OS 1 – Physikalische Grundlagen optischer Strahlung – 5 LE

OS1 Physikalische Grundlagen optischer Strahlung Lernziele
  Definition „nichtionisierende Strahlung“ Die Teilnehmer*innen können den Begriff „nichtionisierende Strahlung“ definieren. Die Teilnehmer*innen verstehen, dass optische Strahlung ein bestimmter Ausschnitt aus dem elektromagnetischen Spektrum ist und kennen die Unterschiede zwischen optischer Strahlung und EMF
  Elektromagnetisches Spektrum, Definition „optische Strahlung“; Abgrenzung zu EMF Die Teilnehmer*innen können die drei Bereiche, in die optische Strahlung unterteilt wird, benennen (Wellenlängenbereiche) und kennen deren wesentliche Eigenschaften.
  Ultraviolette Strahlung (UV) – sichtbares Licht – Infrarot-Strahlung, Wellenlängen Die Teilnehmer*innen kennen die für die Anwendung optischer Strahlung am Menschen wichtigsten physikalischen Parameter.
  Grundkenntnis zentraler Parameter (z.B. Energiedichten, Leistungsdichte (Bestrahlungsstärke), Wellenlängen, Expositionsdauern, Impulsdauer) Die Teilnehmer*innen kennen und verstehen wichtige Begriffe wie Leistung, Energie, Wärmemenge, Leistungsdichte, Energiedichte/Fluence und können diese in Beziehung zueinander bringen. (Sie verstehen beispielsweise, wie sich die Veränderung des Durchmessers des Lichtaustritts bei Laseranlagen auf die resultierende Leistungsdichte im Gewebe auswirkt).

1.1.1. Wellenlänge

  • ●  Lambda [λ] = nm, μm

  • ●  Die Strahlungsquelle bestimmt die Frequenz (Schwingungszahl) «f» der Welle. Aus Frequenz «f» und der Lichtgeschwindigkeit «c» in dem betreffenden Medium (z. B. Luft, Glas, Wasser) ergibt sich die Wellenlänge λ

Merke

Wellenlänge λ = c/f

Die Wellenlänge wird mit dem griechischen Buchstaben Lambda [λ] abgekürzt.

Man kann sich die Wellenlänge auch gut als abrollenden Kreis auf einer Geraden vorstellen. Lässt man den Kreis einmal um 360°, also den Vollkreis, abrollen und misst die Länge der Strecke, die der Kreis dabei zurückgelegt hat, ist das genau das 3,14-fache seines Durchmessers. Man bezeichnet diese Zahl mit dem griechischen Buchstaben (π).

Dreht sich der Kreis innerhalb einer Sekunde einmal um sich selbst oder benötigt das Abrollen auf der Geraden 1 Sekunde, so spricht man von einer Frequenz [f]. Naheliegend, dass die Frequenz


diesen Vorgang als Einheit 1/s festlegt. Das verwendete Formelzeichen wird Hz (Hertz) genannt. Die Wellenlänge beschreibt den Umfang eines Kreises, wenn dieser zweimal die Nulllinie kreuzt. Lambda halbe ist der Abstand des Halbkreises, also der Durchmesser des Kreises.

Lambda ist der Vollkreis, also die Strecke beider Halbkreise addiert oder auch 2x der Durchmesser des Kreises.

Der Radius des Kreises, also der halbe Durchmesser wird mit Amplitude [A] bezeichnet.

Zweimal A ergibt den Durchmesser des Kreises, auch als Lambda halbe [λ/2] bezeichnet. Die Fläche des Kreises wird mit 2 mal A zum Quadrat mal π , dividiert durch 4 ausgedrückt. Diese Formel ist nachher wichtig, wenn wir die Energiedichte von Lasern und anderen optischen Strahlungsgeräten vergleichen.

 

1.1.2. Licht als elektromagnetische Welle

Licht ist eine elektromagnetische Welle, die sich mit der Lichtgeschwindigkeit [c] mit 300.000 Kilometern pro Sekunde im Vakuum ausbreitet. Mit der Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Welle entstehen ein elektrisches und ein magnetisches Feld.

