Fasciculul flat top-hat: de ce contează profilul fasciculului

Acest ghid explică ce este profilul fasciculului unui laser Nd:YAG și de ce contează diferența dintre un fascicul gaussian și unul flat top-hat, pentru medicii dermatologi, medicii de medicină estetică și clinicile care evaluează o platformă laser sau vor să înțeleagă de ce aceiași parametri nu dau mereu același efect. Tema practică este reproductibilitatea: cât din fluența afișată ajunge, de fapt, în fiecare punct al spotului.

Pe scurt: fluența afișată de aparat este o medie pe suprafața spotului. La un fascicul gaussian, centrul primește mai mult decât această medie, iar marginile mai puțin. La un fascicul flat top-hat, energia este distribuită aproximativ egal, ceea ce reduce zonele supratratate din centru și face efectul mai ușor de reprodus. Studiile clinice care compară direct profilurile sunt puține, iar parametrii rămân decizia medicului.

Fluența afișată este o medie

Fluența este energia livrată pe unitatea de suprafață și se exprimă în J/cm². Aparatul o calculează din energia pulsului și din diametrul spotului. De aici rezultă două lucruri simple, valabile pentru orice laser:

• la aceeași energie, un spot de două ori mai mare în diametru are o suprafață de patru ori mai mare, deci o fluență de patru ori mai mică;
• valoarea de pe ecran presupune că energia este distribuită egal pe toată suprafața spotului.

A doua presupunere este cea care contează aici. În realitate, energia nu este distribuită egal decât în măsura în care fasciculul este construit să o distribuie așa. Diferența dintre teorie și realitate se numește profilul fasciculului.

Gaussian și flat top-hat: ce înseamnă

Fasciculul gaussian are forma unui clopot: energia este maximă în centru și scade treptat spre margini. Conform producătorului, centrul primește astfel o fluență excesivă, iar marginile sunt subtratate. În modelul teoretic al unui fascicul gaussian ideal, fluența din centru este de aproximativ două ori mai mare decât media afișată, atunci când diametrul spotului este definit în mod convențional.

Fasciculul flat top-hat (cu vârf plat) este modelat optic astfel încât energia să fie aproximativ egală pe toată suprafața spotului, cu margini abrupte. Conform producătorului, profilul flat top-hat al FINEBEAM Dual asigură o fluență constantă pe întreaga suprafață a spotului.

Niciun fascicul real nu este pe deplin uniform. Pe lângă forma generală, un fascicul poate avea puncte fierbinți (hot spots): mici zone cu energie mult peste medie, alternând cu zone sub medie. Ele nu se văd cu ochiul liber, dar se pot măsura.

Ce schimbă profilul în practică

Aspect	Fascicul gaussian	Fascicul flat top-hat
Distribuția energiei în spot	maximă în centru, scade spre margini	aproximativ egală pe toată suprafața
Relația cu fluența afișată	centrul peste medie, marginile sub medie	apropiată de medie în majoritatea spotului
Ce se întâmplă la pragul de efect	centrul îl poate depăși mult, marginile pot rămâne sub el	efect asemănător pe toată suprafața
Suprapunerea spoturilor	necesară pentru a acoperi marginile slabe, cu risc de cumulare în zonele suprapuse	spoturile se pot așeza cu suprapunere mică
Reproductibilitate între ședințe	mai sensibilă la mici variații de poziționare	mai ușor de reprodus

Tabelul descrie diferențele de principiu, care decurg din fizica fasciculului. Nu este o promisiune de rezultat clinic.

Consecința cea mai importantă apare la tratamentele care lucrează aproape de un prag. Laser toningul, de exemplu, folosește intenționat fluențe joase, sub pragul la care pielea ar fi lezată vizibil (detalii în articolul despre laser toning și LIOB). Dacă centrul spotului primește mult peste media afișată, o parte din fiecare puls lucrează, de fapt, la o fluență mai mare decât cea aleasă de medic. Literatura asociază hipopigmentarea în pete după laser toning cu energia cumulată mare [3], iar uniformitatea fasciculului este unul dintre factorii care țin energia reală aproape de cea planificată.

La capătul opus, în îndepărtarea tatuajelor, problema este fluența locală prea mare. Un raport de caz descrie vindecare patologică, cu evoluție de tip escară, după tratament cu 1064 nm la fluență mare, folosită pentru a reduce numărul de ședințe [4]. Un vârf de energie în centrul spotului adaugă, în același punct, fluență peste cea aleasă.

Ce arată studiile

Datele clinice care compară direct cele două profiluri sunt puține, iar cele existente trebuie citite atent.

