激光超声技术 篇1
管道作为五大运输业之一,在国民经济中起着至关重要的作用。近年来我国油气输送管道里程数增长迅速[1],截止2014 年底,我国已建油气管道总里程约11.7 万公里[2]。当前我国较早建设的油气管道进入事故易发期,而裂纹的扩展成为管道主要的失效方式之一[3,4]。我国规定:管道应当定期进行全面检测,新建管道必须在1 年内检测,以后视管道安全状况每1 至3 年检测1 次[5]。文献[6-7]指出在无损检测技术中,超声波最适合管道检测,检测精度高,且能够适用于不同管径和复杂环境的管道。但常规超声检测技术,例如利用压电传感器产生超声时需要耦合剂,使用时不方便且产生超声带宽较窄。激光超声检测技术作为一种新的检测手段,克服了常规超声技术的不足,具有完全非接触、无需耦合剂、适合远距离检测、激发超声波带宽较宽、空间分辨率高、适用于高温、高压、腐蚀恶劣环境等优点[8,9],特别适用于表面微小裂纹的检测[10,11]。
本文研制的激光超声检测系统,基于热弹原理,用一束高能脉冲激光投射在管道表面激发超声波,用另一束连续激光接收超声波,其中接收超声波里含有表面缺陷信息,通过采集扫描信号,再经过信号处理提取管道表面波,研究其经过表面裂纹的传播特性。
1 激光超声检测技术基本原理
1.1 超声波的激发
高能量激光脉冲投射到金属表面,一部分被反射掉,一部分被吸收转化为热能并使金属受热膨胀形成交变应力激发出超声波(吸收仅发生在表层下数微米的范围内)。当入射脉冲激光功率密度小于材料损伤阈值时,应力方向与材料表面平行,热弹效应激发超声波示意图如图1。在脉冲宽度上,热弹机制产生的激光一般不超过100 ns。热弹效应可用经典热弹耦合理论[12]阐述,在均匀、各向同性材料中,热传导方程:
根据Duhamel-Neumann定律:
式中:β=αlE/(1-2ν)=αl(3λ+2G)为热膨胀系数, λ 为Lame常数,且满足λ=Eν/(1+ν)(1-2ν),E为弹性模量,ν 为泊松比,G为剪切模量,δij为单位张量。
1.2 超声波的接收
系统采用非线性双波混合干涉仪接收超声波,试件表面接收到的信号光与参考光同时入射到光折变晶体中,两束光在光折变晶体中干涉产生实时全息图像;同时,参考光被该全息图像衍射,衍射的参考光由于波阵面及传播方向均与透射出晶体的信号光相同,与信号光产生第二次干涉,因此双波混合干涉能够通过实时全息图实时修正因试件移动或周围环境微小振动导致的信号光失真[13],图2 为双波混合干涉仪结构示意图。
2 激光超声检测实验系统
本文研制的激光超声检测系统,激发超声波采用波长1 064 nm、脉冲宽度8 ns的Nd:YAG脉冲激光器,最大脉冲能量200 m J/pulse,聚焦后光斑直径可达0.5 mm,重复频率21 Hz;接收超声波采用基于双波混合原理的IOS AIR-1550-TWM Receiver干涉仪测量系统,连续激光波长532 nm,最大带宽125 MHz,最大功率2 m W,采用NI PXI-5114 数字化采集板卡实现数据采集,精密二自由度移动平台辅助实现对试件A扫描和B扫描,扫描精度0.05 mm。基于LABVIEW软件平台开发,实现检测系统数据采集、处理和对精密二自由度移动平台的控制,实验系统原理图及实物如图3。
3 实验研究
实验选用目前我国广泛使用的高强度管线钢X80,其性能参数如表1[14],选取管道长度300 mm,在150 mm处用线切割方法制造人工裂纹缺陷,其宽度0.25 mm,深度为1 mm,管道及其缺陷示意图如图4。
