LED光源在皮肤医学中的应用

LED光源在皮肤医学中的应用采用光来治疗人类的疾病是一种很古老的方法，早在几千年前中国、埃及等国就采用日光来治疗疾病。LED作为一种新型光源，随着其生物学效应逐步被人们所认识，目前正逐步应用于医学中并发挥积极的作用，本文就LED在皮肤医学中的应用进行综述。一、影响LED生物学效应的光学参数LED的生物学效应取决于不同的光学参数，包括不同的波长、流量(fluence)、强度(powerdensity)、辐照时间、连续波还是脉冲波以及在临床上的治疗次数、治疗间隔等。不同的波长可以到达皮肤组织的不同位置(如图1)。一般来说，波长越长穿透能力越强，在400nm处穿透的皮肤组织距离不超过1mm,514nm穿透的距离约0.5mm~2mm,630nm穿透距离约1mm~6mm。同时不同波长的光可以被组织中不同的色基所吸收。在临床上红光(630nm~700nm)常被用于治疗深层的皮肤组织结构，例如皮脂腺;蓝光(400nm~470nm)在光动力学治疗(photodynamictherapy，PDT)中用于治疗位于表皮的皮损;如果想到达皮肤的真皮层则需要更长的波长，如660nm的波长可以到达真皮的网状层从而对真皮中的皮肤成纤维细胞发挥作用，而这也是LED光源用于光子嫩肤的原理之一。表1列出了临床常用的LED光学参数。(rm}-Luu)L(rm}-Luu)L-七一心二UDL.IPJIH匚“玄U1不同液长在皮肤组织中的穿透深度表1临床常用的LED光学参数用途波长(nm)辐照度(irradiance,mW/cm2)流量(FluenceJ/cm2)方式(脉冲\连续波)光子嫩肤630〜66050〜1004连续脉冲或者连续波预防或治疗炎症后色素沉着870〜97050〜9045〜96连续脉冲或者连续波促进创面愈合660,850联合504连续脉冲减轻炎症反应630〜660504连续脉冲预防疤痕805〜97050-8-45〜72连续波二、LED在皮肤科医学中的应用光子嫩肤(photorejuvenation)光子嫩肤技术被定义为使用连续的强脉冲光在低能量密度下进行非剥脱方式的嫩肤治疗。自2000年问世以来短短几年内，光子嫩肤技术迅速普及全国，在各大中城市得到广泛应用，目前已成为改善皮肤光老化的主要手段之一，这种技术可明显改善皮肤皱纹、质地粗糙、不规则色素沉着及毛孔粗大等现象，已经得到众多技术专业人员和美容诉求者的认可。皮肤光老化的特征性组织学改变是真皮基质中弹力纤维变性和胶原纤维成熟障碍，从而导致皮肤出现松弛和皱纹。研究发现可见光到近红外的LED光穿透皮肤表皮到达皮肤真皮层后，通过光热和光化学作用，促使弹力纤维和胶原纤维再生和重新排列，从而达到减轻皮肤皱纹、增加弹性的效果。表2列出了用于光子嫩肤的部分LED光源设备。表2用于光子嫩肤的LED光源设备波长(nm)系统名称生产厂家590GentlewavesLightbioscience630OmniluxreviveOhototherapeutics660Lumiphase—ROpusMed预防或治疗炎症后色素沉着炎症后皮肤出现色素沉着在皮肤物理和化学美容中是常见的、很难避免的现象，特别易于出现在亚洲人群。例如在临床上为减轻激光治疗后皮肤色素沉着的程度，一般都避开紫外线过强的季节、嘱患者避免日晒、涂抹防晒霜等，但炎症后色素沉着还是很难完全避免。近年来有研究发现,660nm的LED光可以预防甚至可以治疗这种炎症后出现的皮肤色素沉着,这将会是皮肤美容界一个新的研究热点。促进创面的愈合可见到近红外的各种波段的LED光都可以促进外伤后上皮细胞的生长，促进创面的愈合。同时对于糖尿病患者下肢的慢性溃疡的愈合也有很好的治疗作用。减轻炎症已经有系列的研究表明LED具有抗炎的作用。研究发现635nm的LED光可以抑制牙龈的成纤维细胞释放炎症介质一一前列腺环素E2(PGE2)，从而减轻牙龈的炎症反应。在脉冲染料激光治疗皮肤光老化前如果采用LED光源提前照射，可以减轻染料激光引起的皮肤红斑、肿胀和疼痛等不适。在乳腺癌患者的放射治疗前采用LED光源提前照射可以减轻放疗的副作用。疤痕的预防瘢痕疙瘩是临床上影响美容而且治疗困难的一种皮肤疾患，是皮肤损伤后结缔组织过度增生所引起。患者往往具有瘢痕体质。在临床上开始为小而坚硬的红色丘疹，缓慢增大，产生圆形、椭圆形或不规则性瘢痕，高出皮面，呈蟹足状向外伸展，皮肤光滑、发亮，可伴有疼痛、瘙痒等不适。临床治疗困难、疗效不理想。有研究发现LED可明显改善患者的疼痛、瘙痒等不适感，使瘢痕变平，同时具有无创的优点。其他作用此外，LED还可作为一种不含紫外线的光疗仪器、用于光动力疗法、治疗脱发、减轻紫外线照射后的皮肤损伤等等。总之，LED作为一种新型的光源已经被逐步应用到皮肤医学中，随着对LED灯具的不断创新以及医学上对于LED生物效应的机理研究，LED在皮肤医学上的应用将具有不可限量的前景。同时LED具有较高的安全性可作为家庭医疗设备而被人们更为广泛的使用。(全文来源自《半导体照明》杂志2011年8月刊编辑：maysoong)参考文献DanielBarolet,MD.Light-EmittingDiodes(LEDs)inDermatology.SeminCutanMedSurg27:227-238.TrellesMA.Phototherapyinanti-aginganditsphotobiologicbasics:anewapproachtoskinrejuvenation.JCosmetDermatol.2006;5(l):87-91.GoldmanMP,WeissRA,WeissMA.Intensepulsedlightasanonablativeapproachtophotoaging.DermatolSurg.2005;31(9Pt2):1179-87.WeissRA,McDanielDH,GeronemusR,etal:Clinicaltrialofanovelnon-thermalLEDarrayforreversalofphotoaging:Clinical,histologic,andsurfaceprofilometrieresults.LasersSurgMed36:85-91,2005LeeSY,ParkKH,ChoiJW,etal:Aprospective,randomized,placebocontrolled,double-blinded,andsplit-faceclinicalstudyonLEDphototherapyforskinrejuvenation:Clinical,profilometric,histologic,ultrastructural,andbiochemicalevaluationsandcomparisonofthreedifferenttreatmentsettings.JPhotochemPhotobiolB27:51-67,2007Al-WatbanFA:ThecomparisonofeffectsbetweenpulsedandCWlasersonwoundhealing.JClinLaserMedSurg22:15-18,2004LimW,LeeS,KimI,etal:Theanti-inflammatorymechanismof635nmlight-emitting-diodeirradiationcomparedwithexistingCOXinhibitors.LasersSurgMed39:614-621,2007UittoJ:IL-6signalingpathwayinkeloids:atargetforpharmacologicintervention?JInvestDermatol127:6-8,2007GhazizadehM,TosaM,ShimizuH,etal:FunctionalimplicationsoftheIL-6signalingpathwayinkeloidpathogenesis.J