曾小芳，相文忠

(杭州市第三人民醫(yī)院皮膚科，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬杭州市皮膚病醫(yī)院，浙江 杭州 310009)

隨著高選擇性激光器涌現(xiàn)并不斷推陳出新，可對這些醫(yī)用激光器從激光介質(zhì)、脈沖寬度、輸出方式、表皮損傷情況、靶色基等不同角度進(jìn)行認(rèn)識[1]。常見的激光介質(zhì)類型有氣態(tài)、準(zhǔn)分子、液態(tài)染料、固態(tài)晶體、半導(dǎo)體、光纖等；激光脈沖寬度意指發(fā)射至結(jié)束的持續(xù)時(shí)間，根據(jù)脈沖寬度分類可分為毫秒、微秒、納秒級激光器，現(xiàn)今皮秒、飛秒級激光器陸續(xù)面世。激光釋放能量的輸出方式可將其分為連續(xù)波、半連續(xù)波、脈沖激光器等。其中連續(xù)波是指以穩(wěn)定連續(xù)的光束釋放能量，而脈沖激光的能量以脈沖形式釋放。根據(jù)脈沖寬度不同，脈沖激光可分為長脈沖激光(脈沖寬度為毫秒)和短脈沖激光(脈沖寬度為納秒)。其中長脈沖激光有長脈沖翠綠寶石激光、長脈沖摻釹釔鋁石榴石（Nd：YAG）激光，短脈沖激光器包括各種調(diào)Q激光器。半連續(xù)激光雖也以脈沖形式釋放能量但脈沖之間的間隔無法調(diào)整，銅蒸氣激光屬于此類激光。根據(jù)表皮損傷情況可分剝脫性和非剝脫性激光。常見的剝脫性激光有CO2激光和鉺激光（Er：YAG），而非剝脫性激光包括Nd：YAG激光、紅寶石激光、綠寶石激光和脈沖染料激光等。根據(jù)作用的靶色基不同，可分為以水分、血紅蛋白、黑色素為靶色基的激光器。本文將從激光介質(zhì)、表皮損傷情況、作用不同的靶色基角度對激光器分類作一綜述。

1 根據(jù)使用的激光介質(zhì)種類來分類

1.1 固態(tài)激光器

主體材料為玻璃或晶體材料，離子作為雜質(zhì)被引入到玻璃或晶體的主體材料中。稀土元素如鈰、鉺、鋱等是最常用的摻雜劑。藍(lán)寶石（Al2O3），摻釹釔鋁石榴石（Nd:YAG），摻釹玻璃（Nd:Glass）等為激光介質(zhì)的主體材料。它的常見波長包括694、755、1064、2940nm等波長。其中最常用的是Nd:YAG激光器，第一臺固態(tài)激光器是紅寶石激光器，其他常見的有翠綠寶石755nm、摻鉺石榴石（Er:YAG）2940nm激光器等。

1.2 氣態(tài)激光器

通過激光介質(zhì)內(nèi)部的氣體釋放電流以產(chǎn)生激光，是第一個(gè)將電能轉(zhuǎn)換為光能的激光器。此類激光器包括488～514、510、568、578、10600nm等波長。最常見的激光器有氦-氖（He-Ne）、氬離子、CO2、銅蒸汽激光器等。其中He-Ne激光器是最早出現(xiàn)也是最常見的氣態(tài)激光器，主要輸出可見紅光，屬于小功率、連續(xù)型氣態(tài)激光器。氣態(tài)激光器和固態(tài)激光器發(fā)展最早，這兩種激光器輸出功率大而穩(wěn)定，使用耗材少、效率高。

1.3 準(zhǔn)分子激光器（名稱源自激發(fā)和二聚體）：

該激光器將氯和氟之類的反應(yīng)性氣體與氬氣、氪氣和氙氣之類的惰性氣體混合。當(dāng)受到電刺激時(shí)，會產(chǎn)生假分子或二聚體，而當(dāng)被激射時(shí)，會產(chǎn)生308nm的紫外光。其特點(diǎn)是波長短，功率高，屬于脈沖激光器。

1.4 染料激光器

在溶液或懸浮液中使用有機(jī)染料（如若丹明6G）作為激光介質(zhì)，輸出波長介于紅外線和紫外線之間。脈沖染料激光產(chǎn)生波長為585或595 nm的可見光脈沖。此類激光通常可用于更寬的波長范圍，由于熒光躍遷最大的特點(diǎn)是連續(xù)可調(diào)，這使它們適合用作脈沖激光器[2]。其優(yōu)點(diǎn)是輸出功率大、光學(xué)性質(zhì)好，缺點(diǎn)是需不斷更換染料、保養(yǎng)復(fù)雜、效率較低。

