Παναγιώτης Γρ. Κωστάκης
Δερματολόγος – Αφροδισιολόγος
Διευθυντής ΕΣΥ
Νοσοκομείο ‘Α. Συγγρός’
Η εισαγωγή των lasers έχει μεταβάλλει δραματικά την αντιμετώπιση προβλημάτων στην γενική και την κοσμητική δερματολογία.
O όρος laser, ακρωνύμιο των αγγλικών λέξεων Light Amplification through the Stimulated Emission of Radiation, περιγράφει την διαδικασία της ενίσχυσης του φωτός και στηρίζεται στο έργο του Einstein. Στην ελληνική γλώσσα αποδίδεται ως: «Ενίσχυση του φωτός από εξαναγκασμένη εκπομπή ακτινοβολίας».
- ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΦΥΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ
Η ηλεκτρομαγνητική (Η/Μ) ακτινοβολία αποτελεί ενιαίο και συνεχές φάσμα που εκτείνεται
από τις μικρού μήκους κύματος κοσμικές ακτίνες, gamma και Χ ακτίνες, το υπεριώδες,
ορατό και υπέρυθρο φως, τα μικροκύματα ως τα μεγάλου μήκους ραδιοκύματα στο άλλο
άκρο.
Το φως εμφανίζει διττή φύση.
Αφ’ ενός θεωρείται κύμα (κυματική θεωρία) που χαρακτηρίζεται από το μήκος κύματος και
τη συχνότητα του, αφ’ ετέρου αποτελείται από δέσμη φωτονίων, σωματιδίων με ασήμαντη
μάζα, που μεταφέρουν την ενέργεια (σωματιδιακή θεωρία).
Μήκος κύματος καλείται η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών κορυφών ή κοιλάδων.
Μετριέται σε υποδιαιρέσεις του μέτρου.
Στο ορατό φως (400- 700 nm) το μήκος κύματος προσδιορίζει το χρώμα της ακτινοβολίας.
Το μήκος κύματος είναι αντιστρόφως ανάλογο της συχνότητας, δηλαδή του αριθμού των
κυμάτων που διέρχονται από ένα δεδομένο σημείο ανά δευτερόλεπτο.
Ακτινοβολίες με μικρό μήκος κύματος έχουν μεγάλη συχνότητα, με αποτέλεσμα την παροχή
μεγάλης ποσότητας ενέργειας. - ΔΙΑΤΑΞΗ ΣΥΣΚΕΥΩΝ LASER
Η δέσμη laser παράγεται, μόνο, με τεχνητό τρόπο, εντός ειδικά διαμορφωμένων συσκευών.
Κάθε συσκευή αποτελείται από τέσσερα στοιχεία:
α) το οπτικό αντηχείο ή κοιλότητα συντονισμού
β) το ενεργό υλικό που προσδιορίζει τον τύπο του laser.
γ) την εξωτερική πηγή παροχής ενέργειας
δ) τις οπτικές ίνες ή τους αρθρωτούς βραχίονες για την μεταφορά της δέσμης από τη
συσκευή στον στόχο. - ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΔΕΣΜΩΝ LASER
Μονοχρωματικότητα
Συμφωνία
Κατευθυντικότητα
Λαμπρότητα - ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΩΝ LASERS ΣΤΟΥΣ ΙΣΤΟΥΣ
Η δράση των lasers είναι αποτέλεσμα της μετατροπής της παρεχόμενης φωτεινής ενέργειας,
μετά την απορρόφησή της από τους ιστούς, σε θερμική, μηχανική ή χημική ενέργεια.
Πρόκειται για σύνθετο φαινόμενο που εξαρτάται:
α) από τα χαρακτηριστικά της ακτινοβολίας και των χρησιμοποιούμενων συσκευών:
μήκος κύματος, ισχύς εξόδου, διάρκεια παλμού, μέγεθος δέσμης και
β) από τις οπτικές και θερμικές ιδιότητες του ιστού.
