レーザー医療は.現在急速に発展している医療分野の一つで.血管腫に対する様々なレーザー治療法が登場し.その顕著な効果と副作用の少なさから.一部の子供の皮膚血管腫の治療法として一般的になってきています。
1.レーザーの特徴
レーザーは通常の光とは大きく異なり.物質の刺激放射によって生じる強い光線です。 レーザーの輝度は高く.エネルギー密度は高く.現在世界で最も明るい光源です。 強いレーザーの明るさは.太陽光の何兆倍にも達する。 この光エネルギーを熱に変えると.瞬時に数千度から数万度の高温を発生させることができる。 レーザーは.ほぼ平行な光を一方向にのみ照射するビームであり.発散角が小さく.飛距離が長く.レンズで集光して極小スポットを形成することができる。 レーザー光の高輝度.単色性.指向性.コヒーレンスにより.レーザーエネルギーは時間.空間.スペクトルにおいて高度に集中される。 このようなレーザーの特性により.非常に高いエネルギーレベルのレーザー光を非常に小さなスポットに集光することが可能となり.精密な切断や蒸発の処置に最適なのです。
2.レーザーの効果
2.1 熱的効果
強いレーザーが生体組織に照射されると.瞬時に数百度から数千度の高温を生じ.その熱効果により生体組織のタンパク質変性や凝固.さらには組織の炭化や気化を引き起こすことがある。
2.2 機械的効果
レーザー照射によって発生する機械的効果は.2つの部分に分けることができます.すなわち.生体組織上のレーザー放射圧の圧力.すなわち光学圧力.一次圧力と呼ばれ.レーザーの高いエネルギー密度のために.このように大きな放射圧を生成し.レーザーによって発生する圧力は104〜105パスカルに達することができます; 熱拡大と相変化による強力レーザーの生体組織吸収と。 超音波.衝撃波.電歪などによる圧力を二次圧力という。 臨床では.レーザーによる圧力は.眼科の圧力穿孔など様々な疾患の治療に使用することができます。
2.3 光効果
生体組織による照射レーザーの吸収反射と熱伝達により.有彩色組織（特に黒）はレーザーに選択的な吸収効果を持つため.より大きな破壊効果をもたらし.この効果を利用して.まず破壊すべき組織に組織を染色し.その後レーザー組織を照射してより良い効果を得ることができる。
2。4電磁界効果
レーザーは電磁波の一種であるので.レーザーは電界.磁気5×104W / cm2.電界強度4×1010V / mは.この強い電界効果で.生体組織は.組織細胞が破壊されるように.イオン化を生成します達することができる生成されます。
2.5 光化学効果
分子が外部光子のエネルギーを吸収し.励起される物質の化学反応である。 高濃度単色光源であるレーザーは.通常の光では起こり得ない光化学効果も引き起こすことができる。 光化学反応は.光分解.光酸化.光重合.光増感という4つのタイプに大別される[2]。
2.6 生体刺激効果
低レバーレーザーが生体組織に照射された場合.生体組織に直接不可逆的な損傷を与えるのではなく.超音波や鍼灸などの機械的・熱的物理因子によって得られる生体刺激と同様の何らかの効果をもたらし.これをレーザー生体刺激効果と呼びます。 レーザーの特性や生体組織との相互作用における特定のパターンを利用して.病気の研究.診断.治療に役立てることができる。 例えば.1970年代以降.医師はレーザー干渉法.レーザー透過照明法.レーザー偏光法を用いて.血液.尿.その他の体組織の組成や微量元素含有量を測定したり.疾患細胞やがん細胞を識別・区別したり.従来のメスに比べて出血がほとんどない強いレーザー光で病変部を凝固.蒸発.切断したり.弱いレーザー光で人体組織に照射して身体や精神の健康効果を得たりしてきた。 レーザーを人体組織に照射して.理学療法照射治療や光鍼治療の役割を果たすことができ.従来の理学療法光治療と比較して.その効果は著しく向上し.適応症はより広範囲に及びます。
3.皮膚科におけるレーザーの応用の基礎
アンダーソンらが提唱した選択的光熱分解の理論は.レーザーエネルギーが特定の特定の組織成分に選択的に吸収され.この特定の組織成分が熱作用によって破壊され.周囲の組織には最小限のダメージしか与えないとするレーザー美容医学の多くの開発の理論的基礎となっている。