实验基于热弹原理激发超声波,用双波混合干涉仪接收超声波信号,实现X80管道非接触检测。调节脉冲激光重复频率为21 Hz,连续激光功率调至0.15 W,采样时间15μs,采样点个数1 000,脉冲激光投射点位于探测激光点右方10 mm,探测激光点距离裂纹8.5 mm。测得脉冲激光激发的超声波传播信号,首先对信号进行幅值归一化处理[15]使坐标量纲统一,通过AC/DC处理降低表面粗糙度不均对信号造成的影响,再通过带通滤波滤去高频噪声和低频干扰,得到如图5(a)所示的时域信号和图5(b)所示的频谱分布,信噪比良好。由图5(a)可知表面波在3.330μs第一次到达,根据表面波波速vc R,计算激光激发点距离探测点距离为:2 989 m/s×3.330μs=9.89 mm,误差为:(10 mm-9.89 mm)/10 mm×100%=1.1%;从频谱图5(b)可知声波能量主要分布在0.5~10MHz频率范围内,中心主频率为1.5~5 MHz。由于脉冲激光在材料表面可以激发纵波、横波、表面波[16],缺陷回波信号相对较弱,多种信号波混在一起时难以辨别缺陷表面波回波信号,需对信号进一步处理。
为了进一步研究表面波在管道中遇到缺陷时的传播特性,在相同实验系统和实验参数下,保持激光激发点和激光探测点距离不变,控制精密二自由度移动平台带动管道水平运动,对管道进行A扫描和B扫描,扫描范围15 mm,扫描步长0.1 mm。对采集到的信号采用幅值归一化处理、滤波和微分方法进行处理。图6(a)、6(b)、6(c)分别为探测点距离缺陷8.5 mm、6.1 mm、3.6 mm的时域信号,由图6(a)、6(b)、6(c)可知:表面波直达波到达时间不变,表面波缺陷回波明显;随着激光激发点和探测点向缺陷靠近,表面波缺陷1次回波和2 次回波到达时间缩短且时间间隔Δt=2.710 μs保持不变,表面波缺陷1 次和2 次回波幅值逐渐增加;初始位置时,如图6(a),表面波缺陷1 次回波平均到达时间9.160 μs,计算得出激光探测点距离缺陷的距离为:(9.160 μs-3.33 μs)/2×2 989 m/s=8.71 mm,与实际距离相比误差为:(8.71 mm-8.5 mm)/8.5 mm×100%=2.5%。
管道B扫描图像如图7 所示,横坐标为扫描时间,纵坐标为扫描范围,各个超声信号幅值强度用灰度值显示。图7(a)为表面波缺陷回波提取前各波形显示,根据波速和到达时间关系确定纵波、横波、表面波直达波、表面波缺陷1 次回波和2 次回波。当激光探测点和激发点位于同侧时,表面波直达波明显;当激光探测点越过缺陷后,表面波直达波幅值大幅度降低。图7(b)为对表面缺陷回波特征提取后的显示,通过信号处理后,分辨率得到进一步提高,缺陷回波特征明显。
文献[17]通过有限元软件模拟分析得出:激光超声表面波沿表面传播,遇到缺陷边缘时,一部分直接被反射,如图8 中路径①;另一部分沿边缘传播到裂纹底端时发生模式转换,转换成横波继续向管道内壁传播,遇到内壁发射回裂纹底端,并在裂纹底端再次模式转换变成表面波沿边缘传播被激光探测点接收,传播路径如图8 中②所示。设裂纹深度h,管道壁厚t,表面波波速vc R,横波波速vc S,根据速度时间关系:
为了研究超声表面波遇到裂纹后的传播特性,保持实验系统和实验参数不变,改变管道裂纹缺陷深度h,设置缺陷深度分别为0.5 mm、1.6 mm、2.5 mm、3.3 mm,根据式(3)得到缺陷的实验测量深度h'及其误差,如表2 所示。随着裂纹深度增加,缺陷1 次回波和2 次回波时间间隔增加且近似呈线性变化,如图9所示,造成误差的主要原因是由于管道材质不均或受到表面粗糙度的影响。通过该实验研究得到的激光超声表面波传播特性与文献[17]中模拟结果相符合。
4 结论
激光超声技术 篇2
1资料和方法
1.1 一般资料
60例 (95眼) 伴有白内障的糖尿病视网膜病变患者, 男28例, 女32例, 年龄44～73岁, 其中增殖型糖尿病视网膜病变38眼, 非增殖型糖尿病视网膜病变57眼。
