皮秒激光的臨床應用

蔡宜佐 于倩 綜述 李偉 審校

皮秒激光的臨床應用

蔡宜佐 于倩 綜述 李偉 審校

皮秒激光因其極窄的脈寬而著稱，通過光熱作用和光機械作用，高效作用于色素顆粒。皮秒激光主要用于治療文身，并且對于色素類疾病和面部年輕化均有一定療效，但相關文獻較少且證據等級不高，仍需大量研究以證明其療效。

皮秒激光 文身 色素類疾病 面部年輕化

脈沖持續時間為納秒級的Q開關激光，目前主要用于治療色素類疾病。皮秒激光是一類比納秒激光脈沖持續更短的激光，其脈沖持續時間為皮秒級（10-12sec），通過對色素顆粒的光機械作用和光熱作用以達到治療效果。

1960年，國際度量系統納入由度量單位皮（Pico）與時間單位秒（Second）組合而成的度量單位皮秒（PS）。1983年，Anderson等[1]提出了選擇性光熱效應，為皮秒激光的作用提供了理論基礎。他們認為，色素顆粒更能選擇性吸收相等或小于其熱弛豫時間 （TRT）的脈寬所產生的激光。1998年，Ross等[2]首次報道，在清除黑色文身的效率比較中，波長為1 064 nm Nd:YAG皮秒激光優于波長為1 064 nm Nd:YAG的納秒激光。Ho等[3]于2002年通過電腦模擬的文身清除模型，發現皮秒激光的作用原理是通過光機械效應作用于色素顆粒，從而產生機械作用力，導致色素顆粒破碎，并且當激光脈寬在10~100 ps時的工作效率最高，且對周圍組織傷害最小。2012年，波長為755 nm的皮秒激光通過美國FDA批準用于治療文身和痤瘡瘢痕。

此后的臨床研究發現，皮秒激光不僅可用于文身治療，還可用于良性色素類疾病的治療，并在面部年輕化方面具有較好的療效[4]。本文就皮秒激光的在當前臨床運用的情況進行綜述。

1 文身

文身是一種古老的習俗，目前仍流行于很多地方[5]。但由于各種原因，其中17%的人群想清除文身。

自選擇性光熱作用的提出，脈寬在5~100 ns的Q開關激光，被認為是治療文身最主要的方式[6]。其主要原理是通過色素顆粒對特定波長激光有相對的高選擇性吸收，產生光熱作用而形成小顆?；蛩槠?，隨后小顆?；蛩槠惑w內吞噬細胞吞噬，經代謝排出體外。但色素顆粒的直徑約100 nm左右，對應熱弛豫時間小于10 ns，根據選擇性光熱效應，皮秒激光相比于納秒激光將更易被色素顆粒吸收，并且對周圍組織的熱損傷也更小。此外，皮秒激光還產生光機械作用，當激光作用于靶色素顆粒時，產生的機械波能形成瞬間的高能量而使之氣化。

目前，清除文身的主要皮秒激光有波長為532 nm皮秒激光、755 nm皮秒激光、1 064 nm Nd:YAG皮秒激光。

1.1 532 nm皮秒激光

Alabdulrazzaq等[7]對6例患者的黃色文身使用波長為532 nm皮秒激光進行治療，完全清除率大于70%。在外用利多卡因軟膏的情況下，疼痛評分均值為1.3分。所有的患者都有局部水腫、紅斑、結痂和術中疼痛的情況，并且50%的患者出現水泡，術后1例患者出現短暫的色素脫失。他們認為皮秒激光治療黃色文身清除率高、安全。Friedman[8]報道了使用波長為532 nm皮秒激光對一例有紅、黑色文身的患者進行3次治療，黑色文身清除率達到70%，紅色文身達到90%，且沒有觀察到副作用。Bernstein等[9]使用波長為532 nm皮秒激光清除21名患者共31處多種顏色的文身，在平均治療6.5次后黑色文身清除率達到92%，平均4.5次后紅色文身清除率為80%，平均4次治療后，黃色文身清除率為85%。該組患者出現92%的水腫發生率，69.3%的紅斑發生率，以及13.8%的針尖樣出血。提示532 nm波長對于黃色文身治療效果極佳。

