Um kollaterale Gewebeschäden zu verhindern, muss die Pulsdauer kürzer sein als die Fähigkeit der Haut, Wärme abzuleiten. Eine Pulsdauer eines CO2-Lasers unter 1 Millisekunde (1 ms) stellt sicher, dass die Laserenergie das Zielgewebe sofort verdampft. Überschreitet der Puls diesen Zeitraum, beginnt die Wärme in das umliegende gesunde Hautgewebe zu diffundieren, was zu unerwünschten Verbrennungen und Narbenbildung anstelle einer präzisen Ablation führt.
Das Kernprinzip hierbei ist die "selektive Photothermolyse". Um ein bestimmtes Ziel zu behandeln, ohne das umliegende Gewebe zu schädigen, muss die Laserenergie schneller geliefert werden als die thermische Relaxationszeit (TRT) des Ziels – die Zeit, die das Gewebe benötigt, um sich um 50 % abzukühlen.
Die Physik der thermischen Relaxation
Verständnis der thermischen Relaxationszeit (TRT)
Jede Gewebeart hat eine spezifische thermische Relaxationszeit (TRT). Dies ist die Dauer, die das Gewebe benötigt, um die Hälfte der absorbierten Wärme abzugeben.
Für Hautgewebe, das von CO2-Lasern behandelt wird, liegt dieses Relaxationsfenster im Allgemeinen knapp über 1 ms. Daher muss der Laserpuls auf unter 1 ms begrenzt werden, um die Wärmediffusion "auszutricksen".
Die Rolle von Wasser als Chromophor
CO2-Laser zielen speziell auf Wassermoleküle in den Hautzellen ab. Wasser fungiert als Chromophor, d. h. als lichtabsorbierendes Element.
Wenn der Laser auf das Wasser trifft, besteht das Ziel darin, dieses Wasser fast augenblicklich in Dampf umzuwandeln (Verdampfung).
Die Konsequenz der Pulsdauer
Pulsdauer < 1 ms: Verdampfung
Wenn die Pulsbreite unter der 1-ms-Schwelle gehalten wird, ist die Energieabgabe zeitlich stark konzentriert.
Da die Energie schneller ankommt, als das Gewebe abkühlen kann, erwärmt sich das Wasser in den Zellen schnell und verdampft das Zielgewebe. Diese saubere "Ablation" erfolgt, bevor die Wärme Zeit hat, sich auszubreiten.
Pulsdauer > 1 ms: Wärmeleitung
Wenn die Pulsdauer über 1 ms hinausgeht, verschiebt sich die Dynamik von Ablation zu Leitung.
Das Zielgewebe kann die Energie nicht schnell genug absorbieren, um sofort zu verdampfen, und wirkt daher als Strahler. Die überschüssige Wärme leitet nach außen in angrenzende, ungeschützte Zellen und führt zu unspezifischen thermischen Schäden.
Abwägungen verstehen
Präzision vs. thermisches "Bluten"
Der Hauptkompromiss bei der Anpassung der Pulsdauer liegt zwischen chirurgischer Präzision und "thermischem Bluten".
Ein Puls unter 1 ms beschränkt die Verletzung strikt auf den Fokuspunkt des Lasers. Dies maximiert zwar die Sicherheit, erfordert aber eine hohe Spitzenleistung, um sicherzustellen, dass die Ablation innerhalb dieses winzigen Zeitfensters erfolgt.
Das Risiko der Bulk-Erwärmung
Wenn die Pulsdauer nicht begrenzt wird, kommt es zu einer Bulk-Erwärmung der Dermis.
Obwohl eine gewisse Erwärmung für die Kollagenstimulation notwendig ist, beeinträchtigt die unkontrollierte Wärmediffusion, die durch lange Pulse verursacht wird, das Sicherheitsprofil der Behandlung. Dies kann zu längeren Heilungszeiten und einem erhöhten Risiko für Komplikationen führen.
Die richtige Wahl für Ihr Ziel treffen
Die Einhaltung der thermischen Relaxationszeit des Gewebes bei den Laserparametern ist für sichere Ergebnisse unerlässlich.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf präziser Ablation liegt: Stellen Sie sicher, dass die Pulsbreite strikt unter 1 ms eingestellt ist, um das Gewebe zu verdampfen, bevor sich Wärme ausbreiten kann.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Minimierung von Nebenwirkungen liegt: Halten Sie eine kurze Pulsdauer ein, um kollaterale thermische Schäden an den umliegenden gesunden Zellen zu vermeiden.
Die Beherrschung der Beziehung zwischen Pulsdauer und TRT ist der wirksamste Weg, um klinische Wirksamkeit zu gewährleisten und gleichzeitig die Patientensicherheit zu wahren.
Zusammenfassungstabelle:
| Merkmal | Pulsdauer < 1 ms | Pulsdauer > 1 ms |
|---|---|---|
| Haupteffekt | Sofortige Verdampfung (Ablation) | Wärmeleitung (Bulk-Erwärmung) |
| Gewebewirkung | Beschränkt auf den Zielbereich | Ausbreitung auf umliegendes gesundes Gewebe |
| Sicherheitsprofil | Hoch: Minimiert Verbrennungen & Narbenbildung | Niedrig: Höheres Risiko für Kollateralschäden |
| Wärmedynamik | Schneller als die thermische Relaxationszeit | Langsamer als die thermische Relaxationszeit |
| Klinisches Ergebnis | Saubere Ablation & Schnelle Heilung | Unkontrollierte thermische Schäden & Verlängerte Erholung |
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Referenzen
- Paul J. Carniol, Erin A. Kelly. Fractional CO2 Laser Resurfacing. DOI: 10.1016/j.fsc.2011.05.004
Dieser Artikel basiert auch auf technischen Informationen von Belislaser Wissensdatenbank .
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