1.1.3. Pulsfrequenz

Eine Pulsfrequenz ist nicht kontinuierlich ablaufend, sondern in einem Rhythmus an- und abschaltend

Unter einer Pulsfrequenz versteht man eine Unterbrechung einer kontinuierlich schwingenden Welle, die sich nach der Unterbrechung nach einem Muster fortsetzt. Auch die Pulsfrequenz wird mit Hz abgekürzt. Anhand dieser Frequenzmuster können viele Eigenschaften, auch biologische, bestimmt werden. Zum Beispiel können Herzrhythmusstörungen durch unterschiedlich ablaufende Herzschläge gemessen werden.

Aufbau einer Pulsfrequenz

  • Die Pulsdauer ist die Zeit, in der Energie abgegeben wird

  • Die Pulsfrequenz ist die Anzahl an Impulsen pro Sekunde

  • Pulsfrequenzen können die unterschiedlichsten geometrischen Muster aufweisen. Zur besseren Darstellung verwenden wir ein Rechteck.

    Man kann sich die Pulsfrequenz auch als Taste vorstellen, die einmal gedrückt und wieder losgelassen wird. Je nach Zustand gedrückt oder losgelassen, werden elektrische Signale abgegeben oder unterbrochen. Deshalb spricht man auch von der Tastfrequenz.

1.1.4. Arten von Wellen

Mechanische Wellen brauchen ein Medium.

Elektromagnetische Wellen brauchen kein Medium.

Licht ist eine elektromagnetische Welle!

Zum besseren Verständnis der physikalischen Eigenschaften von Wellen teilen wir sie in

unterschiedlichen Kategorien ein. Eine Lichtwelle benötigt kein Medium um sich auszubreiten.

Daher können wir das Licht ferner Sonnen und Galaxien am Nachthimmel beobachten.

Im Gegensatz dazu gibt es mechanische Wellen, die immer ein Medium benötigen um sich

fortzupflanzen. Zum Beispiel eine Welle in einem See, die entsteht, wenn man einen Gegenstand

ins Wasser wirft.

1.1.4.1. Einteilung von Wellen

Thermische Strahler

Glühende Körper wie die Sonne, Kerzen oder Glühlampen liefern eine kontinuierliche Strahlung. Mit

steigender Temperatur wird die abgestrahlte Wellenlänge immer kürzer. Je heisser ein thermischer

Strahler also wird, desto blauer ist sein Licht (Lichttemperatur).

 

Nichtthermische Strahler

Bei Lasern, Leuchtstoffröhren, Leuchtdioden oder Gasentladungslampen werden Moleküle und

Atome durch Zufuhr von Energie in einen angeregten Zustand versetzt. Fallen die Elektronen in

den Grundzustand zurück, geben sie ihre Energie als Strahlung mit einer charakteristischer

Wellenlängen ab.

Eine weitere Einteilung von Wellen ist die Kategorie wie Licht entsteht. Es gibt natürliche Quellen

und es gibt künstliche Quellen. Wir beschäftigen uns hier ausschliesslich mit den künstlich

erzeugten Lichtquellen.

 

1.1.4.2. Einteilung von Strahlung

Ionisierende (radioaktive) Strahlung besitzt Energie

Dadurch können z.B. Gase ionisiert*, Filme geschwärzt und biologische Zellen verändert werden.

*ionisiert: Elektronen werden aus der Atomhülle herausgeschlagen, die Rest-Atome sind damit

positiv geladene «Ionen». Der Nachweis radioaktiver Strahlung erfolgt aufgrund ihrer ionisierenden

Wirkung.

Ionisierende (radioaktive) Strahlung kann Stoffe durchdringen.

Das Durchdringungsvermögen ionisierender Strahlung ist abhängig von der

l Art der Strahlung

l Energie der Strahlung

l Art des durchstrahlten Körpers

l Dicke des durchstrahlten Körpers

Grenze

Für die Einordnung der künstlichen Strahlungsquellen ist auch die Art der Strahlung wichtig. Wir

unterscheiden Röntgen- oder Gammastrahlung, die zur ionisierenden Strahlung gehören und

optische Strahlungsquellen, die zur nicht-ionisierenden Strahlung gehören. Die Grenze zwischen

ionisierender und nicht-ionisierender Strahlung liegt bei 100 Nanometern [nm].

