background image
Skin
Vol 16
Nr 4
2013
7
tweede foton. Dit proces van gestimu-
leerde emissie
geeft aanleiding tot
het uitstralen van twee fotonen met
dezelfde golflengte, richting en fase
(Figuur 1c) (3).
De energie die nodig is om dit proces
te activeren is afkomstig vanuit een
energiebron of pomp. Door absorp-
tie van de energie zullen meer ato-
men overgaan naar de geëxciteerde
toestand. Wanneer in een systeem
het aantal geëxciteerde atomen gro-
ter is dan het aantal atomen in de
grondtoestand, spreekt men van een
populatie-inversie. Eenmaal een po-
pulatie-inversie
is ontstaan en zolang
er energie wordt geleverd aan het
systeem, zullen de in-fase-uitgezon-
den-fotonen andere atomen in ge-
exciteerde toestand beïnvloeden en
aanleiding geven tot verdere gestimu-
leerde emissie van in-fase-fotonen. In
een optische laserholte resulteert deze
kettingreactie tot versterking van het
licht en uiteindelijk tot het uitzen-
den van een coherente stralenbundel,
laserlicht.
KARAKTERISTIEKEN VAN LASER-
LICHT
Een laser is opgebouwd uit 3 componen-
ten: een lasermedium, optische caviteit
en een energiebron. Laserlicht heeft een
aantal eigenschappen waardoor het zich
onderscheidt van licht dat uitgezonden
wordt door conventionele lichtbron-
nen. Laserlicht is monochromatisch. De
stralen die uitgezonden worden hebben
één karakteristieke golflengte. Hoe kor-
ter de golflengte, hoe hoger de energie
per foton, maar hoe kleiner de pene-
trantie doorheen biologische weefsels.
Omgekeerd geldt ook, hoe groter de
golflengte, hoe lager de energie en hoe
dieper de penetratie (4). De lichtbundel
is coherent: alle stralen zijn in fase zowel
in plaats als in tijd. Verder stuurt de laser
een gecollimeerde lichtbundel uit. De
stralen lopen parallel en divergeren niet.
OPTISCHE EIGENSCHAPPEN
VAN DE HUID (FIGUUR 2)
Een laserbehandeling op de huid kan
gepaard gaan met absorptie, verstrooi-
ing, reflectie en transmissie van het licht.
Absorptie
van de straling door chromofo-
ren in de huid is essentieel om een klinisch
effect te verkrijgen (5). De belangrijkste
endogene chromoforen in de huid zijn
melanine, oxyhemoglobine, water en col-
lageen. Het absorptiespectrum van me-
lanine omvat uv-straling (uv), zichtbaar
licht en infrarood (IR). Oxyhemoglobine
heeft een maximale absorptie van uv A,
blauw (400nm), groen (541nm) en geel
(577nm) licht. Water absorbeert goed IR-
stralen en collageen absorbeert stralen in
het zichtbare spectrum en dicht bij het IR-
spectrum (5). Tatoeage-inkt is een voor-
beeld van een exogeen chromofoor.
Verstrooiing
van licht is minimaal in de
epidermis, maar neemt toe in de dermis
door aanwezigheid van collageen. De
mate waarin licht in de dermis verstrooid
wordt is omgekeerd evenredig met de
golflengte van het licht. Hoe groter de
golflengte, hoe minder verstrooiing op-
treedt in de huid (5).
Reflectie en transmissie
zijn minder
belangrijk voor het klinische effect van
straling op de huid. Licht wordt steeds
voor 4-7% gereflecteerd aan de opper-
vlakte van de huid (6).
SELECTIEVE FOTOTHERMOLYSE
EN LASERPARAMETERS
Het concept `selectieve fotothermolyse'
werd in 1983 ontwikkeld door Anderson
en Parrish. Deze theorie beschrijft de
mogelijkheid om selectief chromoforen
te vernietigen zonder thermale schade
te berokkenen aan omliggende normale
weefsels. Om aan de criteria van selec-
tieve fotothermolyse te voldoen, zijn er
drie eigenschappen van laserlicht van
belang: de golflengte, de pulsduur en de
energiedensiteit. Deze laserparameters
moeten voor elke indicatie aangepast
worden om maximale destructie van het
chromofoor te bekomen met zo min mo-
gelijk collaterale thermale schade (2).
De golflengte moet overeenstemmen
met de absorptiekarakteristieken van
het chromofoor. Het is belangrijk dat er
een maximaal verschil bestaat tussen de
Figuur 1: (a) Absorptie van een energetisch foton door een elektron met overgang naar een geëxciteerde toestand. (b) Spontane emissie van een
foton door terugkeer van een elektron van zijn geëxciteerde toestand naar de grondtoestand. (c) Gedwongen terugkeer van een geëxciteerd
elektron naar de grondtoestand na stimulatie door een eerste foton met gestimuleerde emissie van een tweede foton met dezelfde golflengte,
richting en fase als het eerste foton.
Bron: http://emedicine.medscape.com/article/838099-overview