레이저 스팟 크기를 늘리면서 일정한 에너지 밀도를 유지하려면 총 에너지 출력이 상당히 증가해야 합니다. 레이저 빔이 더 넓은 표면에 분산되기 때문에 시스템은 모든 제곱센티미터가 동일한 강도 또는 "파괴력"을 받도록 펄스당 더 많은 총 줄을 생성해야 합니다.
레이저 스팟 크기를 확장하면 빔의 에너지가 더 넓은 영역에 분산됩니다. 빔이 효과를 발휘하기에 너무 약해지는 것을 방지하려면 레이저 전력 시스템이 증가된 범위를 보상하기 위해 총 에너지 생산을 늘려야 합니다.
에너지 대 면적의 역학
변수 정의
에너지 밀도(플루언스)는 제곱센티미터당 줄($J/cm^2$)로 측정되는 레이저의 강도입니다. 이는 피부의 특정 지점에 가해지는 "용량" 또는 파괴력을 나타냅니다.
면적 승수
스팟 크기는 빔의 직경을 나타냅니다. 그러나 원의 표면적은 직경보다 훨씬 빠르게 증가합니다.
출력이 급증해야 하는 이유
플루언스를 일정하게 유지하면(예: $16 J/cm^2$) 스팟 크기가 약간만 증가해도 더 많은 총 에너지에 대한 막대한 수요가 발생합니다. 전원 공급 장치는 동일한 농도의 광자를 채우기 위해 훨씬 더 열심히 작동해야 합니다.
더 큰 스팟 크기를 우선시하는 이유는 무엇입니까?
침투 깊이 증가
플루언스는 표면의 강도를 제어하는 반면, 스팟 크기는 에너지가 얼마나 깊이 이동하는지를 결정합니다. 더 큰 스팟 크기는 산란이 적어 에너지가 조직 깊숙이 침투할 수 있습니다.
향상된 임상 효능
이러한 더 깊은 침투 때문에 더 큰 스팟 크기(예: 18mm)는 동일한 에너지 밀도에서 더 작은 스팟 크기(예: 12mm)보다 모낭과 같은 깊은 표적을 파괴하는 데 일반적으로 더 효과적입니다.
하드웨어 현실
전문 장비의 표시
큰 스팟 크기에 걸쳐 높은 에너지 밀도를 유지하는 능력은 전문 등급 레이저 시스템의 중요한 기술 지표입니다. 저가형 시스템은 종종 큰 스팟과 높은 플루언스를 동시에 지원할 만큼 충분한 총 전력을 생성하지 못합니다.
시스템 용량
장기적인 결과를 위한 최적의 구성을 달성하려면 레이저의 커패시터와 전원 공급 장치가 펄스당 높은 피크 전력을 전달할 수 있을 만큼 견고해야 합니다.
절충안 이해
"시소" 효과
제한된 전력 시스템에서는 스팟 크기를 늘리면 일반적으로 플루언스를 낮춰야 합니다. 결과적으로 빔은 더 넓은 영역을 덮지만 표적을 효과적으로 파괴할 만큼 강도가 부족합니다.
열 관리
높은 총 에너지를 전달하면 상당한 열이 발생합니다. 이러한 출력을 처리할 수 있는 시스템은 표피를 보호하면서 더 깊은 진피에 막대한 양의 에너지를 전달하기 위해 우수한 냉각 메커니즘이 필요합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
레이저 매개변수를 구성하거나 장비를 선택할 때 스팟 크기와 총 에너지 간의 관계가 결과에 영향을 미칩니다.
- 주요 초점이 깊은 표적(예: 제모)인 경우: 플루언스를 희생하지 않고 큰 스팟 크기를 사용할 수 있도록 높은 총 에너지 출력이 가능한 시스템을 우선시하십시오.
- 주요 초점이 표면 색소인 경우: 모낭에 필요한 깊은 침투가 필요하지 않으므로 총 에너지 출력에 대한 요구 사항이 줄어들기 때문에 더 작은 스팟 크기로도 충분할 수 있습니다.
진정한 최적화는 가능한 가장 깊은 침투와 가장 높은 안전한 에너지 밀도를 균형 있게 맞출 때 이루어집니다.
요약표:
| 매개변수 | 스팟 크기와의 관계 | 임상 결과에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 총 에너지 출력 | 면적에 비례하여 증가 | 효과적인 표적 파괴를 위한 플루언스 유지 |
| 에너지 밀도(플루언스) | 일정하게 유지 | cm²당 일관된 '용량' 또는 강도 보장 |
| 표면적 | 반지름의 제곱으로 증가 | 막대한 전원 공급 장치 용량 필요 |
| 침투 깊이 | 더 큰 스팟 크기로 증가 | 깊은 모낭 또는 표적에 도달하는 데 더 좋음 |
| 산란 효과 | 더 큰 스팟 크기로 감소 | 더 높은 비율의 광자가 진피에 도달 |
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참고문헌
- Keyvan Nouri, Carlos Ricotti. Comparing 18- Versus 12-mm Spot Size in Hair Removal Using a Gentlease 755-nm Alexandrite Laser. DOI: 10.1097/00042728-200404000-00004
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