Spotul real poate diferi de cel declarat. Un studiu prospectiv a măsurat fasciculul a patru lasere vasculare din aceeași categorie, de la doi producători. Suprafața reală a spotului de 5 mm a fost cu 31% și 35% mai mare decât cea declarată la două dintre aparate și cu 4% și 8% mai mică la celelalte două. Niciun profil nu a fost pe deplin uniform: unul avea o distribuție de tip gaussian, celălalt una apropiată de flat top-hat. Concluzia autorilor: la trecerea de la un aparat la altul, aceeași fluență nominală nu asigură rezultate clinice echivalente, iar un test simplu pe hârtie fotosensibilă ajută la verificarea diametrului real al spotului [1].

Tatuajele rezistente. Un studiu retrospectiv a inclus 36 de tatuaje profesionale negre (32 de pacienți), tratate anterior fără succes cu un laser Nd:YAG Q-switched cu profil gaussian, neomogen, cu numeroase microvârfuri și microgoluri de energie. Tatuajele au fost tratate apoi cu un laser Nd:YAG Q-switched cu profil flat top-hat, omogen la toate mărimile de spot, cu spot mediu mai mare (5,0 mm față de 3,6 mm) [2]. Rezultatele:

• 30,5% dintre tatuaje au ajuns la o îndepărtare de 76–95%, iar 2,8% la peste 95%;
• 33,3% au rămas în categoria cu îndepărtare de cel mult 25%;
• efectele adverse au apărut la 8,3% dintre tatuaje: hiperpigmentare 5,6%, hipopigmentare 2,7%, fără modificări de textură sau cicatrici.

Autorii concluzionează că, după câteva ședințe, s-a obținut o îndepărtare suplimentară cu o rată mică de efecte adverse [2]. Limita este importantă: profilul și mărimea spotului s-au schimbat în același timp, iar studiul nu are grup de control. Rezultatul susține ideea că uniformitatea și spotul contează împreună, nu că profilul singur explică diferența.

Limite și situații în care uniformitatea nu ajută

Profilul fasciculului este o caracteristică tehnică, nu o indicație clinică. Evaluarea și alegerea parametrilor aparțin medicului, iar următoarele limite rămân valabile indiferent de profil:

• un fascicul uniform nu corectează o fluență aleasă greșit pentru fototip, indicație sau zonă;
• bronzarea recentă, fototipurile închise și expunerea solară după ședință cresc riscul de modificări de pigmentare la orice profil;
• energia cumulată mare și seriile foarte lungi de toning rămân asociate cu hipopigmentarea în pete [3];
• suprapunerea excesivă a spoturilor și trecerile repetate pe aceeași zonă adaugă energie, chiar și cu un fascicul omogen;
• leziunile fără diagnostic clar nu se tratează, oricare ar fi caracteristicile aparatului;
• profilul se poate modifica în timp prin uzura opticii sau prin piese de mână deteriorate, de aceea verificările periodice din programul de service contează.

Întrebările pe care le pun clinicile

„Cum aflăm ce profil are un laser?” Din specificațiile producătorului și, practic, din măsurători. Un test pe hârtie fotosensibilă arată diametrul real al spotului și dacă urma este uniformă sau are centrul mai marcat [1]. Măsurătorile complete de profil se fac cu echipament dedicat.

„Dacă fasciculul este uniform, putem folosi fluențe mai mari?” Nu automat. Uniformitatea reduce diferența dintre centrul și marginea spotului, dar pragul de siguranță al pielii rămâne același. Parametrii se stabilesc de medic, de regulă pornind de la o zonă test.

„Parametrii învățați pe alt laser se pot copia?” Cu prudență. Același număr pe ecran poate însemna altă fluență reală, dacă spotul sau profilul diferă [1]. La schimbarea aparatului, parametrii se reiau de la valori prudente.

Ce înseamnă asta pentru alegerea unui laser

La evaluarea unei platforme Nd:YAG merită întrebat ce profil de fascicul are, dacă profilul se menține la toate mărimile de spot și cum se verifică în timp. Pentru tratamentele aproape de prag, precum toningul, și pentru cele cu fluență mare, precum tatuajele, distribuția energiei în spot este la fel de importantă ca energia totală. Diferența dintre moduri și lungimi de undă este explicată în primul articol din serie, iar aplicarea la tatuaje în articolul despre îndepărtarea tatuajelor.

FINEBEAM Dual, distribuit în România de aEstet Technology, are profil de fascicul flat top-hat. Conform producătorului SNJ, acest profil distribuie energia uniform pe suprafața spotului, pentru un tratament mai uniform și rezultate mai predictibile, cu spot reglabil între 2 și 10 mm, puls Q-switched sub 10 ns și energie de până la 3,5 J pe puls în modul Q-switched, respectiv până la 60 J în modul long pulse.

Următorul articol din serie se ocupă de siguranța la laserul Nd:YAG: riscurile pentru ochi la 1064 nm și 532 nm, ochelarii de protecție potriviți, zona controlată și fumul produs la îndepărtarea tatuajelor.

---

Pentru o discuție despre caracteristicile tehnice care contează la alegerea unui laser Nd:YAG, echipa aEstet Technology este disponibilă la hi@aestet.ro sau prin formularul de contact.