美容产品

长脉冲式100ms高能半导体激光用于各型皮肤脱毛的研究

埃利奥特·F·贝特 罗克斯·安德森医生


[关键词] 激光脱毛

作者单位:威尔曼影像医学实验室 皮肤病科

哈佛大学医学院,马萨诸塞州波士顿
【摘要】
带接触式冷却装置和长脉宽的800nm半导体激光可为粗黑毛发甚至深肤色人提供有效的长期性毛发减少。长脉宽可使各型皮肤耐受高能量密度,这样就能对深色皮肤进行安全而有效治疗。另外,初步研究结果证明长脉宽在任何给定能量密度时不能显著提高对粗发的疗效。
【序言】
在麻省总医院威尔曼影像医学实验室进行了一项临床研究,其目的在于研究长脉冲式激光用于各型皮肤(Fitzpatrick皮肤分类Ⅰ-Ⅵ型,表1a)引起的短期和永久毛发减少。在一年内对40名受试者进行观察。介绍一种新的皮肤分类法(表1b)。人种皮肤颜色法(ECT)根据皮肤颜色和人种对皮肤分类。此分类法在激光脱毛适宜参数的选择方面更有意义。例如,中棕色皮肤(ECT分类Ⅴ型)在目前的Fitzpatrick法中被分为Ⅳ、Ⅴ或Ⅵ型(表1c)。在这篇文章以下部分,将根据ECT分类法对病人进行讨论和分类。
激光脱毛的有效性取决于许多变量,包括受试者皮肤类型。激光脱毛对浅肤深发人较深肤色更有效,因为可安全地使用高能量密度。
与深肤色受试者激光治疗有关的问题是如何避免表面皮肤(表皮和皮肤上部)由于吸收光能而引起损伤,而同时仍造成毛囊的破坏。
激光脱毛治疗基于选择性光热分解原理。这一过程将毛囊黑色素对光的选择吸收与一定能量密度和脉宽结合,脉宽等于或小于毛囊热驰豫时间(10-100ms)。然而,其它研究显示治疗粗毛发的理想脉宽可能大于毛囊热驰豫时间。因为生色团(毛干中的黑色素和毛母基质细胞)占有一定体积,热扩散对毛囊的破坏是必需的。因此,达到最佳效果需较长脉宽。根据热扩散定律,热是从毛干和毛根传导至周围组织。
目前的脱毛激光器在20-40ms范围有一最大脉宽。皮肤光热扩散模型提示,当用长脉宽而非常规脉宽时,整个毛囊包括毛囊最外结构(干细胞所在部位)仍能被选择性破坏。从理论上,长脉宽最适合毛干直径为50-100um或大于100um的大毛囊(200-300um)。在有皮肤冷却情况下,长脉宽可与高能量密度一同安全使用。然而,皮肤冷却须在整个激光脉冲过程中以最大程度保护表皮。它通过一对激光透明的蓝宝石冷却头接触皮肤来进行。长脉宽与独特的接触式冷却系统相结合可减少皮肤损伤并能使高能量密度安全用于深色皮肤。
可疑和过度的毛发生长在许多人种中很常见,包括南美人、非洲人、亚太人、中东人、地中海人和非裔美国人。假毛囊炎常见于非裔美国人、非裔加勒比人和非洲人,表现为小卷曲毛发。假毛囊炎发生时,从卷毛囊中伸出的卷毛刺穿附近皮肤引起一反应,出现丘疹、脓疱及小结。目前的治疗方法包括拔、上蜡、脱毛剂和电解,这些方法增加了副作用的发生(色素沉着过多和疤痕)而且效果较差。
【研究设计】
这项长期前瞻性研究主要目的是,评价长脉冲式(100ms)半导体激光用于粗发深肤受试者引起长期毛发减少的安全和有效性。此文章对100ms与30m进行报告和比较。在不同能量密度(15-100J/cm2)和脉宽(30 ms、100ms),评价各型皮肤的激光脱毛效果。
40名受试者,25名女性,15名男性,受试者股和背部的粗黑发接受治疗。