1.2 方法
所有病例均行白内障超声乳化摘除术, 植入人工晶体89眼。使用多波长眼科激光治疗机行全视网膜光凝 (PRP) 或局部视网膜光凝 (PRP) 。光凝前, 对患者行眼底荧光素血管造影 (FFA) 检查。在光凝过程中注意术眼的转动配合及随时调整裂隙灯的角度, 注意光凝区域的衔接, 以避免遗漏治疗区域, 并要根据所照射部位和屈光问质清晰度, 选择适当的光斑直径、能量及脉冲时间。光凝后3个月后行FFA检查, 必要时补充光凝。
1.3 疗效判定标准
光凝后视力等于或高于白内障术后的矫正视力, 末次复诊原有的新生血管减少或消退, 无新的新生血管出现, 视网膜无灌注区消失, 黄斑水肿减轻或吸收为治疗有效;反之视为无效。
2结果
治疗后, 患者的视力提高1～5行者有35眼, 占36.8%;视力无变化者49眼, 占51.6%;视力下降11眼, 占11.6%, 总有效率88.4%。3个月后行FFA 检查, 结果显示光凝斑均匀清晰, 新生血管萎缩, 视网膜水肿消退, 出血基本吸收, 未见明显的光凝并发症。
3讨论
糖尿病视网膜病变常常伴有白内障, 影响激光治疗效果, 对于因白内障影响视力或影响视网膜病变治疗的患者, 应尽早进行白内障摘除手术。为了使术后激光光凝顺利进行, 在行白内障手术时应遵循以下原则:①尽量首选白内障超声乳化术, 因该手术时间短, 损伤小, 术后炎症反应轻, 但对技术要求较高;②白内障术后激光光凝治疗越早越好, 故应考虑手术切口因素, 本组病例均选择巩膜隧道切口, 伤口密闭好, 愈合快;③术中尽量将残留皮质抽吸干净, 晶状体后囊膜做抛光处理, 以降低术后后囊混浊的发生率;④尽可能选择大直径人工晶体, 以6～6.5 mm 较为合适, 以便减少人工晶体光学部分与周边部视网膜产生像差, 造成该部位激光治疗的盲区。激光不能治疗的增殖性糖尿病视网膜病变, 不适合植入人工晶体。激光治疗时应注意掌握适当的光凝量, 以产生灰白色级光凝斑为宜, 以尽可能减少或降低副作用。全视网膜光凝 (PRP) 是治疗糖尿病性视网膜病变最常用的方法, 它可造成脉络膜视网膜的广泛粘连, 以便能够抵制逐渐增加的玻璃体视网膜牵拉造成的严重损害。但对增殖性糖尿病患者, 是否能做PRP, 术前需做全面分析。首先取决于瞳孔能否散大, 屈光间质的状况不致影响赤道部以后大部分视网膜区域的观察, 是实施PRP的先决而必须的条件[1]。一般治疗1～2周后光凝斑变为色素瘢痕, 所以在行光凝治疗特别是PRP治疗时, 每次治疗要注意衔接, 避免重复已治疗过的区域。对伴有黄斑水肿的病例, 在作全视网膜光凝之前, 应首先处理黄斑水肿[2]。我们对60例 (95眼) 行白内障超声乳化术的糖尿病视网膜病变患者, 在眼底荧光血管造影 (FFA) 指导下, 术后早期进行了激光治疗。治疗后, 患者的视力提高1～5行者有35眼, 占36.8%;视力无变化者49眼, 占51.6%;视力下降11眼, 占11.6%, 总有效率88.4%。3个月后行 FFA 检查, 结果显示光凝斑均匀清晰, 新生血管萎缩, 视网膜水肿消退, 出血基本吸收, 未见明显的光凝并发症。因此, 使用激光治疗白内障超声乳化术后糖尿病视网膜病变, 具有疗效确切、安全可靠等特点, 值得推广应用。
摘要：目的探讨激光治疗白内障超声乳化术后糖尿病视网膜病变的疗效。方法对60例 (95眼) 伴有白内障的糖尿病视网膜病变患者, 先行超声乳化摘除术。术后早期进行激光光凝治疗。结果治疗后, 患者的视力提高1～5行者有35眼, 占36.8%;视力无变化者49眼, 占51.6%;视力下降11眼, 占11.6%, 总有效率88.4%。3个月后行FFA检查, 结果显示光凝斑均匀清晰, 新生血管萎缩, 视网膜水肿消退, 出血基本吸收, 未见明显的光凝并发症。结论使用激光治疗白内障超声乳化术后糖尿病视网膜病变, 具有疗效确切、安全可靠等特点, 值得推广应用。
