论文部分内容阅读
[摘要]目的：探讨新型YAG激光去除皮肤细胞色素的机理。方法：用8种不同能量密度的YAG激光，作用于新西兰大白兔的纹身皮肤区，观察其结果。结果：YAG激光治疗色素病变可以消失，色素细胞呈现空泡状，但色素细胞轮廓的框架仍可完整保留，色素细胞周围组织并未受损伤仍可存活，并可见巨噬细胞增多，该细胞内出现色素颗粒。结论：YAG激光只破坏色素颗粒或色素细胞，而邻近的正常细胞不被破坏，是目前治疗皮肤色素性疾病较有效的、副作用较小的方法。
[关键词]激光；色素；黑色纹身；机理
[中图分类号]R616.4 [文献标识码]A [文章编号]1008-6455（2009）01-0078-03
Analyze the role of 755nmYAG laser to remove black tattooing pigment
SHEN Lei,LI Jing-ping,GAO Heng-yu
(Department of Anatomy,Qiqihaer Medical College,Qiqihaer 161006,Heilongjiang,China)
Abstract:ObjectiveTo analyse the role of neotype YAG laser to removal skin cytochrome.MethodsWe applied eight kinds of YAG laser to the tattoo skin region of New Zealand adult rabbit,then observed the results.ResultsYAG laser could healing the pigment pathological changes, chromatophore present vacuolus.But the Vallate frame remaining Integrity.The surrounding tissue of chromatophore have not injury and still survival. Macrophage was heightened, pigment granule appear in the cell. ConclusionYAG laser just only destroy pigment granule or chromatophore, adjacent normal cell is noteffected..It is effectual and low side effect method to cure skin pigment disease in the present time.
Key words:laser;pigment;black tattooing;theorem
皮膚纹身斑的去除治疗是个难题，传统的方法有电烧、冷冻、磨皮及植皮等，但这些方法见效不大[1-2]。目前，认为较好的方法是使用Q开关掺钕的钇铝石榴石 (Q-Neodymium:Yttrium Aluminum Garnet，Q-Nd：YAG) 激光治疗纹身，利用选择性光热作用，即光产生的热能选择性地破坏靶组织，而对周围组织损伤较小[3]。但纹身色素清除的具体机制尚不清楚。本项研究的目的是探讨YAG激光作用后，清除纹身色素在细胞水平上的生物学作用机制。
1材料和方法
1.1动物模型的建立：选取新西兰大白兔16只，体重2.25～2.55kg，平均2.41Kg，雌雄不限。随机分成4组，每组4只。用脱毛剂脱去此区域的毛发，在每组兔子脊柱两侧分别选取两块区域，每块大小均约100mm×100mm，24h后，由同一资深美容师用纹眉笔纹上黑色的斑点，每区域每列8个，每排6个，每个斑点直径5.0mm，点与点间距10mm，正常饲养3周。
1.2 激光器的选择：采用美国科仪公司生产的V ersaPulse RC维纳斯皮肤美容激光系统。
