超皮秒激光在临床皮肤病治疗中的应用进展

梁丹妮 马晓敏 张凯云 张国惠

【摘 要】超皮秒激光具有目前市面上最短的脉宽和最高的峰值功率，作为一项新型激光技术已广泛应用于多种皮肤病的治疗。超皮秒激光最初用于祛除文身，因其具有效果好、不良反应少、停工期短等优点，后来逐渐被相关研究证实可有效治疗色素增加性疾病、光老化及萎缩性痤疮瘢痕等。本文就超皮秒激光在临床皮肤病的应用进展作一综述，以期促进超皮秒激光在临床皮肤病治疗中得到更广泛的应用。

【关键词】超皮秒激光；皮肤病；色素增加性疾病；萎缩性痤疮瘢痕

中图分类号：R751.05 文献标识码：A 文章编号：1004-4949（2023）24-0189-05

Application Progress of Picosecond Laser in the Treatment of Clinical Skin Diseases

LIANG Dan-ni1， 2， MA Xiao-min2， 3， ZHANG Kai-yun1， 2， ZHANG Guo-hui2

（1.Baotou Medical College， Inner Mongolia University of Science and Technology， Baotou 014040， Inner Mongolia， China； 2.Department of Dermatology， Baotou Central Hospital， Baotou 014040， Inner Mongolia， China； 3.Baotou Clinical Medical College， Inner Mongolia Medical University， Baotou 014040， Inner Mongolia， China）

【Abstract】Picosecond laser has the shortest pulse width and the highest peak power on the market. As a new laser technology， it has been widely used in the treatment of various skin diseases. Picosecond laser was originally used to remove tattoos， while because of its advantages of good effect， less adverse reactions and short downtime， it has been gradually confirmed by relevant studies to be effective in the treatment of pigment multiplying disease， photoaging and atrophic acne scar. In this paper， the application progress of picosecond laser in clinical skin diseases is reviewed， in order to promote the wider application of picosecond laser in the treatment of clinical skin diseases.

【Key words】Picosecond laser； Skin diseases； Pigment multiplying disease； Atrophic acne scar

2014年美国食品药品管理局批准PicoWay超皮秒激光（以下简称超皮秒激光）去除文身色素，超皮秒激光的上市代表了皮肤美容和皮肤科激光应用的新时代到来，其凭借市场上最短的脉宽和最高的峰值功率，能够以更短的治疗时间有效地去除文身，为患者带来更高的安全性与可靠性。近年来，随着求美者需求的不断增加以及医学美容的飞速发展，越来越多的研究显示[1，2]，超皮秒激光在祛除色素性疾病、面部年轻化的应用、痤疮瘢痕的治疗等方面也得到应用。2017年赛诺龙（北京）医疗科技有限公司将超皮秒激光引入了中国市场，获得国家食品药品监督管理总局的认证许可。尽管超皮秒激光已在全球范围内多个国家的临床环境中使用，并且有许多小型试点研究已经得出积极的结论，但是超皮秒激光治疗皮肤疾病的疗效和安全性还有待大量样本的数据进行评估。本文主要回顧了目前已报道的使用超皮秒激光治疗的现有数据，从而进一步阐明其在临床皮肤病中的应用进展，以期为相关研究提供一定参考。

1 超皮秒激光的应用原理

传统的纳秒级激光（脉宽10～9 s）主要作用机制基于Anderson RR等[1]所描述的选择性光热作用，其理论是通过选择适当的波长来靶向特定的目标组织破坏目标。并通过选择小于或等于目标热弛豫时间 （TRT） 的脉宽将附带损害降至最低。因此激光脉宽越短，光热效应就越低，激光能量只局限聚集在靶组织处对其进行破坏，对周围组织的热损伤也就更小，安全性更高。市场现有的皮秒激光具有皮秒级脉宽（10～12 s），根据脉宽不同可分为超皮秒（1～400 ps）、皮秒（400～700 ps）和亚皮秒（700～1000 ps）。超皮秒激光具有的超短脉宽，使其优势脱颖而出。

超皮秒激光的作用机制除了光热作用外，最主要的是光机械作用/光声作用，在其高峰值功率与超短脉冲的双重作用下，对靶组织产生强烈的机械波，即对受激光照射的靶组织产生更高的目标压力，提高了对靶组织的破碎效率[3]。颗粒破碎程度越高形成的碎片越小，则越容易于被巨噬细胞包裹、吞噬、清除。而超皮秒激光对周围组织的热弥散作用更小，因此对周围正常组织的热损伤更小，患者治疗过程中的疼痛感更轻，相应的不良反应也会明显减低，故安全性更加有保障。

