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Erfahren Sie mehr über die Entwicklung ästhetischer Laser von ihren theoretischen Ursprüngen bis hin zu den fortschrittlichen medizinischen Geräten, die wir heute haben.

Die Ursprünge der Lasertechnologie gehen auf das Jahr 1900 zurück, als Max Planck, ein deutscher theoretischer Physiker, die Beziehung zwischen Energie und Strahlungsfrequenz entdeckte und zu dem Schluss kam, dass Energie nur in diskreten Brocken, den sogenannten „Quanten“, emittiert oder absorbiert werden kann.

1905 schlug der Physiker Albert Einstein vor, wie Licht seine Energie in Brocken abgibt, die durch Photonen-diskrete Quantenteilchen dargestellt werden.1 Später, im Jahr 1916, führte er das Konzept der stimulierten Emission ein: Photonen könnten durch Wechselwirkung mit angeregten Atomen oder Molekülen stimulieren die Emission neuer Photonen mit der gleichen Frequenz, Phase, Polarisation und Richtung wie das erste.2

Der amerikanische Physiker Theodore Maiman entwickelte als erster einen Laser für die klinische Anwendung.1 1960 stellte er einen Laser vor, der aus einem Rubinstab besteht, der Lichtenergie bei 694 nm emittiert. 3 1963 berichtete der amerikanische Chirurg Leon Goldman, ein Pionier bei der Anwendung von Lasern bei dermatologischen Erkrankungen, über die Auswirkungen von Maimans Rubinlaser auf die selektive Photozerstörung pigmentierter Hautelemente wie schwarzes Haar.

„Andere Entwicklungen und klinische Anwendungen folgten bald in einer Flut von veröffentlichten Arbeiten“, sagt Melanie D. Palm, MD, MBA, medizinische Direktorin von Art of Skin MD in Solana Beach, Kalifornien, und ehrenamtliche klinische Professorin der Abteilung für Dermatologie an der University of California San Diego. Goldman erläuterte weiterhin die Verwendung von Rubin- und gütegeschalteten Lasern zur Entfernung von Tätowierungen und pigmentierten Läsionen, während er den Argonlaser für vaskuläre Läsionen und Kohlendioxidlaser für die Zerstörung von Hautläsionen untersuchte. Im Laufe des nächsten Jahrzehnts entwickelten sich Fortschritte in der dermatologischen Photochirurgie, einschließlich der Einführung der photodynamischen Therapie, der lichtbasierten Wundheilung und der Entwicklung des Nd:YAG-Lasers (Neodym: Yttrium-Aluminium-Granat) für vaskuläre Läsionen.

Nach den 1960er Jahren war der vielleicht größte Sprung nach vorne auf dem Gebiet der Hautlaser die Entwicklung der Theorie der selektiven Photothermolyse durch die Dermatologen Rox Anderson und John Parrish im Jahr 19834, sagt Dr. Palm. Ihr Artikel klärte die Gewebe-Laser-Interaktion auf, die zur selektiven Zerstörung einer beabsichtigten Zielstruktur führt, die als Chromophor bezeichnet wird.

Laserenergie einer vorbestimmten Wellenlänge wurde vorzugsweise von einem Chromophor absorbiert, wodurch das Ziel stärker als umgebende Strukturen eine thermische Absorption erzeugte, was zu einer selektiven Gewebeerwärmung und -zerstörung führte. 

In den 1990er Jahren wurden Roboter-Scangeräte entwickelt, die es erlaubten, den Laserstrahl gleichmäßig und präzise über die Behandlungsstelle zu bewegen. „Diese Scanner halfen dabei, übermäßige Gewebeverletzungen durch Ãœberbehandlung von Gewebe zu vermeiden, indem sie zu lange an derselben Stelle verweilten“, sagt Matthew Kelleher, MD, zertifizierter Dermatologe, Premier Dermatology, Crest Hill, Illinois. „Scanner haben auch den nächsten Fortschritt eingeleitet kutane Laserchirurgie-ablative Oberflächenerneuerung. " Oberflächenerneuernde Laser erzeugten eine kontrollierte Wunde in der Epidermis und Dermis, um das Kollagenwachstum, die Hautstraffung und die Faltenreduktion zu fördern diese Verfahren“, sagt Dr. Kelleher. 

