レーザー波長の選択は、皮膚組織のアブレーションの侵入深度と焦点精度を決定する主要な変数です。波長を操作すること、特に近赤外線スペクトルを利用することで、施術者はレーザーエネルギーが表面で吸収されるか、上層を通過して深部組織を標的とするかを制御できます。この選択性により、表皮を保護しながら、真皮の深部にある構造を効果的に治療することが可能になります。
コアの要点 波長は深度選択子として機能します。表面吸収率の高い波長（中赤外線など）は皮膚の表層を蒸散させますが、表面吸収率の低い波長（近赤外線など）は表皮を完全にバイパスし、レーザーがエネルギーを集中させて精密で深い焦点面でプラズマ媒介アブレーションを引き起こすことを可能にします。
深度制御の物理学
吸収と散乱の特性
皮膚の各層—表皮、真皮、脂肪組織—は、使用される波長に基づいて光と異なる相互作用をします。
皮膚には、クロモフォアと呼ばれる特定の光吸収成分が含まれています。レーザー波長が表面クロモフォアの吸収ピークと一致する場合、エネルギーは即座に吸収されます。波長が一致しない場合、光は散乱してより深く浸透します。
表皮のバイパス
表面損傷なしに深部アブレーションを達成するには、レーザーは表皮の「高吸収ゾーン」を通過する必要があります。
近赤外線スペクトルの波長を選択することにより、レーザーは上層の皮膚層に対して事実上「見えなく」なります。この透明性により、ビームは表面に顕著な熱エネルギーを堆積させることなく表皮を通過することができます。
焦点面への集中
ビームが表面を貫通すると、真皮の特定の点に焦点を合わせることができます。
プラズマ媒介処置では、アブレーションはこの意図された焦点面で正確に発生します。波長は表面との相互作用を最小限に抑えるように選択されているため、エネルギー密度は深部の腫瘍または標的領域に収束したときにのみアブレーションを引き起こすのに十分な高さに保たれます。
波長相互作用の比較
近赤外線（深部標的）
主な参照では、近赤外線波長が深部組織作業の選択肢として挙げられています。
これらの波長は外層皮膚での吸収が少ないため、焦点に達するまで強度を維持します。これは、表面皮膚を無傷に保つ必要がある深部にある腫瘍や構造的問題の治療に不可欠です。
中赤外線から遠赤外線（表面標的）
対照的に、2,940 nm（Er:YAG）や10,600 nm（CO2）などの波長は、高い水の吸収に依存しています。
皮膚細胞は主に水で構成されているため、これらの波長は接触するとほぼ瞬時に吸収されます。これにより、光が熱に即座に変換され、表面の蒸散が発生します。リサーフェシングには効果的ですが、これらの波長は、経路上のすべての組織をアブレーションすることなく深く浸透することはできません。
トレードオフの理解
選択性と副次的損傷
波長選択における主なトレードオフは、表面の保護と深部での精度との間です。
非常に浸透性の高い波長（近赤外線）を使用すると表面は保護されますが、焦点合わせには極度の精度が必要です。焦点面が誤って計算されると、健康な深部組織を損傷するリスクがあります。逆に、高吸収波長は予測可能な表面除去を提供しますが、上層に重大な副次的な熱損傷を引き起こすことなく深部標的に到達することはできません。
散乱の役割
近赤外線は深部への浸透を可能にしますが、真皮内での散乱の影響も受けます。
ビームが深くなるにつれて、散乱はエネルギーを拡散させ、プラズマ形成の精度を低下させる可能性があります。最適な波長の選択には、深部への浸透の必要性と、組織散乱によって引き起こされる避けられない焦点の喪失とのバランスを取ることが含まれます。
目標に合わせた適切な選択
「最良の」波長は、治療している病変の特定された深さに完全に依存します。
- 主な焦点が深部皮下治療（例：腫瘍）である場合：表皮をバイパスし、プラズマ媒介アブレーションを深部焦点面のみに集中させるために、近赤外線波長を優先してください。
- 主な焦点が表面の質感や表層病変である場合：表皮の即時蒸散と最小限の浸透深度を確保するために、水吸収波長（例：2,940 nmまたは10,600 nm）を優先してください。
最終的に、正しい波長は、侵入点と衝撃点を分離することを可能にし、表面の安全性と深部での有効性を保証します。
概要表：
| 波長カテゴリ | 標的深度 | 表面相互作用 | 主な目標 |
|---|---|---|---|
| 近赤外線 | 深部真皮 | 最小限／透明 | 深部腫瘍／構造治療 |
| 中赤外線から遠赤外線 | 表皮／表面 | 高（水吸収） | スキンリサーフェシング＆表層病変 |
| プラズマ媒介 | 精密な焦点面 | 表面をバイパス | 侵入点と衝撃点の分離 |
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参考文献
- Jian Jiao. Simulation of laser-tissue thermal interaction and plasma-mediated ablation. DOI: 10.7282/t3rf5t41
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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