这项研究所用装置为一台LightSheer高能半导体激光器,它可调节以产生不同脉宽(20-200 ms)以及能量密度(15-100 J/cm2)。
用皮肤刺花纹或解剖学标志来标记每名受试者的22个测试点,这便于随访时明确部位。其中6个点使用100ms,4个点使用30ms,1个为控制点,其它11个点为不同脉宽和能量密度的组合。
用剪刀将测试点统一修剪成5mm长,皮肤用异丙醇清洗。每次随访都对测试部位进行数字照相以获取高分辨率图像。摄像机与一台电脑相联接,电脑装有图像获取硬件和图像分析软件。治疗前和随访时对毛发计数。分别在治疗前以及治疗后1、2、3、6月,评价毛发生长情况、毛干直径和相关表皮副作用。
研究者用肉眼评价皮肤反应,包括色素沉着不足、色素沉着过多、红斑和水肿。皮肤结构改变为0或1级。
毛发再生指与治疗前数量相比,治疗后终毛的百分比。随访时对每一部位都要计算。
【结果】
对两种脉宽和各型皮肤来讲,治疗引起的长期性毛发减少与能量密度水平密切相关。治疗后6个月,不同脉宽、能量密度及皮肤类型的毛发再生率见表2、图1A和图1B。治疗前后的图像见图2和3。毛干直径范围为50-130um。
暂时性色素改变是最常见的副作用。100ms脉宽和30J/cm2能量密度能安全用于所有病人,除外ECTⅥ型皮肤。副作用随能量密度增加而增加,但在给定能量密度,应用长脉宽可明显减少副作用。
根据研究结果,脉宽为100ms时的能量密度耐受范围见表3。初始能量密度与所建议设置相同。然而脉宽为100ms时,通过增加能量密度可提高疗效而不会降低安全性。能量密度耐受范围基于ECT皮肤分类法。ECTⅣ型包括浅棕色人种(如亚洲人、西班牙人、中东人、亚太人、非裔美国人等),Ⅴ型包括中棕色人种(西班牙人、中东人、亚洲人和非裔美国人),Ⅵ型包括深棕色人种(如非洲人、亚太人和非裔美国人)。
对于Ⅰ-Ⅳ型皮肤,毛囊周围出现水肿和红斑证明达到了临床效果,水肿和红斑不一定出现在Ⅴ和Ⅵ型皮肤。
在最低能量密度(15 J/cm2)时,Ⅵ型仍发生表皮损伤(水疱)。因此,建议对所选部位试验性治疗前,要注意Ⅵ型皮肤并将初始能量密度定为10J/cm2。对这些病人,采取避免日晒、使用化学脱毛剂和漂泊剂等方法可能有助于减少在使用高能量密度时的副作用,这样提高了治疗的有效性。
【结论】
·带接触式冷却装置和长脉宽的800nm半导体激光能为粗黑毛发甚至深肤色人提供有效的长期性毛发减少,包括ECTⅤ型非裔美国人。
·激光治疗导致两种效应,即短期和长期性毛发减少。每次治疗都是对另外治疗效应的加强。而且,再生的毛发一般较细且色淡。
·激光治疗的有效性和副作用风险随能量密度增加而增加。根据发色、肤色及皮肤类型调节脉宽和能量密度,激光能有效地用于最大范围的病人。
·长脉冲可使各型皮肤耐受高能量密度。为安全而有效地治疗Ⅵ型皮肤病人,脉宽要大于100ms。
·处理毛发密集部位要小心,由于相临毛囊间的热传导。
·长脉冲式半导体激光对深肤色人很有效(包括Ⅴ型),因为能安全使用高能量密度。
·这些长脉宽对直径大于50um的毛发最有效。
长脉冲式半导体激光能有效治疗深肤色病人的假毛囊炎。因为长脉宽能明显减少毛发,故导致丘疹和脓疱减少。
如同其它激光治疗,长脉冲式半导体激光开始也应做试验性治疗,然后逐渐增加能量密度,要考虑所处理部位、色素沉着量以及毛发密度。对于Ⅰ-Ⅳ型皮肤的病人,评估试验性治疗后1小时再进行正式治疗。对于Ⅴ-Ⅵ型皮肤的病人,至少要48-72小时。