Auf der anhaltenden Suche nach Lasertechnologie, um die Hautoberfläche sicher zu erneuern und Falten und Narben nachhaltig zu behandeln, wurde mit der Entwicklung der fraktionierten Lasertechnologie der nächste große Fortschritt in der kutanen Laserchirurgie erzielt. Die fraktionierte Thermolyse (FT) wurde erstmals von Huzaira und Kollegen beschrieben5 und die ersten Geräte waren im Jahr 2004 erhältlich. Einfach ausgedrückt bedeutet dies, dass „FT ein Muster kleiner Laserverletzungen mit dazwischenliegenden ‚Skip‘-Bereichen erzeugt, um die Wundheilung zu fördern“, sagt Dr. Kelleher . „Dies ermöglicht eine tiefe Gewebeverletzung ohne lange Erholung, Ausfallzeiten, Narbenbildung und Hypopigmentierung der vorherigen vollständig ablativen Hauterneuerung. Fraktionierte Laser haben unsere Fähigkeit zur sicheren und effektiven Behandlung von Falten, Hautschlaffheit, Tonus, Textur, Dyschromie und Narben verändert. "

Heutzutage haben Laser und Lichtgeräte die Fähigkeit, Gefäßläsionen aller Art wiederzubeleben, zu verjüngen und zu behandeln, sagt Mark Nestor, MD, Ph.D., Direktor des Zentrums für kosmetische Verbesserung und Zentrum für klinische und kosmetische Forschung in Aventura, Fla . Sie können auch Fett entfernen und modulieren, den Körper umformen, unerwünschte Haare entfernen und auch Haare wachsen lassen.

„Wir können mit weniger Ausfallzeiten und mehr Wirksamkeit schöne Ergebnisse erzielen und mit einem höheren Maß an Sicherheit bei mehr Hauterkrankungen, selbst bei solchen, die wir in der Vergangenheit nicht sicher behandeln konnten“, sagt Jason N. Pozner, MD, Medical Director and Plastic Chirurg, Sanctuary Plastic Surgery, Boca Raton, Florida. "Es gibt weniger verräterische Anzeichen einer Behandlung, die auch den Anforderungen der Verbraucher entspricht." Zum Beispiel sind weniger Fälle von Hypo- und Hyperpigmentierung aufgetreten, da die Technologien für mehr Hauttypen sicherer geworden sind. "Diese Fortschritte stellen einen Quantensprung gegenüber der Technologie dar, die wir noch vor ein oder zwei Jahrzehnten hatten."

Trotz Erfolgen gibt es immer Raum für Fortschritte. „Patienten wünschen sich bessere Optionen zur Hautstraffung und Fettentfernung, die in weniger Behandlungssitzungen zu dramatischeren Ergebnissen führen können“, sagt Dr. Pozner. „Heute stehen Dermatologen und plastischen Chirurgen mehr Plattformen zur Verfügung, die angepasst, erweitert und aktualisiert werden können, wenn neue Handstücke hinzugefügt werden. Diese Systeme ermöglichen es Ärzten, mit besseren, schnelleren Behandlungen für eine Vielzahl von Erkrankungen kostengünstiger auf dem Laufenden zu bleiben. "

Bei der Laser-Haarentfernung, sagt Dr. Palm, wäre die ultimative Errungenschaft die relative Entfernung von eumelaninfreien Haarfollikeln wie weißen, roten, grauen und blonden Haaren. "Derzeit können keine Laser-Haarentfernungsgeräte dies effektiv tun", sagt Dr. Palm. Und es gibt immer noch Einschränkungen bei der Verjüngung dunklerer Fitzpatrick-Hauttypen, die reich an Melanin sind. „Derzeit können wir Lasergeräte mit längerer Wellenlänge wie Nd:YAG-Laser oder Infrarotlaser bei dunkleren Hauttypen mit konservativeren Lasereinstellungen und Hautkühlung vor, nach und während der Behandlung verwenden, um farbige Haut erfolgreich zu behandeln“, so Dr . Palme.

Die Behandlungszeit für einige Verfahren ist eine weitere Lücke in der aktuellen Lasertechnologie. "Die Fähigkeit, ein ganzes Gesicht oder einen ganzen Körper in Sekunden oder Minuten zu behandeln, muss noch entwickelt werden", sagt Dr. Palm.