1.3 实验方法：16只兔子背部被纹身后至少3周，以脱毛剂脱去新生的被毛；将16只白兔同时充分麻醉，进行激光治疗，755nm激光能量密度分别选择为2、3、4、5、5.5、8、10、12J/cm2。在同一只白兔身上，分别用不同强度YAG激光照射12个纹身点，每种能量密度激光在每个纹身点上照射约3min，一些纹身区域出现红斑, 针状出血点。在照射后即刻，照射后1、2、4周，随机切取每只白兔相应激光能量密度照射的2个纹身点，即每次取材共计32处，制作切片，HE染色。
2结果
2.1 激光治疗前：纹身色素位于真皮乳头层，尤其是血管周围。色素颗粒粗大，密集成团，甚至掩盖了组织结构（如图1）。色素大多位于细胞内，主要是巨噬细胞和纤维母细胞，偶见于肥大细胞；即使位于细胞间质，也发现这些细胞出现在色素的周围。
2.2 激光治疗即刻：最明显的变化是含色素的细胞其完整性受到破坏，细胞内巨大空泡形成，纹身色素有些位于细胞外，比治疗前锐利，数量减少，且较少聚集成团，散在于空泡的边缘。大多数表浅的颗粒发生改变，但深部的颗粒较少发生变化，细胞内色素越多损伤越明显，表皮与真皮连接处基膜完整（如图2）。同时，色素破裂的数目也随能量密度的增加而显著（见表1）。
2.3 激光治疗后1周：出现慢性炎症反应，表现为中性粒细胞、淋巴细胞等在血管周围的浸润。空泡消失。色素颗粒被细胞吞噬位于巨噬细胞和纤维母细胞内，与治疗前相比，色素颗粒变小、模糊、密度降低。皮肤浅层的效果显著优于深部在真皮表层（如图3），色素颜色减淡和破裂的数目随能量密度的增高而明显（见表1）。同时在较高能量密度，当能量密度≥10J/cm2时，常见表皮增生，棘层肥厚，有时可见角朊细胞水肿，基底层液化。
2.4 激光治疗后2周：继续出现慢性炎症反应，一些细小色素区域的组织结构已经趋近正常，色素颗粒大小比较均匀。能量密度≥10J/cm2时，常见表皮过度增生，基底层不连续。
2.5 激光治疗后4周：在血管及附属结构周围有轻度的淋巴细胞浸润。分散的色素又重新聚集，出现色素沉积。但与激光治疗前相比数量减少，体积缩小（如图4）。能量密度≥10J/cm2时，常见表皮细胞分解零乱，出现坏死现象。
3讨论
皮肤色素性疾病，特别是大面积的皮肤色素斑痣的治疗一直是临床上的一个难题。传统的方法有化学剥脱、电烧、冷冻、皮肤磨削、普通CO2激光或红宝石激光、手术切除及植皮等。皮肤色素性疾病有一个共同特点，就是病变细胞和正常细胞的相间存在，所以上述各种方法在去除皮肤病变细胞的同时，其间的正常细胞也难免受损，如病变面积小，邻近的上皮细胞还可爬行修复，大面积的色素性病变则遗留瘢痕，手术切除或植皮的方法更是得不偿失。
根据本实验图2和图3的组织学观察结果，细胞内形成空泡，文身色素散于空泡边缘，数量减少，且较少聚集成团。本文认为主要是YAG激光与生物组织的光致破裂作用引起的。其机理是冲击波空化的形成。YAG激光在瞬间发出1012W/cm2光强密度的超脉冲激光[4]，这是一种高强度低能量的激光，当超脉冲激光被色素组织吸收后，就会产生等离子区。等离子区迅速膨胀可使一些吸收热能的小颗粒（纹身墨、黑色素）骤然受热而发生爆破。光致击穿发生时，光的能量不仅可以被色素沉着的组织吸收，也可以被吸收能力稍弱的周围组织吸收。当激光能量主要集中在色素组织内部时，空化作用就会发生。其生物作用机制主要是机械作用而非热作用，以致在完成治疗后无热损伤，不损伤周围组织，从而使细胞框架可被完整地保留下来[5]，是目前治疗纹身等皮肤色素性疾病较有效、副作用小的方法。
图2～4的病理组织学观察结果，激光照射后一周色素颗粒均变小、模糊、密度降低以及随后的一月，纹身皮肤有炎症反应，可见中性粒细胞、淋巴细胞的浸润，色素颗粒被巨噬细胞吞噬。有学者认为激光照射后色素变性，吞噬细胞内含色素颗粒，吞噬细胞在去除色素中起作用[5]。本实验也观察到在治疗后的炎症反应中，黑色素颗粒碎屑后被分解为小颗粒物质，此时炎症反应愈来愈明显，参与炎症反应的细胞，可在较完整的细胞框架基础上，很快得到修复。由于YAG激光遇到色素颗粒就被吸收，只有当皮肤浅层的色素颗粒被激光粉碎并去除之后，才能作用到较深层的色素颗粒。因此，真皮深部的色素颗粒可能需要经过多次激光照射后才能完全去除，色素颗粒在真皮中的位置越深，需要照射的次数就越多。
本实验观察到色素颗粒破裂的程度与YAG激光的能量密度有关，即能量密度≤5J/cm2时，色素颗粒损伤变化不明显，治疗无明显效果；能量密度≥10J/cm2时，虽然色素颗粒被击打很小，效果非常明显；但皮肤局部出现硬结、坏死、溃疡等表现；而能量密度在5.5J/cm2或8J/cm2的效果明显，皮肤损伤较小。因此，我们认为YAG激光治疗黑色纹身可以采用能量密度为5.5J/cm2或8J/cm2较好。
