécules associées à la cicatrisation, telles que la glycoprotéine ténascine, s'accumulent.

Les lasers erbium modernes peuvent émettre deux faisceaux simultanément. Dans ce cas, un faisceau en mode coagulation peut augmenter les dommages aux tissus environnants. Un tel laser entraîne plus de dommages thermiques dus à une augmentation de la durée des impulsions et donc à un chauffage plus lent des tissus. Inversement, trop d'énergie peut provoquer une évaporation plus profonde que nécessaire. Les lasers modernes endommagent le collagène avec la chaleur générée par le broyage. Plus les dommages thermiques sont importants, plus la synthèse du nouveau collagène est importante. À l'avenir, les lasers de broyage bien absorbés par l'eau et le collagène peuvent être cliniquement utilisés.

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