皮膚科 王修含醫生

【演講訊息】皮膚科光電雷射與微整形治療

講題：皮膚科光電雷射與微整形治療

時間：2009年9月28日 (週一)  08:00-09:00 AM
地點：台大醫院 西址 第七講堂
主辦單位：台大醫院門診部

粗大毛孔治療--以eCO2微點飛梭雷射(二氧化碳飛梭雷射)治療毛孔粗大

皮膚科  王修含 醫師

波長為10600 nm的二氧化碳飛梭雷射(fractional CO2 laser)，
在擊發後，可形成許多微小的光束，最小的光束直徑僅有120

金奈米粒子的表面電漿共振

台大皮膚科/台大生醫電子與資訊學研究所  王修含 醫師

雷射對生物組織的作用

台大皮膚科/台大生醫電子與資訊學研究所   王修含 醫師

        雷射與生物組織之間的交互作用相當複雜，相關的變數為生物組織的性質與使用的雷射參數。生物組織的性質，包括光學性質：吸收、散射、反射、折射，以及熱學性質，如熱傳導係數與比熱。雷射參數則包括波長、脈衝寬度(pulse duration)、能量密度(energy density)、功率密度(power density) 、暴露時間 (exposure time)、焦點光束大小(focal spot size)等，其中「暴露時間」是決定光生物效應特性的重要參數。

        依照雷射暴露時間、功率密度與能量密度等決定性參數，雷射對生物組織的作用可分為五類，包括光化學反應(photochemical interaction)、熱交互作用(thermal interaction) 、光剝離作用(photoablation) 、電漿誘發剝離作用(plasma-induced ablation)、光分裂效應(photodisruption)。

溫度對生物組織的效應

台大皮膚科/ 台大生醫電資所  王修含 醫師

    不同溫度會造成不同的組織熱效應，影響熱治療效果。在溫度高於體溫5^◦C之內的範圍內，也就是小於42^◦C的情形下，生物組織不會出現可量測的變化。當溫度昇高至42-50^◦C時，組織開始出現分子構形的改變，伴隨著鍵結的破壞與細胞膜變化。高熱狀態持續數分鐘後，一部份的組織可能出現壞死，存活細胞的比例可透過Arrhenius方程式(Arrhenius’ equation)來估算：

雷射對皮膚的熱效應

皮膚科  王修含 醫師

        皮膚之類的生物組織，受到雷射照射後可產生熱效應，又稱為光熱效應，此為一般雷射手術的原理，亦為雷射光熱治療所採用的光生物效應。常用的雷射包括鉺雅克(Er:YAG)、銣雅克(Nd:YAG)、二氧化碳(CO2)、氬離子(argon ion)、鈥雅克(Ho:YAG)與二極體雷射(diode)等雷射系統，常見的脈衝寬度介於 1 μs至 1 min，或是使用連續波雷射輸出，典型的能量密度介於10-10^6 W/cm2。目標在於利用雷射輸入熱能，使組織達到目標溫度，得到光熱效應。

        依據目標溫度差異，生物組織在巨觀下可呈現凝結(coagulation)、汽化(vaporization)、碳化(carbonization)或熔化(melting)等外觀，其熱效應與區域溫度有關：

熱治療(thermotherapy)簡介

台大生醫電資所/ 台大皮膚科  王修含 醫師

        熱治療是治療癌症的方式之一，利用熱源加熱，使組織達到攝氏41-47度以上，並持續數十分鐘，以破壞腫瘤細胞(Huang, Jain, El-Sayed et al., 2008)。熱治療的能量來源相當多樣化，可來自無線電射頻(radiofrequency)、微波(microwave)、超音波 (ultrasound)，以及雷射(laser)等裝置。

射頻腫瘤滅除術(Radiofrequency Tumor Ablation, RFTA)