目前，超皮秒激光全息衍射点阵技术Resolve（以下简称超皮秒激光Resolve）已在全球多国得到当地监管部门批准。超皮秒激光Resolve主要是在较高激光能量下，借助吸收较强的黑色素在表皮形成激光诱导的光学击穿效应（Laser-induced optical breakdown，LIOB）[4]，形成空泡。超皮秒激光的超短脉宽和高能量的聚焦光束是在皮肤内形成LIOB的首要条件。超皮秒激光Resolve对微束能量进行了分割和增强，在皮肤生色团的帮助下，可以达到激光诱导光击穿的阈值[5]。当激光能量降低到接近或低于LIOB形成的阈值时，会减少在表皮形成LIOB的可能，更多的能量到达真皮，虽然在真皮内的能量低于LIOB形成阈值，但超皮秒激光的高峰值功率仍然足以在真皮内形成非热能光机械损伤，形成真皮空泡[6]。Habbema L等[7]采用1064 nm波长、亚纳秒级脉宽、脉冲强度380 GW/cm2、能量0.15 mJ在皮下0.2 mm通过LIOB形成空泡，而表皮及角质层完好无损，通过herovici染色治疗后30 d组织切片发现有胶原新生。因此证实了通过光机械作用/光声作用可以在真皮内形成组织的机械损伤，启动创伤修复机制，促进弹性纤维及胶原纤维新生。

2 超皮秒激光在临床中的应用

2.1 祛除文身 在现代社会，除黑色文身外，越来越多的彩色文身顺应青年人的需求而产生，而部分彩色颜料又无特定波长，这无疑为临床上祛除文身增加了难度。传统的纳秒级激光基于选择性光热原理已被用于去除文身和治疗色素性病，然而，使用纳秒级激光需要进行多次治疗，并且仍然会出现色素沉着、文身祛除不彻底等问题。此外，文身颜料的粒径为40～300 nm，其对应的热弛豫时间为19.12～1060 ps[8]。纳秒级的脉宽无法将文身色素完全分解成更小的颗粒。因此，脉宽与文身色素的热弛豫时间最为接近的皮秒激光逐渐被应用。近年来，超皮秒激光利用其超短脉宽及特有的光机械作用，通过照射色素颗粒，其内部高速吸收的能量聚集产生机械波，使色素颗粒裂解成更加细小的颗粒，更易于巨噬细胞和淋巴系统清除，因此色素清除率更高[9]。Ross V等[10]对16例患者进行了首次祛除黑色文身的研究，结果显示在相同甚至较低能量12例患者皮秒激光治疗区域效果显著优于纳秒激光。随着皮秒激光的发展，黑色、蓝色和绿色的文身治疗的成功促使研究者开始对532 nm超皮秒激光进行评估，以去除难度较大的红色和黄色色素。在一项小型研究中[11]，6例有红色和黄色文身的患者接受了532 nm超皮秒激光祛除文身治疗，治疗后2～4次红色和黄色文身清除率达到75%。另一项研究显示[12]，21例具有多色文身的患者接受了超皮秒激光祛除文身质量，共祛除了31个文身，黑色、蓝色、绿色和紫色墨水文身采用1064 nm超皮秒激光处理，而红色和黄色颜料文身用532 nm超皮秒激光处理，评估显示6.5次治疗后的平均清除率为79%，这项试验显示文身色素的清除因颜色而异，其中黑色和紫色的改善最大。有学者[13]比较了755 nm翠绿宝石激光及超皮秒激光在去除动物模型彩色文身方面的疗效，结果显示532 nm超皮秒激光在清除红色、橙色和黄色文身方面最有效，1064 nm超皮秒激光去除黑色文身最有效，755 nm翠绿宝石激光则在去除绿色、蓝色文身上表现出很好的效果。由此可见，超皮秒激光祛除多彩文身的疗效优于传统的纳秒级激光，虽然超皮秒激光与纳秒级激光治疗后同样可能会出现不同程度的不良反应，但是超皮秒激光因治疗中疼痛感更低、治疗后不良反应更小、恢复更快、停工期短等优势脱颖而出。

