English
Forma System
BiAxis QS Pico
Esthelux
Plasmamed TM
Venus Viva MD
DenaVe 585nm
SilkLase
Spectrum
Observ 320
Leviacam
DermaLab single
Bảo trì & sửa chữa
Thiết kế AppMục lục
Kết quả
Giấy mờ đen
Hình 1 so sánh các cấu hình chùm tia không gian trên giấy mờ màu đen giữa MLA và DOE trong các điều kiện khác nhau.
Theo Hình 1(a), MLA tạo ra một hình tròn của một chùm tia vĩ mô (đường kính 4 mm) bao gồm 37 chùm tia vi mô trong khi DOE tạo ra một hình dạng hình chữ nhật của một chùm tia vĩ mô (rộng 4 mm) bao gồm 49 chùm tia vi mô.
Bất kể FD, cả MLA và DOE đều cho thấy rằng các điểm chùm tia macro trở nên mờ hơn khi tăng H 0.
Khi FD tăng lên, MLA không có sự thay đổi đáng kể trong tổng thể các chùm vi mô.
Mặt khác, DOE đã biểu hiện sự gia tăng trong các chùm vi mô tổng thể với FD ngày càng tăng.
Hình 1(b) thể hiện sự phân bố của chùm tia vi điểm được chiếu xạ bằng MLA và DOE ở 3,0 J / cm 2 (được đo từ các đường đứt nét màu đỏ trong Hình 1(a).
MLA có liên quan đến sai lệch tương đối lớn (17∼41%) trong sự phân bố kích thước chùm tia vi mô cho tất cả các FD. Giá trị trung bình của các kích thước vi chùm tương ứng với ∼214 µm.
Ngược lại, DOE thể hiện sai lệch tương đối nhỏ (1∼9%) trong sự phân bố kích thước chùm tia vi điểm cho tất cả các FD. Kích thước chùm tia vi mô DOE trung bình tăng từ 229 lên 1009 µm với FD ngày càng tăng, cho thấy sự phụ thuộc nhiều hơn vào FD.
Hình 1(c) xác nhận rằng kích thước vi chùm MLA tổng thể là tương đối ổn định đối với tất cả các FD, nhưng kích thước vi điểm DOE tổng thể tăng lên đáng kể với FD ( p <0,001 so với MLA).
Hình 1. So sánh cấu hình chùm tia vi điểm giữa mảng thấu kính vi điểm (MLA) và các phần tử quang học nhiễu xạ (DOE) ở các mức năng lượng khác nhau (H 0 tính bằng J / cm 2 ) và độ sâu tiêu cự (FD tính bằng mm) – (a) xem hình ảnh của các điểm chùm tia trên giấy mờ màu đen, (b) sự phân bố không gian của các kích thước chùm tia vi điểm thu được từ đường nằm giữa (đường đứt nét màu đỏ) của các loại vi điểm (H 0 = 3,0 / cm 2 ), và (c) kích thước chùm tia vi điểm tổng thể được đo (bar = 2 mm; *** p <0,001 so với MLA). Các vùng màu xám trong (b) đại diện cho độ lệch đối với các kích thước chùm tia vi điểm đo được.
Phantom test
Hình 2 hiển thị các phản ứng xuất hiện của Phantom test mô phỏng mô da sau khi tạo LIOB với MLA và DOE trong các điều kiện khác nhau.
Tương tự như Hình 1 (a), Hình 2 (a) xác nhận rằng MLA và DOE tạo ra các hình dạng hình tròn và hình chữ nhật của một chùm tia vi điểm trên bề mặt tương ứng.
Cả MLA và DOE đều cho thấy sự hình thành của các bong bóng vi điểm do laser gây ra trên bề mặt ảo ở FD = 0 mm.
Tuy nhiên, khi FD tăng lên, các dấu hiệu của các vi bong bóng trên bề mặt bắt đầu biến mất, cho thấy vị trí của các vi bong bóng nằm sâu hơn bên trong. Bất kể FD, các bong bóng vi mô được tạo ra từ MLA và DOE đi kèm với nhiều khu vực bị mờ hơn với H 0 ngày càng tăng do sự gia tăng kích thước bong bóng vi mô riêng lẻ.
Hình 2 (b) so sánh cả kích thước và sự phân bố của các bong bóng vi mô do laser tạo ra từ đường giữa (đường đứt nét màu đỏ) của bề mặt mô phỏng được xử lý sau khi chiếu xạ với MLA và DOE ở 4,5 J / cm 2.
MLA mang lại sự phân bố không đồng đều của các vi bong bóng với độ lệch lớn 33-44%. Kích thước bong bóng vi mô tối đa xảy ra ở tâm của chùm tia MLA (kích thước bong bóng vi mô trung bình = ∼291 µm) và kích thước bong bóng vi mô MLA tổng thể cho tất cả các FD là nhất quán.