关键词：白内障,超声乳化术,糖尿病,视网膜病变,激光
参考文献
[1]刘隽, 杨峥嵘, 周洁.多波长激光视网膜光凝治疗糖尿病视网膜病变150例分析.中国误诊学杂志, 2007, 7 (28) :6847-6848
激光超声技术 篇3
关键词：激光超声；热弹效应；无损检测
中图分类号：TG441 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）26-0010-03
目前，管道与管件缺陷的检测技术主要有X射线照相法、超声波检测法、磁粉检测法、渗透检测法和电磁感应检测法，其中超声波检测法不受材料、厚度与几何形状的限制，随着新型超声传感器技术、自动化控制技术、现代计算机技术与图像处理技术的发展，超声检测也逐渐进入自动化检测时代。这样就能检测出缺陷的大小和形状，获得缺陷永久记录。传统的射线检测对人体有伤害，需要添加探伤人员的安全防护措施。另外，射线探伤设备不仅投资大，而且体积庞大，含有检测结果的底片不易携带，对于人体辐射很大。液浸法检测需要将被检件置于水槽中或在工件与探头之间喷水流，因此在很多场合应用不方便。
为克服传统超声检测的不足，利用激光激发超声波来检测使一门新兴技术——激光超声检测技术应运而生。激光超声检测技术具有非接触式检测、远距离操作、抗干扰能力强、空间分辨率高、可检测不规则表面及用于操作空间受限的场合、快速实时、可在恶劣工况下使用等优点，目前已逐渐成为无损检测的重要手段。
1 超声激励技术研究
超声激励技术：激光超声的产生机理一般有热弹效应、烧蚀效应、辐射压力、电致伸缩、介质击穿和汽化膨胀等类型。但在实际应用中主要考虑热弹与烧蚀两种方式激发超声波。热弹效应是在入射激光功率密度低于材料表面的损伤阈值（金属材料一般为107W/cm2），不会使材料发生熔化和烧蚀，材料表层吸收了入射激光的能量并转化为热量，引起热膨胀而产生表面的切向应力。热弹效应对材料表面无损伤，并且能产生各种波形，应用最为广泛。
2 激光超声管件焊缝缺陷检测方案设计
1.Nd∶YAG激光器 2.分束镜 3.凸透镜或柱面透镜 4.样品 5.放大器 6.示波器 7.控制卡 8.光电二极管 9.计算机 10.纵横电机 11.横向电机 12.纵向固定板 13.PVDF压电薄膜 14.钨棒 15.特氟龙胶 16.金属装置外壳 17.横向移动滑块 18.纵向丝杆 19.横向固定底板 20.纵向固定底板 21.横向丝杆 22.Ⅰ横向固定板 23.Ⅱ横向固定板 24.纵向移动滑块
图2 激光超声缺陷检测系统
利用PVDF传感器检测激光声表面波的实验系统如图2所示。波长1064nm、脉宽10ns的Nd∶YAG脉冲激光通过柱面镜聚焦成线光源投射到样品表面激发声表面波。实验触发信号是通过光电二极管（上升时间为lOOps）获取脉冲激光经分光镜反射的散射光来实现。将PVDF传感器固定在二维精密平移台上，并使刀劈沿声表面波传播方向放置。通过计算机控制横向电机11，横向移动滑块17在横向丝杆21上移动，从而使PVDF传感器在试块表面横向移动，移动范围在两个横向固定板22-23内。通过计算机控制纵向电机，纵向移动滑块24在纵向丝杆18上移动，移动范围在12-17内，通过纵向移动可以控制PVDF传感器在样品纵向移动，从而实现对样品表面的扫描。当脉冲激光在样品表面激发声表面波时，声表面波沿表面传至探测点位置，由于声扰动会导致材料表面发生微小形变，对PVDF薄膜产生机械应力，通过PVDF薄膜转换为电荷信号，再经前置放大器放大，接入至OTDS3054B数字示波器采集超声
