点阵激光的临床应用及进展

点阵激光的临床应用及进展点阵激光的临床应用及进展 2011年04月26日点阵激光的临床应用及进展 在皮肤重建中，剥脱性激光可在最少治疗次数下提供最明显的临床效果，但是由于治疗中要汽化全部的表皮和部分真皮，愈合时间较长，并常导致炎症后色素沉着、色素减退及瘢痕形成等并发症1。故非剥脱性激光通过采用表皮冷却措施，可在不损伤表皮的情况下加热真皮组织，将并发症的发生率减到最低，但由于缺乏真正的创面愈合反应，使效果受到明显限制，多次治疗仅能达到轻至中度的改善2。为了保证治疗效果和减少并发症，近年来，点阵激光技术（fractional resurfacing，FR或fractional laser treatment，FLT）应运而生，并很快被临床医师广泛关注并推广应用。现将点阵激光的作用机制、常见设备及临床应用进展综述如下。 1 作用机制 与传统美容激光一样，点阵激光也分为非剥脱性点阵激光和剥脱性点阵激光两大类。其作用机理是点阵式光热作用（fractional photothermolysis）理论，由美国哈佛大学的激光医学专家于2004年发表3，很快取得了世界各地专家的认同，并迅速应用于临床治疗。该理论是传统的选择性光热作用理论（Selective Photothermolysis）的拓展和延伸3-5，组织水是点阵激光的靶色基，点阵激光产生阵列样排列的微小光束作用于皮肤，皮肤组织水吸收激光能量后，形成多个柱形结构的微小热损伤区，称微治疗区或微热损伤区（microscopic treatment zones，或microthermal zones，MTZ），继而引起一连串的皮肤生化反应，达到紧肤、嫩肤及去除色斑的效果3，该MTZ直径为50150m，深达4001000m。根据仪器光束点阵设计的不同，受治疗区每平方厘米皮肤上产生的MTZ亦可能存在不同，如Fraxel SR系列就有125MTZ/cm2或250MTZ/cm2两种密度，受治疗部位的皮肤只有12%20%的面积形成MTZs。与传统激光产生的片状热损伤不同，点阵激光每个MTZ周围形成环形组织凝固带或热损伤带，在外周为未损伤的正常组织，从而使治疗后皮肤能快速恢复，无需休假、无传统剥脱性治疗的风险5。这种点阵式热损伤的程度与激光能量、光束的脉宽和同一靶区的扫描次数相关6。在恢复过程中，MTZ周围热损伤区环形收紧和胶原重塑，产生多中心的微小收缩，实现明显的即时和长期的皮肤收紧效果7。这样既有侵袭性治疗的快速和显著效果，又具有非侵袭性治疗副作用小，恢复时间短的优势，集二者的优点为一体。 2 点阵激光技术 2.1非剥脱性点阵激光：此类激光是一类波长在14001600nm的激光（近红外激光）。出现最早、最先应用于临床和临床报道最多的点阵激光即为非剥脱性点阵激光。 2.1.1 Fraxel SR系列：由美国加利福尼亚Reliant Technologies Inc.生产，该公司成立于2001年，近年来该公司主要致力于开发点阵激光产品。Fraxel SR点阵激光系列为二极管泵浦的铒光纤激光器，发射以水为靶色基的波长为1550nm的激光3。Fraxel SR750是该公司生产的第一代点阵激光器，也是第一个批准用于临床的点阵激光器，于2004年获美国FDA批准用于治疗眼周皱纹、雀斑、老年斑和色素沉着,2005年批准用于治疗皮肤的老化和黄褐斑,2006年批准用于治疗痤疮和瘢痕。公司于2006年又推出了第二代点阵激光Fraxel SR1500，由于提高了输出能量，比第一代具有更强的皮肤穿透力，即能作用至皮肤的深层，对真皮深层的色素异常和皱纹较重的患者效果更佳。Fraxel SR系统手具配备了7mm和15mm两种规格的一次性探头，其点密度分别为125点/cm2和250点/cm2两种，光点直径为70100m，最大点能量为2025mJ/点，穿透深度250800m。Reliant公司将其专利技术智能光学追踪系统应用于Fraxel SR1500的手柄上，以监测皮肤表面的OptiGuideTM蓝色染料，并可根据手柄的移动速度自动调节激光的输出能量。另外，Fraxel SR1500将一个外部的吹风冷却装置（ZimmerTM cooler）与机器连接，减轻了治疗过程中产生的热感和刺痛感，使患者较舒适8-9。