Kiến thức quang học laser liên quan đến da
Chia sẻ bài viết lên :

Khi tia laser tiếp xúc với da sẽ gây những hiện tượng sau; phản xạ, dẫn truyền, tán xạ, hấp thụ. Làm thế nào để có thể tăng khả năng hấp thụ các laser điều trị bệnh lý da, giảm sự phản xạ, tăng hiệu quả bước sóng làm tiền đề cho sự dẫn truyền, tăng tính hấp thụ ở các photon đi qua da và đến các mô khác như mô mở dưới da…. Hôm nay, mời quý bạn đọc cùng xem qua một số kiến thức quang học từ laser liên quan đến da. Để hiểu hơn về các nguyên lý tác động. Đồng thời áp dụng các nguyên lý được bài bản và hiệu quả hơn.

Một kinh nghiệm cho rằng: Khi bước sóng ngắn đa phần sẽ bị tán xạ nên ít khi xảy ra hiện tượng dẫn truyền này ở những tài liệu khác về tia lazer sự dẫn truyền thường sẽ không đề cập tới vì nó không ảnh hưởng tới sự tương tác giữa laser và các mô . Nhưng thực tế cho thấy khi được chiếu tia IPL hay laser lên những nơi có ít mở hơn thì phản ứng của mô sẽ mạnh hơn và dễ gây ra tác dụng phụ hơn. Vậy trên có phải là những nhận định đúng hoàn toàn? Mời bạn cùng dõi theo những giải thích sau.

Phản xạ và khúc xạ của laser?

  • Phản xạ chủ yếu xảy ra ở lớp sừng mà không làm da bị ảnh hưởng nhưng tia laser phản xạ thì có thể chiếu vào mắt của người nên khi sử dụng tia laser thì phải đeo kính bảo hộ để bảo vệ đôi mắt , không được đặt trong phòng lazer những vật thể phản xạ
  • Khúc xạ là theo lý thuyết chính là định luật Snellius và phương trình Fresnel , góc tới và góc khúc xạ liên quan đến tỉ số chiết suất (n) của 2 chất để làm thiếu tỉ số khúc xạ thì tỉ số chiết suất của 2 môi trường phải nhỏ hơn.
Phản xạ và khúc xạ của laser
Phản xạ và khúc xạ của laser

Hình học của phản xạ và khúc xạ

Để làm giảm khúc xạ có thể dùng cồn ( n= 1,4) , nước ( n= 1,33) để bôi lên da , cũng có thể làm giảm tỷ số khúc xạ bằng cách dùng tia laser trực tiếp lên lớp sừng ( n= 1,55) qua các lớp kính ( n= 1,5) hay lớp sapphire ( n= 1,7) mà không cần truyền qua không khí , đây được gọi là ghép nối quang học hoặc giảm chấn quang học. Ví dụ : áp dụng nước lên da làm giảm tỷ số khúc xạ của không khí ( n= 1) và nước ( n=1,33) sẽ làm giảm tỷ số khúc xạ nước ( n= 1,33) lớp sừng ( n= 1,55) làm nhiều tia lazer sẽ chiếu xạ đến mục tiêu mong muốn.

Xem thêm: Laser đa xung là gì? Tìm hiểu về những loại laser phổ biến hiện nay

Độ xuyên sâu quang học của laser

  • Độ xuyên sâu quang học có tên tiếng anh là Optical penetration depth OPD là độ sâu số lượng của photon có trong chùm tia , số lượng photon sẽ bị giảm khi bị hấp thụ và tán xạ
  • Nhiệt độ sẽ tăng lên khi tiếp xúc với da làm cho da có những thay đổi nhất định , nhiệt độ sẽ tỉ lệ với mật độ công suất , có ít nhất là 4 đến 10 photon được tiếp xúc với da để làm phát triển da , độ sâu của thay đổi này là OPD , OPD khi tỉ lệ giảm của ánh sáng là –e-1 được các nhà vật lý học xác định
  • Tán xạ 

Tán xạ là sự thay đổi hướng truyền của photon mà không làm cho chúng mất đi năng lượng hiện có xảy ra khi tần số của photon và electron không trùng nhau còn hấp thụ xảy ra khi tần số của photon và electron cộng hưởng với nhau.