利用光的特殊波长的互补原理[6]，755nm对黑色素有效，从原理上讲并不适用于治疗皮肤黑色或棕色色素病变。临床上用755nm波长激光治疗者多有继发性色素沉着，这可能是由于用此波长的激光治疗皮肤黑色及棕色色素性疾病可能造成更多的周围正常组织细胞损伤，这与其特殊波长的互补色吸收原则有关。
[参考文献]
[1]SuzanneL,Kilmer.LaserTreatmentofTattoos[J].Lasers Dermatol,1997,15(3):409.
[2]KilmerSL,LeeMS,etal.TheQ-SwitchedNd:YAGlaser(1064nm)effectivelytreatstattoos AcontR,olled.dose respons estudy[J].Arch Dermatol,1993,129:971.
[3] 王玲,陈群英,俞蓉平,等.Q-Nd：YAG激光治疗面部色素性病变的疗效观察[J].中国美容医学,2003,12（6）：587.
[4]TaylorCR,GangeRW,DoverJS,et al.Treatmen to ftattoos by QS witchedru blaser[J].Arch Dermotol,1990,126:893.
[5]刘健航,陈向东,汪蓓清,等.Q开关红宝石、翠绿宝石激光祛除文身等外源性色素的临床观察和实验研究[J].中国激光医学杂志，2001，10（3）：156-160.
[6]周亞宽,黄拔瑞,江成鸿,等.维纳斯QS1064nm与755nm激光治疗太田痣982例临床分析[J].中国美容医学,2003,12（6）：363-364.
[收稿日期]2008-11-13[修回日期]2008-12-10
编辑/何志斌
[关键词]激光；色素；黑色纹身；机理
[中图分类号]R616.4 [文献标识码]A [文章编号]1008-6455（2009）01-0078-03
Analyze the role of 755nmYAG laser to remove black tattooing pigment
SHEN Lei,LI Jing-ping,GAO Heng-yu
(Department of Anatomy,Qiqihaer Medical College,Qiqihaer 161006,Heilongjiang,China)
Abstract:ObjectiveTo analyse the role of neotype YAG laser to removal skin cytochrome.MethodsWe applied eight kinds of YAG laser to the tattoo skin region of New Zealand adult rabbit,then observed the results.ResultsYAG laser could healing the pigment pathological changes, chromatophore present vacuolus.But the Vallate frame remaining Integrity.The surrounding tissue of chromatophore have not injury and still survival. Macrophage was heightened, pigment granule appear in the cell. ConclusionYAG laser just only destroy pigment granule or chromatophore, adjacent normal cell is noteffected..It is effectual and low side effect method to cure skin pigment disease in the present time.