3.1レーザー波長
レーザー波長は.ターゲット組織に作用し.ターゲット組織によって十分に効果的に吸収されることができる必要があります。 同じ波長のレーザー光でも.皮膚組織によって吸収能力は異なります。 レーザーが標的組織にのみ吸収される場合.標的組織の周囲の皮膚組織にはダメージはありません。 ある波長におけるレーザーの組織への浸透深さは.レーザーの波長に比例するので.病変が深いほど.特に真皮の深い病変ほど.選択すべきレーザーの波長が長くなります。
3.2 レーザーのパルス幅
レーザーのパルス幅はターゲット組織の熱緩和時間以下であるべきです。 ターゲット組織に吸収されたレーザー光エネルギーは熱エネルギーに変換され.すぐに拡散を開始します。 一般に.レーザー照射時間は.標的組織の温度が最大から半分に低下する時間である標的組織の熱緩和時間（TRT）より短いか等しく.標的組織の熱損傷時間（TDT）に置き換えられるべきである。Wooら［4］は.レーザーエネルギーが酸素化ヘモグロビンに吸収されて血管壁の臨界領域に送られる時間である血管TDTの概念を紹介した。 この時間はTRTよりはるかに長く.長パルスまたは超長パルス幅のレーザーを用いた血管病変の臨床治療の基礎となるものである。
3.3エネルギー密度
エネルギー密度は.ターゲット組織が破壊されるのに十分な温度にもたらされるようなものであるべきです。 ターゲット組織にダメージを与えるためには.十分なエネルギー密度が必要です。 このように.レーザーがターゲット組織の少量にしか吸収されない場合.ターゲット組織がほとんど色素を含まない場合.またはターゲット組織が皮膚の深層に位置する場合.比較的高いレーザーエネルギー密度が必要とされる。 エネルギー密度の選択は主に血管の色に基づいており.血管の大きさ.深さ.スポットサイズなどの要素に比べれば.それほど大きくはない。
3.4 スポットサイズ
スポットサイズは治療のスピードと効率だけでなく.レーザー効果にも影響を与えます。 一般に.大きなスポットは小さなスポットよりも深く浸透すると言われています。 小さなスポットは小さな表層血管をターゲットにするのに有効ですが.大きなスポットはより深く.より厚く.より大きな血管をターゲットにすることができます。
3.5 表皮の保護
皮膚病変部の色素に加え.表皮のメラニンもレーザー光エネルギーを強く吸収します。 したがって.メラニンの強い吸収スペクトル域の波長を持つレーザーを黒い肌の治療に使用すると.表皮を損傷するリスクが高くなります。 このリスクを低減するために.現在ではレーザー医療システムにおいて皮膚冷却が一般的に行われている。 現在.表皮保護のために一般的に使用されている技術は.冷たいジェルの塗布.氷嚢の外付け.冷却剤を注入した動的冷却技術（DCD）.サファイア接触冷却.冷風冷却などがあり.冷却効果の程度はさまざまである。 血管皮膚病変の有効性を高めるためには.パラメータとその取り扱いに関する知識が不可欠であり.現状では血管の大きさ.深さ.色.圧力などオペレーターの判断に依存し.主観的な要素が強い。 将来的には 光音響プローブだけでなく.他のいくつかの測定ツールは.客観性のあるパラメータの選択を強化するのに役立つだろう。
4.皮膚血管腫
血管腫は.幼児や小児に最も多く見られる良性の皮膚腫瘍である。 通常.出生時に存在するか.出生後すぐに発生し.6～12ヶ月の増殖期を経て.1歳頃に最大サイズまで増大する。 通常.生後1年以内に最も速く成長し.その後.5～10歳で緩やかに停止します。 血管腫は通常.病変の深さによって母斑.苺状血管腫.海綿状血管腫.混合血管腫と.表在性血管腫.深在性血管腫.混合血管腫に分類されます。血管腫の60％は頭頸部に発生し.審美性に影響するだけでなく.潰瘍.出血.感染などの様々な合併症を引き起こす可能性があります。 特定の部位（まぶた.気管など）にできた血管腫は.周囲の臓器を圧迫し.命にかかわることもあります。 ほとんどのいちご状血管腫は.自然にゆっくりと薄くなっていきますが.