Mặt khác, DOE tạo ra sự phân bố đồng đều của các vi bong bóng với độ lệch nhỏ 2∼5%. Kích thước vi bong bóng DOE trung bình tăng từ 190 lên 546 µm khi FDs tăng lên. Cần lưu ý rằng xu hướng của các vi bong bóng từ MLA và DOE tương ứng với xu hướng của các điểm chùm vi mô được thể hiện trong Hình 1 (b).
Hình 2 (c) cho thấy diện tích tương đối (độ phủ tính bằng%) của các bong bóng vi mô được tạo ra bên trong mỗi điểm chùm tia macro tại FD = 0 mm (các đường đứt nét màu lục lam trong Hình 2(a)) dưới dạng hàm của H 0 đối với MLA và DOE.
Trong trường hợp MLA, độ phủ của các vi bong bóng tăng nhẹ với H 0 tại FD = 0 mm. Ngược lại, các bong bóng vi mô do DOE tạo ra đạt được độ bao phủ của chùm tia vĩ mô lớn hơn (lên đến 40%). Độ phủ bong bóng từ cả hai nhóm đều tăng tuyến tính với H 0 tại FD = 0 mm (R 2 = 0,92).
Hình 2. Đánh giá các phản ứng do laser gây ra của chế độ mô phỏng da dựa trên gelatin (gelatin nồng độ 10% và bột melanin 0,03% w / v) sau khi chiếu xạ với MLA và DOE ở các mức năng lượng khác nhau (H 0 in J / cm 2 ) và độ sâu tiêu cự (FD tính bằng mm): (a) hình ảnh nhìn từ trên xuống của các điểm chùm tia macro (đường đứt nét màu lục lam) trên bề mặt (thanh = 2 mm), (b) sự phân bố không gian của các kích thước bong bóng vi mô thu được từ đường giữa (đường đứt nét màu đỏ) của các điểm chùm tia macro (H 0 = 4,5 / cm 2 ), và (c) so sánh độ bao phủ của các bong bóng vi mô trong mỗi điểm chùm tia macro tại FD = 0 mm (R 2 = 0,92). Các vùng màu xám trong (b) đại diện cho độ lệch đối với các kích thước bong bóng vi mô đo được.
Hình 3 cho thấy hình ảnh mặt cắt của các mô phỏng mô được xử lý bằng laser với MLA và DOE ở các điều kiện khác nhau.
Theo Hình 3 (a), độ sâu vi bong bóng tăng lên với H 0 đối với MLA và DOE.
Trong trường hợp MLA, độ sâu cũng trở nên sâu hơn khi FD tăng lên. Sự phân bố bong bóng vi mô dao động theo hình parabol với độ sâu cực đại xảy ra ở tâm của chùm tia vĩ mô.
Mặt khác, DOE tạo ra độ sâu vi bong bóng cực đại ở FD = 5 mm, bất kể H 0 . Không giống như MLA, phân phối bong bóng vi mô DOE có cấu hình cuối phẳng cho tất cả các điều kiện.
Hình 3(b) so sánh sự phân bố theo trục của các bong bóng vi mô được đo từ hình ảnh mặt cắt của mô phỏng được xử lý bằng laser ở các FD khác nhau (H 0 = 4,5 J / cm 2 ).
Tương tự, MLA hình thành các phân bố giống Gaussian (độ lệch 13∼74%) của độ sâu vi bong bóng dường như tăng lên theo FD (độ sâu tối đa = 7023 µm tại FD = 10 mm).
Tuy nhiên, DOE mang lại các biên dạng đỉnh phẳng của độ sâu vi bong bóng và độ sâu tối đa (∼5312 µm) xảy ra ở FD = 5 mm với độ lệch nhỏ là 1∼5% (so với 2036 µm ở FD = 0 mm và 3142 µm tại FD = 10 mm).
Hình 3(c) cho thấy độ sâu vi bong bóng tổng thể được ước tính từ MLA và DOE ở các điều kiện khác nhau.
Độ sâu tổng thể từ MLA tăng lên rõ ràng với H 0và FD. Mặc dù DOE tạo ra sự gia tăng độ sâu vi bong bóng tổng thể với H 0 , độ sâu tối đa được tìm thấy nhất quán ở FD = 5 mm.
Bất kể H 0 và FD, MLA có độ lệch chuẩn lớn về độ sâu vi bong bóng tổng thể do sự phân bố không đồng đều của các vi bong bóng.