Key words:laser;pigment;black tattooing;theorem
皮膚纹身斑的去除治疗是个难题，传统的方法有电烧、冷冻、磨皮及植皮等，但这些方法见效不大[1-2]。目前，认为较好的方法是使用Q开关掺钕的钇铝石榴石 (Q-Neodymium:Yttrium Aluminum Garnet，Q-Nd：YAG) 激光治疗纹身，利用选择性光热作用，即光产生的热能选择性地破坏靶组织，而对周围组织损伤较小[3]。但纹身色素清除的具体机制尚不清楚。本项研究的目的是探讨YAG激光作用后，清除纹身色素在细胞水平上的生物学作用机制。
1材料和方法
1.1动物模型的建立：选取新西兰大白兔16只，体重2.25～2.55kg，平均2.41Kg，雌雄不限。随机分成4组，每组4只。用脱毛剂脱去此区域的毛发，在每组兔子脊柱两侧分别选取两块区域，每块大小均约100mm×100mm，24h后，由同一资深美容师用纹眉笔纹上黑色的斑点，每区域每列8个，每排6个，每个斑点直径5.0mm，点与点间距10mm，正常饲养3周。
1.2 激光器的选择：采用美国科仪公司生产的V ersaPulse RC维纳斯皮肤美容激光系统。
1.3 实验方法：16只兔子背部被纹身后至少3周，以脱毛剂脱去新生的被毛；将16只白兔同时充分麻醉，进行激光治疗，755nm激光能量密度分别选择为2、3、4、5、5.5、8、10、12J/cm2。在同一只白兔身上，分别用不同强度YAG激光照射12个纹身点，每种能量密度激光在每个纹身点上照射约3min，一些纹身区域出现红斑, 针状出血点。在照射后即刻，照射后1、2、4周，随机切取每只白兔相应激光能量密度照射的2个纹身点，即每次取材共计32处，制作切片，HE染色。
2结果
2.1 激光治疗前：纹身色素位于真皮乳头层，尤其是血管周围。色素颗粒粗大，密集成团，甚至掩盖了组织结构（如图1）。色素大多位于细胞内，主要是巨噬细胞和纤维母细胞，偶见于肥大细胞；即使位于细胞间质，也发现这些细胞出现在色素的周围。
2.2 激光治疗即刻：最明显的变化是含色素的细胞其完整性受到破坏，细胞内巨大空泡形成，纹身色素有些位于细胞外，比治疗前锐利，数量减少，且较少聚集成团，散在于空泡的边缘。大多数表浅的颗粒发生改变，但深部的颗粒较少发生变化，细胞内色素越多损伤越明显，表皮与真皮连接处基膜完整（如图2）。同时，色素破裂的数目也随能量密度的增加而显著（见表1）。
2.3 激光治疗后1周：出现慢性炎症反应，表现为中性粒细胞、淋巴细胞等在血管周围的浸润。空泡消失。色素颗粒被细胞吞噬位于巨噬细胞和纤维母细胞内，与治疗前相比，色素颗粒变小、模糊、密度降低。皮肤浅层的效果显著优于深部在真皮表层（如图3），色素颜色减淡和破裂的数目随能量密度的增高而明显（见表1）。同时在较高能量密度，当能量密度≥10J/cm2时，常见表皮增生，棘层肥厚，有时可见角朊细胞水肿，基底层液化。
2.4 激光治疗后2周：继续出现慢性炎症反应，一些细小色素区域的组织结构已经趋近正常，色素颗粒大小比较均匀。能量密度≥10J/cm2时，常见表皮过度增生，基底层不连续。
2.5 激光治疗后4周：在血管及附属结构周围有轻度的淋巴细胞浸润。分散的色素又重新聚集，出现色素沉积。但与激光治疗前相比数量减少，体积缩小（如图4）。能量密度≥10J/cm2时，常见表皮细胞分解零乱，出现坏死现象。
3讨论
皮肤色素性疾病，特别是大面积的皮肤色素斑痣的治疗一直是临床上的一个难题。传统的方法有化学剥脱、电烧、冷冻、皮肤磨削、普通CO2激光或红宝石激光、手术切除及植皮等。皮肤色素性疾病有一个共同特点，就是病变细胞和正常细胞的相间存在，所以上述各种方法在去除皮肤病变细胞的同时，其间的正常细胞也难免受损，如病变面积小，邻近的上皮细胞还可爬行修复，大面积的色素性病变则遗留瘢痕，手术切除或植皮的方法更是得不偿失。