薄くなっていく速度や程度には個人差があり.3歳までに約30％.5歳までに約50％.7歳までに約70％が薄くなっていくといわれています。 まぶた.耳下腺.鼻先の血管腫は.持続する場合や一部しか消失しない場合があります。 血管腫が自然消退しても.40%は消退後に瘢痕化.萎縮.色素沈着.毛細血管拡張などの合併症があります。 したがって.増殖性血管腫の成長を抑制し.退縮を促進するためには.早期の治療が必要です。 血管腫の治療法としては.グルココルチコイドの内服.ピニャマイシンやホルモン剤の局所注射.凍結療法.動脈塞栓術.外科的切除など.従来から多くの方法がありますが.その副作用の程度に差があり.普及には限界がありました。 この20年.レーザー医学の急速な発展に伴い.血管腫の治療に使用できる様々なレーザーが登場し.その顕著な効果と副作用の少なさから.レーザーは皮膚血管腫の治療の第一選択となりました。 現在.皮膚血管腫の治療に用いられているレーザーは.532nmの周波数のNd:Y AG（ネオジムドープドイットリウムアルミニウムガーネット）レーザー.パルス色素レーザー.1 064nmのNd：YAGレーザー.光力学療法.強パルス光システムです。
5.治療原理
血管腫のレーザー治療の標的発色団は血液中のオキシヘモグロビンであり.オキシヘモグロビンは光エネルギーを吸収して発熱し.周囲の血管壁に伝達して血管に障害を与える。 オキシヘモグロビンは418nm.542nm.577nmの3つの吸収ピークを持つが.この波長のレーザー光は透過性が悪く.真皮の血管には届きにくく.表皮のメラニン粒子は強く吸収し.表皮の障害を引き起こすとされている。 542n・m.577n・m）。
6.血管腫と血管奇形の診断と分類
適正な分類と正しい診断が.良い結果を生む基礎となる。 中国では基本的にVirehow分類が用いられ.毛細血管腫.海綿状血管腫.海綿状血管腫.混合血管腫に分類されている。1988年.Mulikenらは血管内皮細胞の病歴.臨床症状.生物学的特徴に基づいて.伝統的意味での血管腫を血管腫と血管奇形に大別する生物分類方法を提案した。1995年。 Warier and Suen[14]は.臨床の実際と多数のI臨床病理学的研究を組み合わせてMullike and lowack分類を改良し.血管奇形を静脈性.小静脈性.毛細管性.リンパ性.動静脈性および混合奇形に分類.Muilikeの分類におけるPWSを毛細管後小静脈奇形に分類し.毛細管奇形には動静脈奇形も含めた の種類があります。 また.特定の解剖学的領域に位置する血管腫は.周囲の臓器を圧迫し.死に至ることもあるため.早期の介入が必要です。 したがって.治療のタイミングは.早期発見・早期管理の原則に基づく必要があります。 つまり.血管腫が発見されたら.すぐに治療することが大切です。
7.皮膚血管不自由児へのレーザー応用
7.1 パルス色素レーザー（PDL）
Zuo Yagangらは結節性紅斑の治療に585n m PDLを使用し.8回の治療で合計有効率は84％だった[18]。 最近.595 nmと600 nmのPDLが登場し.光スポットは10-12 mmに達し.パルス幅は1.5-40 msで.深皮血管腫と顔の毛細血管拡張の治療に使用することができる。 を適用し.595nmのPDLは.以前使用されていた585nmのPDLよりも治癒率が高いことを実証した。 Yang Chunjunらは.595 n mのパルス幅可変色素レーザーを使って76例の皮膚血管腫を治療し.そのうち結節性紅斑とイチゴ状血管腫の治療効果は良好で.有効率はそれぞれ83.2%と86.67%であった。
7.2 KTPレーザー