Οπτικές ιδιότητες του δέρματος
Όταν το φως προσπέσει στην επιφάνεια του δέρματος, ακολουθεί συνδυασμός των φαινομένων της ανάκλασης, απορρόφησης, σκέδασης (διάχυσης) και μετάδοσης αυτού. Σύμφωνα με το νόμο Grothus-Draper, το φως δρα στους ιστούς μόνον όταν απορροφηθεί. Το δέρμα δεν αποτελεί ομοιογενές υλικό. Απορρόφηση καλείται η διαδικασία πρόσληψης της φωτεινής ενέργειας και η μετατροπή της σε άλλη μορφή ενέργειας εντός των ιστών, ώστε να επέλθουν βιολογικές μεταβολές.
Επιτελείται από ορισμένες ενδογενείς ή εξωγενείς ουσίες του δέρματος που καλούνται χρωμοφόρα. Διακρίνονται σε ενδογενή: αιμοσφαιρίνη, μελανίνη και νερό ενδοκυττάριο ή εξωκυττάριο και εξωγενή: χρωστικές των tattoo.
Η μελανίνη εμφανίζει ευρύ φάσμα απορρόφησης (400 ως 750 nm), που ελαττώνεται όσο αυξάνει το μήκος κύματος της ακτινοβολίας.
Η οξυαιμοσφαιρίνη απορροφά, έντονα, ακτινοβολία μήκους κύματος 418 nm και ασθενέστερα ακτινοβολία με μήκη κύματος 548 nm και 577 nm.
Το νερό απορροφά φωτεινή ενέργεια που περιέχεται στο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος. Η δράση στους ιστούς είναι αποτέλεσμα της μετατροπής της απορροφηθείσας φωτεινής ενέργειας σε θερμική, μηχανική ή χημική ενέργεια
Εκλεκτική φωτοθερμόλυση
Οι Anderson και Parrish προσέδωσαν σημαντική ώθηση στην θεραπευτική δράση των lasers με την διατύπωση της θεωρίας της εκλεκτικής φωτοθερμόλυσης, στην οποία περιγράφουν την ελεγχόμενη καταστροφή (destruction) της ανεπιθύμητης βλάβης, όταν αυτή ταυτίζεται με το χρωμοφόρο, χωρίς σημαντικές επιπτώσεις (damage) στους περιβάλλοντες ιστούς, όταν:
α. επιλέγεται μήκος κύματος που απορροφάται προνομιακά από το χρωμοφόρο σε σύγκριση με τους περιβάλλοντες ιστούς
β. παρέχεται ικανή ποσότητα ενέργειας, ώστε να μεταβληθεί η θερμική κατάσταση του στόχου, και
γ. η διάρκεια της παροχής ενέργειας (ακτινοβόλησης)
είναι μικρότερη του χρόνου θερμικής χαλάρωσης (TRT) του χρωμοφόρου.
Χρόνος θερμικής χαλάρωσης (TRT) καλείται το απαιτούμενο χρονικό διάστημα για τον υποδιπλασιασμό της θερμοκρασίας που αναπτύσσεται στον στόχο μετά την πρόσληψη της φωτεινής ενέργειας. Εξαρτάται από το μέγεθος του στόχου. Αν ο χρόνος ακτινοβόλησης είναι ≤ του TRT, τότε η παραγόμενη θερμική ενέργεια παραμένει εντός του στόχου και δεν
διαχέεται στο περιβάλλον του.
Kλασματική φωτοθερμόλυση
Η θεωρία της κλασματικής φωτοθερμόλυσης (ΚΦ) (Fractional photothermolysis), διατυπώθηκε από τους Manstein και συν. το 2004.
Η φωτεινή ακτίνα διαχωρίζεται σε μικρότερες μεταβαλλόμενες δέσμες που προκαλούν θερμική βλάβη με την δημιουργία τρισδιάστατων ζωνών (microscopic treatment zones MTZ), χωρίς την πρόκληση φλεγμονής ή νέκρωσης, ενώ το περιβάλλον παραμένει ανέπαφο.
Τα άθικτα κύτταρα γύρω από τους προσβεβλημένους ιστούς αποτελούν την δεξαμενή για την ταχεία αποκατάσταση του κατεστραμμένου δέρματος.
Το νερό αποτελεί το χρωμοφόρο στόχο, στην διαδικασία της ΚΦ.
