皮膚科 王修含 醫師 (台大醫院皮膚部 皮膚外科與雷射特別門診醫師)
Q: 請問王醫師，打雷射的時候，冷氣開太強會不會效果變不好？
Ans:
這是一個有趣的問題，我們可以把它換為另一個較易以定量來分析的問法：
「皮膚對雷射能量的吸收，會受到不同環境溫度的影響嗎？」，也就是在不同的溫度下施打雷射，是不是會讓皮膚吸收到不同的雷射能量？
雷射能量的吸收程度，與吸收係數有關，但吸收係數會受溫度影響嗎？
為證明這個結果，筆者做了一個簡單的仿體實驗(phantom study)，分析如下：
一、皮膚雷射的治療原理
哈佛大學兩位皮膚科醫師R Rox Anderson與John A Parrish於1983年，提出「選擇性光熱分解」（selective photothermolysis）理論後，皮膚雷射醫學展開大幅的發展，並奠定現代醫學美容雷射的基礎。
皮膚組織有三種雷射作用的目標，稱為「載色體」（chromophore）：
黑色素、氧合血紅素，與水分子。每種標的物各有合適的吸收波長，故可選擇相對應雷射來將它們破壞。皮膚的各種構造具有不同的「熱緩解時間」
（thermal relaxation
time），亦即組織吸收能量昇溫後，在未傳導熱量至鄰近組織的情況下，90%的組織立即降溫至最高溫度一半所需之時間，此時間約與組織直徑平方成正比。
標的物暴露於雷射光束的時間稱為「脈衝寬度」（pulse
duration）。每單位面積接受的雷射能量稱為「能量密度」(fluence)。若以特定波長，能量密度充足的雷射光束，以小於或等於標的物「熱緩解
時間」的「脈衝寬度」照射皮膚，則可選擇性地以熱能分解標的物，但不使這些熱能釋放至周圍的組織，減少不必要的傷害，此即「選擇性光熱分解」
(selective photothermolysis)的治療原理。
在這個治療理論中，載色體對於雷射能量的吸收，與本身的吸收係數(absorption coefficient)有關，但載色體的原始溫度，是否會改變它們的吸收係數，進而影響對於雷射能量的吸收？這個結果，可用實驗證明之。
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二、載色體吸收係數與溫度的關係
筆者以呈現洋紅色(carmine)的壓克力廣告顏料(acrylic colors)水溶液模擬皮膚的載色體，並以積分球(integrating sphere)測定其吸收係數。如果溫度會影響載色體對於雷射能量的吸收，應該會反映於吸收係數的變化。
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| 圖：探討在不同溫度下，洋紅顏料對於600-1200 nm之間的光線波長，其吸收係數的變化，可見到溫度並不影響吸收係數的變動趨勢。(實驗地點：台大電機學院明達館，製圖軟體：MATLAB) |
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| 圖：將上圖放大，探討在不同溫度下，洋紅廣告顏料水溶液在波長800nm附近的吸收係數。 |
在此五種不同溫度的七筆數據中，其中攝氏28.2度共測試3筆做為控制實驗，發現吸收係數的變化應為系統誤差所致，與溫度並無關聯。因此「皮膚對雷射能量的吸收，並不會受到不同環境溫度的影響！」
所以這個問題的答案是：原則上「不會！」，但在某些特殊狀況下，可能有例外。
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三、臨床上的特殊狀況
然而實際臨床運用場合，要考慮的因素較為複雜，有些情況確實與環境有關，例如：環境較冷時，微血管容易收縮，會影響血管雷射，如脈衝式染料雷射的效果。這些特殊狀況則需要醫師治療時，另外再加以考慮，就不是單純的「色素」(載色體)吸收率與溫度的關係了，此即前述的「例外」狀況。在以雷射治療皮膚時，醫師常會以吹冷風、施放冷媒的方式，保護表皮免於灼傷，這些方法會影響熱能在表皮被移除的速率，與表皮的保護效果有關(避免灼傷的形成，冷媒若施放過量，則反而會造成凍傷)，但並不會影響色素(載色體)本身被破壞的治療效果。與治療效果相關的因素包括：載色體的「顏色」(決定選用的雷射波長)、載色體大小(直徑)、熱緩解時間(與載色體直徑平方成正比)、雷射的脈衝時間(根據目標物的熱緩解時間來選擇)，這些皮膚雷射科學的概念，有機會再另文討論。
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