雷射光鉗(光學嵌住, Optical trap/ optical tweezers)原理簡介

台大生醫電子與資訊學研究所/ 皮膚科  王修含 醫師

雷射光鉗最早是由Ashkin等人，於1986年發表的技術，可用來研究微米尺度的微粒體，可用來搬動細胞，研究細胞所受的作用力。(A. Ashkin, J.M. Dziedzic, J.E. Bjorkholm and S. Chu. 1986. "Observation of a Single-Beam Gradient Force Optical Trap for Dielectric Particles." Opt. Lett. 11 (5) 288-290. )

原理：(參見下圖b)

光學同調斷層攝影術OCT原理簡介--台積電無薪休假有感

台大生醫電子與資訊學研究所/ 皮膚科  王修含 醫師

OCT的原理
「光學同調斷層攝影術」(Optical coherent tomography，簡稱OCT)是很特別且有用的影像工具，在工程學上，利用「白光干涉術」(white-light interferometry)的方式，藉由調整參考鏡面(reference mirror)，使回來的光束在偵測器之前產生干涉(interference)，並利用低同調性光源，增加頻寬(bandwidth)，且縮小光波之波長，增加解析度，利用此原理可達到非侵入式影像的效果。

用來印刷IC版的微影術(lithography)

台大生醫電子與資訊學研究所/ 皮膚科  王修含 醫師

微影術(lithography)的定義
利用物理能量，如紫外線(ultraviolet, UV), X光(X-ray), 電子束(electron beam)，配合其它技巧，如蝕刻(etching)、光罩設計(mask design)、光阻(photoresist)、基質製造(substrate production)等，用於生產積體電路(integrated circuit, IC)的工業技術，稱為lithography

積體電路版(IC版)與生物晶片(biochip)的關係--
用來生產積體電路版(IC版)的光學微影術(光學蝕刻術，photolithography)，如何應用於製造生物晶片(biochip)？

台大生醫電子與資訊學研究所/皮膚科  王修含 醫師

最早提出以生產積體電路的光學微影術(光學蝕刻術，photolithography)，應用於製造生物晶片(biochip)的創新技術概念者，是Affymetrix公司，用於製造「寡核苷酸陣列」(oligonucleotides microarray)。

原理：

光顯影術/光學蝕刻技術(photolithography)之光阻劑(photoresist)

台大生醫電子與資訊學研究所/皮膚科  王修含 醫師

光阻劑(photoresist)是電子產業的重要發明，可用於光蝕刻技術(photolithography)，生產積體電路版
(Integrated Circuits，即俗稱的IC版)。複雜的積體電路製程中，一塊晶片曝光次數可達50次以上，猶如一層層地平版印刷。近年來亦被應用於生物晶片(biochip/ microarray)的製程。

什麼是「雷射電漿光熱治療」(Plasmonic Photothermal Therapy with Laser Irradiation)?

台大皮膚科  王修含 醫師

「雷射電漿光熱治療」(Plasmonic Photothermal Therapy with Laser Irradiation)與「電漿活膚術」不同，它是研究中的治療方法，現階段尚未大規模應用於臨床。而電漿活膚術則為新的皮膚光電治療技術，可用於除疤、回春等用途，詳見「電漿 (plasma)-「電漿活膚再生術」」一文。

「雷射電漿光熱治療」，是用於治療腫瘤(癌症)的方法，簡單說明如下：

王修含¹²、魏振瑋²、李百祺²³、紀秀華¹  

台大醫院皮膚部¹, 台灣大學生醫電子與資訊學研究所², 台灣大學電機工程學系³

台大皮膚科  王修含 醫師

光動力療法(photodynamic therapy, PDT)是以光能長時間照射光敏感物質(photosensitizer，又稱為「激化藥物」)，在吸收光能後，光敏感物質可由基態轉化至激發態。當此狀態還原至基態，能量將會釋出，產生單原子氧及自由基，可氧化破壞周圍細胞。

亞歷山大雷射 (紫翠玉雷射，Alexandrite laser)簡介

核磁共振造影(NMRI/ MRI)的原理簡介

台大醫院皮膚部/台大電機學院 生醫電資研究所  王修含 醫師
                                                                         
           

核磁共振造影(NMRI, MRI)適合觀察軟組織病變，包括真皮層、皮下脂肪、肌肉筋膜等解剖構造。