Unter 100 nm ist die Strahlung so energiereich, dass sie radioaktiv wird. Die energiereiche

radioaktive Weltraumstrahlung wird von unserer Erdatmosphäre absorbiert. Bei besonders starker

Sonnenaktivität werden die energiereichen Teilchen der Sonne am Nord und Südpol sichtbar. Dort

stossen sie auf das Magnetfeld der Erde und ionisieren die Sauerstoffatome der Atmosphäre.

1.2. Strahlungsgrössen

Strahlungsgrössen: Sie lernen die Begriffe Energie, Energiedichte, Leistung und Leistungsdichte

kennen.

1.2.1. Beispiele für 1 Joule


l
100 g Tafel Schokolade 1 m anheben (1 Nm)

l 2 kg von 0 auf 1 m/s beschleunigen (1 m/s)

l Menschlicher Herzschlag für 1 s Leistung 1 W (1 Ws)

l 1 V für 1 s elektr. Strom von 1 A (1 VAs)

l 1 ml H2O um 0,239 K erwärmen (1J)

l Lichtenergie 1 mol* Photonen in 1 s pro 1 m² (Ws/m²) – wellenlängenabhängig

*ein Mol eines Stoffes enthält genau 602 Trilliarden Teilchen (6,022 140 76 * 1023). Die Teilchenart

muss immer angegeben werden. Es kann sich um Atome, Moleküle, Ionen, Elektronen oder

Photonen handeln.

1.2.2. Energie

Energie kann viele Erscheinungsformen haben. Am einfachsten erklärt sich Energie durch ein

praktisches Beispiel. Wird eine 100 g Tafel Schokolade um einen Meter angehoben, benötigt man

Energie. Wir wandeln unsere Bewegungsenergie in potenzielle Energie um. Wenn wir diese Arbeit in

1 s verrichten, verbrauchen wir die Energie von einem Joule, Formelzeichen [J] und leisten 1 Watt,

Formelzeichen [W].

Dieses Wissen wenden wir jetzt auf die Geräte an und haben dazu ein Beispiel.

Angenommen ein Laser mit einer Leistung von 1 Watt gibt seine Lichtenergie für 10 Sekunden ab. 1

Watt mit 10 Sekunden multipliziert ergibt 10 Wattsekunden. 10 Wattsekunden ergeben 10 Joule.

 

1.2.4. Leistungs- und Energiedichte

Beim Begriff Intensität geht es darum, die Leistung auf eine Fläche zu applizieren. Bleibt die Leistung gleich, wird aber die Fläche kleiner, so vergrössert sich die Intensität auf die Fläche.

Die Fluence oder die deutsche Bezeichnung Energiedichte, ist eine wesentliche Grösse um die Behandlungsparameter einzustellen.

 

1.2.5. Berechnung der Fluence

Nachfolgend ein Rechenbeispiel, das zeigt, wie wichtig die Energiedichte für die Behandlung ist.

Beispiel 1

Angenommen ein Laser hat einen kreisrunden Lichtaustritt. Der Durchmesser des Kreises ist 0,8

cm. Die Laserleistung soll 90 Watt betragen und die Bestrahlungszeit 300 Millisekunden oder 0,3

Sekunden. Wir suchen den Wert der Energiedichte. Setzen wir die Zahlen ein und berechnen die

Energiedichte, erhalten wir als Ergebnis 54 J/cm².

Im nächsten Beispiel bleiben alle Parameter konstant, nur halbieren wir den

Lichtaustrittsdurchmesser.

 

Beispiel 2

 

Merke

Als Ergebnis erhalten wir 215 J/cm², was eine Vervierfachung der Energiedichte bewirkt.

WICHTIG: Halbiert man den Spotdurchmesser, wird die Fluence nicht verdoppelt

sondern vervierfacht!

