137 光療法在皮膚醫學上的概況與進展 文 圖 / 郭緒東陳奕澄 * 張天長 ** 林新醫院家庭醫學部洪亮皮膚科診所 * 張天長診所 ** 前言光照治療皮膚醫學方面的疾患的科學原理始來已久, 早在 1903 年諾貝爾獎 Niels Finsen 提出後, 之後 1917 年愛因斯坦再提出了受激發射理論 (stimulated emission), 直到 1960 年, 歷史上第一部雷射在美國 Maiman 應用發明激發紅寶石而催生 近 20 年來, 光療法的臨床成就與基礎生理機制漸有系統性的延伸與研究, 並且有系統地應用在臨床上 光療法在基層醫療也漸貴為顯學, 然而對其皮膚生理上和使用上的機制與應用範疇卻常被忽略, 曾多所發生以分段式換膚雷射 (fractional resurfacing laser) 俗稱飛梭技術而疑似過度治療的診所案例, 所以對於光療法的本質與適應分類不可不慎 現今以皮膚生理導向觀點來看光療法在皮膚醫學的應用依據, 除參照肌膚檢測的結果外, 瞭解其概括分類 適應症 和新發展的概念的不同是本文想探討的部分 雷射在光療法扮演的光生理機制學理上光醫學治療分為雷射 (light amplification by stimulated emission of radiation, LASER) 脈衝光 (intense pulsed light, IPL) 發光二極體 (light emitting diode, LED) 紫外光光照治療 (ultraviolet light phototherapy, ULP) 以及光動力療法 (photodynamic therapy, PDT) (1-3) 在皮膚醫學的雷射領域, 以 1 9 8 3 年 A n d e r s o n 和 P a r r i s h 首度提出的選擇性光熱分解 ( s e l e c t i v e (4-5) photothermolysis) 理論為主軸, 認為雷射本質與四項主要因素相關, 包括 : 一 波長, 是關係能被目標物吸收最大的波長, 而每種雷射有其特性的波長, 波長愈長對皮膚的穿透愈深 ; 二 脈衝時間, 是雷射光與組織接觸作用的時間長短, 關係到熱選擇性, 必須低於目標物的熱容量和吸收後的熱緩解時間 (thermal relaxation time), 才不會擴散熱能, 傷害周圍組織造成疤痕, 而作用時間愈長, 對組織傷害愈大 ; 三 能量密度, 每單位面積接受的雷射能量, 公式為 F = 雷射能量 暴露時間 暴露切面, 單位 J/cm 2, 而每種雷射特定的雷射單位能量, 為每單位切面雷射出力的能量 (irradiance, W/ cm 2 ); 四 光點大小, 是指雷射照射的面積, 光點愈大形成的能量愈大, 穿透深 度愈深 其中熱疏散時間定義是, 組織吸收能量昇溫後, 在未傳導熱量至鄰近組織的情況下,90% 降溫至最高溫度一半所需的時間, 約與組織直徑平方成正比 (5) 基本上皮膚表皮是 3-10 ms, 表皮黑色素物質是 0.1 µs, 真皮血管為 1-5 ms, 毛囊為 10-100 ms; 針對不同目標物時, 除適當能量密度外, 熱疏散時間也是考慮的重點 現今附屬的冷卻系統包括 : 冷卻器的使用 動態性冷卻裝置 (dynamic cooling device, DCD) 非接觸性擊發裝置等, 可延遲能量累積與避免重複 紫外光光照治療已長久應用於乾癬的治療, 相對地 PDT 是一種專門的療法, 屬於非侵入性, 是於皮膚病灶處塗感光藥物作為光感介質 (photosensitizer) 後, 再加以照光殺滅癌細胞 ; 或改以口服感光藥 (6) 物後, 再導入雷射光殺滅癌細胞或發炎組織 直到 1990 年,Kennedy 研究出強影響力且低光毒性的 5-aminolevulinic acid (ALA), 美國 FDA 通過使用 PDT 適應症於日光性角化症 (actinic keratosis), 藉由控制其前期皮膚癌的特性達到療效 不同的適應症採取不同的光感介質和波長來介入, 並藉由螢光反應來定位, 可同時達成診斷及治療的目標 其實在 2000 年 Bitter 的研究,PDT 對於導因於血管擴張 皮脂腺肥大造成的發炎現象的酒糟斑 (rosacea), 仍有 84% 的非剝離性光回春效果 (nonablative photorejuvenation effect) (6) 嚴格來說, 多頻率光源的 IPL 並不是所謂的雷射, 藉由過濾發光源的弧光燈和產熱的原理, 可以到達不同深度和吸光物質, 達到數種雷射的效果 配合閃光燈 (flashlamp) 技術, 提供可變廣域多頻率 高能量的脈衝式閃光, 具有從 400nm 可見光到 1200nm 紅外線的完整光譜, 針對多重結構物產生非剝離性光回春效果 IPL 原理上較接近是一種複合波長光能的輸出系統, 幾乎涵蓋所有常用雷射的波長, 多種功能包括除去表淺的色素斑 血管病變 血管擴張 除毛, 亦可用於促進真皮層膠原蛋白重組, 具有改善膚質的效果 ( 圖 1) (2,7) IPL 等於是各種雷射的組合, 可以輸出大面積的方形光塊, 比起一般雷射的點狀輸出, 應用範圍更廣 不過,IPL 的準確性不佳, 較易有能量不足或是過多的現象, 對於深層的色素效果也較差 光照皮膚生理治療的基本導向以長波長 大脈寬 低能量 促進真皮功能重建為主, 使得 IPL 成為雷射之外的治療 24