1.5 半導(dǎo)體激光器

也稱為二極管激光器，它的波長包括532、800、810、940和980nm。雖然半導(dǎo)體的激光器也處于固態(tài)，但由于固態(tài)激光器通常是光泵浦而半導(dǎo)體激光器是電泵浦，并且涉及不同的物理過程，因此半導(dǎo)體激光器區(qū)別于固態(tài)激光器。半導(dǎo)體激光器價(jià)格低廉，能量轉(zhuǎn)換效率高，對環(huán)境要求低，使用壽命長,發(fā)展較快[3]。

1.6 光纖激光器

與固態(tài)激光相似又有所區(qū)別，介質(zhì)是包層光纖波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，內(nèi)部摻雜劑包括鐿、鉺、鈥和銩，絕大部分泵浦方式為二極管泵浦，少部分為串聯(lián)泵浦[4]。隨著超短脈沖概念的提出，光纖激光技術(shù)獲得極大發(fā)展，特別是在脈沖持續(xù)時(shí)間和脈沖重復(fù)頻率方面。輸出平均功率的增加、模式鎖定機(jī)制的多樣性、介質(zhì)的多樣性以及高適應(yīng)性的設(shè)計(jì)開啟了光纖激光器的潛在用途。醫(yī)用光纖激光器不再處于發(fā)展的初級階段，正逐漸開發(fā)可用于美容醫(yī)學(xué)，如皮膚再生或表面修復(fù)[5]。光纖激光器具有光束質(zhì)量高、性能優(yōu)越、功率效率高、擁有成本低等優(yōu)點(diǎn)。

2 根據(jù)表皮損傷情況進(jìn)行分類

2.1 剝脫性激光

剝脫性激光治療通過高能量密度的激光作用于皮膚中的水，通過氣化目標(biāo)組織達(dá)到去除表皮和真皮淺層的目的。這個(gè)過程可以促進(jìn)膠原蛋白的形成，并導(dǎo)致皮膚收縮和緊致，可用于光老化和瘢痕的治療，也對雀斑、脂溢性角化等淺表性色素沉著有一定療效。該類激光主要包括CO2激光和Er：YAG激光[6]。與Er：YA激光相比CO2激光擁有更強(qiáng)的穿透力，可將更多的熱量傳遞至皮膚淺層，緊致效果更好，但同時(shí)紅斑消退期延長，色素沉著和瘢痕增生的風(fēng)險(xiǎn)增加。在單獨(dú)使用CO2激光器與Er：YAG激光技術(shù)之后，組合式CO2／Er：YAG激光器隨之產(chǎn)生。研究表明，一臺組合式雙波長CO2／Er：YAG激光與單用CO2激光治療相比可減少副作用[7]。

2.2 非剝脫性激光

非剝脫激光由于不損傷皮膚屏障，發(fā)生不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)較剝脫性激光小，近10年來得到快速發(fā)展。此類激光的靶色基不僅僅指水分，還包括血紅蛋白和黑素顆粒。它是以逆轉(zhuǎn)表皮色素的變性、血管擴(kuò)張以及真皮基質(zhì)成分的結(jié)構(gòu)性損傷為目的[6]，根據(jù)患者的具體需要進(jìn)行個(gè)性化治療。其中以水為靶色基的非剝脫性激光包括1320nm Nd:YAG，1450nm半導(dǎo)體和1540nm鉺玻璃激光器；以血紅蛋白為靶色基的有脈沖染料激光；以黑色素為靶色基的有紅寶石激光、綠寶石激光、Nd：YAG激光等[8]。

3 作用于不同靶色基的激光

3.1 以水分為靶色基的激光器

3.1.1 1320nm Nd：YAG 激光器

該激光可避免損傷表皮，是第一個(gè)進(jìn)入商業(yè)市場的非剝脫激光器。皮膚中的水吸收1320nm波長的激光，從而在不破壞黑色素和血紅蛋白的情況下產(chǎn)生均勻的能量分布[9]。因此該激光對I-IV型皮膚均有效，不會造成色素變化。此外可提高成纖維細(xì)胞的活力，刺激膠原蛋白和彈性蛋白原的產(chǎn)生，并縮小皮脂腺減少皮脂生成，可安全有效地治療痤瘡和瘢痕。但若要提高臨床效果，還需與其他設(shè)備如強(qiáng)脈沖光和手術(shù)技術(shù)聯(lián)合使用。

3.1.2 1450nm 半導(dǎo)體激光器：

與非剝脫性的1320nm Nd：YAG激光器相比，1450nm激光器作為新型治療儀對于治療輕中度瘢痕性痤瘡有較好的反應(yīng)，且被美國食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)用于炎癥性痤瘡。該激光直接作用于真皮上層的皮脂腺和膠原纖維，同時(shí)保留表皮，縮短了患者的停工期。同時(shí)聚焦在皮膚上的水，使得真皮上層被加熱可達(dá)到治療性損傷的目的[10]，療效可觀。