2.2 治疗色素增加性皮肤病 色素增加性皮肤病是临床上常见的皮肤病之一，包括雀斑、黄褐斑、蒙古斑、咖啡斑、太田痣、炎症后色素沉着等。传统的纳秒级激光治疗该类疾病疗效显著，但其治疗后易出现色素沉着或色素减退、疾病复发、瘢痕的形成、治疗抵抗等不良反应[14]。因超皮秒激光在治疗文身上效果理想、安全性较高，逐渐被扩展应用到色素性疾病的治疗中。2015年FDA批准超皮秒激光治疗色素性皮肤病。在治疗日光性黑子上，Guss L等[15]使用532 nm超皮秒激光为患有255个日光性黑子的6例患者进行单次治疗，随访时发现78.82%（201/255）的皮损改善超过75%，治疗后仅出现短期的红斑及剥脱，仅2处皮损随后出现了持续的炎症后色素沉着。此项研究可见超皮秒激光疗效确切，但不能完全验证其对其他色素性疾病治疗的有效性及安全性。对于广大最易患色素性疾病的Fitzpatrick皮肤类型为Ⅲ～Ⅳ型的亚洲患者来说，超皮秒激光的疗效及安全性逐渐在临床研究中得到证实。Kung KY等[16]使用脉宽为450 ps超皮秒激光治疗色素性疾病，包括黄褐斑、雀斑、黑子（又译为雀斑样痣）、咖啡斑和颧部褐青色痣（又称双侧获得性太田痣样斑），其中53.8%的色素获得了完全改善，30.8%的色素获得了明显改善，7.7%的色素达到了中等改善和轻度改善的；达到至少50%清除率所需的平均治疗次数为：黄褐斑4.5次、雀斑1次、黑子1.5次和咖啡斑1次；患有颧部褐青色痣的患者在总共6次治疗后没有达到50%的清除率，可能由于病例数少需要进一步的大规模研究来阐明临床疗效；同时，每次治疗后评估不良反应发现，大部分是轻微和短暂的，最常见的不良反应是轻度至中度红斑和水肿；炎症后色素沉着过度率为4.8%，6.5%的患者治疗后出现水泡。此外，Kung KY等[16]通过此项研究结果与755 nm皮秒激光的回顾性研究进行了比较发现，在治疗咖啡斑和雀斑方面的两种方法疗效相当，使用超皮秒激光的雀斑患者在两次治疗后都获得了完全改善，而使用755 nm皮秒激光的只有中度改善；对于咖啡斑患者使用超皮秒激光50%的患者获得了完全改善，50%的患者获得了明显改善，使用755 nm皮秒激光时，明显改善40%，中度改善60%。Ohshiro T等[17]进行了一项类似研究，主要评估了两种皮秒激光治疗太田痣（n=6）和蒙古斑（n=4），7例患者接受了755 nm翠绿宝石皮秒激光治疗，而3例患者接受了1064 nm超皮秒激光治疗，所有患者以不同的时间间隔进行3次治疗在3个月后进行随访，1064 nm超皮秒激光与755nm皮秒激光在所有处病灶中均实现了50%～94%的改善；从不良反应结果来看755 nm皮秒激光组出现短暂性色素沉着，而1064 nm超皮秒激光组出现短暂性的红斑、水肿，但无色素改变。由此可见，具有超短脉宽的超皮秒激光疗效及留有色素沉着方面优于其他激光。目前，国内对于超皮秒激光治疗黄褐斑的研究项目也在持续进行中，其中张少华[18]评估了PicoWay超皮秒Resolve（1064 nm和532 nm）治疗黄褐斑的关键技术应用研究，结果表明3次治疗后黄褐斑MASI评分明显降低、好转率与患者满意率均处于较高水平，且超皮秒激光治疗黄褐斑后复发率低、不良反应小、安全性高。脂溢性角化病又称老年疣，皮損可发生于除口腔黏膜、手掌和足底之外的任何部位。石葭茵等[19]应用超皮秒激光治疗面部脂溢性角化病评价其疗效及安全性，并探讨治疗前后护理体会，参与治疗60例患者均安全完成试验，结果显示总有效率达100.00%，治疗后患者均出现不同程度短暂红斑及色素沉着，可短期内恢复正常皮肤，证实了超皮秒激光治疗脂溢性角化病的疗效及安全性，但是作者认为，对于明显较大的高于表皮的增生性疣体，皮秒级激光相较于其他剥削性激光不具优势，需多次治疗且费用昂贵。