138 表1 色素質(chromophore)相對應的選擇性雷射*(1,2,4) 圖1 脈衝光與雷射的應用比較(2,7) 選擇 另外LED和IPL有類似光源原理 但是LED強度 與能量較低 以短波帶可見光波長範圍590-nm為主 非剝離式的回春 nonablative rejuvenation 治療 除 雷射外便是IPL和LED 其生理機制為調節角質細胞和 纖維母細胞的生理活性 並增強粒腺體的代謝活性 改變原膠原 procollagen 的生成 進而降調節皮膚 基質的生理活性 (7) 雷射是光療法中的顯學 其特性包括 高強度 high intensity 單波長 monochromaticity 準 直性 collimation 定向性 directionality 同一時 間內 所有光束均為同方向 同空間 同調性平行 coherence 而此能量系統藉由不同介質材料 使 具有一致性的光子於共振腔 resonant optical cavity 內構成雷射光束 (1) 並可利用來汽化 切入 凝結表 皮或身體組織 (1) 皮膚內特定的色素質 都有其對應 波長的吸收率 透過特定波長將目標選擇性的光熱分 解或導入生理反應 表1 圖2 (1,2,4) 主要色素質種類 包括血紅素 黑色素 水 蛋白質與其他物質 雷射的分類 依介質材料區分 固體雷射包括 532-m鉀鈦磷 potassium titanyl phosphate, KTP / 銣雅各雷射 695/694-nm Ruby 色素質 黑色素 色素質 血紅素 色素質 水 510-nm脈衝光雷射 5 3 2 - n m 鉀 鈦 磷 / 銣 QS 1064nm 雅各雷射 雷射 532-nm 鉀鈦磷/銣雅各雷射 585-nm染料雷射 LP 1064nm 雷射 QS532-nm雷射 595-nm染料雷射 1320-nm 銣雅各雷射 QS/LP 694-nm雷射 LP 755-nm雷射 1450-nm 二極體雷射 QS/LP 755-nm雷射 LP 800-nm雷射 1540-nm 鉺玻璃雷射 LP 800-nm雷射 LP 1064-nm雷射 1550-nm 鉺飛梭雷射 * QS=Q-switched LP=long pulsed 雷射 532/1064/1320-nm銣雅各 neodymium: y t t r i u m a l u m i n u m g a r n e t, YA G 雷 射 2 9 4 0 - n m 鉺 雅 各 e r b i u m : YA G 雷 射 1 5 4 0 - n m 鉺 玻 璃 erbium:glass 雷射 810/1450-nm二極體雷射 2100-nm鈥雅克 holmium:yag 氣體雷射包括 10600-nm二氧化碳 CO 2 雷 射 418/514-nm氬 argon 雷射 632.8-nm氦氖雷射 helium-neon 雷射 308-nm準分子 excimer 雷 射 液體雷射包括 585/595-nm染料 dye 雷射 依操作模式區分 依雷射不同的脈衝時間與輸出波式 分為穩定功 率輸出的連續波 continues wav, CW 不穩定規則 波動輸出的脈衝光 pulsed light, PL 和超脈衝模 式 ultra-pulsed 但多用於CO 2 雷射 而脈衝方式又 分為經壓縮的Q開關 Q-switched, QS 約只有5到 100ns 與相對不加任何調制的長脈衝 long-pulsed, LP 較長約有40到450ms (5,8-9) 另外閃光燈雷射 是 以雷射泵浦源做區分型式後的技術 主要利用在染料 雷射 同樣也用於二極體雷射 QS的Q意義為quality factor 為常用的壓縮雷射 寬度的技術 基本原理是利用線性電光效應 使光束 的偏振狀態改變 從而達到切斷或接通共振腔內振盪 25