Dr. Kelleher nennt mehrere Bereiche, die verbessert werden müssen, beginnend mit der Fähigkeit, Falten zu beseitigen und den Hautton und die Textur zu verbessern. "Wir können die Haut mit Lasern immer noch nicht wesentlich straffen", sagt er. „Eine bessere Fähigkeit, Talgdrüsen anzusprechen und Akne erfolgreich mit Lasern zu behandeln, könnte möglicherweise den Einsatz von Medikamenten wie Isotretinoin eliminieren. Die häufige Patientenbeschwerde über zu fettige Haut muss noch gelöst werden. Die Fähigkeit von Lasern, unerwünschtes Fett sicher, bequem und im Wesentlichen zu entfernen, fehlt. Die Laserbehandlung von nicht-melanozytärem Hautkrebs steckt noch in den Kinderschuhen und wird noch nicht weit verbreitet eingesetzt. Die Laserbehandlung von Melanomen ist im Wesentlichen nicht existent. "

EINE VIELVERSPRECHENDE ZUKUNFT FÃœR LASER

Energiebasierte Geräte entwickeln sich weiter; Weitere Entwicklungen kommen aus verschiedenen Teilen der Welt, insbesondere aus Asien. „Durch die bessere Visualisierung von Strukturen mit der optischen Kohärenztomographie können wir die Patientenergebnisse verbessern“, so Dr. Pozner. „Wir können die Behandlungen mit den richtigen Einstellungen weiter anpassen, um optimale Ergebnisse für jeden einzelnen Patienten zu erzielen. Wir verwenden heute häufiger Kombinationsbehandlungen und haben uns von Gesichts- zu Off-Face-Zielen (z. B. Brust, Nacken, Hände, Beine) verlagert und behandeln oft mehr als einen Bereich in einer einzigen Sitzung. "

Ein weiterer Bereich potenzieller Vorteile ist die Möglichkeit, Gewebe mit Lasern in vivo abzubilden. „Dies könnte eine Echtzeit-Diagnose ermöglichen, ohne dem Patienten invasiv Gewebe zu entnehmen“, sagt Dr. Kelleher. "Dies könnte eine genauere und sofortige Bestätigung der Geweberänder bei der Behandlung von Hautkrebs ermöglichen."

Susan Van Dyke, MD, medizinische Direktorin und Gründerin von Van Dyke Aesthetics, einer Praxis von Platinum Dermatology Partners in Paradise Valley, Arizona, sieht die Verwendung von Lasern als Arzneimittelabgabesysteme vor. "Es wird viel daran gearbeitet, Wege zu finden, um hochaktive Medikamente und Substanzen sicher auf Behandlungsbereiche zu konzentrieren", sagt sie. Beispiele sind Steroide zur Reduzierung hypertropher Narben, Minoxidil zur Stimulierung des Haarwachstums, Bimatoprost zur Förderung der Pigmentierung, plättchenreiches Plasma zur Verbesserung der Heilung und zur Auslösung der Kollagen- und Elastinproduktion, Hydrochinon zur Reduzierung von Melasmen und postinflammatorische Hyperpigmentierung. "Die kosmetischen Möglichkeiten sind endlos, ebenso wie medizinische Anwendungen wie die Behandlung von mykotischen Erkrankungen, kutanen Neoplasien und Psoriasis, um nur einige zu nennen."

BTL und Sciton. Dr. Kelleher ist ein unbezahlter KOL für Syneron Candela. Dr. Nestor ist Berater, Sprecher und/oder Beiratsmitglied für Aerolase, Pulse Biosciences, Rohrer Aesthetics, Sensus Healthcare und Thermi und hat Forschungsstipendien von Aerolase und Pulse Biosciences erhalten. Dr. Pozner meldet keine relevanten Angaben.

1. Gianfaldoni S, Tchernev G, Wollina U, Fioranelli M, Grazia Roccia M, Gianfaldoni R, et al. Ein Überblick über Laser in der Dermatologie: Vergangenheit, Gegenwart und ... die Zukunft (?) Open Access Maced J Med Sci. 25. Juli 2017; 5 (4): 526-530. Online veröffentlicht am 23. Juli 2017. 2. Einstein A. Zur Quantentheorie der Strahlung. Physikalische Gesellschaft Zürich. 1916; 18: 47-62. 3. Maiman TH. Stimulierte optische Strahlung in Rubin. Natur Volumen. 1960 6. August; 187: 493-494. 4. Anderson RR, Parrish JA. Selektive Photothermolyse: Präzise Mikrochirurgie durch selektive Absorption gepulster Strahlung. Wissenschaft. 1983 29. April; 220 (4596): 524-527. 5. Bogdan Allemann I, Kaufman J. Fractional Photothermolysis – ein Update. Laser Med Sci. 2010; 25 (1): 137-144.