Ανάλογα με τον συντελεστή απορρόφησης της παραγόμενης ακτινοβολίας από το νερό, η κλασματική φωτοθερμόλυση διακρίνεται σε:
αφαιρετική (ablative): lasers μήκους κύματος με ισχυρή απορρόφηση από το νερό (2.790 nm YSGG, 2.940 nm Er:YAG & 10.600 nm CO2) προκαλούν εξάχνωση και άμεση απομάκρυνση του ιστού και μη αφαιρετική (non ablative): lasers με μήκος κύματος μικρότερης απορρροφητικότητας
από το νερό ( 1.410 nm, 1.440 nm, 1.540 nm, 1.550 nm και 1.927 nm) θερμαίνουν και προκαλούν πήξη του ιστού, ενώ η επιφάνεια του δέρματος παραμένει άθικτη.
Φωτομηχανική δράση
Η ταχεία αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί στην δημιουργία ακουστικών κυμάτων που προκαλούν τον σχηματισμό κενοτοπίων εντός του κυττάρου και την καταστροφή του. Η περιγραφείσα διαδικασία επιτυγχάνεται με τη συγκέντρωση όλης της ενέργειας σε ένα ισχυρό παλμό, διάρκειας της τάξεως των nanoseconds (Q-switched laser) και επιτελείται με
μηχανικό τρόπο.
Φωτοχημική δράση
Ο συνδυασμός της τοπικής εφαρμογής φωτοευαισθητοποιών ουσιών (5-aminolevulinic acid:
ALA ή ο εστέρας methyl 5-aminolevulinate: MAL) και φωτός από διάφορες πηγές (μπλε και
κόκκινο διοδικό φως, παλμικό laser χρωστικής ή έντονο παλμικό φως) καλείται
φωτοδυναμική θεραπεία που παράγει διεγερμένο μονήρες οξυγόνο και προκαλεί καταστροφή
των κυτταρικών μεμβρανών.
LASERS ΚΑΙ ΚΛΙΝΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΤΗΝ ΔΕΡΜΑΤΟΛΟΓΙΑ
Ανάλογα με το χρωμοφόρο/στόχο εφαρμόζεται ακτινοβολία laser με μήκος κύματος
που απορροφάται εκλεκτικά απ’ αυτόν (εικόνα 1).
Σε πολλές περιπτώσεις, δεν επιλέγεται ενέργεια μήκους κύματος με την υψηλότερη
απορρόφηση, αλλά προτιμάται μήκος κύματος που απορροφάται ασθενέστερα μεν
από τον στόχο, αλλά δεν δρα σε άλλο χρωμοφόρο.
Παρακάτω αναφέρονται οι δερματολογικές εκδηλώσεις και
τα lasers που χρησιμοποιούνται, ανάλογα με το κύριο χρωμοφόρο.
ΘΕΡΑΠΕΙΑ ΑΓΓΕΙΑΚΩΝ ΒΛΑΒΩΝ
χρωμοφόρο: αιμοσφαιρίνη
συσκευές laser: Παλμικό laser χρωστικής (577-600 nm) (PDL), KTP (532 nm),
long- pulsed Nd:YAG (1064 nm), long- pulsed alexandrite (755 nm)
ΑΓΓΕΙΑΚΕΣ ΒΛΑΒΕΣ
αιμαγγειώματα (εικόνα 2)
Τα αιμαγγειώματα της παιδικής ηλικίας αποτελούν πολλαπλασιαζόμενους εμβρυικούς
καλοήθεις όγκους, που σχηματίζονται από τον υπερπολλαπλασιασμό των ενδοθηλιακών
κυττάρων. Χαρακτηρίζονται από τρία στάδια: πολλαπλασιασμού, σταθεροποίησης και
υποστροφής.
τριχοειδικές δυσπλασίες (port-wine stains, PWS) (εικόνα 3)
η συχνότερη συγγενής αγγειακή δυσπλασία (3 περιπτώσεις ανά 1000 γεννήσεις). Οφείλεται
σε διεύρυνση των τριχοειδών αγγείων. Αποτελούν μόνιμες βλάβες, οι
οποίες δεν υποχωρούν με την πάροδο του χρόνου σε αντίθεση με τα αιμαγγειώματα.