139 圖2 皮膚內色素質(chromophore)與其對應的吸收波長雷射光(1,2,4) 光路的開關作用 也因此被定義為共振腔內雷射駐波 本質與損失能量之比值 作用猶如共振腔的快門 若 關閉快門 光線在離開活性介質後將被阻擋或反射至 空腔外 而無駐波產生 此時quality factor 為零 若 打開產生駐波 致使能量的損失減少 並進而激發雷 射光 將儲存在介質材料的光能釋出 尖峰功率便 大幅提昇 QS的字義即為 將quality factor在高低值 之間switch 其實QS應用於許多皮膚醫學的雷射 較常操作的例子包括Ruby雷射 Alexandrite雷射 銣雅各雷射 鉀鈦磷/銣雅各雷射等 以脈衝方式差 異達到不同療效 最典型便是Alexandrite雷射 QSAlexandrite雷射適用於抑制黑色素和磨皮的效果 而 LP-Alexandrite雷射則以黑色素為吸收介質 破壞毛囊 根部 達到除毛效果 為何QS被廣泛應用 因為QS會 針對脈衝時間或脈寬最適化 在極短時間內釋放出高 能量 最大優點是對周邊組織產生最小的傷害 QS操 作已被廣泛利用 目前在LP的操作技術方面 熱緩解 時間的傷害性 仍須進一步克服(1,2,4) 依功能區分 依雷射功能來區分 便是以適應症來分類 大致 26 分為六類如表2(1,3,7) 一般上分類為 血管 vascular 雷射包括 氬雷 射 染料雷射 LP銣雅各雷射 色素 pigment 雷射 包括 Ruby雷射 銣雅各雷射 鉀鈦磷/銣雅各雷射 Alexandrite雷射 皮膚附屬器官 appendage 方面的雷射 以針對 毛囊和皮脂腺效果較為顯著 因此也別稱為除毛雷射 和油切雷射 包括QW/LP-Ruby雷射 銣雅各雷射 Alexandrite雷射 二極體雷射 其中二極體雷射研發 在不同波長針對不同目標物 810-nm為除毛雷射 1450-nm為油切雷射 換膚 resurfacing 雷射包括兩大分類 即剝離 式磨皮雷射 ablative resurfacing laser 和非剝離式 換膚雷射 nonablative resurfacing laser 剝離式包 括CO 2 雷射 鉺雅各雷射 QS-Alexandrite雷射等 非剝離式包括鉺玻璃 erbium:glass 雷射 本質以 IPL為平台 鉺飛梭雷射 銣雅各雷射 QS-銣雅 各雷射 二極體雷射等 其中換膚雷射又分為有無 分段式 fractional 技術的利用 這是為了避免換膚 雷射併發症 如發炎後色素沈澱 postinflammatory
140 表 2 功能性病變相對應的選擇性雷射 * (1,3,5,7) 血管病變色素斑病變毛囊病變皮脂腺病變換膚 ( 非剝離式 ) 磨皮 ( 剝離式 ) 585-nm 染料雷射 595-nm 染料雷射 LP 532-nm 鉀鈦磷 / 銣雅各雷射 LP 1064-nm 銣雅各雷射 QS 695/694-nm Ruby 雷射 QS 1064-nm 銣雅各雷射 QS 532-nm 鉀鈦磷 / 銣雅各雷射 QS 755-nm Alexandrite 雷射 *:QS=Q-switched,LP=long pulsed L P 6 9 5 / 6 9 4 - n m Ruby 雷射 QS/LP 1064-nm 銣雅各雷射 LP 810-nm 二極體雷射 LP 755-nm Alexandrite 雷射 1450-nm 二極體雷射 1540-nm 鉺玻璃雷射 10600-nm CO 2 雷射 1550-nm 鉺飛梭雷射 1320-nm 銣雅各雷射 (Cold Touch) 1440-nm 銣雅各雷射 (Affirm) QS 1064-nm 銣雅各雷射 810-nm 二極體雷射 2940-nm 鉺雅各雷射 QS 755-nm Alexandrite 雷射 hyperpigmentation, PIH) 感染 肥厚性疤痕等的新 (7,10) 概念技術 血管病變方面的應用血管雷射是針對皮膚血管為目標, 血紅素為色素質, 藉由特定波長雷射達到治療效果 藉由血紅素吸收光能, 產生熱能之後, 造成目標血管壁受熱萎縮 研究發現針對帶氧血紅素 (oxyhemoglobin) 為色素質, 能發揮血管雷射最大效能, 而帶氧血紅素有三個吸收高峰, 分別是 418-nm 542-nm 及 577-nm 現今血管性雷射仍有發展空間, 尤其是下肢靜脈曲張 (varicose vein) 及血管擴張 (telangiectasia) 的治療, 這方面 LP 532-nm 鉀鈦磷 / 銣雅各雷射 染料雷 (11) 射 及 IPL 均有不錯的研究成果 染料雷射是目前血管雷射的主要應用, 是第一個依照選擇性光熱分解理論, 針對帶氧血紅素最佳吸收的 577-nm, 以發出波長介於 577 至 600-nm 的光束, 一般皆以 585 或 595-nm 來治療, 最大優勢是對於血色素的熱效應具有專一性 染料雷射脈寬約 1.5 至 40ms, 適應症包括血管瘤 酒色斑 酒糟斑 ( 血管擴張 ) 紅色胎記及血管痣 肥厚性疤痕 靜脈曲張 妊娠紋 (1-2,5) 蟹足腫 乾癬 化膿性肉芽腫等 染料雷射合併閃光燈脈衝 (flashlamp-pumped pulsed) 技術, 配合冷卻系統, 可增加血管清除率和降低治療時的疼痛感, 也較不會產生紫斑或疤痕 也有研究發現不錯的效果對於常見角質化異常的毛孔紅斑角化症 (keratosis pilaris rubra) 然而在臉上 V2 皮節 (dermatome), 由於皮膚附屬器官密度比較高, 所以需要更多次的治療才可 (5) 以達到相同的效果 氬雷射是目前雷射中, 少見的紫外光範圍的雷射, 其特殊本質為波長 4 1 8 - n m ( b l u e ) 與 5 1 4 nm (green), 為最早應用於血管性病灶, 如血管瘤 葡萄酒色斑 但氬雷射常伴隨脫色斑 ( h y p o - melanosis) PIH 與肥厚性疤痕的副作用, 目前已經很少使用 LP 的 1064-nm 銣雅各雷射, 不同於 QS 的色素雷射, 主破壞血管性構造, 用於血管擴張發炎造成的酒糟斑現象 鉀鈦磷雷射, 脈衝時間為約 1-30ms, 能量密度約 50 J/cm 2, 是由銣雅各為介質材料激發光束, 再經由鉀鈦磷結晶的 532-nm 綠色光譜, 目標色素質包括黑色素和血紅素, 所以也稱為鉀鈦磷 / 銣 (11) 雅各雷射, 主要應用於血管雷射和色素雷射 鉀鈦磷雷射波長較短, 對表淺的表皮層較有效, 適合治療雀斑及曬斑 色素斑病變方面的應用色素雷射是皮膚雷射治療的大宗 色素雷射是運用選擇性光熱療法, 利用雷射光波被黑色素吸收的最佳波長範圍, 約 500 至 700-nm, 其中以波長 694-nm 吸收最佳具專一性, 吸收後撞擊黑色素使其崩解, 再由吞噬細胞清除排泄 由不同深度的色素疾病, 建議選擇不同波長 能量密度的雷射, 較表淺主要於表皮層的病變最好選擇較短波長的雷射 ( 如 QS-532-nm 銣雅 27
141 表 3 適用色素雷射的表皮層與真皮層病變 (1,3,9) 表皮層 (epidermis) 咖啡牛奶斑 (café-au-lait) 棕斑 (lentigines) 曬斑 (solar lentigines) 肝斑 (melasma) 雀斑 (freckle) 表皮黑皮斑 (epidermal melanosis) 發炎後色素沈澱 (PIH) 真皮層 (dermis) 太田母斑 (nevus of Ota) 貝克式母斑 (Becker's nevus) 肝斑 (melasma) 顴骨斑 (nevus zygomatus) 色素沈澱 (hyperpigmentation) 發炎後色素沈澱 (PIH) 各雷射 ), 較深層至真皮層的病變最好選擇較長波長 的雷射, 如 QS-694-nm Ruby 雷射 QS-1064-nm 銣雅各 雷射 和 QS-755-nm Alexandrite 雷射 ( 表 3) (1-3,5,9) Ruby 雷射波長 694-nm,LP 使用能量密度約 10-40 J/cm 2,QS 使用脈衝時間約 25-40ns, 穿透深至真 皮層, 是目前色素雷射中效果最好的雷射 但皮膚在 術後有些會出現浮腫, 對東方人的膚色, 也可能會出 現 PIH (5) 適用於移除表皮與真皮層的色素性病灶, 如太田母斑 (nevus of Ota) 貝克氏母斑 (Becker's nevus) 顴骨斑 (nevus zygomatus) 藍黑色刺青 (tattoo) 亦可合併換膚雷射, 除去傳統雷射觀念中 須利用切除手術方能徹底移除的真皮痣 Alexandrite 雷射波長 755-nm,LP 使用能量密度約 5-50 J/cm 2,QS 使用脈衝時間約 50-100ns, 與 Ruby 雷射 皆為紅光雷射, 但因波長較長, 所以穿透深度較深, 對表皮傷害也較小, 以 QS 操作模式可移除與 Ruby 雷射 相同病變, 亦有剝離式磨皮的效果 (5) 由於其脈衝時間 接近且對黑色素效果較好, 產生熱效應與周圍傷害較 少, 也較不會感覺疼痛, 表皮也不會破裂出血 銣雅克雷射, 能量密度約 2. 5-3. 5 J / c m 2, 光 點大小約 6mm, 脈衝時間約 5-7ns, 大多用於肝斑 (melasma) 酒糟斑 PIH 除毛與回春 (5,9) 其具備 532-nm(green) 與 1064-nm(near-infrared) 雙重波 長的模式, 可依需要調整兩種波長, 色素雷射應用上 對淺層色斑可用 532-nm, 而對深層病灶則使用 1064- nm 自從 1998 年 Cisneros 研發 QS 銣雅克雷射, 改善皮 膚皺紋與增加緊實度之後, 不但可刺激膠原蛋白及和纖維母細胞增生, 與 IPL 相同促進真皮層膠原蛋白重組 而坊間的黑娃娃雷射就是利用銣雅各雷射機型, 藉由在臉上塗上碳粉, 以較低劑量的雷射將碳粉擊碎來治療, 但是碳粉有造成塵肺症的可能, 並且對較深層組織刺激較不足, 維持效果時間也較短, 適用於表皮層的色素病變與收縮毛孔 之後推出的白瓷娃娃雷射 ( 又稱 C6 雷射 ), 便不需塗敷碳粉並持有相同的效果, 以較高能量配合 LP 操作技術, 達到移除表皮與真 (2-3,9) 皮層的色素病變的療效 與 Ruby 雷射 換膚雷射相同, 均容易有治療後的紅斑 持續紅斑的併發症, 以及 PIH 潛在肥厚性疤痕的風險 308-nm 