1.2 755 nm皮秒激光

Brauer等[10]的研究表明，波長為755 nm的皮秒激光，對于藍色或者綠色的文身清除率為91.6%，在外用麻醉藥物后的疼痛評分為1.08分，水泡出現率8%，少數患者出現短暫的色沉。相對于平均治療需要6~10次甚至更多的納秒激光，他們認為波長為755 nm皮秒激光治療藍色或者綠色文身比納秒激光更加有效。另一研究也表示，755 nm皮秒激光治療藍色、黑色文身，相比于納秒激光所需的治療次數更少，且效果更佳[11]。Lee等[12]的研究表示，755 nm皮秒激光清除亞洲人的文身也是有效的，但隨訪發現6例患者中有3例出現色素脫失，可能是因為亞洲人皮膚顏色較白人深，發生色素脫失的幾率相對高一些。與其他研究不同的是，Au等[13]認為755 nm皮秒激光單獨用于清除黑色和藍色文身更易產生水泡；但與剝脫性CO2激光聯合治療，可明顯減少水泡的發生率。

1.3 1 064 nm皮秒激光

Ross等[2]認為，1 064 nm Nd:YAG皮秒激光治療黑色文身，不僅清除率更高且副作用更少。但Majdabadi等[14]的研究并不支持上述結論。他們同樣對黑色文身使用1 064 nm Nd:YAG納秒激光與1 064 nm Nd:YAG皮秒激光，最后發現兩者在文身清除率和副作用發生率方面并沒有統計學差異，但是皮秒激光的疼痛感明顯較輕。

2 色素類疾病

色素類疾病是由于黑色素細胞增多、色素增加或減少所引起的皮膚顏色改變，如因色素減少的白癜風，色素增加的雀斑、咖啡斑等疾病。色素增加的疾病常使用Q開關的納秒激光進行治療。但隨著皮秒激光的出現，臨床上開始嘗試使用皮秒激光治療色素類疾病。

2.1 532 nm皮秒激光

Guss等[15]使用波長為532 nm的皮秒激光治療脂溢性角化，78%的患者可獲得75%以上的清除率，有短暫的紅斑和輕微疼痛，個別患者出現色素沉著，表明532 nm皮秒激光對于皮膚顏色較深患者的治療是有效安全的；同時，該報道認為，脂溢性角化的治療，532 nm的效果優于755 nm的激光。

2.2 755 nm皮秒激光

Chesnut等[16]對3例太田痣患者使用翠綠寶石皮秒激光進行治療，均得到顯著改善，并且只有短暫的紅斑及水腫出現。他們發現，對于Q開關納秒激光療效不佳的太田痣患者，在經翠綠寶石皮秒激光治療后仍能獲得改善，且副作用發生更少。因此，Chan等[17]將翠綠寶石皮秒激光運用于更多的色素類疾病，如太田痣、咖啡斑、褐青斑、脂溢性角化、貝克痣等，經過數次治療后，他們發現太田痣的改善效果最佳，并且優于納秒激光。其次60%的咖啡牛奶斑患者得到了50%~75%的改善，50%的脂溢性角化患者有50%~75%的改善。他們認為，使用皮秒激光治療太田痣不僅效果佳，并且治療次數與副作用均優于納秒激光。Levin等[18]通過回顧性研究，比較了755 nm皮秒激光、Q開關的紅寶石激光和Q開關Nd:YAG激光在深色皮膚患者色素類疾病上的療效差異。他們發現，對于Fitzpatrick皮膚等級為Ⅲ～Ⅳ的患者，三種激光治療的有效率（除太田痣）沒有明顯區別，但皮秒激光的副作用最少。而對于太田痣的治療，755 nm皮秒激光則顯示除了更為優異的療效。DiGiorgio等[19]首次報道使用翠綠寶石皮秒激光治療銀中毒后產生的藍灰色皮膚異常，并取得了良好效果。Rodrigues等[20]對因米諾環素誘導所產生的皮膚色素沉著使用波長為755 nm皮秒激光進行治療，2次治療后改善明顯。在755 nm皮秒激光治療黃褐斑的報道中，經2~5次治療后，黃褐斑得以明顯改善，并且黃褐斑面積及嚴重程度評分（MASI）下降 47.22%，且未出現嚴重副作用[21-22]。

3 面部年輕化

在面部年輕化方面，目前主要通過755 nm皮秒激光（PicoSure）進行治療。PicoSure特有的蜂巢模式 （Focus或DLA），通過衍射透鏡排列，經多個通道將755 nm激光能量重新分配，在局部形成BLOTs，隨后刺激皮膚，產生新的膠原蛋白以及彈性蛋白[23]。因此，臨床上將皮秒激光用于治療痤瘡瘢痕、普通瘢痕，以及細紋等。

3.1 細紋

Khetarpal等[23]以755 nm皮秒激光的蜂巢模式對18例患者的面部色素類疾病和細紋進行治療，4次治療后的1個月以及3個月患者整體滿意度分別為91%與81%，副作用主要為潮紅（25%）、疼痛（15%）和水泡（10%）。 Weiss等[24]用755 nm皮秒激光治療40例患者的面部細紋，發現Fitzpatrick皺紋等級由術前的平均值5.48降到3.47，差異顯著，并且副作用僅為短暫的紅斑，6個月后患者的皮膚色澤均有所提高，94.5%的患者表示滿意。

