皮秒激光在皮膚美容中的臨床應用進展

李梁　管曉玉　綜述　白南　陳遠征　審校

[摘要]隨著人們生活水平和對于外表美追求的提高，解決年齡增長和外界環(huán)境因素導致的皮膚色素性病變、光老化等皮膚問題逐漸成為近些年來整形外科領(lǐng)域研究的熱點。皮秒激光最初應用于文身的去除，發(fā)展至今也逐漸被應用于皮膚色素性疾病、光老化等皮膚問題的治療。本文就其在治療損容性皮膚病方面的療效與安全性作一綜述，并對其未來的研究應用進行展望。

[關(guān)鍵詞]皮秒激光;文身;良性色素性皮膚病;色素沉著;光老化

[中圖分類號]R616.4? ? [文獻標志碼]A? ? [文章編號]1008-6455（2021）09-0185-05

Progress in Clinical Application of Picosecond Laser in Skin Cosmetology

LI Liang1，3，GUAN Xiao-yu1，2，BAI Nan2，CHEN Yuan-zheng3

（1.Weifang Medical University，Weifang 261000，Shandong，China; 2.Medical Aesthetic Plastic Surgery Center，Linyi Peoples Hospital，Linyi Peoples Hospital，Linyi 276000，Shandong，China; 3.Department of Burns and Plastic Surgery，Linyi 276000，Shandong，China）

Abstract： With the improvement of human living standard and the pursuit of appearance beauty， skin problems such as skin pigmentation and light aging caused by age growth and external environmental factors have gradually become a hot spot in the field of plastic surgery. The picosecond laser was originally used for tattoo removal and has been developed for the treatment of light aging and skin pigmentary diseases. The efficacy and safety of the treatment of clinical skin problems are reviewed， and its future application is prospected.

Key words： picosecond laser; tattoo; benign pigmented skin disease; pigmentation; photoaging

自2012年皮秒激光被FDA批準用于文身去除和良性色素性病變治療以來[1]，越來越多的研究顯示，皮秒激光在去除文身色素方面更具優(yōu)勢，且副作用更小。近年來，隨著美容醫(yī)學的發(fā)展，皮秒激光在外源性和內(nèi)源性色素去除、痤瘡瘢痕治療、光老化改善及除皺等方面也得到應用。雖然許多小的單中心研究結(jié)果已得出積極的結(jié)論，但皮秒激光治療皮膚問題的安全性與療效仍需要大樣本數(shù)據(jù)的評估。本綜述分析回顧了皮秒激光的現(xiàn)有數(shù)據(jù)，進一步闡明其在皮膚病學中的應用進展。

1? 皮秒激光的發(fā)展

激光技術(shù)最早出現(xiàn)于20世紀60年代初，氬和CO2激光是早期用于文身去除和治療色素性病變的激光，但此類激光無選擇性，副作用較大[1]。20世紀80年，Anderson等[2]提出了選擇性光熱分解理論（Selective photothermolysis，SP），即通過光照射后產(chǎn)生的熱效應作用于表皮或真皮中的色素顆粒，使其在瞬間吸收高能量后爆破成色素顆粒，隨后被巨噬細胞吞噬并排出體外。有學者根據(jù)這一原理研制出Q開關(guān)納秒激光器，并廣泛應用于文身去除和色素性病變的治療。但因治療后易出現(xiàn)紅腫、色素沉著等不良反應及復發(fā)，從而限制了其應用。為此，眾多學者對激光治療的安全性和副反應展開研究。

有研究者指出，在激光美容手術(shù)中，激光功率是有規(guī)律變化的。而脈寬，即激光功率維持在一定值時所持續(xù)的時間，就是衡量其變化周期的標準。為了減輕高能量激光對周圍組織的損傷，保證激光治療的安全性和有效性，在治療過程中應盡可能縮短脈寬[3]。于是在上世紀90年代，利用極短脈寬產(chǎn)生的光機械效應來達到治療目的的皮秒激光應運而生。與傳統(tǒng)納秒激光產(chǎn)生的光熱效應不同，皮秒激光產(chǎn)生的光機械效應會產(chǎn)生強烈的機械應力導致靶組織爆破，使之變成更小的微細顆粒形態(tài)，從而被更好地包裹、吞噬，通過表皮及淋巴系統(tǒng)排出體外，且由于皮秒激光脈寬遠短于黑素小體的熱弛豫時間，即靶結(jié)構(gòu)受激光照射后溫度降低50%所需的時間（The thermal relaxation time，TRT），組織吸收的激光能量將更好地被限制在目標球團中，對周圍結(jié)構(gòu)和血管的破壞也將被最小化[4]。作為一種旨在減少熱效應引起的紅腫疼痛和激光治療后皮膚色素沉著的新技術(shù)[5]，皮秒激光在相同注量下產(chǎn)生的光聲應力比納秒激光產(chǎn)生的熱應力具有更高的能量和更徹底的色素碎裂效應[6-7]。因此，在治療過程中，皮秒激光相比納秒激光顯示出更高的安全性和有效性[8]。