準分子雷射是利用惰性氣體與鹵素產生的紫外線雷射, 早期用來治療白斑 乾癬等皮膚疾病, 因具高強度的紫外線能量, 顧慮到傷害與致癌性, 不可長時間過量照射 由於只能在近距離使用, 現今多用於眼科手術 皮膚附屬器官方面的應用除毛雷射是利用位於毛幹 毛球和毛囊中黑色素對雷射的吸收, 達到有效除毛 使用 LP 模式是為了使脈衝時間比毛囊的熱緩解時間長, 如此才有足夠的熱容量以破壞毛囊結構 為避免高能量容易造成 PIH 或肥厚性疤痕, 並有效破壞生長期的毛囊, 建議分成 (5) 多次療程才能有最佳功效 LP-810nm 二極體雷射, 能量密度 <100 J/cm 2, 脈衝時間約 100-200 ms, 和 LP- Alexandrite 雷射都具有此療效, 以 Alexandrite 雷射不易引起疼痛而較廣泛被接受 皮脂腺雷射以 1450nm 二極體雷射為主 其可針對真皮的水分為色素質, 使用能量密度約 11-17 J/cm 2, 脈衝時間約 150-250 ms, 由於能量較高, 所以必須合併使用冷劑 (cryogen) 噴射裝置, 使表皮保持 40 以下, 也因此對存在於真皮層的皮脂腺造成明顯熱傷害, 對於 (1-2) 痤瘡 粉刺 瘡疤 皺紋的治療都很有效 換膚方面的雷射應用換膚 (resurfacing) 雷射是種利用熱 汽化 或其他破壞方式達到再生的治療方式, 目標色素質以水分 (3) 為主, 用來達成回春 (rejuvenation) 效果 皮膚生理上分為剝離式和非剝離式換膚雷射, 非剝離式換膚 28
142 圖3 分段式與否的換膚或磨皮雷射的不同機制(1,3,7,10) 圖4 不同溫度相關的不同組織效應(13) 雷射以熱傷害為主 相對於剝離式磨皮雷射則以汽化 剝離合併熱傷害 達到磨皮的效果 圖3 (1,3,7,10) 非 剝離式換膚雷射直接作用在真皮內 會選擇性地破壞 乳突真皮層及上網狀真皮層 upper reticular dermis 的膠原纖維及水分子 引起膠原重組 刺激纖維母 細胞與膠原蛋白纖維 達到換膚除皺的效果 (5) 生理 機制同樣也是對角質細胞和纖維母細胞做調節 新 生膠原以第I III V型膠原為主 在皮膚的傷害重 塑期藉由以遞解均質為主的基質金屬蛋白酶 matrix metalloproteinases, MMPs 避免增生瘢痕 換膚雷 射另外的應用 就是痘疤 凹陷 疤痕 但也有其 限制 凹陷的部位原本就難處理 (12) 針對真皮的纖維 化 萎縮 甚至皮下脂肪的傷害 應該採個別性的治 療 避免效果不佳 在換膚雷射的治療中 雀斑 曬 斑雖然容易去除 但雷射並不能防止斑點復發 分段式雷射是換膚雷射的新技術 原理是以雷 射探頭產生微陣式光學圓椎 同時放出數條微光束 10 mm 微創皮膚產生深至真皮層的microthermal t r e a t m e n t z o n e s M T Z s 圖 3 (1,3,7,10) 分 段 式 非剝離式換膚雷射本來是應用於色素病變上 對 表皮層病灶以低能量密度約8mJ 高使用密度約 2 0 0 0 M T Z s / c m 2 後 來 發 展 對 換 膚 使 用 則 能 量 密 度 約 2 0 m J 對 應 使 用 密 度 約 1 2 5 M T Z s / c m 2 對 於 光老化肌膚 photoaged skin 很有效 不同的溫 度也有不同的組織效應 非熱效應以光生物調節 photobiomodulation 反應為主 都與延遲性的熱疏 散相關 圖4 (13) 剝離式的CO 2 雷射波長高達10600-nm 為最早用 於磨皮的雷射 亦具止血效果 但易造成肥厚性疤痕 的副作用 之後改良為高能量 LP式的操作系統 如此可減少熱傷害及副作用 但目前常合併分段式技 術用於皮膚美容用途 另外剝離式的2940-nm鉺雅克 雷射針對水份為色素質 其吸收效率是CO 2 雷射的16 倍 可以快速氣化組織 且造成低組織熱傷害 但缺 點是屬於不得轉換密度的設計 組織熱效應容易不平 衡導致止血不易 其用於去除痣 脂漏性角化症 汗 管瘤 亦可應用分段式 fractional 操作上 1994年研發的1320-nm銣雅各雷射 專門用於真 皮除皺 由於包含雷射光 熱回饋感應器及使用液態 氮的動態性冷卻裝置 DCD 所以又稱冷觸雷射 cold touch 是最廣泛使用的非剝離式換膚雷射 其脈衝時間約350µs 能量密度約24 J/cm 2 光點大 29