Ngược lại, DOE vẫn liên quan đến độ lệch nhỏ hơn (1∼16%) do sự phân bố bong bóng vi mô đồng đều theo trục.
Hình 3. Đánh giá các phản ứng do laser gây ra của da dựa trên mô phỏng da sau khi chiếu xạ với MLA và DOE ở các mức năng lượng khác nhau (H 0 tính bằng J / cm 2 ) và độ sâu tiêu cự (FD tính bằng mm): (a) hình ảnh mặt cắt của các vi bong bóng do laser tạo ra, (b) sự phân bố theo trục của các vi bong bóng được đo ở các độ sâu tiêu cự khác nhau (hướng thẳng đứng; H 0 = 4,5 J / cm 2 ), và (c) so sánh định lượng của tổng thể vi độ sâu bong bóng giữa MLA và DOE. Lưu ý rằng các đường đứt nét màu lục lam trong (a) biểu thị phần cuối của các bong bóng vi mô do tia laser tạo ra (bar = 2 mm).
Hình 4 sử dụng da lợn sắc tố sẫm màu sau khi chiếu xạ với MLA và DOE ở các điều kiện khác nhau.
Theo Hình 4(a), MLA tạo ra các điểm chùm tia macro hình tròn trên bề mặt da trong khi DOE tạo ra các điểm chùm tia macro hình chữ nhật, tương ứng tốt với các Hình 1 (a) và 2 (a).
Trong trường hợp MLA, các điểm vi chùm trở nên mờ đi khi H 0 và FD tăng lên .
Tuy nhiên, DOE cho thấy không có thay đổi đáng kể trong các vi chùm giữa 3,0 và 6,0 J / cm 2 , nhưng các điểm vi chùm tăng lên theo FD.
Cả hai nhóm đều có liên quan đến tổn thương nhiệt bề mặt (đổi màu trắng) trên bề mặt mô.
Hình 4(b) hiển thị sự phân bố bên của các chùm tia vi mô với MLA và DOE được chiếu xạ ở 3,0 J / cm 2 .
MLA có liên quan đến độ lệch tương đối lớn (26∼28%) trong sự phân bố kích thước chùm tia vi mô cho tất cả các FD. Kích thước vi chùm MLA trung bình tăng từ 220 µm lên 397 µm với FD ngày càng tăng.
Ngược lại, DOE thể hiện sai lệch tương đối nhỏ (2∼5%) trong sự phân bố kích thước chùm tia vi mô cho tất cả các FD. Kích thước chùm tia vi mô DOE trung bình tăng từ 165 µm lên 730 µm với FD ngày càng tăng, điều này cho thấy sự phụ thuộc nhiều hơn vào FD.
Theo Hình 4 (c), nhóm DOE đã chứng minh rằng kích thước chùm tia vi mô tổng thể tăng mạnh hơn với FD, và kích thước tổng thể lớn hơn hai lần được quan sát ở FD = 5 và 10 mm, so với nhóm MLA ( p <0,001 so với MLA).
Hình 4. So sánh các phản ứng do tia laser gây ra ở da lợn sắc tố sẫm màu sau khi chiếu xạ với MLA và DOE ở các mức năng lượng khác nhau (H 0 tính bằng J / cm 2 ) và độ sâu tiêu cự (FD tính bằng mm): (a) nhìn từ trên xuống hình ảnh bề mặt da được chiếu xạ bằng tia laser, (b) sự phân bố không gian của các kích thước chùm tia vi mô thu được từ đường giữa (đường đứt nét màu đỏ) của các điểm chùm tia (H 0 = 3,0 J / cm 2 ) và (c) tổng thể vi điểm kích thước chùm tia được đo (H 0 = 3,0 J / cm 2 ). Lưu ý rằng các đường đứt nét màu lục lam trong (a) chỉ ra ranh giới của các điểm chùm tia macro trên bề mặt da (bar = 2 mm; *** p<0,001 so với MLA). Các vùng màu xám trong (b) đại diện cho độ lệch đối với các kích thước chùm tia vi mô đo được.
Hình 4 cho thấy hình ảnh nhuộm H&E của da được điều trị bằng laser với MLA và DOE ở H 0 = 3.0 và 6.0 J / cm 2 ở các FD khác nhau.
Theo Hình 4 (a), các không bào từ laser được tạo ra với tất cả các điều kiện.
Tại FD = 0 mm, MLA tạo ra một nhóm các không bào lớn nằm ngẫu nhiên ở lớp biểu bì và lớp hạ bì ở 3,0 và 6,0 J / cm2. Không bào sâu và kích thước không bào nhất quán được quan sát thấy cùng với sự cắt bỏ biểu bì ở FD = 0 và 5 mm, nhưng không bào trở nên nông hơn và nhỏ hơn ở FD = 10 mm.