2? 皮秒激光的臨床應用

在一個注重生活品質(zhì)和外表的時代，皮秒激光用于老化、光損傷和其他皮膚疾病的臨床證據(jù)和積極的結(jié)果不斷增加，這不僅代表著一種技術(shù)進步，同時也意味著皮秒激光將成為新的治療金標準[9]。

2.1 去除文身：文身一直被認為是用來通過身體表達藝術(shù)觀點的一種形式。隨著文身需求的日益增多，其常用的顏色也由黑色演變?yōu)樵絹碓搅餍械牟噬?，文身去除的難度增加，人們對通過激光等方法去除文身的需求也逐漸增加。

幾十年來，在納秒范圍內(nèi)傳輸短脈沖激光能量的調(diào)Q激光器一直是去除皮膚文身的常用設(shè)備。其通過向目標區(qū)域輸送脈寬小于目標組織熱弛豫時間的能量，在對周圍組織造成最小熱損傷甚至無損傷的情況下破壞文身中的色素小體，被破壞的色素小顆粒經(jīng)機體巨噬細胞和淋巴系統(tǒng)清除[10]。因此，短于靶區(qū)熱弛豫時間的脈寬是去除色素沉著治療的關(guān)鍵。然而，文身顏料的粒徑為40～300nm，其對應的熱弛豫時間為19.12～1 060皮秒[11]。所以，納秒級的脈沖寬度無法將文身色素完全分解成更小的顆粒。為提高文身去除的效果，脈寬與文身色素的熱弛豫時間最為接近的皮秒激光逐漸被應用。皮秒激光文身去除的主要機制是通過光熱效應和光機械效應使色素團碎裂[11]。與傳統(tǒng)納秒激光相比，皮秒激光產(chǎn)生的峰值溫度更高且具有更好的熱限制（使所有脈沖能量在其體積膨脹之前沉積在組織中，從而限制熱彈性能量從目標組織中的擴散）。皮秒脈沖有望通過更為特殊的光熱效應和光機械效應向文身粒子提供最有效的熱輻射，在有效清除彩色文身的同時，對周圍真皮和表皮的附帶損傷也大大降低[12]。目前，皮秒激光已被美國食品和藥物管理局批準用于文身去除[13-14]。

Ross等[15]首次證明皮秒脈沖相比納秒脈沖在清除黑色文身方面更具有優(yōu)越性。皮秒設(shè)備自2013年上市以來，其去除文身的臨床效果已經(jīng)有了確鑿的證據(jù)。隨后的臨床試驗也證實了皮秒激光治療深色色素、多色和頑固性文身的安全性和有效性[16-17]。Choi MS等[12]比較了755nm翠綠寶石激光及1 064nm和532nm雙波長皮秒Nd：YAG激光在去除動物模型彩色文身方面的療效。結(jié)果顯示，532nm激光在清除紅色、橙色和黃色文身方面最有效，1 064nm皮秒激光去除黑色文身最有效，755nm皮秒激光則在去除綠色、藍色文身上表現(xiàn)出很好的效果，而且532nm皮秒激光，相比納秒激光產(chǎn)生較少的周圍組織損傷。與納秒激光相比，皮秒激光具有去除文身能力強、副作用小等優(yōu)點。

雖然皮秒激光有更好的耐受性，但患者仍應考慮激光去除文身的局限性和風險，以便做出明智的決定。根據(jù)文身的顏色和年齡將治療方案標準化，提高文身清除率和減少治療總次數(shù)是下一步需要考慮的關(guān)鍵[14]。