143 表4 皮膚換膚雷射的併發症(10) 光源或者非同調光的發光二極體 LED 上 圖4 輕度 中度 重度 持續紅斑 感染 肥厚性疤痕 痤瘡 粟丘疹 發炎後色素沈澱(PIH) 眼瞼外翻 紫班 麻醉毒性 擴散性感染 淺層腐蝕 角化棘皮瘤 接觸性皮炎 召回現象 小約10 mm 其可將治療時的表皮溫度控制在40 左 右 讓真皮可達到60-70 的真皮有效溫度 使得膠原 纖維收縮及刺激膠原纖維增生(14) 另外1540 nm鉺玻璃 雷射 主要改善皮膚皺紋與疤痕 使用長波長的深穿 透深度 由於其較不易為黑色素所吸收 對水分的效 果更具專一性 較適合膚色深的黃種人 對於治療後併發症 換膚雷射治療後最常見的病 毒感染是HSV感染 發生率在0.3%到2%之間 (10) 細 菌感染主要是Staphylococcus aureus和pseudomonas aeruginosa 儘管是否使用預防抗生素仍有爭論 但如 果是較高風險的病人 最好還是在療程和能量上多作 調整 相對在治療後7-14天的後期感染 大多由白色 念珠菌引起 需要給予抗真菌治療以防止疤痕形成 有時會形成範圍在2到16mm之間的淺層腐蝕 導因於 線性摩擦 最常見在上唇 下眼眶和前額 (10) 換膚雷射治療後的少見併發症包括眼瞼外翻 ectropion 角化棘皮瘤 keratoacanthoma 和 麻醉毒性 (10) 眼瞼外翻多見於CO 2 雷射治療 有眼部 手術病史 或眼瞼彈性不佳 應注意小心過度的膠原 收縮 和使用較低能量的設置 飛梭雷射治療後常見 多發性的角化棘皮瘤 是出現在外傷部位的低度惡 性的皮膚腫瘤 對有日光性角化 actinic keratoses 病史者需謹慎小心 麻醉毒性多導因於治療前的30% lidocaine gel囤積 並不常見 表4 生化光療的原理 低能量雷射 low-level light therapy, LLLT 是指光照射劑量低於特定適應症的理想值 而產生減 弱的治療效果 這個觀念可同時應用於同調光的雷射 30 LLLT與其他雷射相較下強度較低 溫度變化範 圍較小 機制主要是由粒線體中的細胞色素氧化酶 cytochrome oxidase 吸收紅光或近紅外線 及一系 列的光解離作用 photodissociation 可增加細胞色 素氧化酶的活性 和增加電子運輸而讓ATP產量變多 (4) LLLT也刺激關於細胞遷徙與增殖基因的表現 同 時改變細胞生長因子與細胞激素 cytokines 目前 低能量雷射主要應用於傷口癒合及刺激毛髮生長 實 驗顯示632.8-nm氦氖雷射雷射與635±15-nm的寬頻光 源 在同樣光點及能量密度下 皆能促進傷口癒合 而比較波長635-nm 670-nm 720-nm及820-nm四種 非同調光源時 以820-nm的紅外線效果最佳 (4) 在皮膚光老化機制中 表皮基底層中的纖維母細 胞 白血球 巨噬細胞 肥大細胞與角質細胞等皆是 主要的目標 當然也包含光促進的真皮血液及淋巴流 動 低能量的可見光可促使纖維母細胞增殖與纖維合 成 而近紅外線則加速肥大細胞去顆粒化 與LLLT對 吞噬細胞和相關生長因子的機制 均提供治療後的環 境來增強傷口癒合 組織增生與重塑(13) 雷射與IPL皆可使用極低劑量和功率密度來作為 光療抗老化系統 但其設備較大且昂貴 全臉施作時 間也較長 因此發展出較新而便宜的的LED生化光療 系統 現今的LED已發展出較窄的頻寬 ±3 nm 和 較高的輸出 以陣列 array 方式裝置於可調整的面 板上 以有效治療的劑量完整照射全臉15-20分鐘 並 且無需治療者手持 而其治療技術也包含了不同光波 長之間的協同作用 或者合併使用光敏感藥物進行的 LED的光動力療法 PDT 等 (13) 目前市面上的生化光療儀則含有將光偏正的鏡 片 及過濾器來控制所發出光的鮮明度 其光波以 平行面的形式射出 是一種多波段而無紫外線的偏正 光 可對細胞產生正面的生物刺激作用 因此在皮膚 科臨床上 常應用於痤瘡與痘疤 光照回春和抗老 化 異位性皮膚炎 甚至幫助傷口復原 疼痛減輕等 治療上 (13) 雷射治療的併發症 雷射治療併發症最常見的傷害是神經與血管的 傷害 首先需視使用的雷射種類 療程的狀況 注意
144 觀察皮膚微紅 (erythema) 或皮下出血 (petechia) 的程度, 並視病人接受度作調整, 判斷是否停止療程 ( l a s e r e n d - p o i n t ) 慢性發炎可能導致黑色素細胞活化, 同時也可能導致肌膚的光敏感性 (photosensitivity) 增加, 與病人最在意發炎後色素沈澱 (PIH); 所以必須判斷受術者是否可承受雷射治療並估計可承受劑量估計, 以擬定正確而完善的治療計畫 分段式換膚雷射不可強調速效, 錯誤使用過高密度, 造成能量與熱量重疊過密, 使小光點合併成更大的光點, 過度破壞而失去分段的意義 發炎後色素沈澱是導因於治療當時的溫度散熱太慢, 使真皮微血管網的破損, 造成血液滲出到組織中 此時必須根據所用雷射種類 參數設置 術前肌膚檢測結果 和對目標物的熱容量與熱緩解時間做調整, 常見於 532-nm 銣雅各雷射 2940-nm 鉺雅各雷射 換膚雷射 換膚雷射後的 PIH 約有 1% 到 32% 的發生率, 而深膚色病人有較高的 PIH 風險 一般來說, 對深膚色病人預防 PIH 的措施包括高流量 低密度設置和較長的治療週期 