激光美容基本理论

例如氧合血红蛋白就有418nm、542nm和577nm，3个吸收峰。
一个理想的激光波长要符合以下3个点： 1、与靶色基的吸收峰尽可能匹配 2、来自其他色基的竞争性吸收尽可能要少 3、有足够的穿透深度
治疗色素增生性皮肤病的调Q红宝石激光（波长694nm）比较好地符合了 上述几点。在这一波长下来自氧合血红蛋白的竞争性吸收就很少，而 该波长既能较好地成为成熟黑素小体吸收，又有一定的穿透深度。
前者是指 光子被吸收后激活了生物分子，被激活的生物分子与周围 其他分子不断碰撞并使其获得振动能和转动能； 后者是指 偶极分子（主要是水分子）吸收了红外光光子后，光能直接 转化为该分子的振动能和转动能。这两种方式均可导致皮肤组织温度 升高，热效应产生。
（2）热弥散： 热效应产生的同时，热弥散即已经开始。通过
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• 黑色素：显微爆破 • 血管内皮：凝固坏死/变性 • 毛囊组织：凝固性坏死/变性 • 胶原组织与纤维母细胞：皮肤年轻化
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长、短波长所携带相同的光能量时 • 短波长、高频率、高能量 • 长波长、低频率、低能量 • 短波穿透较浅、长波穿透较深（在一定范
围内） • 短波光子携带的能量高，治疗较强烈 • 长波光子携带的能量高，治疗较强烈
20世纪90年代进入——脉冲激光年代（美容激光）
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光盘存储器原理—激光刻蚀与读出
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激光全息防伪人民币（建国50周年纪念币）
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激光控制核聚变
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天文台（激光导航星）
来自纳层 的反射光 （高度约 100km)
最大高度 约35km
来自空气 分子的 Rayleigh光
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激光测距与激光雷达
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• Medlite C6为例
• 波长1064nm、532nm、调Q模式，4-10ns, （长脉宽模式为ms）
• 532，氧合血红蛋白、黑素 • 调Q模式 适应证：表皮色素性皮肤病、如雀斑、咖啡斑等
532，长脉宽模式
适应证：血管增生性皮肤病，如：鲜红斑痣、毛细血管扩张、 酒渣鼻（毛细血管扩张性）、蜘蛛痣
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选择性光热作用理论
选择性光热作用的主要内容是：
当入射激光的波长与靶色基自身固有的吸收峰 匹配，且照射时间短于靶色基的热弛豫时间（TRT） 时，就可选择性地破坏靶色基，而不损伤周围正常 组织或仅造成轻度损伤，从而达到无创伤治疗的效 果。
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1、合适的波长
每一色基均有自身特有的吸收曲线
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激光器
激励系统 工作物质
激光束
光学谐振腔
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1、工作物质
在热平衡状态下，一般介质中的粒子都满足 玻尔兹曼分布，即低能级的粒子数密度大于高 能级的。要产生激光，必须首先改变粒子的分 布，使高能级的粒子数密度大于低能级的（粒 子数反转）。
只有在特殊的介质中才能实现粒子数反转，目前自然界 中只找到数百种这样的介质，称激活介质，它们是激光 产生的必要条件
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中国第一台激光器（1961）
• 1961年，长春光机所研制了我国的首台红宝石激光器。
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1983年，Anderson RR和Parrish JA提出了选择性 光热作用理论，为美容激光医学研究奠定了基础 。
自20世纪80年代中期以后，随着Q开关技术、倍频技 木、超脉冲技木、电脑扫描技木在激光领域的应 用，使得一些色素性皮肤病（如太田痣），血管 性皮肤病（如鲜红斑痣），多毛症，皮肤老化等 损容性皮肤病的治疗，达到了近乎完美的效果。
激光美容技术
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目的要求
1.掌握激光的定义、特性、激光对皮肤的 生物学效应和激光的选择光热性原理；
2.熟悉激光产生条件和过程、激光的分类 ；
3.了解激光的发展史。
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激光技术发展简史
1916年，爱因斯坦在他 的经典著作“关于辐射 的量子理论”中第一次 提出了受激辐射的存在 和光放大的可能，从而 创建了激光的基本原理
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治疗色素增生性皮肤病的调Q红 宝石激光（波长694nm）比较好地 符合了上述几点。
在这一波长下来自氧合血红蛋白的竞 争性吸收就很少
而该波长既能较好地成为成熟黑素小 体吸收
又有一定的穿透深度。
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2、合适的脉宽
短脉冲激光能量释放的持续时间是通过脉宽（脉冲持续时
间）反映出来的。
1064波长长，穿透深，调Q模式
适应证：真皮色素增生性皮肤病：太田痣、文身等
长脉宽模式 适应证主要治疗草莓状血管瘤，鲜红斑痣，还
可以脱毛、除皱紧肤