信号。
3 实验数据分析
采用数据采集卡采样频率100M/S，采用连续采集方式，并对同时采集三路数据。
在离焊縫10mm处，固定激光激发点，并且在焊缝的同一侧平行于管道的中心轴且远离焊缝的方向进行移动检测点，每次移动距离20mm。
4 结语
通过管道数学模型的建立，对激光热弹的效应进行了理论分析，并对激光超声管件焊缝缺陷检测方案进行了设计。通过实际试验得到如下结论：在激光脉冲激发超声后，超声在被测物件中传播时，损耗较大，并伴随有频移、频散现象发生，在超声被激发的200mm距离内可以进行超声检测，距离增加后基本上由于信噪比变小，但可以检测到超声信号，信号幅度随检测点距离增加呈线性减小，信号的频率基本在9～10MHz左右。通过试验分析可以得出：利用激光激励超声波来检测管道焊缝缺陷方法具有可行性。
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作者简介：张俊杨（1986-），男，河南信阳人，供职于中国石油天然气管道通信电力工程总公司，研究方向：激光超声和相关控制电路。
超声激光消融仪技术规格表 篇4
1、常规功能参数：
1.1 激光发生器要求采用固态激励源
1.2 ★具备4个独立的光输出口，并可独立激活（提供图片证明）1.3 要求具备光纤认证微芯片，可即时检查光纤
1.4 ★系统需要具备彩色触控屏，调节预设及激光能量输出等（提供图片证明）1.5 系统具备操作面板调节臂，方便控制面板进行前后调节（提供图片证明）1.6 ★系统需具备光纤测试系统
1.7 ★预设存档≥10个，可快速调用 1.8 具备能量输出脚踏控制开关 1.9 系统具有交互式输入口
1.10 具备热敏打印系统，方便打印治疗报告 1.11 具备一次性光纤连接套件
1.12 ★激光引导系统，包含了探头匹配引导槽及软件引导系统，用于最好的匹配治疗不同类型的病灶，主要用于甲状腺、肝脏等领域。该软件引导系统，在超声主机显示器上显示多根进针引导线，可根据不同病灶的大小和形状，预设定最佳的进针（光纤）路径和位置。（提供图片证明）
2、★发射激光输出参数：（提供原厂彩页证明）
2.1 要求发射激光波长为1064nm 2.2 多模式输出模式
2.3 输出激光光束宽度≤0.3mm 2.4 激光光束发散度≤240 mrad 2.5 单根光纤最大输出功率7W 2.6 激光能量输出稳定度≤±20% 2.7 输出激光标称眼危害距离（NOHD）：4m
3、定位激光参数：（提供原厂彩页证明）
3.1 要求激光波长为635nm 3.2 输出能量≤3mW 3.3 采用多模式输出模式
3.4 ★光束宽度≤0.3mm 3.5 光束发散度≤240 mrad
4、光纤参数：
4.1 要求光纤接口采用SMA905接口 4.2 光纤长度≥1.5m 4.3 光纤内径为300μm 4.4 套管针内径≤0.8mm 4.5 套管针长度分为11CM和20CM两种规格
激光超声技术 篇5
1资料与方法
1.1一般资料
选择2012年1月~2013年12月来我科就诊的黄褐斑患者62例,均为女性,按就诊顺序随机分为治疗组和对照组。治疗组32例,年龄25~43岁,平均(32.5± 8.7) 岁 ; 病程3个月 ~8年 , 平均 (5.51±3.68) 年 ; 应用Wood灯判断黄褐斑分型:表皮型9例,混合型19例, 真皮型4例。 对照组30例,年龄28~41岁,平均(35.4± 7.9)岁 ;病程4个月~10年 ,平均 (6.84±4.53)年 ;应用Wood灯判断黄褐斑分型:表皮型7例,混合型21例, 真皮型2例。 两组研究对象年龄、病程、分型比较差异无统计学意义(P > 0.05),具有可比性。 本研究经医院医学伦理委员会批准,患者及家属均签署知情同意书。