虽然Fraxel SR系统是目前临床应用最多的仪器，但该系统采用计算机引导扫描，在治疗前必须在治疗部位涂满染料，比较费时，且术后不易完全清洗干净，需34天染料才能完全去除。其次这种计算机引导扫描在多次反复扫描时，治疗点会不均匀。另外该系统无蓝宝石接触制冷系统，尽管另配置了风冷设备，患者的疼痛感依然较重。最后由于技术含量高，机器价格昂贵，妨碍了推广。 2.1.2 Starlux 1540TM Fractional：由英国的Palomar公司研制，为波长1540nm的闪光灯泵铒玻璃激光器，属非剥脱性激光。该激光配有两种探头，10mm探头的点密度为100点/cm2，最大点能量为100mJ/点；15mm探头的点密度为320点/cm2，最大点能量为15mJ/点。脉宽有10ms和15ms两种，治疗深度为1mm。该设备采用蓝宝石接触冷却，治疗时采用连续滑动的方式扫描。该产品于2007年2月获美国FDA批准用于皮肤的年轻化。其特点是低点密度，高点能量，深穿透，少重复或不重复扫描，治疗点分布均匀。由于治疗头带有蓝宝石制冷装置，治疗过程比较舒适10。 2.1.3 AffirmTM ：由美国Cynosure公司研发，波长为1320nm和1440nm两种的Nd:YAG非剥脱性点阵激光，两种波长治疗头直径分别为10mm和14mm；点密度为1000/cm2，高于其他同类设备，能覆盖更多表面积；最大点能量为37mJ/点，脉宽3ms，点直径为150或300m。组织水对该系统的1440nm激光的吸收是1540nm的22.5倍，穿透深度为300m，该系统采用空气冷却和蓝宝石接触冷却，一次治疗可扫描12次11。 2.1.4 FractionalTM Sellas1550：由韩国生产，波长为1550nm的铒玻璃激光，点能量为1120mJ/点，穿透深度为2001500m，对皮肤的色素性疾病、皱纹、毛孔粗大、瘢痕等有效12。 2.1.5 Mosaic：为Lutronic公司生产的波长为1540nm的铒玻璃激光，治疗头有10mm10mm、8mm8mm、6mm6mm和5mm10mm四种，点密度为50500点/cm2。 2.1.6 Matisse：为Quanta system公司生产的波长为1540nm的闪光灯泵铒玻璃激光器，治疗头直径为8mm和10mm两种，点密度为1000点/cm2，光点直径120m，采用蓝宝石接触冷却。 非剥脱性激光与剥脱性激光所不同的是前者不损伤表皮角质层，其余表皮组织凝固，但不汽化，其MTZ包括角质层下的表皮组织和不同深度的真皮组织；非剥脱点阵激光不损伤角质层可能与该所含水分较少有关，激光穿过角质层就如同光线透过玻璃一样。这样保留了皮肤的屏障作用，使愈合更快，感染等并发症更少。研究表明，非剥脱性点阵激光作用后24h内，MTZs深层和周围的活性细胞即向MTZ迁移进行修复，同时形成由表皮和真皮热损伤细胞及黑素、弹性蛋白组织的显微表皮坏死碎片（microscopic epidermal necrotic debris，MENDs），单个的MENDs极其微小，在每平方厘米的治疗范围内可形成约2000个MENDs，因此治疗后皮肤组织的损伤肉眼是不可见的。这些MENDs在37天内经表皮排出，同时，激光能量作用至真皮深层，使真皮胶原组织收缩、变性，刺激胶原蛋白增生，从而形成新的胶原组织13-17。 2.2 剥脱性点阵激光:主要有CO2激光和Er:YAG激光两类，剥脱性点阵激光虽然开展时间尚短，但在初步的临床应用中已充分显示此类激光的效果要优于非剥脱性激光，并且并发症的发生率如瘢痕、色素改变、炎症反应等较传统剥脱性激光明显减少。 2.2.1 Pixel 2940：由以色列Alma激光公司于2006年4月生产，获FDA批准，该系统为波长2940nm的Er:YAG激光，是将点阵光热效应与普通Er:YAG激光相结合的产物,通过一个显微光学镜片将2940nm的Er:YAG激光光束在11mm11mm范围内形成77（共49点）或99（共81点）个微小光点，两种点密度的最大点能量和剥脱深度分别为24mJ/点、50m 和13mJ/点和20m，脉宽有1ms、1.5ms和2ms三种可选，可治疗除面部以外其他部位的疾病6。