建議應使用局部外用漂白乳霜, 或含維生素 A 維生素 C 壬二酸(azelaic acid) 甘醇酸 (glycolic acid) 的藥用化妝品, 也必須避免陽光照射, 和慎重使用防曬霜, 基本上 PIH 均可消退 雷射治療後的紅斑, 通常會在 3 到 4 天內消退 但是如果紅斑存在於剝離性傷害後超過 1 個月, 或非剝離性持續超過 4 天, 就定義是持續紅斑的併發症 儘管典型持續紅斑在 3 個月內都會消退, 還是應考慮給予抗炎藥 局部外用維生素 C 甚至術後肌膚再檢測也是最重要的, 如果轉性為敏感性肌膚, 後續的雷射治療則要更保守 色素脫失, 也就是脫色斑, 常見原因包括單一治療劑量過重或總治療劑量過多, 造成臨床的明顯淡白色塊 依 Wattanakrai 等研究指出, 只要治療次數高過 (9) 5 次,13.6% 的人就會有點狀脫色斑的風險 如果黑色素細胞的破壞與死亡明顯, 甚至會產生類似白斑的現象 脫色斑在換膚雷射則是非常罕見的併發症, 且常療程後 6 至 12 個月才延遲發生 類似的脫色併發症還包括色素掉落 (drop-off), 如果使用單點治療劑量過重, 可能破壞基底膜, 使得黑色素顆粒掉落到真皮層與造成點狀出血, 此時就會出現治療效果逐漸變差, 需要視皮膚狀況判斷是否停止療程 產生薄痂 (crust) 的併發症常被忽略, 常見於 1064-nm 銣雅各雷射, 導因於皮膚角質代謝障礙與皮脂腺抑制現象, 造成的過度去角質效應 類似的肥厚性疤痕, 可見於換膚雷射治療後 2-4 週, 特別在 MTZs 的紅斑和硬結處, 當然非剝離式雷射也可能造成 肥厚性疤痕都可能源於高能量, 合併治療後感染, 以及技術問題 ; 其中頸部是最易產生的部位, 因為皮脂腺和血管都較少 早期治療包括使用局部或注射類固醇 (10) 或外用矽膠產品, 以及後續脈衝染料雷射治療 換膚雷射治療後的復發現象 (recall phenomenon) 常造成醫病之間的誤會 熱傷害形成的復發現象多在使用合併多重雷射使用時 ( 常見 1320 和 1440-nm 合併使用 ), 定義為在治療後暫時性紅斑消退後, 在熱淋浴後或陽光直接照射後, 紅斑再度出現的狀況, 機制目前還不清楚 復發現象是完全良性的, 且常在 48 小時內消退 一般而言, 使用 532/1064-nm 銣雅各雷射, 必須搭配良好冷卻降溫, 才可以預防 532-nm 常見的 PIH 併發症, 及 1064-nm 的薄痂產生, 亦有研究與 2940-nm 鉺雅各雷射混合使用的三合一療程, 但有研究指出反而容易產生召回現象 雷射治療注意事項, 包括治療前不可化妝, 適時使用適合的眼罩與護目鏡, 若有使用口服維生素 A 等影響膚質的藥物或懷孕的可能, 應向醫師說明 如對雷射疼痛感在意, 可塗抹局部麻醉藥物, 但須注意麻醉毒性 雷射治療後立即冰敷, 並注意防曬, 且若有開放性傷口, 宜塗抹抗生素藥膏, 或使用人工皮 換膚雷射的相對應禁忌症, 包括懷孕婦女 使用光敏感藥物 ( 需停藥 2 週以上 ) 口服 A 酸的病人 ( 需停藥 6 個月以上 ) 一個月內曾外用果酸治療 一個月內曾過度日曬者 有血液或免疫系統疾病 有蟹足腫病史 HSV 反覆性感染等 另外也可先在一個月內以其他換膚或化學性檢視皮膚感應性, 或者術前肌膚檢測, 才能確保在健康的肌膚上, 使用適當雷射治療 對苯二酚的使用在雷射治療前後常使用的 2 % 對苯二酚 (hydroquinone), 化學式為 1,4-dihydroxybenzene, 常用於脫色用途, 如表皮層的色素沉澱異常, 包括曬斑 棕斑 肝斑 PIH 等, 甚至防曬乳霜也用 4% 的對 31
145 苯二酚製成 由於苯二酚能破壞黑色素細胞, 對黑色素體有減低形成 改變架構 和增加降解的效果, 是可逆性的色素減少, 並降低黑色素細胞對於雷射熱量的反應, 所以雷射術前常使用對苯二酚 然而早在 1936 年 Oettel 便認為有其毒性存在, 由於對苯二酚藥物機轉經由氧化傷害機制, 會引導 DNA/RNA 缺損, 使 Bcl2 過分表現, 影響細胞凋亡機制中的 Bax, (15) 所以仍有其潛在致癌性 常見副作用有脫色斑或缺色斑 (amelanosis), 外原性褐黃病 (exogenous ochronosis), 此時需要以 QS 銣雅克雷射來治療 鑒於種種可能風險, 在缺乏肌膚情況調整診斷, 習慣性雷射前使用 2% 對苯二酚仍有待思考, 並與皮膚科醫師討論 結語這些光療法治療技巧, 尤其是以剝離式傷害以期達到光回春療效, 必須注意是否有肌膚慢性發炎的情形, 也就是肌膚光敏感性上升, 嚴重時甚至最好由皮膚專科醫師來處理 由於台灣人皮膚大多為 fitzpatrick skin type IV-VI, 落在 5 至 10 標準太陽光紅斑指數 (standard erythemal dose) 並不算低, 因此治療醫師應該冷靜地思考, 貿然在肌膚發炎狀況尚未釐清之前, 