医療用冷凍空気システムは、特殊なノズルを介して治療部位に低温圧縮空気を連続的に噴射することで機能します。 この非接触メカニズムは、対流熱伝達を利用して表皮温度を積極的に低下させます。レーザー照射と同期して動作することで、気流はパルス中および直後に過剰な熱を吸収し、患者の不快感を最小限に抑え、皮膚の熱損傷を防ぎます。
冷凍空気冷却は、連続的な対流によって表皮を効果的に保護し、痛みを軽減しますが、レーザーの煙粒子を背景レベルの約10倍の濃度で処置室に拡散させるという重大なトレードオフを生み出します。
保護のメカニズム
対流熱伝達
これらのシステムの中心的な原理は対流です。接触冷却方法（冷却サファイアチップなど）や蒸発冷却方法（クライオジェンスプレーなど）とは異なり、空気システムは冷たい流体（この場合は圧縮空気）の流れに依存して、皮膚表面から熱を奪います。
連続気流
冷気の供給は連続的です。これにより、レーザーエネルギーが適用される前、中、後に安全な表皮温度を維持するのに役立つ安定した熱バッファーが提供されます。
同期適用
産業グレードの冷気システムは、レーザーと同期して動作するように設計されています。これにより、熱発生時に冷却効果が正確に存在し、組織とレーザーの相互作用によって引き起こされる過剰な熱エネルギーを効果的に吸収します。
臨床的利点
熱損傷の予防
この技術の主な目的は、表面の皮膚を無傷に保ちながら、熱損傷を深部の病変ターゲット（毛包や静脈など）に限定することです。表皮を積極的に冷却することにより、火傷や紅斑（赤み）などの熱関連の副作用のリスクを低減します。
患者の快適性の向上
レーザー治療は、神経終末の急速な加熱により痛みを伴うことがあります。冷気の麻酔効果により、この不快感が大幅に軽減され、多くの場合、局所麻酔薬なしで処置をより耐えやすくします。
トレードオフの理解
煙の拡散リスク
皮膚保護には効果的ですが、空気冷却の物理学は環境ハザードをもたらします。連続的で高速な気流は、レーザー煙（煙と粒子状物質）を室内環境に中程度拡散させる原因となります。
粒子濃度の増加
データによると、空気冷却システムの使用により、粒子濃度が背景レベルの約10倍になる可能性があります。これにより、患者と施術者の両方の呼吸器系の健康を守るために、堅牢な煙吸引プロトコルが必要となります。
動的冷却スプレーとの比較
空気冷却と動的冷却スプレー（クライオジェンス）を区別することが重要です。クライオジェンスシステムは、パルス直前に噴霧される液体冷媒の蒸発を利用して皮膚を冷却します。空気システムは、連続的な流れによる対流を利用します。
レーザー安全のための運用上の考慮事項
医療用冷凍空気システムを使用する際の安全性と有効性を最大化するために、運用上の優先順位に基づいて次の点を考慮してください。
- 表皮の安全性が最優先事項の場合：連続気流を利用して、レーザー照射中および直後の熱を吸収する同期冷却を提供します。
- 環境衛生が最優先事項の場合：対流気流による煙の拡散に対抗するために、高効率の煙吸引装置を実装する必要があります。
- 結果として生じる空気浮遊粒子を厳密に管理することと、冷気による優れた熱保護をバランスさせることが、効果的なレーザー操作には必要です。
概要表：
| 特徴 | 医療用冷凍空気冷却 | 動的クライオジェンススプレー | 接触（サファイア）冷却 |
|---|---|---|---|
| メカニズム | 対流熱伝達 | 蒸発冷却 | 伝導熱伝達 |
| タイミング | 連続（前/中/後） | パルス直前ミリ秒 | 一定の皮膚接触 |
| 主な利点 | 高い快適性＆同期性 | ターゲット精度 | 高い熱安定性 |
| 安全性の焦点 | 火傷と紅斑を防止 | 表面の急速冷却 | 一定の表皮バッファー |
| トレードオフ | 煙の拡散の可能性 | 消耗品の化学薬品コスト | 交差汚染のリスク |
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参考文献
- E. Victor Ross, Scott A. Davenport. Airborne particulate concentration during laser hair removal: A comparison between cold sapphire with aqueous gel and cryogen skin cooling. DOI: 10.1002/lsm.22772
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Belislaser ナレッジベース .
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