Có nhiều nguyên nhân dẫn đến tán xạ như : hắc tố , nhân tế bào , collagen , nhưng chủ yếu là do collagen ở lớp bì , tán xạ xảy ra khi bước sóng càng ngắn chủ yếu là 300-1300nm còn trên 1300nm thì hệ số hấp thụ của nước sẽ tăng lên tia laser được hấp thụ trực tiếp nên sẽ không xảy ra hiện tượng tán xạ , nói dễ hiếu là tán xạ sẽ tỉ lệ nghịch với bước sóng , bước sóng càng dài thì khả năng tán xạ ít hơn và thâm nhập sâu hơn .

Độ xuyên sâu quang học của laser
Độ xuyên sâu quang học của laser

Vì ánh sáng không đổi trong chân không nên quãng đường di chuyển của photon trên một đơn vị thời gian lớn hơn ở những ánh sáng có bước sóng ngắn hơn. Chuyển động càng nhiều trên một đơn vị thời gian, tiếp xúc càng nhiều collagen và tán xạ nhiều hơn

Khi bước sóng tăng lên sẽ làm giảm sự tán xạ và mức độ xuyên ngày càng sâu theo định nghĩa về độ xuyên sâu quang học , tùy vào tia laser màu có độ sâu thâm nhập khác nhau.

Xem thêm: Tác hại tiềm tàng sau điều trị bằng laser thẩm mỹ

Kích thước điểm tia laser tác động

  • Kích thước điểm và OPD tỉ lệ thuận với nhau nên khi kích thước điểm càng lớn thì độ xuyên sâu quang học càng sâu do tán xạ , nhưng khi kích thước điểm được tăng lên thì độ sâu vẫn không thay đổi , miễn sao mật độ năng lượng của chúng giống nhau vì OPD là một tỉ số.
  • Khi các photon tiếp xúc với da dễ gây ra 4 hiện tượng trên , tán xạ nghe như ở hiện tượng này thì các photon sẽ kết thúc do tán xạ nhưng cuối cùng các photon sẽ được hấp thụ lại hay truyền đi.
  • Khi các photon đi sâu vào trong da thì lượng hấp thụ của photon sẽ giảm đi độ sâu thâm nhập của laser là số lượng photon trên 1 đơn vị diện tích giảm xuống còn e-1 ở độ sâu này , 4 photon trong 10 photon đã được hấp thụ làm mối các điểm tương ứng với độ sâu tạo thành hình tam giác.
Kích thước điểm tia laser tác dộng
Kích thước điểm tia laser tác dộng

Đặc tính quang học của lớp mô trong quá trình chiếu xạ bằng ánh sáng laser.

  • Nhưng kích thước điểm càng lớn thì vùng bên ngoài độ xuyên sâu của tia laser càng nhỏ Ví dụ : có 1 kích thước điểm lên 1cm2 và 1 kích thước nhỏ 0,5 cm2 lần lượt có 10 và 5 photon sẽ bị hấp thụ bởi kích thước điểm lơn  và 3 photon ở kích thước điểm nhỏ.
  • Mật độ năng lượng của laser là 10 J/cm2 là số lượng photon có trên 1 đơn vị diện tích kích thước điểm càng lớn thì năng lượng thực tế trên da càng cao.
  • OPD được quyết định bởi 3 yếu tố là : bước sóng phụ thuộc , kích thước điểm phụ thuộc ,.. nghĩa là bước sóng càng dài thì kích thước điểm càng lớn , mật độ công suất càng lớn thì OPD sẽ càng lớn.
  • Khi ở độ sâu nhất định thì số lượng photon phải được hấp thụ để làm tăng nhiệt độ , nhiệt độ có liên quan đến thời gian . VD 10 photon đến ở 1s và 10 photon đến ở 10s sẽ có cùng mật độ năng lượng ( 10J/cm2 ) nhưng mật độ công suất lần lượt sẽ là 10W/cm2 và 1W/cm2 dẫn đến nhiệt độ tăng cao hơn ở phần trước , nên có thể tin mật độ công suất ảnh hưởng đến OPD không phải là mật độ năng lượng.

Trên là bài viết chia sẻ về kiến thức quang học của laser tác động đến khu vực điều trị da nói riêng đến các ứng dụng khác của laser. Bài viết trên hy vọng sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về phản xạ, khúc xạ, độ xuyên sâu quang học của laser cụ thể ra sau, các kích thước điểm tác động cùng lưu ý về thông số laser tác động.

Bài hay đừng ngại bấm
và bấm Chia sẻ bên dưới nhé.

Chia sẻ bài viết lên :