Wie erleichtert eine Pulsbreite von 100 Nanosekunden (nsec) bei gütegeschalteten Lasersystemen die Entfernung pigmentierter Läsionen?

Eine Pulsbreite von 100 Nanosekunden fungiert als präziser chronologischer Schalter, der eher eine physikalische Explosion als eine thermische Verbrennung auslöst. Durch die Abgabe von Laserenergie in einem Zeitrahmen, der deutlich kürzer ist als die thermische Relaxationszeit von Melanosomen, stellt das System sicher, dass die Energie streng auf die Pigmentpartikel beschränkt bleibt. Dies führt zur mikroskopischen Zersplitterung der Läsion in Fragmente, die der Körper metabolisieren kann, während verhindert wird, dass Wärme in das umliegende Kollagen oder Hautgewebe geleitet wird.

Der entscheidende Wert der 100-Nanosekunden-Dauer liegt in ihrer Fähigkeit, eine selektive Photothermolyse zu erreichen: Sie liefert Energie schneller, als das Pigment abkühlen kann, wodurch das Ziel mechanisch zersplittert, bevor es die umliegende gesunde Haut thermisch schädigen kann.

Der Mechanismus der selektiven Photothermolyse

Beherrschung der thermischen Relaxationszeit

Die Wirksamkeit eines gütegeschalteten Lasers beruht auf dem Konzept der thermischen Relaxationszeit. Dies ist die Zeit, die ein Ziel (in diesem Fall ein Melanosom) benötigt, um 50 % seiner Wärme abzuleiten.

Da 100 Nanosekunden deutlich kürzer sind als dieser Relaxationsschwellenwert, sammelt sich die Laserenergie sofort im Pigment an. Dies verhindert, dass die Wärme effektiv entweicht, und zwingt die Temperatur des Pigments zu einem schnellen Anstieg.

Vom Erhitzen zum Zersplittern

Wenn die Energie zeitlich so eng begrenzt ist, verschiebt sich die Reaktion von einem langsamen "Sieden" zu einer sofortigen physikalischen Explosion.

Anstatt das Gewebe durch anhaltende Hitze zu verdampfen, durchlaufen die Pigmentpartikel eine heftige Expansion. Dies zersplittert das Melanin in mikroskopische Fragmente, ohne die Gesamtstruktur der Epidermis zu zerstören.

Metabolische Clearance über das Lymphsystem

Sobald das Pigment in diese mikroskopischen Fragmente zersplittert ist, ist es nicht mehr als kohäsive Läsion sichtbar.

Das Immunsystem des Körpers erkennt diese Trümmerpartikel. In den folgenden Wochen baut das Lymphsystem diese Fragmente ab und beseitigt sie, wodurch die Läsion allmählich aus der Haut verschwindet.

Sicherheit und Gewebeschonung

Verhinderung von kollateralen Hitzeschäden

Die Hauptgefahr bei der Laserchirurgie sind unspezifische thermische Schäden, bei denen Wärme auf gesundes Gewebe übergreift.

Da die Energieabgabe von 100 Nanosekunden so schnell erfolgt, hat die Wärme keine Zeit, sich in das umliegende normale Kollagengewebe auszubreiten. Diese Eindämmung ist der Schlüsselfaktor zur Verhinderung von Nebenwirkungen.

Vermeidung von Narbenbildung

Durch die Beschränkung der Energieinteraktion ausschließlich auf das Pigment bleibt die strukturelle Integrität der Haut erhalten.

Diese spezifische Pulsbreite verhindert wirksam Narbenbildung oder Veränderungen der Hauttextur, die oft mit thermischen Schäden einhergehen. Sie ermöglicht die Behandlung von Pigmentstörungen, ohne das Risiko eines "geschmolzenen" Aussehens durch unspezifische Erwärmung einzugehen.

Verständnis der Kompromisse und Vergleiche

Gütegeschaltete Laser vs. CO2-Laser

Es ist wichtig, diesen Mechanismus von herkömmlichen Kohlendioxid (CO2)-Lasern zu unterscheiden.

CO2-Laser wirken als unspezifische Geräte, die Wasser im Gewebe erhitzen, um die Epidermis zu verdampfen. Dies führt oft zu einer unspezifischen Zerstörung und birgt ein weitaus höheres Narbenrisiko im Vergleich zur melanin-spezifischen Präzision gütegeschalteter Systeme.

Die Pikosekunden-Entwicklung

Während 100-Nanosekunden-Pulse der Standard für Sicherheit sind, nutzen neuere Pikosekunden-Laser noch kürzere Pulsbreiten.

Pikosekunden-Geräte erzeugen einen leistungsstarken photomechanischen Effekt, der Pigmente zu staubfeinen Partikeln pulverisiert, die für Phagozyten noch leichter abzubauen sind als die von Nanosekunden-Pulsen erzeugten Fragmente. Dies reduziert die laterale thermische Schädigung weiter und verkürzt potenziell die Erholungszeiten.

Wellenlänge vs. Pulsbreite

Während die Pulsbreite (100 ns) die Art des Schadens bestimmt (Zersplittern vs. Verbrennen), bestimmt die Wellenlänge die Behandlungstiefe.

• 532 nm: Wird für epidermale Läsionen wie Sommersprossen verwendet, da es oberflächlich absorbiert wird.
• 1064 nm: Wird für dermale Läsionen wie den Naevus fuscoceruleus verwendet, da es tiefer in die Haut eindringt.

Die richtige Wahl für Ihr klinisches Ziel treffen

Die Pulsbreite von 100 Nanosekunden ist ein Industriestandard für die Balance zwischen Wirksamkeit und hohen Sicherheitsmargen. Um dies effektiv anzuwenden, berücksichtigen Sie die spezifische Art der Läsion:

• Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf oberflächlicher Pigmentierung liegt: Verwenden Sie die 532-nm-Wellenlänge mit einem gütegeschalteten Puls, um epidermale Läsionen wie Sonnenflecken und Sommersprossen zu behandeln.
• Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf tiefen dermalen Pigmenten liegt: Wählen Sie die 1064-nm-Wellenlänge, um in die Haut einzudringen und Zustände wie Mongolenflecken zu behandeln, ohne die Oberfläche zu schädigen.
• Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf Narbenverhütung liegt: Stellen Sie sicher, dass Ihr System streng im Nano- oder Pikosekundenbereich arbeitet, um die Risiken der thermischen Diffusion zu vermeiden, die mit kontinuierlichen Wellen- oder Langpuls-Lasern verbunden sind.

Durch die Verwendung einer Pulsbreite, die die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung übertrifft, wandeln Sie die Lasertherapie von einem thermischen Verfahren in eine präzise mechanische Intervention um.

Zusammenfassungstabelle:

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Referenzen

1. Kyoung-Ae Jang, Jai-Kyoung Koh. Successful Removal of Freckles in Asian Skin with a Q-Switched Alexandrite Laser. DOI: 10.1046/j.1524-4725.2000.09243.x

Dieser Artikel basiert auch auf technischen Informationen von Belislaser Wissensdatenbank .

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