施予光療法治療, 或者使用過時未更新的建議劑量表, 都有可能會出現與預期結果迥然不同的治療風險與副作用 面對日新月異的生醫光電科技, 基層臨床醫師不應有科技的迷思, 在不了解狀況下被廠商牽著鼻子走, 應熟稔使用的光療法原理與適應症, 參照不同的肌膚情況調整, 才能預先對可能的併發症做出相對應的適切治療 術前肌膚檢測是最重要的皮膚醫學基礎, 應依據肌膚檢測的結果, 調整自己的步驟穩定肌膚才是符合皮膚生理導向的觀點 惟有透過充分的溝通才能減少醫師與病人認知上的差距, 避免不必要的醫療糾紛 畢竟機器是死的, 而人是活的 ; 所以醫師在處理各種疾病時, 除了專業知識之外, 還要讓患者保持信心並愉快地度過恢復期 雷射光療法應用於皮膚醫學上, 從最初的選擇性光熱分解理論 ( 針對不同色素質選擇不同波長 ), 到根據目標物熱緩解時間來調控脈寬 ( 如超脈衝模式 長脈衝 Q-switched 方式等 ), 乃至於分段式 (fractional) 之應用及微創概念的興起, 無論對於皮 膚病灶的專一性或者對於病人受術時的感受性, 都有 長足的進步 然而目前雷射療法的觀念演進 ( 包括分 段式雷射 ), 亦只限於平面式的治療, 但皮膚本身是 立體性的生理結構, 因此使用 three-dimensional 概念 與多種波長雷射, 針對不同病人安排個人客制化的療 程, 仍是未來光照療法應用於皮膚醫學的展望 參考文獻 1. Hamzavi I, Lui H: Using light in dermatology: an update on lasers, ultraviolet phototherapy, and photodynamic therapy. Dermatol Clin 2005;23:199-207. 2. Narurkar VA: Lasers, light sources, and radiofrequency devices for skin rejuvenation. Semin Cutan Med Surg 2006;25:145-150. 3. Rokhsar CK, Lee S, Fitzpatrick RE: Review of photorejuvenation: devices, cosmeceuticals, or both?. Dermatol Surg 2005;31:1166-1178. 4. Mahmoud BH, Hexsel CL, Hamzavi IH, et al.: Effects of visible light on the skin. Photochem Photobiol 2008;84:450-462. 5. 王正坤 許釗凱 : 皮膚雷射在醫學美容應用上的新發展 臺灣醫界,2006;49:11-15 6. Goldberg DJ: Photodynamic therapy in skin rejuvenation. Clin Dermatol 2008;26:608-613. 7. DeHoratius DM, Dover JS: Nonablative tissue remodeling and photorejuvenation. Clin Dermatol 2007;25:474-479. 8. 賴庭瑋 甘淑鳳 李婉若 : 長脈衝紫翠玉與長脈衝釹雅各雷射在除毛上之療效與安全性的比較 中華皮膚科醫學雜誌, 2005;23:64-68 9. Wattanakrai P, Mornchan R, Eimpunth S: Low-fluence Q-switched neodymium-doped yttrium aluminum garnet (1,064 nm) laser for the treatment of facial melasma in Asians. Dermatol Surg 2010;36:76-87. 10. Metelitsa AI, Alster TS: Fractionated laser skin resurfacing treatment complications: a review. Dermatol Surg 2010;36:299-306. 11. West TB, Alster TS: Comparison of the long-pulse dye (590-595 nm) and KTP (532 nm) lasers in the treatment of facial and leg telangiectasias. Dermatol Surg 1998;24:221-226. 12. Alexiades-Armenakas MR, Dover JS, Arndt KA: The 32
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