レーザーシステムのパルス持続時間は、タトゥーインク除去の効果にどのように影響しますか？ピコ秒技術をマスターする

パルス持続時間は、タトゥーインクが単に加熱されるか物理的に粉砕されるかを決定する重要な変数です。効果的な除去のためには、パルス持続時間はインク粒子の熱緩和時間よりも大幅に短くなければなりません。理論モデルでは理想的な範囲を10〜100ピコ秒と示唆していますが、最新の商用システムは通常、強力な光音響効果を利用して熱だけに頼るのではなく、機械的にインクを分解するために250ピコ秒で効果的に動作します。

コアの要点 タトゥーインクを効果的に除去するには、レーザーはターゲットが冷却されるよりも速くエネルギーを供給する必要があります。ピコ秒パルスは光音響衝撃、つまり音波を生成し、インクを微細な破片に粉砕します。一方、より長いパルスは熱エネルギーに依存しますが、これは微細な粒子の除去には効果が低いです。

最適な除去の物理学

ピコ秒標準

選択的光熱分解の原理によれば、最適なインクターゲティングのウィンドウは驚くほど短いです。理論モデルでは、10〜100ピコ秒のパルス持続時間が理想的であると示唆されています。

しかし、実際の応用は純粋な理論とはわずかに異なります。約250ピコ秒で動作する商用レーザーシステムは非常に効果的であることが証明されています。この持続時間は、シングルディジットピコ秒レーザーの極端な技術的複雑さを必要とせずに、インク粒子に必要な機械的ストレスをトリガーするのに十分な短さです。

光音響効果

ピコ秒パルスの主な利点は、光音響効果の生成です。顔料を「調理」する古い技術とは異なり、これらの超短パルスは急速な圧力波を生成します。

この圧力波は、インクを機械的に微細な塵のような粒子に粉砕します。これは、毛包に熱損傷を引き起こすためにミリ秒パルス（例：30 ms）を使用して熱を蓄積するレーザー脱毛のような長パルスアプリケーションとは明確に異なります。

微細破片の連続粉砕

タトゥー除去は段階的なプロセスです。大きなインク顆粒が分解されると、「微細破片」になります。

ピコ秒レーザーは、光音響効果がこれらのより小さな粒子に対しても効果的であるため、ここで優れています。急速な応力波は、すでに部分的に分解された微細破片を粉砕し続け、より完全な除去を保証します。

低エネルギー密度での有効性

250ピコ秒パルス幅のユニークな利点は、低設定での効率です。衝撃の機械的な性質により、レーザーは低エネルギー密度でも効果的であり続けることができます。

これは、オペレーターがフルエンス（エネルギーレベル）を必ずしも最大化することなく、かなりの色素除去を達成できることを意味し、周囲の組織を過度の外傷から救う可能性があります。

トレードオフの理解：ナノ秒対ピコ秒

ナノ秒レーザーの限界

ピコ秒技術の前は、ナノ秒レーザーが標準でした。インクを粉砕できますが、光音響（機械的）効果よりも光熱（熱）効果に大きく依存します。

低エネルギーでの失敗

ナノ秒パルスの主な欠点は、パフォーマンスの低下です。主な参照資料が指摘しているように、ナノ秒レーザーは低エネルギー条件下では効果を維持できないことがよくあります。

微細破片の課題

ナノ秒レーザーは、最初の数回の治療後に生成された微細な「瓦礫」をターゲットにするのに苦労します。大きなインクの塊が小石に砕かれると、ナノ秒パルスはそれらをさらに粉砕するには長すぎることが多く、治療の停滞につながります。

目標に合わせた正しい選択

適切なパルス持続時間の選択は、レーザーの物理学をターゲット粒子の状態に合わせることです。

頑固なインクの最大除去が主な焦点の場合：光音響効果を利用して微細破片を粉砕するために、ピコ秒パルス幅（約250 ps）のシステムを優先してください。
安全性と効率が主な焦点の場合：ピコ秒範囲を利用して、低エネルギー密度で有効性を維持し、周囲の組織への熱負荷を軽減します。
毛包のような大きな構造のターゲット設定が主な焦点の場合：タトゥー除去設定を使用せず、必要な熱損傷を引き起こすためにミリ秒パルス持続時間（例：30 ms）に依存してください。

最終的に、タトゥー除去においては、熱加熱（ナノ秒）から機械的粉砕（ピコ秒）への移行が、最新のインクを除去するための決定的な要因です。

概要表：

特徴	ナノ秒レーザー	ピコ秒レーザー（例：250 ps）
主なメカニズム	光熱（熱）	光音響（機械的波）
インクへの影響	大きな粒子を加熱/粉砕する	インクを微細破片（塵）に粉砕する
微細破片除去	低い（治療の停滞に達する）	高い（微細な粒子も粉砕する）
低エネルギーでの有効性	低い	非常に効果的
組織への影響	高い熱負荷	低い熱ストレス、より安全

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参考文献

Samantha Verling, Keyvan Nouri. Commentary: Laser Tattoo Removal: Laser Principles and an Updated Guide for Clinicians. DOI: 10.29245/2767-5092/2022/3.1158

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 .