アクティブレーザー冷却システムにおいて、高粘度の導電性カップリングゲルが必要なのはなぜですか？重要な安全性

高粘度の導電性カップリングゲルは、アクティブレーザー冷却システムにおいて重要な熱橋として機能します。これらは、冷却デバイスと皮膚の間の断熱性のある空気の隙間をなくし、レーザー処置中の熱損傷を防ぐために、熱が表皮から効率的に除去されるようにするために必要です。

これらのゲルの主な機能は、熱の不良導体である空気を、熱的接触を最大化する媒体に置き換えることです。同時に、皮膚の外層を水和させて、自然な熱伝達特性を向上させます。

熱接触の物理学

ギャップを埋める

接触冷却における根本的な課題は、空気が優れた熱断熱材であることです。

カップリング媒体がない場合、レーザーの冷却ヘッド（多くの場合サファイア）と皮膚の間に微細な空気の隙間が閉じ込められたままになります。これらの隙間は熱の流れを妨げ、アクティブ冷却システムを非効率にします。

表面の不規則性の管理

人間の皮膚は完全に滑らかな表面ではありません。質感があり、不規則です。

高粘度ゲルは、皮膚表面の微細な不規則性に流れ込み、満たすように設計されています。ゲルの皮膚の地形への完全な適合により、熱が逃げるための連続的な経路が作成され、効果的な熱伝導面積が大幅に増加します。

生理学と熱伝導率

角質層のバリア

角質層は表皮の最も外側の層です。

自然で乾燥した状態では、この層は熱伝導率が低く、組織内に熱を閉じ込めるバリアとして機能します。この抵抗は、アクティブ冷却の目標である、深層から熱を引き出すことに反します。

水和の役割

カップリングゲルは、単に空間を埋める以上のことをします。積極的に角質層を水和させます。

この外層の水分含有量を増やすことで、ゲルはその物理的特性を変化させます。この水和は、層の熱抵抗を低下させ、内部の皮膚層から冷却ヘッドへの熱伝達をより効率的に促進します。

トレードオフの理解

高粘度の必要性

ゲルの「高粘度」という側面は、些細な詳細ではありません。

低粘度の液体は、治療領域からすぐに流れ落ちたり、プローブと皮膚の間のギャップを埋めるのに十分な厚さを維持できなかったりします。ゲルは、処置中に熱橋を維持するために、圧力下で所定の位置に留まるのに十分な厚さが必要です。

不十分な塗布のリスク

ゲルが薄すぎたり不均一に塗布されたりすると、保護メカニズムが失敗します。

部分的な接触は、空気の隙間が残る「ホットスポット」につながります。これらの領域では、表皮は積極的に冷却されず、レーザー設定が正しい場合でも、熱損傷や火傷のリスクが大幅に高まります。

目標に合わせた正しい選択

レーザー治療の安全性と有効性を最大化するために、次の用途を検討してください。

患者の安全が最優先事項の場合：すべての空気の隙間をなくすために、十分で一貫した厚さのゲルを塗布してください。これは、表皮の火傷に対する主な防御策です。
冷却効率が最優先事項の場合：発射する前に、ゲルが角質層を水和するのを少し待ってから、ターゲット領域から熱を伝導する皮膚の能力を最適化してください。

ゲルは単なる潤滑剤ではありません。安全なレーザー操作に必要な熱調節システムの能動的なコンポーネントです。

要約表：

特徴	冷却における機能	処置への利点
熱橋	断熱性のある空気の隙間をなくす	表皮の「ホットスポット」や火傷を防ぐ
高粘度	圧力下で層の厚さを維持する	移動中の冷却の一貫性を確保する
皮膚の水和	角質層の抵抗を下げる	組織から熱を伝達するのを加速する
表面への適応	皮膚の微細な不規則性を埋める	効果的な熱伝導面積を最大化する

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参考文献

Majid Monajjemi, Fatemeh Mollaamin. An Overview on Low-Level Laser Therapy (LLLT) & Cooling Laser Therapy (C.L.T.) in Medical Engineering. DOI: 10.33263/briac125.61846195

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 .