美容激光基础讲解

CO2 , Er:YAG
Mid and far I.R.
Diode, Nd:YAG
Visible and near I.R.
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组织吸收能量
•热效应和机械效应
组织作用的温度-时间相关性
•热的传导
热驰豫和热驰豫时间(Thermal relaxation time)
•荧光 •光化学反应
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组织吸收能量
5
电磁辐射
•激光 •脉冲强光 •脉冲紫外光 •射频能量
6
激光
7
激光
LASER = Light Amplification Stimulated Emission Radiation
LASER medium = Gas (CO2) Liquid (Dye)
Solid (Nd:YAG)
(Diode)
+
Nd:YAG Rod
Pumping Lamp Gold Coated Pumping Cavity
-
Mirror
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激光的特性
•单色性 •相干性 •平行性 •高能量和聚焦性
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激光
普通光
激光与普通光
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Laser
White Light
Monochromatic
Coherent
Collimated (nondivergent)
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激光的分类
激光介质：气体激光
染料激光 固体激光 化学激光
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激光的颜色
•波长决定了激光的颜色，不同 波长的激光表现为不同颜色的 光 •为了获取不同波长的光，需要 不同的激光介质
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激光器的分类
•连续激光
CO2,氩，氪，氪离子染料激光
•准连续激光或半脉冲激光
铜蒸气激光
•脉冲激光
Q-开关激光
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美容激光基础知识
1
什么是光？
光具有两种含义： • 粒子性 – 光子 • 电磁波：
– 振幅（强度）
– 波长或频率（Hz)
– 光速：3 x 108 m/sec（真空）
Amplitude
Wavelength
2
•电磁辐射波
λ
电场
磁场
C=f λ
传播方向
3
电磁波谱
4
电磁辐射
•是能量的一种基本形式 •具有波的特性和粒子特性 •电磁辐射波包括：无线电、射频能、微 波、红外线、可见光、紫外线、X线、和 咖玛线
Semiconductors
8
Laser Types
Excimer
KTP
Holmium
Nd:YAG Er:YAG
190 - 390 488 - 514
532 577-630
694 755 1064 2100 2940 10600
x-rays cosmic rays
UV
VISIBLE
400 nm
700 nm
Broad Spectrum
Non-coherent
Non-collimated
(divergent)
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Nd:YAG Laser Head
• YAG -
Yttrium Aluminum Garnet
• Wavelength - 1.06 micron (1064 nm), near I.R. pulses
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选择性光热作用的过程
•携带足够能量的光子经过皮肤到达色基。 •表皮和真皮最小程度地吸收光子能量。 •在靶组织中有足够多的光子吸收，并产生热量。 •靶组织中（血红蛋白，黑素）蛋白热变性，并传递到 周围细胞引起损伤。 •体内的清除系统（免疫系统）清除。
• Pulsed Nd:YAG - Pulsed pumping lamp (flashlamp - e.g. Xe.)
Laser Head
Cylindrical Waveguide
Mirror
+
Nd:YAG Rod
Pumping Lamp Gold Coated Pumping Cavity
-
Mirror
高热区 热弥散 热驰豫及热驰豫时间
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组织变性
•时间相关 •温度相关
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29
崩解、热变性
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选择性光热作用
selective photothermolysis
•能为色基理想吸收波长的激光 •激光照射时间（脉冲宽度）必需短 于色基的热驰豫时间 •高能量激光
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物体的颜色
•光源：发光体所发射出的光波长决定 了光源的颜色。 •物体：物体所反射出来的光波长决定 了物体的颜色
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皮肤组织
•皮肤是由不同来源的细胞和基质组成，具有 不同的光学属性（吸收和反射光能力） •不同皮肤结构能吸收或反射不同波长的光 •大多数光是能穿透皮肤的。 •皮肤组织这种对光吸收和反射的不同，为我 们使用光进行治疗提供了可能性。
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靶组织毁坏机制
光热作用（photothermolysis)：
– 色基（血红蛋白，黑素或文刺颗粒）吸收光子(photo)能量 – 光子能量转变成热能(thermo) – 靶组织因热能的作用而毁坏或变性 (lysis)
激光的分类
连续激光
准脉冲激光 脉冲激光
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脉冲宽度 组织加热
脉冲延迟 组织冷却
脉冲激光
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激光的能量单位 •能量(energy):J •能量密度(fluence or dose ):J/cm2 •功率(power)：W=J/sec •辐射度（Irradiance):W/cm2, J/cm2 / sec
Reflective Mirror
R- 100%
Partially Reflective
Mirror
R- 90%
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Energy Source (i.e. flashlamp, electric current, laser)
11
Nd:YAG Laser Head
• YAG -
Yttrium Aluminum Garnet
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激光-组织的作用方式
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激光/强光与皮肤组织的作用
•反射：在激光的防护中具有意义 •吸收：只有能量被吸收才具有治疗作用 •散射：是影响穿透的重要因素 •传导：对组织不起任何作用
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Lasers
Blocked by cornea water
Not blocked by cornea water
• Wavelength - 1.06 micron (1064 nm), near I.R. pulses
• Pulsed Nd:YAG - Pulsed pumping lamp (flashlamp - e.g. Xe.)
Laser Head
Cylindrical Waveguide
Mirror
Microwaves TV and radio waves
INFRARED
9
Spontaneous Emission
e¯
P1
+
e¯ +
P1
+
e¯
Stimulated Emission
P1
e¯
+
P2
e¯ +
P1
P2
+
e¯
10
激光谐振腔
Pumping Cavity
Laser Medium
(i.e. crystal, gas, dye)