2006年，美国FDA批准其用于皮肤的年轻化，包括除皱、光老化、老年斑、瘢痕等，同年获欧洲CE批准用于临床。 2.2.2 Profractional:由美国Sciton公司生产，2006年4月在美国上市,是Profile超级平台的铒激光点阵模块（ProFractional），为该平台六个主要功能模块之一，其他五个模块分别为铒激光微剥脱模块（MLP）、1064nm Nd:YAG激光模块（ClearScan）、1319nm Nd:YAG激光模块（ThermaScan）、六波长彩光治疗模块（BBL）以及红外波紧肤模块（SkinTyte）。该平台是一款集成了多项世界最先进技术的治疗设备，配置非常丰富，客户可根据自己的需要自行选择最优配置。Profractional是波长为2940nm的剥脱性铒激光，其传送能量的方式不同于其他像束激光，可减少治疗时皮肤表面热量的聚集，减少患者的不舒适感。治疗头大小可达20mm20mm，可根据疾病和治疗部位的不同而产生不同的光斑，点直径为250m，穿透深度为251500m，每次治疗的点阵覆盖率为1.5%60.0% 18。 2.2.3 Ultrapulse点阵激光:由以色列Lumenis公司生产，是对该公司波长为10600nm的CO2激光进行改进的产品。其中Active FX于2005年上市，Deep FX （微点阵）于2007年上市，两者各有多种光斑形状可选，其光斑大小分别为1.25mm和0.12mm，前者配备CPG电脑图形发生器进行扫描，用于治疗表浅的病症，后者配备专门的微扫描器，可刺激和治疗深层皮肤病变，治疗深度为502000m。两者相联合成为Total FX点阵激光，可对深浅病变进行治疗，进行复合嫩肤18。 此外，Alma公司、Reliant公司、Palomar公司和Fotona公司分别生产有Pixel CO2点阵激光、Re:pair fractional CO2点阵激光、StarLux 2940nm点阵铒激光和Frac 3D点阵铒激光。而剥脱性激光的MTZ是“从顶到底”的，即MTZ包括表皮到不同深度的真皮组织，其愈合需要MTZ周围正常组织的角质形成细胞的迅速爬行。剥脱性点阵激光术后6h和12h活检分别可见部分和完全的上皮化，表皮在24h内愈合，随着新胶原的产生，后期的真皮重塑范围远超出当时的MTZ区域7,19。虽然2003年美国FDA批准的第一台点阵激光为非剥脱性激光，但以后出现的剥脱性点阵激光，如点阵CO2和Er:YAG，均显示了较好的治疗效果及非剥脱点阵治疗类似的安全性。两者均具有恢复时间短的特点，因而显示了独特的优势。 2.3点阵技术:大量研究表明点阵模式、点密度、微孔大小和微孔的深度直接影响治疗结果。因此，如何控制点阵模式以达到最佳治疗效果是点阵激光技术的重要发展方向。有一些点阵激光生产商利用多孔面具技术（Multi-Pore Mask Technology）将普通激光投影到皮肤上以产生点阵的效果，优点是大大降低生产成本，缺点是点阵输出比较粗糙，又不能准确地控制点阵输出，临床疗效不佳以及适应证狭窄。最新的点阵输出技术采用电脑智能激光扫描技术 (Computer Scanning Technology)，透过电脑及精密的光学扫描器，医生可以直接控制点阵激光输出模式，包括点阵大小、密度、距离、形状，每个微孔的直径和深度，使得点阵激光治疗更加适合患者的需要，加强治疗效果及大大减轻副作用的程度。 3 治疗适应证及注意事项 3.1 适应证：点阵激光不仅能使面部年轻化，可用于面部各种皮肤疾病的治疗。包括：改善面颈部皱纹，达到绷紧皮肤，细化毛孔和改善皮肤粗糙质地的作用；去除色素性病变，包括雀斑、日晒斑、老年斑、色素沉着、黄褐斑等色素异常性病变。其中，黄褐斑以前用各种方法治疗不仅无效，往往还会引起某些负效应。点阵激光是FDA批准的唯一可行的治疗方法，但文献报道疗效不一，并非百分之百的有效，其长期疗效还有待观察；去除或减轻痤疮瘢痕和各种外伤瘢痕；治疗酒糟鼻、毛细血管增生等血管性疾病；适用于各种类型的皮肤，包括Fitzpatrick型皮肤；除可以治疗面部外，也可用于颈部、胸部、手部等其他部位皮肤疾病的治疗20。 