レーザー治療における安全性とフルエンスを向上させるため、皮膚表面を0℃に予冷するのにアクティブクーリングが使用されるのはなぜですか？

アクティブクーリングは、基本的に表面の安全性と深部組織ターゲティングを切り離すことです。 皮膚表面を通常ペルチェ技術を介して0℃に予冷することで、表皮を保護する熱バッファーが作成されます。これにより、レーザーは表面の火傷を引き起こすことなく、深部の毛包に高エネルギーパルスを供給できます。

中心的な原理は熱緩和時間（TRT）に依存します。表皮は非常に速く（約10ミリ秒）冷却・加熱されるため、予冷は高エネルギー出力を可能にし、より効果的な治療を可能にする重要な安全マージンを作成します。

熱保護の物理学

熱緩和時間の理解

アクティブクーリングの効果は、熱緩和時間（TRT）の概念に基づいています。これは、ターゲット組織がレーザーによって生成された熱の50％を放散するのにかかる時間です。

表皮の脆弱性

表皮は、約10ミリ秒という非常に短いTRTを持っています。これは、加熱と冷却の両方に対する熱変化に非常に迅速に反応することを意味します。介入なしでは、高エネルギーレーザーパルスは、損傷閾値まで表皮をほぼ瞬時に加熱します。

熱バッファーの作成

アクティブコンタクトクーリングを使用して皮膚温度を0℃に下げることで、皮膚の静止温度とその火傷閾値との間のギャップを効果的に広げます。この予冷は、レーザーパルス中に発生する急速な加熱スパイクに対抗します。

治療効果の最大化

高エネルギー密度の解放

この保護の主な臨床的利点は、より高いフルエンス（エネルギー密度）を使用できることです。皮膚表面はコールドバッファーによってシールドされているため、施術者は安全にレーザーの出力を上げることができます。

深部構造のターゲティング

毛包などの深部ターゲットを効果的に破壊するには、より高いフルエンスが必要です。アクティブクーリングにより、レーザーエネルギーは冷却された表皮をバイパスし、毛包が存在する真皮の深部に熱を堆積させることができます。

トレードオフの理解

接触の必要性

特にペルチェ技術を使用するアクティブクーリングシステムは、直接接触に依存することがよくあります。冷却チップが皮膚との完全な接触を維持しない場合、熱バッファーはすぐに失われます。

バッファーの限界

冷却はより高いエネルギーを可能にしますが、無限のシールドではありません。保護は時間依存性があります。表皮のTRTはわずか10ミリ秒であるため、効果を得るには冷却をレーザーパルスと正確に同期させる必要があります。

目標に合わせた適切な選択

アクティブクーリングを効果的に利用するには、安全パラメータとエネルギー要件のバランスを取る必要があります。

患者の安全が最優先事項の場合： 0℃のバッファーを維持するために冷却要素との一貫した接触を優先し、わずか10ミリ秒の揮発性ウィンドウを持つ表皮を保護します。
治療効果が最優先事項の場合： 冷却保護を活用してフルエンスレベルを上げ、表面の制限なしに深部の毛包に十分なエネルギーが到達し破壊されるようにします。

アクティブクーリングは、表皮を制限要因から管理可能な変数に変え、低リスクプロトコルで高出力の結果を可能にします。

概要表：

主な特徴	詳細	利点
メカニズム	ペルチェアクティブコンタクトクーリング	皮膚表面に0℃の熱バッファーを作成
表皮TRT	約10ミリ秒	冷却に迅速に反応して表面の火傷を防ぐ
安全マージン	拡張された熱ギャップ	表皮を損傷することなく、より高いフルエンスを可能にする
ターゲティング	深部真皮フォーカス	皮膚をバイパスして毛包にエネルギーを到達させる
要件	完璧なチップ接触	高エネルギーパルス中の均一な保護を保証

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参考文献

Wolfgang Bäumler, Rolf‐Markus Szeimies. The Effect of Different Spot Sizes on the Efficacy of Hair Removal Using a Long-Pulsed Diode Laser. DOI: 10.1046/j.1524-4725.2002.01117.x

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 .