新模型模拟激光皮肤的温度升高

激光治疗现在跨越各种药物，包括皮肤科，通常用于去除疤痕，皱纹和雀斑。然而，该技术具有重要的缺点：尽管存在持续改善，但激光治疗的医疗事故已升高，研究揭示了激光能源过高的激光能源作为此类事故的主要原因。

助理教授Takahiro Kono来自Shibaura理工学院（Sit），日本，其研究专注于涉及相互作用的传热机制激光和生物组织解释说：“难以根据其调整每位患者的激光条件皮肤的颜色根据科诺博士的说法，有必要考虑到黑素体的影响，黑素体是一种能使我们的身体呈现颜色的吸光色素皮肤- 在整个皮肤组织中散射，而不是简单地将皮肤视为散热器。“在着色的皮肤中，激光被混合物自由吸收，随后充当点热量的黑色素。这将解释治疗失败和色素沉着作为色素沉着的程度决定了这些点热源的数量和密度，“Kono博士说。

有了这些知识，河野博士和他来自SIT和日本山形大学的同事们最近在一项研究中提出国际传热与传质学报，一种新的辐射传热模型结合点热源(模拟散布的黑素体)，并数值研究了不同程度的色素沉着的局部温度升高。

在他们的研究中，科诺博士和他的团队考虑了一个由两层组成的简化皮肤模型，其中“色素层”包含许多黑素体，而“正常层”包含一些没有任何色素的黑素体(见图)。他们假设黑素小体吸收的热量通过传导扩散到周围组织，并从黑素小体的数量密度来确定色素层的辐射特性，用它来计算每个黑素小体在辐射过程中所吸收的能量。

该小组发现，正如预期的那样，吸收的激光能量的分布和皮肤组织的温升确实受到色素沉着程度的影响。具体来说，随着黑素小体体积分数(黑素小体体积与整个皮肤层体积的比率)的增加，每个黑素小体在色素沉着层中吸收的能量分布显著减少，但在正常皮肤层中仅略有减少。研究小组将此归因于高体积分数的黑素小体数量密度的增加，而这反过来又导致了每单位体积吸收能量的减少黑素体。

此外，对于高体积分数，黑素体之间的分离较小，这就不允许充分热消散在皮肤组织内，因此，造成了黑素体之间的温度逐渐升高。此外，研究小组还发现，比色素层更深的皮肤层比色素层的温度更高层。因此，该团队得出结论，更高程度的色素沉着（较暗的皮肤）更容易患激光辐照的损伤。

虽然这些调查结果提供了一些有趣的见解，但Kono博士在乐观方面谨慎。“我相信我们的工作是模拟的激光治疗皮肤组织，从而提高手术的安全性。然而，作为下一步，有必要验证我们的模型与皮肤组织内部的实际激光加热现象是一致的，”他说。

尽管如此，科诺博士的研究还是朝着制定更好的指导方针迈出了一大步激光治疗，这可能导致更好的灵活性和定制，最重要的是安全。

---

---