3.2参数设置：各种仪器的参数设置会有不同，但主要的参数如下：点能量（mJ/点），由医师根据患者个体情况具体设置；点密度（点/cm2），多数仪器治疗头的点密度数固定，部分仪器提供了多种治疗头可供选择；一次治疗扫描次数，部分仪器单次扫描的穿透深度有限，需要多次（高达8次左右）在同一部位的重复扫描方能达到有效治疗效果，如点阵铒激光，而Starlux 1540TM Fractional一次扫描就可达到1mm深；治疗总点密度=单次治疗点密度治疗往返次数；覆盖率=治疗总点密度点面积/单位面积（%）；治疗总体积=治疗总点密度点面积穿透深度；治疗间隔，最短1周、最长6周，根据治疗反应和患者恢复情况而定；总治疗次数21。 3.3 参数设置原则：上述治疗参数彼此间有密切联系，每个治疗点的面积和穿透深度与设置的点能量有关。如能量为10mJ、密度为2000点/cm2和能量为20mJ、密度为1000点/cm2的治疗有效面积均为20%，但能量为20mJ时形成的MTZs的深度是能量为10mJ的2倍。能量越大，治疗的点面积越大，穿透也越深，直接影响到覆盖率和总治疗体积。总的原则是要因病因人而异，体现个体化原则。对深皱纹和瘢痕的治疗，需大能量、深穿透和低点密度。临床医师须根据患者的疾病特点、要求和对治疗的反应适当调整参数，以最小的损伤达到最佳的效果。其次，宜选用小光斑、稍低能量和低点阵密度的多次治疗。虽然点阵激光在改善光老化的治疗中即可以接近传统剥脱性激光的效果，又仅产生象传统非剥脱性激光那样的少并发症，但自从2004年首次报道用于面部除皱以来22，多数文献均采用高能量和低点阵密度参数，以避免加热的面积过大和不良反应的发生，并通过多次治疗弥补点阵密度治疗的不足。近年来有报道高能量、重复扫描的单次治疗可获得较理想的效果22。但对于亚洲人群宜发生色素沉着并发症者，建议选择小光斑、稍低能量和低点阵密度的多次治疗。对大光斑高能量点阵激光的应用要谨慎，因为在浅色人种中，虽然大剂量单次治疗的效果较好，但仍存在红斑期较长的问题5。第三，点阵激光治疗须多次重复，一般35次为一个疗程，每次间隔16周。每次治疗约有20%治疗部位的皮肤成为有效区，但也可因治疗参数的不同而略有变化。治疗后即刻见到皮肤的质地改善、皱纹减轻，最佳效果在治疗后36个月8-9。 4 临床应用及效果 4.1 治疗皮肤光老化：Gotkin等23采用CO2点阵激光治疗32例光老化患者，结果所有患者的皱纹、表皮色素或日光性弹性组织变性的改善超过50%。Trelles等6用Pixel 2940nm点阵铒激光治疗30例光老化女性患者，皮肤类型为型，皱纹等级为，根据皱纹的程度，每次治疗扫描48遍，单次治疗后93%的患者皱纹得到明显改善，满意指数为83%，术后仅1例型皮肤患者出现色素沉着，术后2个月时组织学检查发现表皮和真皮组织形态更年轻。点阵激光还可用于胸部和手部等其他部位的治疗，如在治疗手部光老化的自身对照研究中，经5次治疗后，皮肤色素沉着改善51%75%，皮肤皱纹改善25%50%24。 4.2治疗萎缩凹陷性和增生性瘢痕：Hu等25采用1550nm铒光纤点阵激光治疗45例亚洲人面部萎缩性痤疮瘢痕，一次治疗1个月后，60%患者的萎缩性瘢痕及皮肤质地明显改善，无明显并发症。在痤疮瘢痕和陈旧性瘢痕的治疗中，其意义也得到了认可16。Niwa等26采用1550nm铒光纤点阵激光治疗8例增生性瘢痕，每次治疗扫描810遍，每月治疗一次，共治疗68次，结果瘢痕平均改善2.4，所有瘢痕颜色均明显改善。 4.3 治疗黄褐斑： Goldberg等27采用Fraxel SR750的1550nm点阵激光治疗10例皮肤类型为和的黄褐斑患者，每2周治疗一次，共治疗24次，术后3个月的活检显示皮肤黑素细胞较治疗前相对下降，周围角质形成细胞中的黑素含量明显减少，6例型皮肤患者较好改善，4例型皮肤患者明显改善。Naito等28治疗6例中国女性黄褐斑患者，每月治疗一次，共治疗34次，结果3例改善50%，2例改善30%，1例改善20%。 4.4 治疗萎缩纹：Kim等29采用1550nm点阵激光治疗6例女性右侧臀部的萎缩纹，治疗后8周，萎缩纹外观出现实质性改善，皮肤弹性恢复正常，表皮厚度、胶原和弹性纤维含量增加，仅有轻到中度的疼痛和短暂的色素沉着。 