Prawa fizyki pod ręką

Znajomość fizyki laserów pomaga omijać urządzenia niewiadomego pochodzenia, emitujące niestandaryzowane promieniowanie o złych parametrach, przewidywać reakcję tkanki i efekty zabiegów oraz ograniczać ryzyko powikłań. W przypadku laseroterapii granica pomiędzy dawką skuteczną a niebezpieczną jest naprawdę wąska.

Skuteczność zabiegu zależy od operatora. Chcąc uzyskać optymalny efekt laseroterapii, musimy brać pod uwagę prawa optyki, jakim podlega promieniowanie lasera padającego na tkankę. Aby wykorzystać w pełni jego wyjątkowe cechy, konieczne jest zapewnienie mu najlepszych warunków do wnikania i absorpcji oraz ograniczenie rozproszenia i odbicia. Światło światłu nierówne. Wiele odróżnia wiązkę laserową od światła białego. Przede wszystkim:

• wiązka jest emitowana w określonym kierunku, a tworzące ją promienie biegną równolegle, 
• w przekroju poprzecznym wiązki rozkład promieniowania jest opisany krzywą Gaussa, dla której największe natężenie występuje na osi,
• promieniowanie jest spójne i wysoce monochromatyczne,
• wiązkę można zogniskować prostym układem optycznym, co pozwala na koagulację lub odparowanie tkanki na małym obszarze.

Transmisja

Prawidłowo przeprowadzony zabieg zapewnia odpowiednią transmisję, czyli głębokość wnikania. Zależy ona od parametrów promieniowania, a nie od czasu naświetlania, który wyraża całkowitą ilość przenikających fotonów. Osiąganie przez wiązkę promieniowania kolejnych warstw tkanki wiąże się ze zmniejszaniem się niesionej przez nią energii. 

W praktyce należy brać pod uwagę średnicę plamki promieniowania elektromagnetycznego i jego moc. Czasem dobór parametrów wymaga osiągnięcia równowagi między maksymalną głębokością wnikania a osiąganą gęstością energii. Jest to ważne szczególnie przy usuwaniu tatuaży i makijażu permanentnego, kiedy z zabiegu na zabieg pozostaje coraz mniej barwnika na coraz większej głębokości. Podobnie jest z usuwaniem rumienia i naczyniaków. Dlatego warto wykonywać pierwsze zabiegi maksymalnie wysokimi dawkami, zachowując margines bezpieczeństwa. To jednak wymaga doświadczenia operatora. Jeżeli doświadczenia brakuje, lepiej zachować ostrożność niż doprowadzić do powikłań.

Wykonując procedury w okolicy oczu długościami fal pochłanianymi przez melaninę czy hemoglobinę, koniecznie należy tak ustawiać końcówkę zabiegową, aby linia przebiegu promieniowania nie przechodziła przez gałkę oczną osoby poddawanej zabiegowi. Skierowanie jej „od oka” daje nam pewność, że nie dojdzie do transmisji i kumulacji energii w siatkówce, gdzie melanina pochłania nadmiar światła wpadającego do oka.

Absorpcja

Drugim ważnym czynnikiem jest absorpcja promieniowania, która jest uzależniona od zawartości absorbentów. Najpopularniejszymi z nich są m.in. woda, melanina i hemoglobina. Wiązka zaabsorbowana nie przenika dalej, dlatego absorpcja pozostaje we wzajemnej zależności z transmisją w głąb tkanek. Dotarcie do wybranych struktur uwarunkowane jest doborem odpowiedniej długości fali, a tym samym rodzaju lasera. W zakresie promieniowania o długości od 600 do1200 nm występuje tzw. okienko optyczne skóry. Jego istnienie jest związane z małymi współczynnikami rozpraszania i pochłaniania promieniowania z wymienionego zakresu. Dzięki temu może ono głębiej wnikać w tkanki. 
Reakcję absorbenta na pochłonięcie promieniowania dość łatwo przewidzieć. Jest wprost proporcjonalna do jego wysycenia. Najczęściej w wyniku absorpcji dochodzi do zamiany energii świetlnej w cieplną i w następstwie tego do koagulacji, cięcia, odparowania i spopielenia. 
Jednak czasem to, co widzimy gołym okiem, okazuje się mieć budowę inną, niż się spodziewamy, i nie występuje reakcja na promieniowanie. Dzieje się tak z tatuażami pourazowymi lub wykonanymi żelem z długopisu, gdyż ich cząsteczki nie rozpadną się w wyniku kumulacji energii impulsu. Wielokrotne próby mogą doprowadzić do oparzenia skóry, a barwnik i tak pozostanie. 

Innym przykładem są włosy. Nasze oko może widzieć świetnie depilujący się kolor czarny, za który odpowiada melanina czarna, ale absorpcja będzie słabsza, jeżeli do tego barwnika dołączy ta nadająca włosom brązowy odcień, albo może jej w ogóle nie być, gdy kolor pochodzi z feomelaniny – melaniny czerwonej. Nie łatwiej jest z zamykaniem naczyń. Hemoglobina utlenowana absorbuje długość fali np. 532 nm, ale dezoksyhemoglobina już 1064 nm. Przykłady można podawać bez końca.

Absorpcja może nas też czasami zaskakiwać. Nawet kilkumilimetrowa odległość od zmiany barwnikowej bywa zbyt małym dystansem, aby ta silnie wysycona melaniną powierzchnia nie zaabsorbowała promieniowania. Dlatego znamiona barwnikowe w czasie depilacji czy podczas zamykania naczyń dobrze jest zabezpieczać białym plasterkiem lub białym kremem. Z tego samego powodu zaleca się stosowanie białej bielizny i białych okładów na fotele zabiegowe. Naświetlenie ciemnych materiałów może skończyć się ich uszkodzeniem, a niekiedy nawet zapaleniem.

Rozproszenie i odbicie

Oprócz transmisji i absorpcji zachodzą zjawiska niekorzystne – rozproszenie i odbicie. Z tego powodu tylko część mocy wyjściowej promieniowania zostaje zaabsorbowana przez tkanki czy barwniki. Najistotniejsze straty energii, sięgające 20–40%, wynikają ze zjawiska odbicia. Światło odbite jest nie tylko bezpowrotnie stracone dla potrzeb terapii, ale również może stanowić zagrożenie dla oczu klienta i personelu.