Mặt khác, DOE tạo ra một số lượng nhỏ không bào nội bì nhẹ cùng với sự cắt bỏ bề mặt trên biểu bì ở FD = 0 mm. Mật độ không bào nhỏ tương đối cao được phân bố đồng đều dưới màng đáy ở FD = 5 và 10 mm.
Hình 5 (b) so sánh độ sâu, kích thước và số lượng không bào được tạo ra bởi tia laser trong da ở ba FD (H 0 = 3,0 J / cm 2).
MLA cho thấy sự giảm đáng kể độ sâu không bào ở FD = 10 mm (321 ± 110 µm) trong khi DOE tạo ra độ sâu không bào tối đa ở FD = 5 mm (349 µm ở FD = 5 mm so với 149 µm ở FD = 0 mm và 236 µm tại FD = 10 mm), vẫn nông hơn MLA ( p <0,01 tại FD = 0 mm).
Ngoài ra, MLA tạo ra không bào lớn hơn gấp hai lần so với DOE đã làm (MLA = ∼163 µm, DOE = ∼64 µm; p <0,05 ở FD = 0 mm; p <0,001 ở FD = 5 và 10 mm so với MLA ).
Người ta lưu ý rằng kích thước không bào do DOE tạo ra là nhất quán và không phụ thuộc vào FD. Bất chấp số lượng không bào tối thiểu, DOE tạo ra nhiều không bào hơn đáng kể với FD ngày càng tăng (FD = 5 và 10 mm).
Bảng 1 tóm tắt mối tương quan của các thông số do laser gây ra với H 0và FD giữa MLA và DOE từ các thử nghiệm hiện tại.
Mối tương quan được xác định bởi xu hướng tuyến tính ngày càng tăng giữa mỗi tham số và H 0 hoặc FD (tức là, Y (+) khi R 2 ≥ 0,85).
Hình 5. Phân tích mô học của mô da lợn có sắc tố sẫm màu sau khi chiếu xạ với MLA và DOE ở H 0 = 3.0 và 6.0 J / cm 2 ở các FD khác nhau: (a) hình ảnh mô học của mô da được chiếu xạ bằng laser (100××và bar = 200 µm) và (b) so sánh định lượng độ sâu, kích thước và số lượng bong bóng vi mô do laser gây ra từ hình ảnh mô học (H 0 = 3,0 J / cm 2 ; * p <0,05, ** p <0,01, *** p <0,001 so với MLA). Lưu ý rằng cửa vào (400×× và bar = 50 µm) trong (a) đại diện cho các vùng được phóng đại trên bề mặt da (các đường chấm màu xanh lục nhạt) và BM đại diện cho vị trí của màng đáy.
Bảng 1:
Thảo luận MLA và DOE
Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá so sánh hiệu ứng LIOB của MLA và DOE trên da sau khi chiếu tia laser picosecond 1064 nm ở cài đặt năng lượng cao.
Vì năng lượng áp dụng của mỗi chùm tia vi mô nằm trong khoảng 1,4××10 3 đến 5,4××10 3 GW / cm 2 , tất cả các điều kiện đều tạo ra LIOB trong quá trình chiếu xạ.
Cài đặt năng lượng cao cũng cho phép phân phối sâu các bong bóng vi mô trong mô phỏng và không bào do tia laser tạo ra trong mô da (Hình 3 và 5). Các đặc điểm quang học của vật liệu đích (mô ảo tương đối trong suốt so với mô đục) có thể giải thích cho sự khác biệt trong phân bố không gian.
Các phép đo sơ bộ xác nhận rằng DOE liên quan đến mất mát năng lượng ∼15% do đồng nhất chùm tia, so với MLA. Do đó, năng lượng xung được áp dụng đã được điều chỉnh để bù đắp sự mất mát năng lượng hiện có với DOE và cung cấp năng lượng đầu ra tương đương và H 0 (lên đến 6,0 J / cm 2) trong quá trình chiếu xạ với MLA và DOE.
Tuy nhiên, do sự khác biệt về số lượng chùm tia vi mô (37 đối với MLA so với 49 đối với DOE), MLA được ước tính có năng lượng chùm vi mô cao hơn khoảng 10% so với DOE trong cùng một H 0 . Cả giấy làm mờ và mô phỏng mô đều xác nhận rằng các chùm tia vi mô phân bố đều từ DOE đã góp phần tạo ra sự phân bố trên mặt phẳng của các vi bong bóng sau khi bắt đầu LIOB hỗ trợ DOE (Hình 2và 3 ).
