パルス幅の調整は、皮膚への熱エネルギー伝達速度を管理するための決定的な制御メカニズムです。レーザーがエネルギーを照射する時間を変調することにより、表皮の安全マージンに直接影響を与えます。長いパルス幅はエネルギーの段階的な放出を可能にし、毛包に必要な熱蓄積を維持しながら、皮膚表面に熱を放散するのに十分な時間を与えます。
コアの要点 パルス幅管理は、皮膚が毛包よりも速く冷却されるという物理的原理に基づいています。パルス持続時間を延長することにより、レーザー照射中に表皮が熱を「放出」できるようになり、熱破壊が皮膚表面ではなく毛根に厳密に限定されることが保証されます。
熱緩和のメカニズム
パルス幅の重要な機能は、熱緩和時間（TRT）の概念に基づいています。これは、標的組織が吸収した熱の50％を放散するのにかかる時間です。
冷却速度の違い
表皮と毛包は、熱挙動が大きく異なります。表皮はTRTが短く、一般的に3～10ミリ秒の薄い構造です。
対照的に、毛包はより大きく、より密であり、TRTは通常40～100ミリ秒と大幅に長くなっています。
熱的ギャップの活用
皮膚を保護するためには、レーザーパルス幅を表皮のTRTよりも大幅に長く設定する必要があります。
たとえば、パルス幅が15～40ミリ秒の場合、皮膚の冷却時間（3ミリ秒）を超えます。これにより、レーザーが照射されている間、表皮は冷却され、熱損傷を防ぐことができます。
エネルギーの集中
パルス幅は毛包のTRTよりも短いか同等であるため、毛はパルス中に効率的に冷却されません。
これにより、熱が毛包内に集中し、周囲組織への付随的な損傷なしに効果的な熱破壊につながることが保証されます。
段階的なエネルギー放出と皮膚の安全性
パルス幅を調整することで、レーザーエネルギーの供給は突然の衝撃から段階的な蓄積に変わります。
高エネルギー治療の管理
810nmダイオードレーザー治療では、毛包を永久に無効にするために高エネルギーが必要になることがよくあります。
最大400ミリ秒に達する可能性のある長いパルス幅を使用することにより、システムはこの高エネルギーをより長い期間にわたって分散させます。これにより、表面の火傷を引き起こす瞬時の温度スパイクを防ぎます。
メラニン豊富な皮膚の保護
パルス幅調整は、おそらく、肌の色が濃い患者（表皮メラニンが多い）にとって最も重要です。
表皮のメラニンは、毛と同様にレーザーエネルギーを吸収します。短く攻撃的なパルスは、表皮を瞬時に過熱させ、色素沈着過剰または火傷を引き起こす可能性があります。
より長いパルス持続時間により、表皮メラニンで生成された熱は、熱伝導によって周囲組織に放散され、表面温度が損傷閾値を下回ったままになります。
トレードオフの理解
パルス幅の延長は安全を確保するための主な方法ですが、有効性とのバランスを慎重に取る必要があります。
「長すぎる」リスク
パルス幅が毛包のTRTを大幅に超えて延長された場合（例：細い毛の場合、100ミリ秒を大幅に超える）、毛包が熱を効果的に放散し始める可能性があります。
これにより、永久脱毛に必要な致死温度に達せず、安全であるにもかかわらず治療が無効になります。
「短すぎる」リスク
逆に、パルス幅が短すぎる場合（例：3～5ミリ秒に近い場合）、表皮のTRTに近づきます。
このシナリオでは、皮膚は放出できるよりも速く熱を蓄積し、紅斑（赤み）、浮腫（腫れ）、火傷のリスクが劇的に増加します。
目標に合わせた適切な選択
適切なパルス幅の選択は、患者の肌タイプと標的毛の特性との間のバランスをとる行為です。
- 患者の安全性（特に肌の色の濃い方）を最優先する場合：表皮が冷却される時間を最大化し、色素沈着の変化を防ぐために、より長いパルス幅（例：100ミリ秒から400ミリ秒）を優先してください。
- 有効性（肌の色が薄い方/太い毛）を最優先する場合：皮膚の冷却時間を超える短いパルス幅（例：15ミリ秒から40ミリ秒）を使用しますが、熱ショックを最大化するために毛の熱保持ウィンドウ内に厳密に留めてください。
最終的に、適切なパルス幅調整により、周囲のコラーゲンと表皮の完全性を維持しながら、毛の再生能力を選択的に破壊することができます。
概要表：
| 要因 | 表皮（皮膚表面） | 毛包（標的） |
|---|---|---|
| 熱緩和時間（TRT） | 短い（3～10ミリ秒） | 長い（40～100ミリ秒） |
| エネルギー吸収 | 最小（適切な設定の場合） | 高い（集中） |
| 冷却速度 | 急速な熱放散 | 遅い熱保持 |
| 推奨パルス幅 | 15ミリ秒以上（冷却を可能にするため） | 最大の破壊のためにTRTに合わせる |
| 設定ミスによるリスク | 火傷と色素沈着過剰 | 効果のない脱毛 |
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参考文献
- Afshan Shirkavand, M R Alinaghizadeh. 94 SIMULATION OF THERMAL DAMAGE PATTERNS DUE TO 810 nm DIODE HAIR REMOVAL LASERS ACCORDING TO THE VARIOUS SKIN TYPES IN ORDER TO OPTIMIZE TREATMENT EFFICACY. DOI: 10.1016/s1572-1000(08)70096-6
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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