2.2 良性色素性皮膚病的治療：大多數(shù)色素性疾病是以表皮或真皮中黑素小體沉積增加為組織學特點。與文身顏料相比，黑素小體具有更長的熱弛豫時間，范圍50～250nm[18]。皮秒激光能量會對組織產(chǎn)生光熱/光機械聯(lián)合效應，因此，對組織的整體熱損傷會減少，從而減少副作用。同時能量吸收足夠大，可以刺激色素降解和刺激新膠原形成，從而產(chǎn)生更好的臨床效果[19]。

2.2.1 雀斑：雀斑是發(fā)生于面部皮膚和其他日曬部位上的黃褐色點狀色素沉著斑，直徑多小于5mm，邊界清晰，數(shù)目不一，系常染色體顯性遺傳。日曬可誘發(fā)和加重皮損。2018年，王英等[20]選用80例面部雀斑患者對翠綠寶石皮秒激光與Q開關(guān)翠綠寶石納秒激光治療的有效性和安全性進行比較，結(jié)果顯示經(jīng)過1次治療的皮秒組和納秒組均有明顯療效，但皮秒組療效更好，且不良反應明顯輕于納秒組。不良反應較輕的指標包括較低的疼痛評分，較短的疼痛持續(xù)時間和較低的色素沉著率。與此同時，楊翠霞等[21]選用150例門診雀斑患者觀察了Q開關(guān)755nm皮秒激光、強脈沖光以及兩者聯(lián)合治療面部雀斑的療效，通過結(jié)果觀察，患者滿意度調(diào)查和后期隨訪發(fā)現(xiàn)，Q755nm和IPL均能有效治療雀斑，且未出現(xiàn)水皰、瘢痕、色素減退及永久性色素沉著等不良反應，Q755nm組治愈率明顯高于IPL組，但是Q755nm組有4例患者于術(shù)后2～4周患處出現(xiàn)炎癥后色素沉著（Postinflammatory hyperpigmentation，PIH），6個月內(nèi)消退，故認為Q開關(guān)755nm皮秒激光治療面部雀斑效果明顯，而IPL安全性更高，兩者聯(lián)合能夠明顯提高雀斑治療的有效性和安全性。

因此，筆者認為，相比納秒激光和IPL，皮秒激光在治療面部雀斑方面的療效更值得肯定，但為減少副反應的發(fā)生及縮短誤工期，在經(jīng)濟條件允許的情況下，可考慮皮秒激光與IPL聯(lián)合療法。

2.2.2 黃褐斑：黃褐斑被認為是一種女性激素相關(guān)性皮膚色素增加性疾病，具有遺傳傾向[22]，通常影響前額、臉頰、鼻尖和下巴的皮膚。組織學研究表明黃褐斑不僅僅會出現(xiàn)黑素細胞的過度活躍，而且是一種光老化皮膚疾病，伴有日光性彈力組織變性、真皮肥大細胞增多和血管化增加[22-23]。黃褐斑中內(nèi)皮細胞也被發(fā)現(xiàn)通過產(chǎn)生內(nèi)皮素-1來刺激色素沉著[23]。

黃褐斑的標準治療方法包括口服氨甲環(huán)酸，外用酪氨酸酶抑制劑（如：氫醌），化學剝脫、強脈沖光和激光治療等。眾多治療方法中，激光與強脈沖光治療一直是黃褐斑物理治療中的重要手段，如：強脈沖光[24]，大光斑低能量Q開關(guān)激光[25]及多種剝脫性與非剝脫性點陣激光，但在治療過程中，傳統(tǒng)激光與強脈沖光的光熱效應難以避免PHI、色素減退等不良反應，存在治療周期長、復發(fā)率高等弊端。直到皮秒激光的出現(xiàn)為黃褐斑治療提供了新選擇。