近年来，点阵激光临床应用的文献报道较多，这些报道均证明点阵激光治疗光老化、皱纹、瘢痕、色素性疾病、萎缩纹及皮肤质地改善方面有明确的疗效，但这些报道均存在一些缺点：治疗样本量太少，多数报道仅数例患者；观察时间太短，多观察13个月，长期疗效的跟踪报道较少；疗效报道不一，即使采用同样的设备，治疗效果存在较大差异，可能与治疗经验、患者情况、参数选择和疗效判断有关。因此尚需要大样本、前瞻性的长期观察以最终确定点阵激光的疗效。 5 不良反应 点阵激光创伤小、愈合快、并发症少等优点，很少出现永久性的皮肤并发症30。非剥脱性激光由于不破坏皮肤的角质层，每次治疗最多只有20%的皮肤形成MENDs，因此治疗后皮肤无渗出、结痂、水泡等现象，也无感染、炎症、瘢痕等并发症。剥脱性激光将表皮点状剥脱，可能出现红斑、水肿、色素沉着等短期的并发症。一般来讲，点阵激光治疗会出现暂时性、轻微的反应：疼痛：一般于1060min内缓解，不同设备治疗引起的疼痛程度可能不同；红斑：治疗后1h皮肤可发红，如被阳光曝晒后，可持续57天，皮肤创伤修复的正常表现，表明有新的胶原组织生成，皮肤血运循环加快；水肿：选择高能量治疗时，会引起皮肤轻度水肿，于13天自行消退；脱皮：随着皮肤的进一步修复，含有色素细胞的MENDs脱落，皮肤会出现轻微的脱皮现象，持续约2周；皮肤炎症：如痤疮样皮疹、HSV感染、脓疱疹等；暂时性色素沉着：单次过大剂量对深色皮肤易导致炎症后色素沉着，主要与点阵密度相关，常需数月缓解31。因此，点阵激光治疗后至少应防晒2周，应用漂白乳膏可预防或减少色素沉着的发生32；利多卡因中毒：Marra等33报道应用Fraxel SR1500治疗1例白种人女性，在经局部利多卡因麻醉后出现了中枢性的中毒反应，是因治疗时表皮的屏障功能被破坏和利多卡因浓度过高（30%的利多卡因凝胶）而引起。 Graber等30采用Fraxel 1550nm掺铒光纤激光对422例患者共进行961次治疗，73例（7.6%）发生并发症。并发症发生情况为痤疮样皮疹18例（1.87%）、HSV感染17例（1.77%）、侵蚀13例（1.35%）、炎症后色素沉着7例（0.73%）、红斑期延长8例（0.83%）、水肿期延长6例（0.62%）、皮炎2例（0.21%）、脓疱疹和紫癜各1例（0.10%）。除炎症后色素沉着多见于深肤色患者外，其他并发症与皮肤类型、性别、疾病无明显关系。 上述不良反应均为暂时性的，历时数天至数月后可自行恢复。临床医师认为点阵激光治疗后不良反应少且无需休假，不影响患者的正常生活与工作，可作为目前激光除皱的一线治疗方法30,34。 6 展望 点阵激光实质上提供了一种全新的治疗方式。目前占主流的是1540nm的铒玻璃非剥脱激光。但随着Er:YAG和CO2等剥脱性点阵激光的不断开发和应用，亦显示出其优越的性能。点阵激光问世仅短短几年，已引起各国美容整形科医师的密切关注。点阵激光治疗效果明显，治疗后恢复期短，不良反应轻，并发症少，符合美容整形科无创和微创的要求，必将有着良好的发展前景。 参考文献 1Trelles MA.Laser ablative resurfacing for photorejuvenation based on more than a decades experience and 1200 patients: Personal observationsJ.J Cosmet Dermatol,2003,2(1):2-13. 2Lupton JR,Williams CM,Alster TS.Nonablative laser skin resurfacing using a 1540 nm erbium glass laser: A clinical and histologic analysisJ.Dermatol Surg,2002,28(9):833-835. 3Manstein D,Herron GC,Sink RK,et al.Fractional phothermolysis: A new concept for cutaneous remodeling using microscopic patterns of thermal injuryJ.Lasers Surg 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