超脉冲CO2激光换肤术

   当1989年刚开展皮肤换肤术时，尚无可借鉴的技术方案和标准。当时通用的光脉宽为现在的100倍，那是一种“很有技巧性的”的方法。从那以后，又积累了大量相关知识，换肤技术亦同步提高。然而，那只是借鉴化学消融手术前后处理以及II度烧伤治疗的经验，CO2激光换肤提供了一些基本的工作经验。
  使手术经验标准化有助于根据面部的美容单元、皱纹/瘢痕的深度及有无存在不希冀的色素沉着等推测手术的不足之处。根据病人的皮肤类型（油性、干性、萎缩性等等）、身体一般状况及天然肤色等影响最终结果的要素，参考Fitzpatrick的等级划分标准可推测术后色素沉着的程度

    估计皱纹的深度和病因、皮肤厚度以及病变的位置，有助于制订治疗方案。尽管不是很精确，通过比较不同能量激光作用于组织获得的结果来记录皱纹深度和位置，可粗略地将皱纹深度分为浅、中、深。除了将手术结果标准化外，分析美容单元区的畸形将有助于医生预知手术成功的把握性。按笔者的经验，当与临床估计的皱纹深度一样时，除皱时选用同样的装置、手柄，则能量密度的传输还取决于皱纹的部位。在评价术后6-9个月皱纹减轻程度时，疗效最好是眼周皱纹，其次前额/鼻根、颊部，最后是口周。这可能与复合因素有关：皱纹除了与日光性老化、动力肌肉附着、岁月性衰老或这些因素共同作用有关外，还与皮肤厚度、水合作用有关。

（一）作用机制

    皮肤换肤的最终结果主要取决于两个过程：组织消融和残余胶原的重建。如果临床医生完全懂得了换肤的本质是保持科学均衡时，则将有助于有效地使用不同激光以获得良好效果。

    临床观察表明，治疗时组织局部立刻出现收缩，这种作用可能是由于脱水、胶原交联的改变，也可能是这些结果的综合，抑或其他尚未确定的作用。皮肤收缩多少、这种收缩持续多久、其他易变的因素（如病人年龄、皮肤厚度、真皮水含量、皮脂腺密度、换肤部位）以及所有传输到皮肤上的能量密度等均无法定量。组织的消融是基于选择性光热分解原理，在这种情况下，我们希望了解真皮破坏的原因。要达到此目的，必须满足三个要求：（1）必须传输足够的能量（足够能量能使真皮达到气化，而较低能量仅使胶原凝固）。（2）使用能被真皮优先吸收的那种波长的激光（表皮和真皮细胞内含大量水分，成为CO2激光能量选择的靶子）。（3）到靶皮肤的能量必须能迅速扩散以保证最小的激光辐射热损伤，作用时间需短于靶细胞的热弛豫时间（存留能量的50%扩散到周围皮肤所需的时间）。

    尽管对人体来说相对不准确，动物实验研究的结果可作为人体研究和临床作用的基础。换肤时，激光作用于皮肤的最初反应与激光波长的穿透、皮肤热驰豫时间、脉宽和能量密度有关。使用脉宽0.2ms，能量密度5J/cm2激光能产生皮肤汽化，而低于此能量密度，组织的主要反应是脱水和胶原凝固。

    从原理上来说，使用这种资料，医生就能设置理论上的激光能量密度，以便利用一个单一连续发射的激光能量在治疗皱纹时只产生很小的激光热损伤。皱纹越深，所需的能量密度越大。尽管两者不成线性关系，但增加能量密度将加大组织消融，这一点是肯定的。无论如何，除了设计一种“单激光输出”模式的除皱传输系统有困难外，为增加组织消融而加大能量密度时，应限制每个脉冲的脉宽，以使组织的热损伤降低到最小程度。其次，是皮肤表面上方的“等离子体”（plasma）结构。这种等离子体结构不同于医学理解的血浆，即血管内的液体，而是工程学的术语，它表现为一种高能量状态电子，这些电子大量地吸收CO2激光的能量，并将能量传送给皮肤细胞内水分。临床上这种等离子体结构可以像致盲的闪光一样明显。使用一种高能量传输系统和脉宽0.2ms的激光脉冲，等离子体能产生大约13J/cm2的能量密度。因此，当组织消融在减轻皱纹中起作用时，对于中度和深度皱纹治疗的最后结果同样是依靠现有的传输系统使消融面的胶原改变。

    可以认定，除消融表面“碎片”外，残留面积损伤越少，愈合越快，瘢痕越小。在碎片下的真皮，由于皮肤接触能量的时间（脉宽）短于皮肤热弛豫时间，残留组织损伤被减少到很低程度。皮肤热弛豫时间因组织类型不同而异。由于皮肤本身（水合状态、局部血供、角质厚度等）的变化以及能量传输系统的特性，皮肤热弛豫时间不等，大约为大于1ms。但实际临床上通用的传输系统所提供的脉宽为4.0-5.0ms，这表明临床上组织消融可能更多的是依靠热效应。

    除了胶原变化外，一些激光辐射造成的热损伤有利于止血，同时能使邻近胶原组织的温度在消融前上升到65摄氏度之上，这也是胶原变性所需的温度。对消融面的胶原而言，没有“合适”或“理想范围”的激光辐射热效应深度。一般范围越小，造成瘢痕或色素改变的可能性越小。研究表明，换肤组织在皱纹减轻阶段，切取治疗区全厚皮片检查，发现遗留超出消融面150um的热坏死带是可以接受的。虽然临床研究的组织学分析已规范化，但对所获得数据仍须进行分析、处理、必须考虑组织本身固有的变异性。这是因为标本的处理与加工、激光能量穿透深度以及皮肤厚度等因素不同，可能影响热坏死带深度（微米数量级）的测量结果。

    组织学分析在CO2激光换肤的组织效应中扮演着重要的角色，这是由于皮肤的层次和厚度不同，其含水量亦不同。皮肤是由角质层（厚度15-20um，含水量30%）、表皮下层（厚度约100um，含水量70%）和真皮层（厚度1000-2000um，含水量70%）构成的。由于CO2激光的能量先被水吸收，水的含量很重要。讨论皮肤“厚度”时，一般参考表皮厚度（薄的75-150um，厚的400-600um）。皮肤的厚度多种多样，头皮厚度约1500um，背部皮肤厚度约4000um。除了各种各样皮肤厚度外，水的含量随年龄亦不同。因此，同样的激光、皮肤厚度和治疗部位，各个病人的组织反应也可能不同。

    长期疗效可通过观察换肤术后病人表皮与真皮的组织学变化来解释。术后，存在于表皮的色素沉着被去除。研究表明治疗区域的真皮浅部有一个胶原沉积层，这层和局部酚治疗后胶原沉积相似，只是胶原束更致密，而且表面新生弹力纤维平行排列成直线。激光换肤术的持久效应可能与去除表皮下的真皮乳头层标记的Grenz带（见于日光损伤的皮肤，此层缺乏弹力纤维）有关，同时存在组织收缩。有人认为用激光换肤术取代皱纹切除术是基于“无切口整容外科术”的特性，然而，考虑到现有的激光传输系统和病人的期望，这种提法更像是一种广告，而不是真实的情况。

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