1.2诊断标准
参照2010年中国中西医结合学会皮肤病专业委员会色素病学组制订的 《黄褐斑和白癜风的诊疗标准》[2]:1皮损表现为面部淡褐色至深褐色斑片 ,通常对称性分布,无炎症表现及鳞屑;2女性多发,主要发生在青春期后;3病情可有季节性,常夏重冬轻;4排除炎症后色素沉着、 颧部褐青色痣、Riehl黑变病、色素性扁平苔藓等皮肤病。
1.3纳入及排除标准
纳入标准:1符合上述黄褐斑诊断标准;2年龄18周岁以上 ;3面部无皮炎 、湿疹等皮肤病 ;4患者配合且能按要求坚持治疗。
排除标准:1光敏感患者;2近3个月内系统应用黄褐斑治疗药物和激光治疗者;3近6个月使用过维A酸类药物;4伴有严重的心肝肾功能异常、恶性肿瘤者;5妊娠、哺乳期妇女;6糖尿病患者;7期望值过高以及不配合治疗。
1.4治疗方法
对照组给予点阵Er:YAG激光治疗:治疗前详细询问病史,与患者充分沟通,签署知情同意书,建立治疗档案并拍照存档。常规清洁皮肤,取仰卧位,遮盖眼睛。 选用飞顿Ⅱ号激光光子工作站(以色列飞顿激光有限公司) 中的点阵Er:YAG激光治疗手具, 波长2940 nm,9×9光斑模式,脉宽1 ms,根据患者肤质 、皮肤敏感度、色斑活跃程度、皮损颜色及部位选择恰当能量(600~800 m J/p),起始剂量从低能量开始,根据治疗反应逐渐增加能量密度。治疗时医师手握治疗手具,前端紧贴并垂直对准皮肤,均匀发射激光辐射打击皮损,采用滑动手法1~2遍,光斑重叠5%~10%。 治疗即刻出现小白点,随后出现红斑、水肿。 治疗结束后冰敷半小时,治疗当天皮肤保持干燥,从第2天开始可以补水。每3周治疗1次,连续4次。治疗组在点阵Er:YAG激光基础上联合超声波导入左旋维生素C治疗:超声波导入左旋维生素C在每次激光治疗7~10后进行, 面部清洁后均匀涂抹基质凝胶, 滴2~3滴23.8% 左旋维生 素C精华液 ( 美国Sage药厂 ), 用WDB-Ⅰ型超声波导入仪 (广州双鸟电器有限公司轻柔按摩导入,每次10~15 min,每3周治疗2次,共8次。 两组治疗期间和疗程结束4周内严格使用防晒霜(SPF≥40,PA+++),疗程结束后观察疗效,3个月后复诊观察复发情况。
1.5疗效判定
参照“1.2”项下黄褐斑诊疗标准[2]。 1评分方法和标准: 皮损面积评分:0分为无皮损,1分为皮损面积<2 cm2,2分为皮损 面积2 ~4 cm2,3分为皮损 面积>4 cm2; 皮损颜色评分:0分为正常肤色 ,1分为淡褐色,2分为褐色,3分为深褐色; 总分=面积评分+颜色评分。 2评分下降指数计算公式:下降指数=(治疗前总积分-治疗后总积分)/治疗后总积分。 3疗效判定标准:基本治愈:肉眼视色斑面积消退≥90%,颜色基本消失,评分法计算治疗后下降指数≥0.8;显效60%≤ 肉眼视色斑面积消退 <90% , 颜色明显变淡0.5≤评分法计算治疗后下降指数<0.8; 好转 :30%≤ 肉眼视色斑面积消退<60%,颜色变淡,0.3≤评分法计算治疗后下降指数<0.5;无效:肉眼视色斑面积消退< 30%,颜色变化不明显,评分法计算治疗后下降指数< 0.3。 有效率以基本治愈率加显效率计算 。
1.6统计学方法
采用SPSS 13.0统计学软件进行数据分析, 计数资料用率表示,组间比较采用 χ2检验,以P < 0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1两组疗效比较
治疗组治疗有效率高于对照组,差异有高度统计学意义(χ2=8.64,P < 0.01)。 见表l。
注:与对照组比较,χ2=8.64,*P < 0.01
2.2不良反应