Do đó, nhiều chùm vi điểm DOE với mức năng lượng cao (tức là lên đến 20,5 mJ / chùm vi mô) có thể dẫn đến sự hình thành sâu và đồng đều về mặt không gian của mật độ không bào không đổi cao hơn (kích thước ∼50 µm) dưới lớp nền màng trong da heo (sâu 300∼400 µm; Hình 5). Cần lưu ý rằng quá trình chân không sâu và đồng đều do chiếu xạ hỗ trợ DOE được kỳ vọng sẽ đạt được sự cắt bỏ nhất quán và có thể dự đoán được của các sắc tố đích nhỏ nằm dưới lớp hạ bì sâu.
Không giống như nhóm MLA, nhóm DOE phụ thuộc rõ rệt vào FD vì độ sâu và mật độ tối đa của quá trình chân không do laser gây ra xảy ra ở FD = 5 mm (Hình 5). Các phát hiện hiện tại cho thấy DOE có thể cần tập trung sâu hơn để tối đa hóa quá trình chân không do tia laser gây ra dưới các kết cấu da khác nhau. Tuy nhiên, các thử nghiệm bổ sung trên các FD khác nhau sẽ là cần thiết để làm sáng tỏ các hiệu ứng LIOB phụ thuộc vào khoảng cách trong quá trình điều trị bằng laser pico giây có hỗ trợ DOE và cuối cùng để tối ưu hóa kết quả điều trị với quá trình hút chân không nhất quán ở lớp hạ bì sâu.
Việc tăng H 0 cho phép ánh sáng laser pico giây tới thâm nhập sâu hơn vào mô nhưng đồng thời kèm theo sự hình thành tổn thương không thể phục hồi trên bề mặt da (Hình 4). Đặc biệt, điều trị bằng laser pico giây có hỗ trợ MLA ở H 0 = 6,0 J / cm 2 được chứng minh về sự cắt bỏ bề mặt ở lớp biểu bì và hạ bì (Hình 4 và 5).
Ngoài ra, FD cao hơn làm phóng to các điểm chùm vi mô trên bề mặt mục tiêu (giấy, mô phỏng và mô da), do đó làm mất tác dụng có lợi của chùm DOE phân đoạn. Nghiên cứu hiện tại đã áp dụng nhiều phương pháp điều trị liên tiếp (di chuyển 20 µm trong mười lần) với MLA và DOE trên da để tạo ra một loạt các không bào để so sánh định lượng và hình dung. Tuy nhiên, sự chồng chéo của nhiều chùm tia vi mô (đường kính ∼200 µm) góp phần tích tụ tổn thương nhiệt trên bề mặt mô (Hình 5 (a)), dẫn đến hình thành tổn thương mở rộng đơn lẻ (đổi màu trắng; Hình 4 (a)).
Hơn nữa, không giống như các nghiên cứu trước đây với các phương pháp điều trị đơn lẻ ở cài đặt năng lượng thấp, không có sự xuất hiện plasma rõ ràng đã được quan sát thấy trong các thử nghiệm hiện tại ở cài đặt năng lượng cao khi độ sâu chân không tăng lên với H 0 cho cả MLA và DOE (Bảng 1 ).
Nhiều phương pháp điều trị có thể đã triệt tiêu chung ảnh hưởng của sự hình thành plasma đối với quá trình chân không (kích thước và sự phân bố) trong quá trình chiếu xạ dưới ánh sáng tích tụ của hiệu ứng gây ra LIOB trong mô. Tuy nhiên, để xác nhận các phát hiện hiện tại, cần phải tiến hành các phương pháp điều trị bổ sung đơn lẻ và nhiều phương pháp không có chồng chéo. Do đó, các điều kiện xử lý tối ưu sẽ được xác định để tránh hoặc giảm thiểu sự cắt bỏ không mong muốn và / hoặc tổn thương nhiệt trên bề mặt, để hiểu hiệu quả plasma ở cài đặt năng lượng cao và để duy trì các hiệu ứng không gian hiện tại của LIOB với MLA và DOE .
Điều thú vị là cả hai nhóm đều duy trì kích thước không đổi của không bào, bất kể H 0và FD (∼160 µm cho MLA so với ∼90 µm cho DOE). Mặc dù nhỏ hơn khoảng 40% trong cùng điều kiện, DOE được liên kết với các phân bố hạn chế hơn (FD = 5 mm), kích thước không bào không đổi với độ lệch ít hơn và số lượng không bào cao hơn, so với MLA (Hình 5 (b )). Có thể hình dung, các mẫu vi chùm không đổi từ DOE có thể duy trì lượng năng lượng vi chùm tương đương và cuối cùng dẫn đến một lượng lớn LIOB trong da nhất quán trong mô.