（3）充電站的工作方式以及充電設(shè)施使用情況。私家車主一般均會選擇直流快充，目前大多數(shù)充電站也都已配備直流快充功能。而充電站的工作時(shí)間以及當(dāng)前充電樁是否已經(jīng)滿載都是在進(jìn)行路徑規(guī)劃時(shí)必須考慮的問題。在充電車位已滿的情況下，可以選擇等待空車位的出現(xiàn)或是提前預(yù)約車位。這將增加額外的出行時(shí)間或是費(fèi)用。

3.1.3 1540nm 與1550nm 鉺玻璃激光器及1550nm 鉺玻璃激光器與1927nm 銩光纖激光器的組合

1540nm 和1550nm 鉺玻璃激光器和1927nm 銩光纖激光器具有剝脫和非剝脫能力的分光激光器，可安全有效地治療表皮色素沉著、光老化、黃褐斑、皺紋、萎縮性、手術(shù)性和痤瘡相關(guān)的瘢痕以及其他缺陷[11]。該激光器以真皮中的水為靶組織，將其加熱以控制組織的熱損傷，大大減少了術(shù)后不良反應(yīng)。

3.1.4 Er：YAG 激光器

2940nm 波長的光非常接近水的峰值吸收范圍，因此吸收系數(shù)是CO2激光器的16 倍。這種更大的吸收系數(shù)使進(jìn)入表皮的滲透深度減少了10 倍?；谶@種優(yōu)點(diǎn)，可對皮膚進(jìn)行更精確的消融，而對周圍組織的損傷更少。與CO2激光器相比，CO2 激光器略在組織縮緊方面更勝一籌,而Er：YAG 激光的副作用較小，術(shù)后水腫少，皮膚結(jié)痂的時(shí)間也較少[12]。

3.1.5 CO2激光器

10600nm 波長被組織水強(qiáng)烈吸收。當(dāng)脈沖時(shí)間少于1ms，光束在100-200μm 時(shí)，激光會快速氣化組織，每個(gè)脈沖可深達(dá)組織20 到30μm。由于連續(xù)波CO2激光器和短脈沖CO2激光器副作用發(fā)生率高，超脈沖或掃描CO2激光器得到發(fā)展[11]。超脈沖CO2激光器脈沖時(shí)間為1ms 或更短，醫(yī)生可以手動使用直徑為3mm 的脈沖，也可以激活計(jì)算機(jī)圖形發(fā)生器；掃描CO2激光器是計(jì)算機(jī)控制下使用連續(xù)波CO2 激光掃描，確保沒有任何一個(gè)區(qū)域接受重復(fù)治療。

3.1.6 點(diǎn)陣激光

3.2 以血紅蛋白為靶色基的激光器

3.2.1 脈沖染料激光（PDL）

若丹明染料溶解在溶劑中并由閃光燈泵浦發(fā)射激光并通過光纖傳遞到組織。目前PDL 發(fā)射的波長為585-600nm，脈沖寬度為0.45-40ms，光斑的直徑可在3-12mm 之間變化。它可能是目前用于治療淺表血管病變最特殊的激光，其優(yōu)勢在于它可以有效治療多種類型的血管病變[15]，例如毛細(xì)血管擴(kuò)張，血管瘤和酒渣鼻等，PDL 是鮮紅斑痣的首選處理方法。

3.2.2 磷酸鈦氧鉀（KTP）激光器

Nd：YAG 激光通過KTP 晶體獲得倍頻效果，以發(fā)出532nm 波長，屬于準(zhǔn)連續(xù)激光器。脈沖持續(xù)時(shí)間范圍從1-150ms，能量通量高達(dá)240J/cm2，并且光斑直徑最大為5mm。它產(chǎn)生具有小光斑尺寸的能量脈沖，可用于治療較小的血管，例如面部毛細(xì)血管擴(kuò)張[16]。KTP 激光的優(yōu)點(diǎn)是目標(biāo)血管不會破裂，從而減少紫癜。此外，與其他激光器相比，它更小且更易于攜帶。缺點(diǎn)是膚色較深的患者通常會長期出現(xiàn)色素沉著，出現(xiàn)水皰或結(jié)痂。

3.2.3 長脈沖Nd：YAG 激光器

活性介質(zhì)是摻有1-3%釹離子的YAG 晶體。Nd：YAG 長脈沖的脈沖持續(xù)時(shí)間可達(dá)300ms，能量密度可達(dá)900J/cm2，光斑尺寸范圍為3-10mm，發(fā)射波長為1064nm。由于具有較長波長和脈沖持續(xù)時(shí)間，該激光可作用于較深且阻力較大的血管[17]。但與PDL 相比，使用這種激光時(shí)須更加小心，因?yàn)槌霈F(xiàn)瘢痕和水皰的可能性更高。

