LASER w kosmetyce i medycynie Bezpieczeństwo i

LASER w kosmetyce i medycynie
Bezpieczeństwo i skuteczność
Lasery już na dobre zagościły w medycynie estetycznej i zaawansowanych zabiegach kosmetologicznych
i medical beauty. Czy znasz dokładny mechanizm ich działania?
JAK TO DZIAŁA?
Lasery generują i wzmacniają jednorodne promieniowanie elektromagnetyczne. Ich działanie polega na
zjawisku wymuszonej emisji promieniowania, opisanej w 1917 przez Alberta Einsteina.
Gdy dostarczamy energii do atomu, powodujemy przeskok elektronu z orbity położonej bliżej jądra na orbitę
dalszą. Jest to zjawisko absorpcji. Dochodzi wtedy do wzbudzenia atomu, z powodu nadmiaru energii. Elektron
zawsze dąży do powrotu na swoją poprzednią orbitę i jeżeli wróci, to oddaje energię w postaci kwantu
promieniowania, czyli fotonu.
W normalnych warunkach przeskoki elektronów odbywają się z rożnych orbit, co powoduje emisję fotonów o
różnych energiach i tym samym różnych długościach fal emitowanego promieniowania. Jest to zjawisko emisji
spontanicznej. Tak powstaje światło białe, które jest wiązką różnych fotonów. Dzięki odpowiedniej budowie
laserów, możemy w nich wzbudzić atomy poprzez oświetlenie fotonami tylko o tych samych energiach, co
wymusza emisję następnego fotonu o tej samej długości fali, ale też częstotliwości, kierunku i identycznej fazie,
co fotonu wymuszającego. Dodatkowo jeden foton wymuszający powoduje emisję wielu fotonów, a więc
zachodzi tu także proces wzmocnienia światła. Stąd nazwa laser, która jest akronimem od angielskiego
wyrażenia Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (wzmocnienie światła przez
wymuszoną emisję promieniowania).
Aby dodatkowo zwiększyć wzmocnienie fali fotonów ośrodek laserowy, w którym znajdują się atomy,
umieszcza się w tzw. rezonatorze, na którego bokach znajdują się dwa zwierciadła. Odbijająca się od nich fala
ulega wzmocnieniu i powstaje bardzo duża energia świetlna w krótkim czasie. Jedno z luster jest tak
zbudowane,
że
przepuszcza
pewien
procent
fali
i
tworzy
wiązkę
światła
laserowego.
Do pracy lasera konieczne jest dostarczenie (pompowanie) do ośrodka laserowego energii, która wzbudza
atomy. W tym celu stosuje się różne źródła energii, jak np. prąd elektryczny, światło lub energię chemiczną.
Rodzaj ośrodka laserowego decyduje o rodzaju światła emitowanego przez laser, ponieważ każde ciało
emituje promieniowanie o określonej długości fali.
Ośrodkiem laserowym może być gaz (np. dwutlenek węgla), ciecz (np. barwnik rodaminy) lub ciało stałe (np.
kryształ rubinu). Światło laserowe jest wykorzystywane w zakresie długości fali od promieniowania
ultrafioletowego (100 nm), poprzez światło widzialne, do promieniowania podczerwonego (10 600 nm). Lasery,
które emitują fale z zakresu światła widzialnego, dają światło o charakterystycznym kolorze. Lasery
terapeutyczne małej mocy emitują promieniowanie o długości fali przeważnie w zakresie od 630 do 1100 nm.
Światło lasera może być emitowane w postaci wiązki ciągłej (np. laser argonowy), prawie ciągłej (np. laser miedziowy) i
pulsacyjnej (np. pulsacyjny laser barwnikowy).
Do opisu energii lasera stosujemy następujące pojęcia: gęstość mocy, napromienianie oraz czas ekspozycji. Gęstość mocy,
czyli natężenie napromieniowania, to moc (w watach) na jednostkę powierzchni skóry podczas jednego pulsu naświetlania.
Gęstość mocy
Moc wyjściowa lasera (W)
=
(W/cm
2)
---------------------------------------------Powierzchnia przekroju wiązki (cm2)
Wynika z tego, że im mniejsza powierzchnia przekroju wiązki, tym większa gęstość mocy. Tak więc jest ważne, aby
utrzymać tę samą powierzchnię plamki podczas zabiegu. Napromienianie jest to ilość energii (w dżulach) padająca na
jednostkę powierzchni skóry podczas pojedynczego impulsu.
Napromienianie
Moc wyjściowa lasera (W)
= --------------------------------------------- x czas naświetlania (s)
(J/cm
2)
Powierzchnia przekroju wiązki (cm2)
Czyli napromienianie to gęstość napromieniania razy czas ekspozycji.
Intensywne światło pulsacyjne (IPL ang. intense pulsed light)
W przeciwieństwie do laserów, w aparatach IPL światło jest w postaci rozproszonej szerokopasmowej wiązki.
Jest to światło pulsacyjne, zwykle o długości fal 515‒1200 nm, wytwarzane przez lampę błyskową,
ogniskowane przez system luster i emitowane przez filtry ograniczające zakres jego promieniowania. Poprzez
zastosowanie np. filtrów eliminujących fale o małej długości uzyskuje się emisję długich fal świetlnych, które
charakteryzują się głębszą penetracją tkanek. W związku z emisją różnej długości fali w trakcie zabiegu
energia może być absorbowana przez wiele chromatoforów skóry. IPL używa się między innymi w
fotoodmładzaniu, do usuwania rumienia, przebarwień i owłosienia.
Dr n.med. Kamila Padlewska