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Einstein
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激光技术发展简史
1960年美国休斯公司实验室 一位从事红宝石荧光研究的年 轻人，梅曼（Maiman TH）制 成了世界上第一台激光器—红 宝石（ruby）激光。 梅曼在7 月7日正式演示了世界第一台 红宝石固态激光器；
Maiman
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激光技术发展简史
Maiman的第一台激光器
632.8nm
10.06 m
514.5nm 488nm
902nm
激光激发 闪光灯激发
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连续、脉冲
585nm （可调谐）
555nm
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• 2、激励源
• 在工作物质中，要实现粒子数反转，还必须从 外界提供能量，将处于低能级的粒子激发到高 能级上
• 常用的激励源:电能、光能、核能、光化 学能
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光学谐振腔
热弥散，热能向周围组织扩散，导致热效应范围进一步扩 大。传导是热弥散的一种主要方式。目前常用热弛豫时间 来表示热弥散的速度。
（3）热效应对皮肤组织的影响：
激光的热效应既包括激光对作用靶的直接热效应，也 包括热能由作用靶向周围组织扩散所产生的继发热效应。
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一般而言，激光的热效应与组织达到的温度和照射时间均有
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光穿透深度与波长的关系
300-1000nm内，波长越长，穿透越深
波长<300nm，由于蛋白质、黑素、尿刊酸及DNA对激光的
强吸收，故穿透浅
>1300nm，由于被水强吸收，穿透表浅
研究表明：对多数激光而言（波长300-1000nm），进入皮 肤的激光约99%被皮肤组织外层3.6mm所吸收，在近紫外 光、可见光、近红外光这一波段范围内，肤色越深，吸收 越多，而在300nm以下及950-2200nm波长范围内，不同 肤色的皮肤组织对激光的吸收无明显差异
根据选择性光热作用原理，脉宽应短于靶色基的 热弛豫时间，这就使激光产生的热能主要局限于 靶色基，而很少弥散到周围正常组织，造成损伤。
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3、足够的能量
这是短脉冲激光治疗的必要条件。
调Q技术使短脉冲激光得以在极短的时间内释放出高 能量，功率可高达109-1012W，足以摧毁靶色基。如前所 述，短脉冲激光对靶色基的破坏主要是通过热效应与机械 作用来达到的
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分类
工作物质
激励方式
工作方式
激光波长
固体激光器
气体激光器 半导体激光
器 液体激光器
红宝石 掺钕钇铝
石榴石 钕玻璃
氦氖 二氧化碳
氩离子
砷化镓
染料
光泵激发 光泵激发 光泵激发
电激光 电激光 电激光
注入式
脉冲 连续、脉冲
脉冲
脉冲 连续、脉冲 连续、脉冲
连续、脉冲
694.3nm
1.06m 1.06m
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激光产生的基本原理
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普通光源
普通光源是光的自发辐射。 特点：多波长、任意方向、 不相干。 普通光源向四面八方辐射, 光线分散到4p球面度的立体 角内.
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激光
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光的波粒二象性
波动性：传播过程
➢ 具有频率、波长、偏振
粒子性：光与物质相互作用
➢ 具有能量、动量、运动质量
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光学谐振腔有三个作用：
①提供正反馈，使光放大能在腔内稳定地振腔，为产生高 密度同种受激辐射光子提供保证。 ②将腔内部分激光由部分反射面耦合输出。 ③确保激光的单色性和方向性。
全反射镜
. 激光光束
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部分透光反射镜
光学谐振腔示意图
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激光的特性
单色性好：
光的颜色与波长相对应单一波长的光为单色光。
6、脉冲延迟：如果一个脉冲由两个以上子脉冲组成， 则两个相邻子脉冲之间的时间间隔，称为脉冲延 迟，一般用毫秒来表示。
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7、光斑大小：即激原光束输出时出光
孔或焦点处的光斑大小。是指激光在
正常聚焦状态下的照射范围，不同的激光治 疗手柄可形成不同形状的光斑。如光斑呈圆 形，则往往用光斑的直径来表示光斑的大小。 常用单位为毫米
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【光机械作用】
主要是指激光的一次光压与二次光压 第一次压强：
即被照处的光压。光照射在物体表面时，光 子与之碰撞所产生的辐射压力。 第二次压强：
当生物组织吸收强激光而出现瞬间高热，急热 致膨胀压强等，称为激光对组织的二次压强。
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【电磁场效应】
激光是电磁波，激光还以电磁场的形式参与生物 组织的作用
2、功率密度：是指激光照射靶区单位面积上的功率， 常用W/cm2来表示