1.3. Eigenschaften der Laserstrahlung

1.3.1. Was bedeutet Laser?

Laser ist ein Akronym für:

L ight (Licht)

A mplification by (Verstärkung durch) S timulated (stimulierte)

E mission of (Emission von) R adiation (Strahlung)

1.3.2. Laserlicht-Zusammenfassung

Merke

  • Laser-Licht ist Energie, die sich in Form elektromagnetischer Wellen mit einer Geschwindigkeit von rund 300’000 km/s ausbreitet.
  • Laser-Strahlung ist optische Strahlung und Teil der nichtionisierenden Strahlung, welche aus ultravioletter, sichtbarer oder infraroter Strahlung bestehen kann.
  • «Laser» ist eine spezielle künstliche Strahlungsquelle für kohärentes Licht.
  • «Laser» ist monochromatisches und phasengleiches Licht.
  • «Laser» haben durch die Bündelung des Lichtstrahls eine extreme Leistungsdichte.

Unter einer induzierten Emission versteht man, dass die Strahlung

1. künstlich erzeugt ist

2. nur durch eine Strahlung einer anderen Lichtquelle entsteht.

Wir beleuchten diesen Punkt noch einmal später. Ebenso werden später die Begriffe Kohärenz

(Phasengleichheit) und Kollimation (Parallelität der Lichtstrahlen) noch genauer erklärt.

1.4. Laser kontinuierlich und gepulst

Kontinuierliche (CW-) Laser werden in der Kosmetik unter folgenden Bezeichnungen eingesetzt:

  • Softlaser
  • Kaltlichtlaser
  • Laserbiostimulation
  • Laserbiomodulation

Gepulste Laser werden in der Kosmetik unter folgenden Bezeichnungen eingesetzt:

  • Alexandritlaser
  • Diodenlaser
  • Nd:YAG-Laser

1.4.1. Gepulster Laserbetrieb

Gepulste Laser werden kategorisiert wie schnell die Lichtpulse abgestrahlt werden können.

Merke

Gütegeschaltete Laser können nur im Q-Switch-Modus arbeiten und sind somit immer

eigenständige Geräte.

1.4.2. CW-Laser und Pulslaser Unterschiede

Ein Beispiel eines Dauerstrich-Lasers (CW) sind sogenannte Low-Power-Laser. Solche Laser werden

in der Fotobiostimulation eingesetzt.

Leistungsstarke Laser in der ästhetischen Medizin und kosmetischen dauerhaften Haarentfernung werden ausschliesslich als Pulslaser eingesetzt. Oben in der Tabelle wurden einige Eigenschaften der CW- und Pulslaser gegenübergestellt.

1.4.3. Gerätetechnische Parameter

Die Frequenz ist die Anzahl der periodischen Vorgänge während einer Sekunde.

Die Impulsbreite oder Periodendauer ist die Zeit, die für einen periodischen Vorgang benötigt

wird.

 

1.4.4. Pulsdauer, Pulsfrequenzen

Wichtig: Bei einigen Lasersystemen können «Einzeit» und «Auszeit» des Impulses getrennt

eingestellt werden.

Merke

Die Länge der Pulsbreite beziehungsweise Pulsdauer bei gleichbleibender Pulspause hat einen Einfluss auf die Frequenz. Das obere Beispiel zeigt, dass bei 150 Millisekunden Pulsbreite und 50 Millisekunden Pulspause maximal 5 Pulse pro Sekunde, als 5 Hz eingestellt werden können. Will man eine höhere Pulszahl erreichen, muss man die Pulsbreite beziehungsweise die Pausenzeit verringern.

Die meisten Geräte berechnen dies automatisch und schlagen dem Anwender eine Einstellung vor.

1.5. Lasertypen

Laser sind mächtige Werkzeuge, die in den unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt werden

können. In den letzten Jahren wurde die Spezialisierung von Lasern immer schneller

vorangetrieben. Um die unterschiedlichen Laser besser beschreiben zu können, wurden

Kategorisierungen vorgenommen. Diese stellen wir hier vor.

