Biofísica dos lasers para resurfacing facial

O conceito de fototermólise seletiva permite ao cirurgião selecionar o comprimento de onda do laser que é absorvido ao máximo pelo componente do tecido alvo – o cromóforo tecidual. O principal cromóforo para lasers de dióxido de carbono e érbio:YAG é a água. É possível traçar uma curva que reflita a absorção da energia do laser pela água ou outros cromóforos em diferentes comprimentos de onda. É necessário lembrar sobre outros cromóforos que podem absorver uma onda desse comprimento. Por exemplo, em um comprimento de onda de 532 nm, a energia do laser é absorvida pela oxihemoglobina e pela melanina. Ao escolher um laser, é necessário considerar a possibilidade de absorção competitiva. O efeito adicional de um cromóforo competitivo pode ser desejável ou indesejável.

Nos lasers modernos utilizados para depilação, o cromóforo alvo é a melanina. Essas ondas também podem ser absorvidas pela hemoglobina, que é um cromóforo competitivo. A absorção pela hemoglobina também pode causar danos aos vasos sanguíneos que irrigam os folículos capilares, o que é indesejável.

A epiderme é composta por 90% de água. Portanto, a água serve como o principal cromóforo para os lasers modernos de resurfacing da pele. Durante o resurfacing a laser, a água intracelular absorve a energia do laser, ferve e evapora imediatamente. A quantidade de energia que o laser transfere para o tecido e a duração dessa transferência determinam o volume de tecido evaporado. Ao resurfacing da pele, é necessário evaporar o cromóforo principal (água), transferindo uma quantidade mínima de energia para o colágeno circundante e outras estruturas. O colágeno tipo I é extremamente sensível à temperatura, desnaturando-se a uma temperatura de +60... +70 °C. Danos térmicos excessivos ao colágeno podem levar a cicatrizes indesejadas.

A densidade de energia de um laser é a quantidade de energia (em joules) aplicada à superfície de um tecido (em cm²). Portanto, a densidade de energia é expressa em J/cm². Para lasers de dióxido de carbono, a energia crítica para superar a barreira de ablação do tecido é de 0,04 J/cm². Para o resurfacing da pele, geralmente são utilizados lasers com energia de 250 mJ por pulso e tamanho de ponto de 3 mm. Os tecidos esfriam entre os pulsos. O tempo de relaxamento térmico é o tempo necessário para o tecido esfriar completamente entre os pulsos. O resurfacing a laser utiliza energias muito altas para vaporizar o tecido alvo quase imediatamente. Isso permite que o pulso seja muito curto (1000 μs). Consequentemente, a condução de calor indesejada para os tecidos adjacentes é minimizada. A potência específica, geralmente medida em watts (W), leva em consideração a densidade de energia integrada, a duração do pulso e a área da área tratada. Um equívoco comum é que menor densidade de energia e densidade de potência reduzem o risco de cicatrizes, quando na verdade, menor energia ferve a água mais lentamente, causando mais danos térmicos.

O exame histológico de biópsias realizadas imediatamente após o resurfacing a laser revela uma zona de vaporização e ablação do tecido, com uma zona basofílica de necrose térmica subjacente ao tecido. A energia da primeira passagem é absorvida pela água na epiderme. Uma vez na derme, onde há menos água para absorver a energia do laser, a transferência de calor causa maior lesão térmica a cada passagem subsequente. Idealmente, uma maior profundidade de ablação com menos passagens e menos lesão térmica condutiva resulta em menor risco de cicatrização. O exame ultraestrutural da derme papilar revela fibras de colágeno menores organizadas em feixes de colágeno maiores. Após o resurfacing a laser, à medida que o colágeno é produzido na derme papilar, moléculas associadas à cicatrização de feridas, como a glicoproteína tenascina, se acumulam.

Os lasers de érbio modernos podem emitir dois feixes simultaneamente. No entanto, um único feixe no modo de coagulação pode aumentar os danos ao tecido circundante. Esse tipo de laser causa maior dano térmico devido à maior duração do pulso e, portanto, ao aquecimento mais lento do tecido. Por outro lado, o excesso de energia pode causar evaporação mais profunda do que o necessário. Os lasers modernos danificam o colágeno com o calor gerado durante o desgaste. Quanto maior o dano térmico, maior a síntese de novo colágeno. No futuro, lasers de desgaste que sejam bem absorvidos por água e colágeno poderão encontrar aplicação clínica.

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