Một số nghiên cứu trước đây đã báo cáo hiệu quả của điều trị bằng laser picosec giây phân đoạn trên mô da người. Lee et.al. đã thử nghiệm laser picosecond 1064 nm với MLA (đường kính chùm tia vĩ mô = 7 mm) ở H 0 = 2,8 J / cm 2 trên mô da lợn . Nghiên cứu đã chứng minh rằng laser pico giây 1064 nm có sự hỗ trợ của MLA tạo ra các không bào (kích thước 28 ± 10 µm) phân tán không đồng đều trong da heo (chiều sâu 145 ± 26 µm). Mặc dù kích thước không bào tương đương, vị trí khá nông hơn so với kết quả MLA hiện tại (kích thước = ∼163 µm và độ sâu = ∼350 µm tại H 0 = 3,0 J / cm 2 ) có thể do phân phối năng lượng chùm vi mô thấp hơn liên quan đến số lượng chùm vi mô ít hơn. Yeh et.al. cũng kiểm tra laser pico giây 1064 nm với MLA để tạo ra các không bào (kích thước ∼50 µm nằm ở 50∼100 µm) trong da người ở H 0 = 1.2 J / cm 2 . Các không bào được tạo ra vẫn nhỏ hơn và phân bố nông trong biểu bì, so với kết quả MLA hiện tại (lên đến 6,0 J / cm 2 ). Sự khác biệt về kích thước có thể là do các yếu tố khác nhau, bao gồm các đặc tính quang học của loại da (mô người so với mô heo), mức năng lượng chùm tia vi mô (chênh lệch hơn hai lần) và các đặc điểm của LIOB (số lượng, độ sâu và kích thước).
Mặt khác, Tanghetti et.al. trình bày rằng một laser pico giây 1064 nm với DOE gây ra các không bào có kích thước 40∼60 µm trong biểu bì người ở H 0 = 1,1 J / cm 2 . Balu et.al. cũng đã hình dung được các không bào cảm ứng laser có kích thước 49 ± 11 µm trong lớp biểu bì của con người bằng cách sử dụng kính hiển vi đa photon sau khi chiếu xạ ánh sáng laser pico giây 1064 nm có hỗ trợ DOE ở H 0 = 0,8 J / cm 2 (đường kính chùm tia macro = 6 mm) . Mặc dù có kích thước không bào tương đương (40∼60 µm), các nghiên cứu DOE trước đây chỉ giới hạn quá trình tạo không bào do laser gây ra chỉ đơn thuần ở lớp biểu bì dưới dạng năng lượng chùm tia vi mô thấp hoặc H 0 được áp dụng. Mặt khác, nghiên cứu hiện tại đã kiểm tra cài đặt năng lượng xung cao (H 0 = 1,5∼6,0 J / cm 2) khám phá sự phụ thuộc của các hiệu ứng LIOB trong da vào MLA và DOE và cuối cùng để đánh giá khả năng loại bỏ các sắc tố melanin nằm sâu trong da. Mặc dù phụ thuộc nhiều vào FD, nhóm DOE đã tiết lộ sự phân bố đồng đều của mật độ cao của không bào cảm ứng laser với kích thước phù hợp (∼78 µm) dưới màng đáy (sâu 300∼400 µm) trong da. Việc phân chia các phát hiện hiện tại có thể gợi ý khả năng điều trị của phương pháp điều trị bằng laser pico giây có hỗ trợ DOE đối với các sắc tố da sâu ở cài đặt năng lượng cao. Các thử nghiệm sâu hơn với da người nên được thực hiện để xác nhận các phát hiện hiện tại và để đảm bảo các lợi ích lâm sàng cho bác sĩ da liễu.
Mặc dù laser pico giây có sự hỗ trợ của DOE đã chứng minh sự phân bố đồng đều hơn của các không bào do laser tạo ra dưới màng đáy, các hạn chế thực nghiệm vẫn còn đối với dịch lâm sàng. Tất cả các mục tiêu được sử dụng trong các thí nghiệm đều có bề mặt tương đối phẳng để ghép nối quang học tốt hơn với độ phản xạ nhỏ nhất. Tuy nhiên, MLA có thể lắng đọng và sử dụng năng lượng laser tới trên bề mặt gồ ghề trong khi DOE có thể hoạt động tốt trên bề mặt phẳng. Do đó, là một thông số lâm sàng quan trọng, các điều kiện bề mặt khác nhau (ví dụ, nhẵn so với thô ráp) nên được kiểm tra để xác nhận các phát hiện hiện tại với MLA và DOE. Như nghiên cứu hiện tại đã kiểm tra sắc tố da của lợn hầu như không phản ánh và tình trạng mô của con người về sự phân bố melanin, lượng nước, sự tưới máu và nhiệt độ da.