 

Festkörperlaser

 

Gaslaser

 

Farbstofflaser

 

Diodenlaser (Halbleiterlaser)

1.6. Lasereinteilung medizinisch

Tiefenlaser

  • Haare
  • Besenreiser
  • Couperose
  • Blutschwämmchen
  • Pigmente

Oberflächenlaser

  • Male
  • Warzen
  • Falten
  • Pigmente

1.6.1. Tiefenlaser

Sehr kurzer Impuls (Q- Switched)

  • Pigmente
  • Farbstoffe in der Haut
  • Tätowierungen

Kurzer oder langer Impuls

  • Gefässe
  • Haare
  • Gewebe (schneiden im Kontakt)
  • Flaumhaare

Hohe Tiefe

  • Haare
  • Besenreiser
  • Blutschwämmchen
  • Chronische Narben

1.6.2. Oberflächenlaser

Erbium-YAG-Laser

  • Male
  • Narben
  • Peeling
  • Warzen

CO2-Laser

  • Male
  • Narben
  • Peeling
  • Warzen
  • Falten

Merke

Ein sich abzeichnender Trend ist, dass immer mehr Laser als Diodenlaser angeboten werden. Deren Vorteile gegenüber klassischen Lasern zeigen wir in einem späteren Lernabschnitt.

1.6.3. Ergebnis der Laserbehandlung

Die Absorption ist abhängig von:

Laser:

  • Wellenlänge
  • Energie/Leistung
  • Expositionszeit

Gewebe / Zielstruktur:

  • Pigmentierung
  • Wassergehalt
  • Durchblutung
  • Struktur

Anwendungs-Modalitäten:

  • Kühlung der Gewebeoberfläche
  • Spülung / Absaugung
  • Applikation der Laserstrahlung (kontaktfreier im Gewebekontakt)

 

 

1.7. Übersicht der Laserklassen

Von den Lasern gehen Gefahren aus, weil man ihr Licht oft nicht sehen kann. Deshalb wurden Normen entwickelt um Laser über ihr Risiko für Auge und Haut einteilen zu können. Laser, auch

ungefährliche, müssen immer gekennzeichnet werden.

Aktuelle Definition nach DIN EN 60825-1:2015-07

Laserklasse 1

Kennzeichnung

 

Hinweis 1:

Die vernünftigerweise vorhersehbaren Bedingungen sind beim bestimmungsgemässen Betrieb eingehalten.

Hinweis 2:

Laser-Einrichtungen der Klasse 1 sind auch sicher, wenn eine Bestrahlung unter Benutzung optischer Instrumente, wie z. B. Ferngläsern, stattfindet.

Hinweis 3:

Bei Laser-Einrichtungen der Klasse 1, die im sichtbaren Spektralbereich emittieren, können z. B. Blendung, Beeinträchtigung des Farbsehens, Irritationen und Belästigungen nicht ausgeschlossen werden.

Hinweis 4:

Die Laserklasse 1 umfasst auch sogenannte Hochleistungslaser, die voll gekapselt sind, so dass während des Normalbetriebes keine möglicherweise gefährliche Laserstrahlung austreten kann.

 

Laserklasse 1C

Kennzeichnung

Hinweis 1:

Jede Laser-Einrichtung, die ausschliesslich für die Anwendung an der Haut oder dem Gewebe (mit Ausnahme der Augen) in direkten Kontakt bestimmt ist und die nachfolgende Bedingungen erfüllt, wird als Laser-Einrichtung der Klasse 1 C klassifiziert.

Während des Betriebs wird eine Augengefährdung durch konstruktive Massnahmen verhindert, d.

h. beim Entfernen des Laser-Applikators von der Haut oder dem Gewebe wird die zugängliche Laserstrahlung gestoppt oder auf ein Niveau unterhalb der «GZS»* der Laserklasse 1 reduziert.

Die Bestrahlungsstärke oder Bestrahlung kann während des Betriebs und im direkten Kontakt mit der Haut bzw. mit dem Gewebe (mit Ausnahme der Augen) den MZB*-Wert (gemäss DIN EN 60825- 1:2015-07) übersteigen, sofern es für die vorgesehene Behandlungsprozedur notwendig ist.

*Grenzwert zugänglicher Strahlung (GZS); Maximal zulässige Bestrahlung (MZB)

Die Laser-Einrichtung genügt den Anforderungen der anzuwendenden vertikalen Normen.

Hinweis 2:

Da die abgegebene Strahlung den zutreffenden Expositionswert für die Haut deutlich überschreitet,

kann der Strahlausgang eines Lasers der Klasse 1C gefährlich für das Zielgewebe sein.