3.2 光老化

Wu等[25]對20例患者使用755 nm皮秒激光的蜂巢模式，改善其胸前區因光老化而產生的一系列問題，如紅斑、皮膚質地、細紋、角化病等。治療2~4次后，根據3D圖像對比，患者的皮膚質地、色素異常以及角化病均得到顯著改善，而細紋及紅斑沒有明顯改善。隨訪1~3月，患者均較為滿意，認為至少得到了中度改善。

3.3 黑眼圈

Vanaman等[26]采用755 nm皮秒激光的蜂巢模式對1例Fitzpatrick皮膚等級為Ⅳ級的患者進行黑眼圈治療。單次治療后隨訪5個月，眶周色素沉著幾乎完全清除，沒有任何副作用發生。

3.4 痤瘡瘢痕

Haimovic等[27]對755 nm皮秒激光蜂巢模式的使用進行了回顧性分析，共有患者56例，Fitzpatrick皮膚等級為Ⅳ-Ⅵ級，包括面部痤瘡瘢痕、普通瘢痕、膨脹紋、皮膚色素類疾病等。分析發現，755 nm皮秒激光的蜂巢模式對于皮膚深色的人群不會帶來嚴重副作用，僅有短暫的紅斑、水腫、結痂、色素沉著以及術中疼痛。他們認為，755 nm皮秒激光對皮膚深的痤瘡瘢痕患者是一種新的有效治療手段。

4 展望

綜上所述，532 nm皮秒激光對于黃色文身效果最佳，紅色文身次之。1 064 nm皮秒激光對于黑色文身效果最好，而對于藍色和綠色文身的治療，皮秒755 nm則更為有效。在色素類疾病方面，755 nm皮秒激光對于太田痣的治療可能最佳，其次是咖啡斑等，但因為文獻量的不足，病例量較少，隨訪時間短，仍需進一步研究。對于面部年輕化治療，由于此類文獻極少，證據等級不高，目前并不能明確證明效果，需要更多的研究證明，進一步闡述其療效。但是，皮秒激光已經在諸多皮膚問題的治療上顯示出了廣闊的應用前景，相信隨著病例數量的增多和證據等級的提高，皮秒激光會在臨床上獲得更多的應用，并取得更好地治療效果。

[1] Anderson RR,Pa rrish JA.Selective photothermolysis:precise microsurgery by selective absorption of pulsed radiation[J].Science,1983,220(4596):524-527.

[2] Ross V,Naseef G,Lin G,et al.Comparison of responses of tattoos to picosecond and nanosecond Q-switched neodymium:YAG lasers[J].Arch Dermatol,1998,134(2):167-171.

[3] Ho DD,London R,Zimmerman GB,et al.Laser-tattoo removal--a study of the mechanism and the optimal treatment strategy via computer simulations[J].Lasers Surg Med,2002,30(5):389-397.

[4] Forbat E,Al-Niaimi F.The use of picosecond lasers beyond tattoos[J].J Cosmet Laser Ther,2016,18(6):345-347.

[5] Laumann AE,Derick AJ.Tattoos and body piercings in the United States:a national data set[J].J Am Acad Dermatol,2006,55(3):413-421.

[6] Hogsberg T,Loeschner K,Lof D,et al.Tattoo inks in general usage contain nanoparticles[J].Br J Dermatol,2011,165(6):1210-1218.

[7] Alabdulrazzaq H,Brauer JA,Bae YS,et al.Clearance of yellow tattoo ink with a novel 532‐nm picosecond laser[J].Lasers Surg Med,2015,47(4):285-288.

[8] Friedman DJ.Successful treatment of a red and black professional tattoo in skin type VI with a picosecond dual-wavelength,neodymium-doped yttrium aluminium garnet laser[J].Dermatol Surg,2016,42(9):1121-1123.

[9] Bernstein EF,Schomacker KT,Basilavecchio LD,et al.A novel dual‐wavelength,Nd:YAG,picosecond‐domain laser safely and effectively removes multicolor tattoos[J].Lasers Surg Med,2015,47(7):542-548.

[10] Brauer JA,Reddy KK,Anolik R,et al.Successful and rapid treatment of blue and green tattoo pigment with a novel picosecond laser[J].Arch Dermatol,2012,148(7):820-823.

[11] Saedi N,Metelitsa A,Petrell K,et al.Treatment of tattoos with a picosecond alexandrite laser:a prospective trial[J].Arch Dermatol,2012,148(12):1360-1363.