有研究觀察了23例黃褐斑患者進行皮秒翠綠寶石激光點陣模式治療的效果，治療后結(jié)果顯示，平均改良黃褐斑面積和嚴重指數(shù)評分（Modified melasma area and severity index score，mMASI）較治療前明顯下降，隨著治療次數(shù)的增加mMASI評分進一步降低，但治療3次和治療5次相比，兩者差異無統(tǒng)計學意義。23例黃褐斑患者中，15例采用了點陣模式下6mm光斑治療，8例采用了點陣模式下8mm光斑治療，治療前后的mMASI評分差異有統(tǒng)計學意義。但兩組之間mMASI評分比較，差異無統(tǒng)計學意義。治療后不良反應主要表現(xiàn)為輕微的紅斑，6mm光斑組較8mm光斑組紅斑略明顯，持續(xù)30min至數(shù)小時緩解[26]。孫慧等[27]使用755nm皮秒激光對52例黃褐斑患者進行治療，光斑直徑6～8mm，能量密度0.40～0.71J/cm2，4次治療之后，黃褐斑患者滿意率高達80%，所有患者治療后均出現(xiàn)輕到中度的紅斑，冷噴或冰敷后均能在1～2h內(nèi)消退，且長期隨訪未發(fā)生瘢痕形成、繼發(fā)感染及色素加深等不良反應。值得注意的是，有研究者指出，應用755nm皮秒翠綠寶石激光其點陣手具采用FOCUSTM衍射透鏡微陣列技術(shù)（Diffractive lens array，DLA），可以進一步提高治療有效性，同時減少周邊組織損害，保證治療的安全性[28]。而與使用DLA的755nm皮秒激光相比，使用全息光學的皮秒532nm和1 064nm Nd：YAG激光則會造成更多的血管損傷和皮膚出血[29]。血管損傷可進一步導致炎癥和黑色素生成，從而增加PIH的發(fā)病率。因此，在治療黃褐斑的過程中，對模式、能量和手具的選擇都應慎重。

2.2.3 脂溢性角化?。核追Q“老年斑”，是常見的良性表皮病變。因其表面呈蠟狀、疣狀，或有油膩感，被稱為脂溢性角化病[30]?？沙霈F(xiàn)在除手掌、足底和黏膜外身體的任何部位，給患者帶來極大的困擾。

脂溢性角化病的治療多種多樣，傳統(tǒng)方法有藥物、冷凍、化學剝脫、刮除以及手術(shù)等。但均易出現(xiàn)疼痛、紅斑及出血等不良反應[31]。因此，脂溢性角化病的治療需因人而異，科學對待。在早期光滑或略凸起的皮損治療中，755nm翠綠寶石和532nm激光的治療效果已被肯定，但超皮秒532nm激光相較于傳統(tǒng)調(diào)Q激光具有更低的能量，能夠大大降低脂溢性角化病治療時的疼痛程度;其較短的脈寬，也使得激光作用于靶組織上的時間極短，光熱作用極少，大幅減少了治療中對周圍組織的損傷，降低了PIH的風險[32]。而對于皮損高度明顯高于表皮或顏色較淺的增生性皮損，皮秒級激光則不具優(yōu)勢，其穿透作用較淺，難以一次性清除較厚的皮損，常需多次治療，因此，會增加患者經(jīng)濟負擔，延長治愈時間。超脈沖二氧化碳激光磨削則有效避免了這一問題，可以達到一次性治療的效果。但因其對皮膚損傷明顯，術(shù)后護理要求較高，表皮修復時間、紅斑期均長，且有時會留有表皮輕度凹陷，影響外觀。所以，即使是對同一患者的不同皮損也應采取兩種方法進行科學治療[33]。

2.2.4 太田痣：多發(fā)于亞洲人種，其組織學特征是細長的樹突黑素細胞分散在真皮的上部和中部[21]，在面部呈現(xiàn)藍黑色斑塊。Chestnut C等[34]研究認為皮秒755nm紫翠寶石激光治療太田痣患者的療效優(yōu)于調(diào)Q激光器，研究結(jié)果表明對于調(diào)Q激光難以清除的頑固性色素，皮秒755nm紫翠寶石激光顯示出較好的清除效果，且無不良事件發(fā)生。這一結(jié)果表明，盡管Q激光器的脈寬小于真皮黑素小體的50～250ns熱弛豫時間，進一步縮短脈寬仍可以提高療效，由于皮秒激光脈寬遠短于黑素小體的熱弛豫時間，皮膚吸收的能量將被更好地限制在靶組織中，從而產(chǎn)生更強的機械應力和更徹底的爆破效應。隨后，賈高榮等[35]選擇了49例太田痣患者應用皮秒翠綠寶石激光進行治療，通過對臨床特征、治療效果、不良反應及療效影響因素等進行分析，認為皮秒翠綠寶石激光治療太田痣療效較好，安全性較高。