Trên thực tế, sự khác nhau về đặc tính quang học tùy thuộc vào màu da có thể khác nhau về ngưỡng và đặc điểm của LIOB trên mô da. Thiếu lưu lượng máu qua da khó có thể đánh giá xuất huyết bề mặt da, đặc biệt là sau khi điều trị bằng laser ở các cài đặt năng lượng cao. Nghiên cứu hiện tại chỉ sử dụng da lợn có sắc tố sẫm màu để đảm bảo sự khởi đầu của LIOB trong tất cả các điều kiện. Do đó, các loại da / màu da bổ sung cần được đánh giá để làm sáng tỏ sự phụ thuộc của LIOB do DOE gây ra vào hàm lượng và sự phân bố melanin. Chỉ có ba FD khác nhau được chọn để mô phỏng tác động của cấu trúc da người (tức là tình trạng bề mặt) đối với các phản ứng LIOB trong da. Tuy nhiên, cần kiểm tra các khoảng cách điều trị khác nhau để đảm bảo kết quả lâm sàng tối ưu của điều trị bằng laser có hỗ trợ DOE. Do đó, đối với dịch lâm sàng tiềm năng, các nghiên cứu sâu hơn sẽ được thực hiện để xác nhận những phát hiện hiện tại trên các mô hình lợn với nhiều màu da về mức độ loại bỏ sắc tố, phản ứng cấp tính và mãn tính của da được điều trị bằng laser với MLA và DOE, và tái phát tỷ lệ của các chất màu được xử lý.
Kết Luận
Nghiên cứu hiện tại đã so sánh hiệu ứng không gian của LIOB với MLA và DOE trên mô da bằng cách sử dụng hệ thống laser pico giây ở cài đặt năng lượng cao. Mặc dù phụ thuộc mạnh mẽ vào FD, DOE tạo ra sự phân bố đồng đều về mặt không gian của các chùm tia vi mô và dẫn đến quá trình chân không đồng nhất do laser tạo ra dưới màng đáy sau khi tạo LIOB trong da. Các nghiên cứu sâu hơn sẽ xác nhận hiệu quả và độ an toàn tiềm năng của phương pháp điều trị bằng laser picosec giây có sự hỗ trợ của DOE trong các mô hình da heo lâm sàng.
Tài liệu tham khảo
1. P. E. Grimes, “Melasma. Etiologic and therapeutic considerations,” Arch. Dermatol. 131(12), 1453–1457 (1995). [CrossRef]
2. A. C. Handel, L. D. Miot, and H. A. Miot, “Melasma: a clinical and epidemiological review,” An. Bras. Dermatol. 89(5), 771–782 (2014). [CrossRef]
3. O. A. Ogbechie-Godec and N. Elbuluk, “Melasma: an Up-to-Date Comprehensive Review,” Dermatol. Ther. 7(3), 305–318 (2017). [CrossRef]
4. G. H. Fisher and R. G. Geronemus, “Short-term side effects of fractional photothermolysis,” Dermatol. Surg. 31, 1245–1249 (2006). [CrossRef]
5. E. M. Graber, E. L. Tanzi, and T. S. Alster, “Side effects and complications of fractional laser photothermolysis: experience with 961 treatments,” Dermatol. Surg. 34, 301–307 (2008). [CrossRef]
6. D. J. Goldberg, “Laser treatment of pigmented lesions,” Dermatol. Clin. 15(3), 397–407 (1997). [CrossRef]
7. S. Watanabe, R. R. Anderson, S. Brorson, G. Dalickas, J. G. Fujimoto, and T. J. Flotte, “Comparative studies of femtosecond to microsecond laser pulses on selective pigmented cell injury in skin,” Photochem. Photobiol. 53(6), 757–762 (1991). [CrossRef]
8. U. Paasch and S. Grunewald, “2018 update on dermatologic laser therapy: Part 1 – epilation, vascular lesions and pigments,” JDDG: Journal der Deutschen Dermatologischen Gesellschaft 16, 1417–1423 (2018). [CrossRef]
9. P. K. Kennedy, D. X. Hammer, and B. A. Rockwell, “Laser-induced breakdown in aqueous media,” Prog. Quantum Electron. 21(3), 155–248 (1997). [CrossRef]
10. B. Varghese, V. Bonito, M. Jurna, J. Palero, and M. H. Verhagen, “Influence of absorption induced thermal initiation pathway on irradiance threshold for laser induced breakdown,” Biomed. Opt. Express 6(4), 1234–1240 (2015). [CrossRef]
11. A. G. Doukas, A. D. Zweig, J. K. Frisoli, R. Birngruber, and T. F. Deutsch, “Non-invasive determination of shock wave pressure generated by optical breakdown,” Appl. Phys. B 53(4), 237–245 (1991). [CrossRef]
12. C. Y. Hwang and C. C. Chen, “Serial change in laser-induced optical breakdown by 1064-nm Nd: YAG picosecond laser,” Photodermatol., Photoimmunol. Photomed. 36(1), 63–64 (2020). [CrossRef]