KTPレーザーは2周波のイットリウム・アルミニウム棍棒石レーザーで.波長532nmの緑色光を発します。これはヘモグロビンの吸収ピークに非常に近いため.表在性血管腫の治療に理想的なものです。 また.パルス幅が1～100msと大きく可変であるため.パルス幅が長く.血管壁を破裂させることなくゆっくりと血管を加熱することが可能です。 最近の比較研究では.あるグループは10mmのスポットサイズを持つKTPレーザーを使用し.別のグループはPDLを使用して顔の毛細血管拡張とびまん性紅斑の治療を行った。 Spendelらは.0.7mm以下で532nmの倍率のNd:Y AGレーザーを用いてクモ状母斑を治療し.16J/cm2以下のエネルギーで.副作用も少なく.良好な結果を得ている。 最も多い副作用は.紅斑.浮腫.痂皮です。 他の長波長血管レーザーと比較すると.532nmのNd:Y AGレーザーは浸透力が弱く.深部血管への効果は劣ります。 また.KTPレーザーは浮腫や痂皮が生じることが多い。 特に，鼻の毛細血管の治療に小さなスポットを使用すると，よく知られているように，萎縮性瘢痕が生じることがある。 さらに.KTPレーザーで治療する色黒の肌質の患者（人種的なものであれ.日焼けによるものであれ）は.皮膚中のメラニンも治療のターゲットとなるため.火傷のリスクがある。 IPLレーザー装置と同様に.KTPレーザーは.肌タイプI～IIIの小さな皮膚のほくろの治療に使用することができます。
7.3 赤外線
赤外線または赤外線に近い波長のレーザーは.アレキサンドライトレーザー（755nm）.ダイオード（800-940nm）.Nd：YAGレーザー（1064nm）などの血管腫治療に使用されてきました。 これらの波長は.深部大血管に還元型ヘモグロビンが存在するために治療が困難な網状赤血球症や成熟ワイン母斑の治療に成功しました。 オキシヘモグロビンや還元型ヘモグロビンは.赤外領域（700～1,200nm）に近いピークを持つ幅広い吸収プロファイルを有しています。
Nd:YAGレーザー（1,064nm）は4～6mmの深さまで浸透し.より深い血管腫を治療することができます。 Nd:YAGレーザー（1,064nm）は浸透深度が大きいため.結節性母斑の治療では.陥凹瘢痕のリスクを減らすために細心の注意を払う必要があります。 Nd：YAGレーザー（波長1,064nm）の利点は.浸透深度が深いことと.メラニンの吸収係数が低いことです。 メラニンの吸収係数が低いため.表皮付属器へのダメージが少なく.肌が黒い患者さんでも安心して治療が受けられます。 また.炎症後の色素沈着も最小限に抑えることができます。 さらに.メラニン吸収によるダメージを軽減する表皮冷却装置を追加することで.さらなる保護が可能になります。 この冷却を実現する方法はいくつかあり.強力な装置としては.レーザーの前の数ミリ秒間に冷媒を噴射して皮膚を冷却する方法.もう一つの装置は.冷却ガスを吹き付けて皮膚を保護しながら.レーザーの前に冷たいサファイアガラスまたは金属板に皮膚を当てて表皮を冷却する方法である。 理想的な表皮冷却保護は.表皮を冷やしすぎることなく保護することです。 熱しすぎたり冷やしすぎたりする熱ダメージは.不要な炎症後の色素沈着につながる可能性があります。 Nd:Y AG (1,064 nm)レーザーはワイン母斑の治療に安全で有効ですが.血管腫の治療では身体に大きなダメージを与えないよう.大きなエネルギーは使用しないほうが良いでしょう。
Angieroらは.ダイオード（800-940nm）レーザーと光凝固を併用し.136人の血管腫の患者を治療し.そのうち134人が完全寛解.2人がそうでなかったという。
7.4 Intense Pulsed Light (IPL)
IPLは.シワやキメ.不規則な色素沈着.毛細血管の拡張を含むすべての光老化現象を改善することができます[34]。 短波長（570amフィルター）と小さいパルス幅での治療は.より小さく表面的な血管病変には十分ですが.より大きく深い血管病変には長波長（590nmフィルター）と大きなパルス幅が必要です。
7.5 755nmレーザー
血管病変に対する755nmレーザーのメカニズムは.レーザーが血液中の酸素化ヘモグロビンに選択的に吸収されて発熱し.それによって血管を凝固または破壊することです。
7.6 光線力学療法（PDT）
Gu Yingらは.鮮やかな母斑の選択的治療のためのPDTの基礎研究と臨床結果を報告しています。 その結果.PDTは真皮の表層毛細血管網に対して高い選択的破壊効果を持ち.高い臨床効果と低い副作用を持つことが分かりました。
7.7 マルチ波長レーザー