[12] Lee SH,Lee MH,Noh TK,et al.Successful treatment of tattoos with a picosecond 755-nm alexandrite laser in Asian skin[J].Ann Dermatol,2016,28(5):673-675.

[13] Au S,Liolios AM,Goldman MP.Analysis of incidence of bulla formation after tattoo treatment using the combination of the picosecond alexandrite laser and fractionated CO2 ablation[J].Dermatol Surg,2015,41(2):242-245.

[14] Majdabadi A,Abazari M.Study of interaction of laser with tissue using Monte Carlo method for 1064nm Neodymium-Doped Yttrium Aluminium Garnet(Nd:YAG)laser[J].J Lasers Med Sci,2015,6(1):22-27.

[15] Guss L,Goldman MP,Wu DC.Picosecond 532 nm neodymiumdoped yttrium aluminium garnet laser for the treatment of solar lentigines in darker skin types:safety and efficacy[J].Dermatol Surg,2017,43(3):456-459.

[16] Chesnut C,Diehl J,Lask G.Treatment of nevus of ota with a picosecond 755-nm alexandrite laser[J].Dermatol Surg,2015,41(4):508-510.

[17] Chan JC,Shek SY,Kono T,et al.A retrospective analysis on the management of pigmented lesions using a picosecond 755-nm alexandrite laser in Asians[J].Lasers Surg Med,2016,48(1):23-29.

[18] Levin MK,Ng E,Bae YS,et al.Treatment of pigmentary disorders in patients with skin of color with a novel 755?nm picosecond,Q-switched ruby,and Q-switched Nd:YAG nanosecond lasers:A retrospective photographic review[J].Lasers Surg Med,2016,48(2):181-187.

[19] DiGiorgio CM,Wu DC,Goldman MP.Successful treatment of argyria using the picosecond alexandrite laser[J].Dermatol Surg,2016,42(3):431-433.

[20] Rodrigues M,Bekhor P.Treatment of minocycline-induced cutaneous pigmentation with the picosecond alexandrite(755-nm)laser[J].Dermatol Surg,2015,41(10):1179-1182.

[21] 夏栩瓊,鄭蕊,沈征宇,等.755nm皮秒翠綠寶石激光治療黃褐斑的療效觀察[J].組織工程與重建外科,2017,13(4):201-204.

[22] 孫慧,吳志波,倪小麗,等.755nm皮秒激光治療黃褐斑臨床觀察[J].中國美容醫學,2017,26(9):65-67.

[23] Khetarpal S,Desai S,Kruter L,et al.Picosecond laser with specialized optic for facial rejuvenation using a compressed treatment interval[J].Lasers Surg Med,2016,48(8):723-726.

[24] Weiss RA,McDaniel DH,Weiss MA,et al.Safety and efficacy of a novel diffractive lens array using a picosecond 755 nm alexandrite laser for treatment of wrinkles[J].Lasers Surg Med,2017,49(1):40-44.

[25] Wu DC,Fletcher L,Guiha I,et al.Evaluation of the safety and efficacy of the picosecond alexandrite laser with specialized lens array for treatment of the photoaging décolletage[J].Lasers Surg Med,2016,48(2):188-192.

[26] Vanaman Wilson MJ,Alkhonizi S,Wu DC.Successful treatment of under-eye pigmentation in skin type IV with a picosecond alexandrite laser with diffractive lens array[J].Dermatol Surg,2017,43(8):1095-1097.

[27] Haimovic A,Brauer JA,Cindy Bae YS,et al.Safety of a picosecond laser with diffractive lens array(DLA)in the treatment of Fitzpatrick skin types IV to VI:A retrospective review[J].J Am Acad Dermatol,2016,74(5):931-936.

Clinical Application of Picosecond Laser:A Review of the Literature

CAI YiZuo,YU Qian,LI Wei.Department of Plastic and Reconstructive Surgery,Shanghai Ninth People's Hospital,Shanghai Jiaotong University School of Medicine,Shanghai 200011,China.Corresponding author:LI Wei(E-mail:liweiboshi@163.com).

【Summary】Picosecond laser is known for its extremely short pulse width,through photomechanical and photothermal effects,which could be highly efficient on pigment particles.Currently,picosecond laser is mainly used in tattoo removal,and also effective for pigmented lesions treatment and facial rejuvenation.But the research of these two fields is lack,and the evidence is not strong enough.More studies are needed to prove its efficacy.

Picosecond laser;Tattoo; Pigmented lesions;Facial rejuvenation

R616.4

B

1673－0364（2017）06－0357－03

10.3969/j.issn.1673-0364.2017.06.016

200011 上海市 上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院整復外科。

李偉（E-mail：liweiboshi@163.com）。

2017年8月27日；

2017年10月18日）