除了以上皮膚疾病的治療，皮秒激光也被用于治療其他皮膚色素沉著性病變，如：顴部褐青色痣[36]、皮膚銀質(zhì)沉著病[37]和米諾環(huán)素誘導的皮膚色素沉著[38]等。但對于貝克痣和霍利斑患者，只有25%～49%的患者出現(xiàn)了正常的清除反應[4]。

2.3 改善皮膚光老化：皮膚光老化除了年齡因素外，與日積月累的紫外線輻射[長波紫外線輻射（Ultraviolet A， UVA）和中波紫外線輻射（Ultraviolet B， UVB）] 相關(guān)。輻射導致皮膚出現(xiàn)皺紋、松弛和色素分布不均等癥狀。隨著人們生活水平的提高以及老齡化人口的增多，皮膚光老化問題也越來越被關(guān)注。

皮秒激光已應用于嫩膚和痤瘡瘢痕治療，組織學觀察顯示治療部位的彈性纖維和膠原明顯增加。光機和光熱效應對膠原轉(zhuǎn)化的影響是治療光老化的關(guān)鍵[7]。Tanghetti等[39]通過組織學和共聚焦成像，觀察光機械效應在皮膚表皮和真皮層中會出現(xiàn)空泡，即光致空泡效應（Laser-induced optical breakdown，LIOB），此效應能直接激活表皮的損傷修復機制，引起膠原蛋白、彈力纖維及黏蛋白的新生和重組，從而達到嫩膚效果。

已有的研究證明，以皮秒755nm翠綠寶石激光與DLA聯(lián)合治療面部皮膚光老化，色素沉著、皺紋以及角化癥均有所改善，此外還具有緊致皮膚的功效。且該治療僅伴有短暫的紅斑、水腫和中度治療相關(guān)疼痛等副作用[28，40-41]。而在Haimovic等[42]的研究中，也驗證了755nm皮秒激光和DLA治療56例IV～VI型皮膚痤瘡瘢痕（肥大和萎縮）、皺紋和色素沉著病變的安全性。隨后，Monica等[43]比較了755nm皮秒激光與非剝脫性1 927nm點陣激光治療皮膚色素沉著和老化的效果顯示，755nm組對治療結(jié)果的總體滿意度、疼痛等副作用以及皮膚和面部老化的分層測量得分顯著高于1 927nm組。值得注意的是，以上皮秒激光的臨床應用中，常采用蜂巢模式進行治療，755nm皮秒激光的FocusTM蜂巢透鏡由每平方厘米超過一百個微透鏡組成，可以將皮秒脈沖重新分布成高度集中的光束，在表皮層產(chǎn)生眾多微熱損傷區(qū)域，有效減少面部皺紋。使真皮上層的彈力纖維更緊密，中下部的膠原蛋白也顯著增加，從而改善皮膚顏色和質(zhì)地，對皮膚光老化起到治療作用[44]。

綜合分析以上研究結(jié)果，皮秒激光在治療皮膚光老化問題具有積極的療效。同時由于755nm皮秒激光治療皮膚光老化過程中誤工期短、安全性高，因此更能滿足當代社會快節(jié)奏的求美需求。

3? 展望

皮秒激光應用于文身色素去除已有顯著療效，而且其臨床應用領(lǐng)域也正在不斷擴展，這為皮膚問題的解決提供了新的治療策略。目前的應用范圍除了去除文身，還包括痤瘡瘢痕、良性色素沉著病變、其他色素沉著和光老化等。在現(xiàn)有針對皮秒激光應用的研究中，患者的滿意度和臨床效果對于這些具有挑戰(zhàn)性的情況是令人欣慰的，這與其較少的副作用和良好的臨床療效密切相關(guān)。當然，皮秒激光的推廣需要更有力的臨床研究來評估其在不同皮膚問題和個體中應選擇的脈沖持續(xù)時間、能量及次數(shù)等。隨著皮秒設(shè)備的持續(xù)發(fā)展，相信皮秒激光還會有更多的開發(fā)和應用。

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[收稿日期]2020-07-27

本文引用格式：李梁，管曉玉，白南，等.皮秒激光在皮膚美容中的臨床應用進展[J].中國美容醫(yī)學，2021，30（9）：185-189.