根据本实验图2和图3的组织学观察结果，细胞内形成空泡，文身色素散于空泡边缘，数量减少，且较少聚集成团。本文认为主要是YAG激光与生物组织的光致破裂作用引起的。其机理是冲击波空化的形成。YAG激光在瞬间发出1012W/cm2光强密度的超脉冲激光[4]，这是一种高强度低能量的激光，当超脉冲激光被色素组织吸收后，就会产生等离子区。等离子区迅速膨胀可使一些吸收热能的小颗粒（纹身墨、黑色素）骤然受热而发生爆破。光致击穿发生时，光的能量不仅可以被色素沉着的组织吸收，也可以被吸收能力稍弱的周围组织吸收。当激光能量主要集中在色素组织内部时，空化作用就会发生。其生物作用机制主要是机械作用而非热作用，以致在完成治疗后无热损伤，不损伤周围组织，从而使细胞框架可被完整地保留下来[5]，是目前治疗纹身等皮肤色素性疾病较有效、副作用小的方法。
图2～4的病理组织学观察结果，激光照射后一周色素颗粒均变小、模糊、密度降低以及随后的一月，纹身皮肤有炎症反应，可见中性粒细胞、淋巴细胞的浸润，色素颗粒被巨噬细胞吞噬。有学者认为激光照射后色素变性，吞噬细胞内含色素颗粒，吞噬细胞在去除色素中起作用[5]。本实验也观察到在治疗后的炎症反应中，黑色素颗粒碎屑后被分解为小颗粒物质，此时炎症反应愈来愈明显，参与炎症反应的细胞，可在较完整的细胞框架基础上，很快得到修复。由于YAG激光遇到色素颗粒就被吸收，只有当皮肤浅层的色素颗粒被激光粉碎并去除之后，才能作用到较深层的色素颗粒。因此，真皮深部的色素颗粒可能需要经过多次激光照射后才能完全去除，色素颗粒在真皮中的位置越深，需要照射的次数就越多。
本实验观察到色素颗粒破裂的程度与YAG激光的能量密度有关，即能量密度≤5J/cm2时，色素颗粒损伤变化不明显，治疗无明显效果；能量密度≥10J/cm2时，虽然色素颗粒被击打很小，效果非常明显；但皮肤局部出现硬结、坏死、溃疡等表现；而能量密度在5.5J/cm2或8J/cm2的效果明显，皮肤损伤较小。因此，我们认为YAG激光治疗黑色纹身可以采用能量密度为5.5J/cm2或8J/cm2较好。
利用光的特殊波长的互补原理[6]，755nm对黑色素有效，从原理上讲并不适用于治疗皮肤黑色或棕色色素病变。临床上用755nm波长激光治疗者多有继发性色素沉着，这可能是由于用此波长的激光治疗皮肤黑色及棕色色素性疾病可能造成更多的周围正常组织细胞损伤，这与其特殊波长的互补色吸收原则有关。
[参考文献]
[1]SuzanneL,Kilmer.LaserTreatmentofTattoos[J].Lasers Dermatol,1997,15(3):409.
[2]KilmerSL,LeeMS,etal.TheQ-SwitchedNd:YAGlaser(1064nm)effectivelytreatstattoos AcontR,olled.dose respons estudy[J].Arch Dermatol,1993,129:971.
[3] 王玲,陈群英,俞蓉平,等.Q-Nd：YAG激光治疗面部色素性病变的疗效观察[J].中国美容医学,2003,12（6）：587.
[4]TaylorCR,GangeRW,DoverJS,et al.Treatmen to ftattoos by QS witchedru blaser[J].Arch Dermotol,1990,126:893.
[5]刘健航,陈向东,汪蓓清,等.Q开关红宝石、翠绿宝石激光祛除文身等外源性色素的临床观察和实验研究[J].中国激光医学杂志，2001，10（3）：156-160.
[6]周亞宽,黄拔瑞,江成鸿,等.维纳斯QS1064nm与755nm激光治疗太田痣982例临床分析[J].中国美容医学,2003,12（6）：363-364.
[收稿日期]2008-11-13[修回日期]2008-12-10
编辑/何志斌