生物科学门户网站
BIO1000.COM

新模型模拟了激光加热皮肤的温度上升

现在,激光治疗在包括皮肤病学在内的各个医学领域都很普遍,在激光医学中,激光治疗通常用于去除疤痕,皱纹和雀斑。然而,该技术有一个重大缺点:尽管不断改进,但与激光治疗有关的医疗事故却一直在上升,研究表明,过高的激光能量是造成此类事故的主要原因。

日本芝浦工业大学(SIT)的助理教授高野隆宏教授,其研究重点是激光与生物组织相互作用中涉及的热传递机制,他解释说:“困难在于根据每个患者调整激光条件。他们的肤色。”根据Kono博士的说法,有必要考虑到散布在整个皮肤组织中的黑色素体(使我们的皮肤着色的吸光颜料)的作用,而不是简单地将皮肤视为整体吸热剂。“在有色素的皮肤中,激光被黑素体离散吸收,而黑素体随后成为点热源。这可以解释治疗失败与色素沉着之间的联系,

有了这些知识,河野博士和他的同事从SIT和日本山形大学,最近提出,发表在一份研究国际期刊传热传质的,新颖的辐射传热模型结合点热源(造型穿插黑素)并通过数值方法研究了不同程度的色素沉着时局部温度的升高。

在他们的研究中,Kono博士和他的团队考虑了一个简化的皮肤模型,该模型由两层组成,一个“色素沉着层”包含许多黑素体,一个“正常层”包含一些黑素体而没有任何色素沉着(见图)。他们假设黑素体吸收的热量通过传导扩散到周围的组织,并根据黑素体的数量密度确定色素层的辐射特性,并利用其计算辐射过程中每个黑素体吸收的能量。

研究小组发现,吸收的激光能量的分布和皮肤组织的温度升高确实受色素沉着程度的影响,正如预期的那样。具体而言,黑素体的体积分数的增加(黑素体的体积与整个皮肤层体积的比)导致色素沉着层中每个黑素体的吸收能量分布显着下降,而在正常层中则仅稍有下降。该团队将其归因于高体积分数的黑素体数密度的增加,进而导致每个黑素体的吸收能量降低。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。