血管性皮膚疾患の多くは顔面にあり.重度の心理的外傷を引き起こす可能性があるため.患者は病変の除去だけでなく.美容効果（瘢痕化しない）.すなわち正常な皮膚の色と質感を得るための治療に対して高い要求を持っている。 Cynergy社の血管治療用ワークステーションは.先進のマルチプレックス（多波長連続照射）技術を搭載しており.2種類の波長のレーザー光（高強度パルス色素レーザーと波長1064nmのNd：YAGレーザー）を同一システム下で所定の順序に照射することができます。595nmの色素レーザーと1064nmのロングパルスレーザーは.それぞれ血管疾患の治療において大きな進歩を遂げたが.レーザーエネルギーの大きさやレーザー波長の短さにより.瘢痕化や浸透深度が十分でないことがまだ判明している。 これに対し.2波長レーザーであるパルス色素レーザーによるオキシヘモグロビンのメトヘモグロビンへの変換は.標的組織でのNd：YAGレーザーの吸収を3～5倍に高め.1 064 nmレーザーは低いエネルギー密度で効果を発揮できるため.副作用の発生を抑え安全性を高め.傷跡の低減や効果の向上を図ることができるのです。 PDLとNd:YAGレーザー治療をマルチ波長伝送技術で組み合わせることで.単一波長の治療と比較してより良い結果が得られます。 一方.PDL.ロングパルス1 064 n m Nd: YAGレーザー.KTP調整可能パルス幅532 n m波長治療では.通常.同様の結果と低副作用率を得るために2-3回の治療が必要である。
7.8 レーザー照射前のナノ粒子位置の確認
米国のウェークフィールド大学の研究者は.腫瘍を治療するためのレーザー使用において新たな進歩を遂げました。 MRIを用いて.腫瘍組織に侵入したカーボンナノチューブの位置を確認し.レーザーで照射して加熱することで.腫瘍組織を破壊することに成功したのである。
レーザーで腫瘍組織を加熱・破壊することは新しい技術ではなく.レーザー誘起熱療法（LITT）はすでに実用化されている。 しかし.LITTには.患者の体内に注入されレーザーエネルギーを吸収したナノ粒子を追跡できないため.ナノ粒子が腫瘍組織に入り込んだかどうかを正確に知ることが難しいという問題がある。 また.ナノ粒子が正常な組織に入り込み.レーザーによって加熱されると.不必要なダメージを与える可能性がある。
レーザー誘発熱治療の欠点を避けるため.ヴェックフォルテス大学の研究者は.一般的に使用されているナノ粒子の代わりに鉄を含む多層カーボンナノチューブ（MWCNT）を使用し.MRIを用いて鉄を含む多層カーボンナノチューブの追跡を行いました。 実験用ラットの腫瘍を用いた生体組織での実験では.MRIを用いて鉄を含む多層カーボンナノチューブの位置を特定することに成功しました。
8.レーザー治療の欠点と応用の展望
血管腫は乳幼児に最も多い良性腫瘍で.多くの治療法がありますが.その多くは侵襲的で非特異的です。 そのため.第一選択とすべきではない。 早期のレーザー介入により.血管増殖の抑制.退縮の促進.治療期間の短縮.副作用がほとんどない.医学的な審美効果が得られるなどの効果が期待できます。 しかし.治療回数.治療中の痛み.術後の色素変化.若干の瘢痕形成などの問題が残っており.さらなる検討が必要です。
レーザー技術の成熟と向上に伴い.エキシマレーザー.自由電子レーザー.CO2.EL:YAG.HF.X線の波長のレーザーなど.新しいレーザーが導入され.効果の向上.レーザー治療の適応の拡大.副作用の軽減が目指されているのです。 今後.医療に用いられるレーザーは.高出力化.小型化.インテリジェント化の方向で発展していくだろう。 半導体レーザーの波長域の拡大と高出力化により.ガスレーザーや固体レーザーに代わって.徐々に医療に広く使用されるようになると考えられます。 複数の波長レーザーを組み合わせて使用することで.単一波長のレーザーよりも優れた医療効果を得ることができます。
電子計算機技術の発展に伴い.医療用レーザーと電子計算機.光ファイバー.画像解析.ビデオ録画.蛍光分光法.超音波技術などの新技術との組み合わせやそれらの新しい進歩により.レーザーの診断と治療のレベルは向上し続けている。 医療分野でのレーザー使用の増加は.その強力な生命力を示しています。