2.3 面部光老化改善 皮膚的光老化典型的临床表现有皱纹增多、毛孔粗大、皮肤松弛、毛细血管扩张等。在光学显微镜及电子显微镜下观察皮肤光老化，发现主要是真皮中弹性纤维及胶原纤维变化明显。而超皮秒激光因其具有特殊的全息衍射点阵技术，利用光机械作用可以在更多的在真皮内形成真皮空泡，启动创伤修复机制，促进弹性纤维及胶原纤维新生，改善面部光老化[8]。Wu DC等[20]通过一项随机双盲半脸对照研究，比较了超皮秒激光Resolve与1927 nm点阵铥激光治疗面部光老化的疗效，结果显示两种激光疗效无明显差异，治疗后均显著改善了皮肤弹性、红斑、角化、肤色不均以及皮肤质地，效果可持续6个月，但超皮秒激光治疗后所出现的在红斑、水肿、结痂、瘙痒等不良反应都较1927 nm点阵激光轻，治疗中疼痛度两者相当。Zhang M等[21]同样通过半脸随机对照研究比较1064 nm超皮秒激光Resolve与1064 nm、532 nm超皮秒激光Resolve治疗面部光老化，短期组织切片结果显示表皮内空泡以及真皮的出血，长期组织切片结果显示真皮乳头层新生胶原纤维增加，分布更加质密、有序，同时还检测到伸长的、有序的弹性纤维，组织病理检测进一步证实了超皮秒激光Resolve可以改善光老化。国内报道了祝立丽等[22]使用超皮秒激光对15例FitzpatrickⅢ～Ⅳ型女性患者面部毛孔粗大进行治疗，在接受3次治疗后盲法评估显示，毛孔粗大改善效果显著，受试者满意率为86.67%，治疗疼痛感较轻，不良反应包括轻微刺痛、红斑、水肿和紫癜，除了毛孔粗大情况得到改善，面部肤色和肤质也有所提升，且部分患者的眼周细纹及黄褐斑得到了改善。上述研究结果均证实了超皮秒激光能够有效、安全地改善光老化。

2.4 治疗萎缩性痤疮瘢痕 痤疮是毛囊皮脂腺单位的慢性炎症性皮肤病，在炎症过程中导致新生胶原与基质降解不平衡，因此会产生萎缩性或增生性瘢痕。传统的痤疮瘢痕光电治疗方法是使用剥脱性点阵激光，然而，对深肤色人种而言可能会遗留长时间的炎症后色素沉着。随着超皮秒激光Resolve的发展，Bernstein EF等[23]分别比较1064 nm和532 nm超皮秒激光治疗面部痤疮瘢痕的疗效，结果显示81%患者面部痤疮瘢痕较治疗前有改善，改善程度最高达60%，治疗后仅出现短暂的轻致中度红斑、水肿、瘀斑和紫癜，27例患者中11例为Fitzpatrick皮肤分型为Ⅳ～Ⅵ型的患者，治疗后也未出现色素沉着过度沉积的情况。因此作者认为，超皮秒激光可以安全、有效的改善深肤色患者痤疮瘢痕，但是1064 nm与532 nm两种波长激光在治疗效果及安全性无明显差异。Shi Y等[24]对比研究了使用超皮秒激Resolve和1540 nm非剥脱点阵激光治疗萎缩性痤疮瘢痕的疗效和安全性，结果显示超皮秒激光对于所有类型的痤疮瘢痕都有明显改善，在冰锥型（V型）和厢车型（U型）上效果尤为明显，且优于非剥脱点阵激光，对于滚轮型（M型）效果不明显，非剥脱点阵激光则主要在V型/M型痤疮瘢痕上有明显改善，但对于U型痤疮瘢痕没有改善效果；接受超皮秒激光治疗的患者报告的术后红斑发生率更高，接受非剥脱点阵激光的治疗即刻疼痛度更加明显，而水肿、渗出、紫癜等长期不良反应在两组间无明显差异。由此可见，超皮秒激光可有效治疗轻、中度痤疮瘢痕，但超皮秒激光与其他激光治疗痤疮瘢痕的对比试验较少，需要进一步的临床研究来阐明其优势。

3 总结

超皮秒激光用于文身色素的祛除已取得了良好的效果，且在近几年的研究中已开始用于治疗色素性增加性皮肤病、光老化和痤疮萎缩性瘢痕。在现有应用超皮秒激光的小型研究来看，超皮秒激光具有效果理想、疼痛较轻、术后不良反应轻微、停工期短等优点，即使在较深的皮肤类型中也是如此。但是，由于我国引进超皮秒激光的时间较短，需要更多更权威的临床研究来评估超皮秒激光在临床皮肤病学中的应用。

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编辑 扶田