Ευρυαγγείες προσώπου, κάτω άκρων (εικόνα 4)
Οι τελαγγειεκτασίες είναι πολύ μικρά διευρυμένα τριχοειδή αγγεία στο δέρμα,
ορατά με γυμνό οφθαλμό, τα οποία εμφανίζονται συνήθως στις περιοχές
34
του προσώπου και των κάτω άκρων.
ροδόχρους νόσος (τελαγγειεκτατική φάση) (εικόνα 5)
ποικιλόδερμα Civatte (εικόνα 6)
Χαρακτηρίζεται από ερύθημα, διάχυτη ευρυαγγείωση, υπερμελάγχρωση ή ατροφία στα
πλάγια του λαιμού.
αραχνοειδές αγγείωμα (Spider angioma) (εικόνα 7)
επηρμένη αγγειακή διόγκωση στο κέντρο απ’ όπου εκπορεύονται διευρυμένα τριχοειδή
αγγεία προς την περιφέρεια σε ακτιννωτή διάταξη.
κερασόμορφο αγγείωμα (Cherry angioma) (εικόνα 8)
αγγειοκεράτωμα (εικόνα 9)
φλεβική λίμνη (εικόνα 10)
άλλες δερματικές παθήσεις με αγγειακό στοιχείο: μυρμηκίες, κ.ά. (εικόνα 11
ΘΕΡΑΠΕΙΑ ΜΕΛΑΓΧΡΩΜΑΤΙΚΩΝ ΒΛΑΒΩΝ
χρωμοφόρο: μελανίνη
συσκευές laser: double-frequency QS Nd: YAG (532 nm), Q-switched Nd:YAG (1064nm),
Q-switched ruby (694 nm), Q-switched alexandrite (755 nm)
ΜΕΛΑΓΧΡΩΜΑΤΙΚΕΣ ΒΛΑΒΕΣ
εφηλίδες (εικόνα 12α)
καλοήθεις κηλίδες του δέρματος, καστανέρυθρης χροιάς.
Παρατηρούνται στις ηλιοεκτεθειμένες περιοχές του σώματος.
άλλες καλοήθεις παθήσεις: ηλιακές φακές (εικόνα 12β),
σμηγματορροικές υπερκερατώσεις, κηλίδες café-au-lait.
Σπίλος του Ota (εικόνα 13) μονόπλευρη, διάστικτη μπλε ή γκρι κηλίδα ή πλάκα κατά μήκος
1 ου και 2ου κλάδων του τρίδυμου νεύρου (οφθαλμικό και γναθικό).
μελαγχρώσεις από φάρμακα
Φωτοαποτρίχωση (εικόνα 14)
είδη laser που χρησιμοποιούνται ανάλογα με τον τύπο του δέρματος.
normal mode ruby (694 nm): τύποι δέρματος I-III
long pulse alexandrite (755 nm): τύποι δέρματος I-IV
laser Diode (800 nm): τύποι δέρματος I-IV
long- pulsed Nd:YAG (1064 nm): τύποι δέρματος I-VI
υπερτρίχωση (δασυτριχισμός)
ψευδοθυλακίτιδα
έντριχοι σπίλοι
ΒΛΑΒΕΣ ΜΕ ΧΡΩΜΟΦΟΡΟ ΤΟ ΝΕΡΟ
Ρυτίδες, ουλές ακμής, έντονη φωτογήρανση, συριγγώματα, αγγειοϊνώματα
(εικόνες 15,16,17)
Nd:YAG (1320 nm), Mid-IR diode (1450 nm), Erbium: glass (1540 nm),
Thulium: YAG (1927 nm) (μη αφαιρετική κλασματική φωτοθερμόλυση)
Erbium: YAG (2940 nm), CO2 (10600 nm) (αφαιρετική κλασματική φωτοθερμόλυση)
ΒΛΑΒΕΣ ΜΕ ΕΞΩΓΕΝΕΙΣ ΧΡΩΣΤΙΚΕΣ: tattoos (εικόνα 18)
είδη laser που χρησιμοποιούνται ανάλογα με την χρωστική.
double-frequency QS Nd: YAG(532nm): Ερυθρά χρωστική
Q-switched ruby (694 nm): Μαύρη, μπλε, πράσινη χρωστική
Q-switched alexandrite (755 nm): Μαύρη, μπλε, πράσινη χρωστική
Q-switched Nd:YAG (1064nm): Μαύρη, μπλε χρωστική