3.2.4 長脈沖翠綠寶石激光器

發(fā)射的波長為755nm，脈沖持續(xù)時(shí)間3-40ms。光斑尺寸6-18mm，最大能量輸出為100J/cm2。它主要用于激光脫毛和色素沉著病變的治療。盡管在該波長吸收的主要生色團(tuán)是黑色素，但血紅蛋白也有一個(gè)很小但很明顯的吸收峰。穿透深度達(dá)到2-5mm。這些特性使該激光器可用于各種更深，更耐受的血管病變。

3.2.5 半導(dǎo)體激光器

200-1400μm 的較小斑點(diǎn)尺寸可用于治療較小的毛細(xì)血管擴(kuò)張。由于與KTP 激光器類似的原因，532nm二極管對于Fitzpatrick I-III 型皮膚具有優(yōu)勢。較長波長的二極管激光器用于去除毛發(fā)，但也可用于深層血管病變。

3.3 以色素為靶色基的激光器

Q開關(guān)激光器作為一種脈沖激光器，包含類似快門的裝置，通過打開設(shè)備以產(chǎn)生單個(gè)高峰值功率的強(qiáng)激光脈沖來釋放能量?？s短激光的脈寬，可使更多的光能聚集在靶組織處，避免損傷周圍正常組織[18]。不管是傳統(tǒng)納秒級的激光器還是皮秒、超皮秒激光器都屬于調(diào)Q激光。由于脈寬短，激光能被黑素顆粒較好吸收，因此此類激光適用于色素曾素性皮膚病的治療。

3.3.1 傳統(tǒng)調(diào)Q 激光

包括調(diào)Q 紅寶石694nm 激光、調(diào)Q 翠綠寶石755nm激光、調(diào)Q Nd：YAG 1064nm 激光和倍頻調(diào)Q Nd：YAG 532nm 四種激光。調(diào)Q 模式下的脈寬為納秒級(10-9 s)。基于選擇性光熱作用原理，此類激光對黑素的吸收性好且穿透力強(qiáng)，可用來治療各種內(nèi)源性或外源性的色素性疾病[19]。其中694nm 的波長不利于被血紅蛋白吸收，因此引起紫癜或出血的風(fēng)險(xiǎn)相對較其他激光要??；755nm 和1064nm 波長穿透更深，不僅適用于表皮色素增加性疾病，同時(shí)能夠更加有效地治療真皮色素性皮損。大光斑低能量調(diào)Q 開關(guān)1064nm 激光對于治療黃褐斑療效確切，副作用小，安全性高[20]。但由于黑素和血紅蛋白都吸收1064nm 的光，因此水皰和紫癜時(shí)有發(fā)生。倍頻調(diào)Q Nd：YAG 532nm 激光不僅適用于治療表皮色素增生性疾病，對于紅色文身亦有較好效果，但治療紅色文身次數(shù)要多與黑色文身。

3.3.2 皮秒激光

皮秒激光具有皮秒級脈寬(10-12 s)，根據(jù)脈寬不同可分為超皮秒（1-400ps），皮秒（400-700ps），亞皮秒（700-1000ps）。目前國內(nèi)獲得CFDA 認(rèn)證的有蜂巢皮秒Picosure 和超皮秒Picoway，前者波長為755nm，脈寬為500-750ps；后者波長為532nm 和1064nm，最短脈寬達(dá)到300ps。與傳統(tǒng)納秒激光不同，皮秒激光主要作用機(jī)制不是選擇性光熱作用而是光機(jī)械作用，由于脈寬短，產(chǎn)生的高峰值功率波作用在靶組織時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的機(jī)械波，瞬間使細(xì)胞氣化，色素顆粒成粉塵狀態(tài)，同時(shí)減少炎癥后色素沉著發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[21]，皮秒激光除了對色素性疾病有較好的療效外，在皮膚光老化、痤瘡、瘢痕等方面也顯示出較好的效果[22]。

4 結(jié)語

從醫(yī)療美容行業(yè)發(fā)展趨勢來看，激光設(shè)備增速較快，其應(yīng)用需求不斷擴(kuò)大。對不斷涌現(xiàn)的激光器可從激光介質(zhì)種類、能量輸出的運(yùn)轉(zhuǎn)方式、作用的靶色基等角度對激光器進(jìn)行分類，通過特征網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生聯(lián)系，幫助皮膚科醫(yī)生提高對激光器的認(rèn)識。