激光治疗后红斑、水肿一般持续数小时,最长2~ 3 d。 治疗组激光治疗后疼痛、烧灼感发生率为18.75% (6/32), 对照组为13.33% (4/30), 差异无统计学意义 (χ2=0.05,P > 0.05),冰敷后均可明显减轻 ,不影响治疗。 治疗组有2例(6.25%)患者超声波导入治疗后出现轻微红肿、脱屑,均可耐受,不影响治疗。 治疗组色斑加重发生率为3.13%(1/32),低于对照组的23.33% (7/30),差异有统计学意义 (χ2=3.97,P < 0.05),其中 , 治疗组1例为炎症后色素沉着,对照组7例中有4例为炎症后色素沉着,3例为原有色素加深。 治疗组点状色素减退发生率为9.38%(3/32),对照组为13.33% (4/30),差异无统计学意义 (χ2=0.01,P > 0.05)。 治疗组、对照组均未发生感染、瘢痕形成等并发症。
2.3复发情况
治疗3个月后治疗组复发率为16.67%(5/30),对照组为15.79%(3/19),差异无统计学意义(χ2=0.10,P > 0.05)。
3讨论
黄褐斑的组织学特点为表皮基层黑素增加,无黑素细胞增殖,真皮上部可见游离的黑素颗粒或被嗜黑素细胞所吞噬[3]。 治疗黄褐斑传统的剥脱性激光和非剥脱性激光各有优缺点:剥脱性激光直接破坏黑素细胞和黑素颗粒,治疗效果明显,但由于要损伤全部的表皮和部分真皮,因此需要较长的愈合时间,易导致炎症后色素沉着、瘢痕形成等并发症;而非剥脱性激光在不损伤表皮的情况加热真皮组织,使并发症的发生率降到最低, 但由于缺乏真正的黑素细胞破坏,疗效明显受限。 点阵激光的核心理论是“局灶性光热解理论”,基本原理是把一个连续的激光光斑分成一系列不连续的均匀分布的聚焦点阵,每个点的直径为70~ 120 μm, 点与点的间隔远大于点的直径 , 在这些点上,能量密度很高,激光穿过表皮深入真皮,形成一系列柱状的微制热带(microscopic thermal zone,MTZ)[4], 继而引起一连串的皮肤生化反应, 使黑素被破坏,从而达到治疗效果。 点阵激光与一般的剥脱性和非剥脱性激光相比,不仅可直接破坏黑素,在较少治疗次数下可达到较明显的临床效果, 而且由于MTZ本身微小,其周围又包绕着正常的组织,非热损伤区域的表皮生发层可向治疗区域爬行覆盖MTZ, 因此愈合迅速,恢复时间短,治疗反应相对轻微,炎症后色素沉着等并发症发生率相对较低,部分国内外学者亦有类似报道[5,6,7,8,9]。
点阵激光治疗黄褐斑的机制尚未完全清楚,Lee等[10]观察了点阵激光治疗黄褐斑后的组织学变化,发现治疗后局部形成显微表皮坏死碎片, 内含黑素颗粒,经挤压后从表皮排出,导致治疗后皮损区黑素细胞及周围角质形成细胞中的黑素颗粒相对于治疗前减少。 因此,显微表皮坏死碎片不断排出,黑素和黑素细胞不断减少, 可能是点阵激光治疗黄褐斑的机制。 同时点阵激光能穿透皮肤深层,刺激胶原蛋白的重排和新生,使患者的肤质得到明显改善,较以前更娇嫩白皙,加强了抵制色素生成的作用[11]。 但点阵激光治疗黄褐斑色斑加重发生率明显高于其治疗雀斑、光老化等, 主要表现为炎症后色素沉着或原有色素加深可能与黄褐斑黑素细胞异常活跃有关。 因此,在点阵激光治疗黄褐斑时应最大程度减少对黑素细胞的刺激,在治疗过程中应从低能量开始,缓慢提高能量密度[8]。 治疗体会如下:1必须根据患者的皮肤即刻反应调节能量,初始剂量尽量选择在600 m J/p左右,正常情况下治疗后有轻度皮肤发红及烧灼感,一般0.5~2内消失,如出现明显红斑或烧灼感,应马上暂停治疗立即冰敷并延长冰敷时间; 2术后注意严格防晒,外涂SPF指数≥40,PA +++的防晒霜,外出撑防紫外线伞,注意补水。