13. H. C. Lee, J. Childs, H. J. Chung, J. Park, J. Hong, and S. B. Cho, “Pattern analysis of 532- and 1,064-nm picosecond-domain laser-induced immediate tissue reactions in ex vivo pigmented micropig skin,” Sci. Rep. 9(1), 4186 (2019). [CrossRef]
14. L. Kirsanova, E. Araviiskaia, M. Rybakova, E. Sokolovsky, A. Bogatenkov, and F. Al-Niaimi, “Histological characterization of age-related skin changes following the use of picosecond laser: Low vs high energy,” Dermatol. Ther. 33(4), e13635 (2020). [CrossRef]
15. Y. T. Yeh, J. H. Peng, and P. Peng, “Histology of ex vivo skin after treatment with fractionated picosecond Nd:YAG laser in high and low-energy settings,” J. Cosmet. Laser. Ther. 22(1), 43–47 (2020). [CrossRef]
16. C. Kopp, L. Ravel, and P. Meyrueis, “Efficient beamshaper homogenizer design combining diffractive optical elements, microlens array and random phase plate,” J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 1(3), 398–403 (1999). [CrossRef]
17. D. J. Kang, J. P. Jeong, and B. S. Bae, “Direct photofabrication of focal-length-controlled microlens array using photoinduced migration mechanisms of photosensitive sol-gel hybrid materials,” Opt. Express 14(18), 8347–8353 (2006). [CrossRef]
18. E. A. Tanghetti, “The histology of skin treated with a picosecond alexandrite laser and a fractional lens array,” Lasers Surg. Med. 48(7), 646–652 (2016). [CrossRef]
19. E. Tanghetti Md and J. Jennings, “A comparative study with a 755 nm picosecond Alexandrite laser with a diffractive lens array and a 532 nm/1064 nm Nd:YAG with a holographic optic,” Lasers Surg. Med. 50(1), 37–44 (2018). [CrossRef]
20. L. N. Geraghty and B. Biesman, “Clinical evaluation of a single-wavelength fractional laser and a novel multi-wavelength fractional laser in the treatment of photodamaged skin,” Lasers Surg. Med. 41(6), 408–416 (2009). [CrossRef]
21. Y. Shimojo, T. Nishimura, H. Hazama, T. Ozawa, and K. Awazu, “Measurement of absorption and reduced scattering coefficients in Asian human epidermis, dermis, and subcutaneous fat tissues in the 400- to 1100-nm wavelength range for optical penetration depth and energy deposition analysis,” J. Biomed. Opt. 25(04), 1–14 (2020). [CrossRef]
22. X. Ma, J. Q. Lu, H. Ding, and X. H. Hu, “Bulk optical parameters of porcine skin dermis at eight wavelengths from 325 to 1557 nm,” Opt. Lett. 30(4), 412–414 (2005). [CrossRef]
23. L. Habbema, R. Verhagen, R. Van Hal, Y. Liu, and B. Varghese, “Minimally invasive non-thermal laser technology using laser-induced optical breakdown for skin rejuvenation,” J. Biophotonics 5(2), 194–199 (2012). [CrossRef]
24. J. A. Brauer, V. Kazlouskaya, H. Alabdulrazzaq, Y. S. Bae, L. J. Bernstein, R. Anolik, P. A. Heller, and R. G. Geronemus, “Use of a picosecond pulse duration laser with specialized optic for treatment of facial acne scarring,” JAMA Dermatol. 151(3), 278–284 (2015). [CrossRef]
25. A. Vogel, K. Nahen, D. Theisen, and J. Noack, “Plasma formation in water by picosecond and nanosecond Nd: YAG laser pulses. I. Optical breakdown at threshold and superthreshold irradiance,” IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2(4), 847–860 (1996). [CrossRef]
26. J. A. Aguilera, C. Aragón, and F. Peñalba, “Plasma shielding effect in laser ablation of metallic samples and its influence on LIBS analysis,” Appl. Surf. Sci. 127-129, 309–314 (1998). [CrossRef]
27. M. Balu, G. Lentsch, D. Z. Korta, K. Konig, K. M. Kelly, B. J. Tromberg, and C. B. Zachary, “In vivo multiphoton-microscopy of picosecond-laser-induced optical breakdown in human skin,” Lasers Surg. Med. 49(6), 555–562 (2017). [CrossRef]