酪氨酸酶是酪氨酸转变为黑素的催化剂及黑素形成过程的主要限速酶, 其兼具酪氨酸羟化酶活性 (催化酪氨酸转变为多巴 )和多巴氧化酶活性(催化多巴转化为多巴醌), 在黑素的生成中有至关重要的作用。 铜离子是酪氨酸酶的重要辅基,维生素C能减少肠道对铜离子的吸收, 降低血清铜氧化酶的活性,导致酪氨酸酶活性下降[12]。 同时 ,维生素C能使颜色较深的氧化型色素还原为颜色较浅的还原性色素,抑制黑素的形成[13]。 左旋维生素C的分子量小且是唯一可直接被人体肌肤所吸收的维生素C[14],不仅可抑制黑色素形成,还可促进胶原增生,紧实肌肤,减少皱纹和细纹,强力抗氧化,中和自由基,对抗自由基对皮肤的伤害[15],但左旋维生素C易氧化 ,半衰期短 ,外搽不易被皮肤直接吸收。本研究使用的左旋维生素C采用美国FDA专利技术-ATDS油水共溶入肤系统, 使左旋维生素C与皮肤中油水界面完全融合,提高皮肤的渗透性, 可以使高浓度左旋维生素C快速渗透至真皮层。同时,由于此系统不含水,左旋维生素C可以保持更好的稳定状态,不需要添加防腐剂、酒精等,可以保证左旋维生素C的低刺激性[16]。 在此基础上 ,本研究采用超声波导入技术,通过其热效应、空化效应、对流转运和机械作用等机制[17],进一步增强了药物对皮肤的渗透,使药物分子在无损皮肤结构的情况下进入皮肤深层,在局部形成高浓度的左旋维生素C,而且超声波的致热作用、机械影响等还可促进血循环,刺激神经系统及细胞功能,起到加速色素细胞代谢、淡化黑素的辅助作用[18]。 根据笔者的治疗经验 ,该方法应注意:1由于左旋维生素C遇水后不稳定、易分解,且会变成酸性,刺激皮肤,应待患者清洁面部且完全干燥后使用左旋维生素C; 2治疗前冰敷5~10 min,减少治疗中因过热造成皮肤损伤;3超声波强度控制在20 k Hz左右,避免强度过高对皮肤的损伤 ;4观察患者局部皮肤感受,如出现不适立即停止治疗;5术后常规防晒,避免进食辛辣及其他刺激性食物。
点阵Er:YAG激光治疗黄褐斑效果确切,但色斑加重风险较高,而超声波导入左旋维生素C的缺点是起效较慢,有效率较低。 本实验研究结果显示,两者联合不仅治疗效果较单用点阵Er:YAG激光好,且色斑加重发生率低,提示这两种方法联用可优势互补,在提高疗效的同时, 避免了左旋维生素C起效慢的缺点降低了色斑加重的发生率。 至于点阵激光治疗后黄褐斑的复发是目前一个公认的难题,可能与黄褐斑病因复杂且不易找寻纠正有关,目前还没有一种激光或光子技术可以阻止黄褐斑的复发。 因此,治疗前一定要向患者讲明黄褐斑易复发, 治疗中及治疗后加强防晒,治疗后每隔一段时间予巩固治疗,或给予其他治疗手段(包括口服中药、外用药物等)以保证疗效。
综上所述,点阵Er:YAG激光联合超声波导入左旋维生素C治疗黄褐斑效果确切,且能显著降低色斑加重的发生率,安全性高,无明显不良反应,但本研究观察病例有限,治疗后随访3个月时间尚短,可能有远期并发症或复发未能发现,尚需更多病例总结及进一步观察。
摘要：目的 观察点阵铒:钇铝石榴石(Er:YAG)激光联合超声波导入左旋维生素C治疗黄褐斑的临床效果。方法选择62例黄褐斑患者,随机分为治疗组(32例)和对照组(30例);对照组给予点阵Er:YAG激光治疗,治疗组给予点阵Er:YAG激光联合超声波导入左旋维生素C治疗;观察疗效、不良反应及复发情况。结果 治疗组有效率为93.75%(30/32),高于对照组[63.33%(19/30)],差异有高度统计学意义(P<0.01)。治疗组色斑加重发生率为3.13%(1/32),低于对照组的23.33%(7/30),差异有统计学意义(P<0.05)。3个月后治疗组复发率为16.67%(5/30),对照组为15.79%(3/19),差异无统计学意义(P>0.05)。结论 点阵Er:YAG激光联合超声波导入左旋维生素C治疗黄褐斑效果明显,且能显著降低色斑加重的发生率。