 

Laserklasse 1M

Kennzeichnung

Hinweis 1:

Die zugängliche Laserstrahlung liegt im Wellenlängenbereich von 302,5 nm bis 4’000 nm, d. h., in dem Spektralbereich, bei dem die meisten, in optischen Instrumenten verwendeten Materialien weitgehend transparent sind. Die zugängliche Laserstrahlung ist für das blosse Auge ungefährlich, solange der Strahlquerschnitt nicht durch optische Instrumente, wie z. B. Teleskope, verkleinert wird.

Sofern keine optischen Instrumente verwendet werden, die den Strahlquerschnitt verkleinern, besteht bei Laser-Einrichtungen der Klasse 1M eine vergleichbare Gefährdung wie bei Laser- Einrichtungen der Klasse 1.

Hinweis 2:

Beim Einsatz optisch sammelnder Instrumente, können vergleichbare Gefährdungen wie bei der Klasse 3R oder 3B auftreten.

Hinweis 3:

Bei Laser-Einrichtungen der Klasse 1M, die im sichtbaren Spektralbereich emittieren, können z. B. Blendung, Beeinträchtigungen des Farbsehens, Irritationen und Belästigungen nicht ausgeschlossen werden.

Anmerkung: Der Hersteller kann bei Lasern der Klasse 1 und 1M auf die Kennzeichnung auf den Laser-Einrichtungen verzichten und diese Aussagen nur in die Benutzerinformation aufnehmen.

Die Laser sind dann nicht gekennzeichnet!

 

Laserklasse 2

Kennzeichnung

Die zugängliche Laserstrahlung liegt im sichtbaren Spektralbereich (400 nm bis 700 nm). Sie ist bei kurzzeitiger Einwirkungsdauer (bis 0,25 s) auch für das Auge ungefährlich. Zusätzliche Strahlungsanteile ausserhalb des Wellenlängenbereiches von 400 nm bis 700 nm erfüllen die Bedingungen für Klasse 1.

Hinweis 1:

Bei Laser-Einrichtungen der Klasse 2 ist das Auge bei zufälliger, kurzzeitiger Einwirkung der Laserstrahlung, d. h. bei einer Expositionsdauer bis 0,25 s nicht gefährdet. Laser-Einrichtungen der Klasse 2 dürfen deshalb ohne weitere Schutzmassnahmen eingesetzt werden, wenn sichergestellt ist, dass für die Anwendung weder ein absichtliches Hineinschauen über längere Zeit (0,25 s), noch ein wiederholtes Hineinschauen in die Laserstrahlung bzw. in spiegelnd reflektierte Laserstrahlung möglich ist.

Hinweis 2:

Der absichtliche, direkte Blick (Hineinstarren) in den Strahl einer Laser-Einrichtung der Klasse 2 kann gefährlich sein.

Hinweis 3:

Von dem Einsetzen des Lidschlussreflexes und von anderen Abwendungsreaktionen zum Schutz der Augen, darf in der Regel nicht ausgegangen werden. Falls Laserstrahlung der Klasse 2 ins Auge trifft, erhöhen das bewusste Schliessen der Augen und das sofortige Abwenden des Kopfes den Schutz vor einer Überexposition.

Hinweis 4:

Für kontinuierlich strahlende Laser der Klasse 2 beträgt der Grenzwert der zugänglichen Strahlung (GZS) P = 1 mW (bei CE = 1).

Hinweis 5:

Bei Laser-Einrichtungen der Klasse 2 können besonders bei geringer Umgebungshelligkeit durch den Blick in den Laserstrahl Irritationen, vorübergehende Blendung, Blitzlichtblindheit und länger andauernde Nachbilder verursacht werden. Durch diese indirekten Auswirkungen können mehr oder weniger starke Gefährdungen insbesondere bei Tätigkeiten auftreten, bei denen ein unbeeinträchtigtes Sehvermögen besonders wichtig ist, wie z. B. beim Arbeiten mit Maschinen oder beim Lenken bzw. Führen eines Fahr- oder Flugzeuges.

 

Laserklasse 2M

Kennzeichnung

 

Die zugängliche Laserstrahlung liegt im sichtbaren Spektralbereich von 400 nm bis 700 nm. Sie ist

bei kurzzeitiger Einwirkungsdauer (bis 0,25 s) für das Auge ungefährlich, solange der

Strahlquerschnitt nicht durch optische Instrumente, wie z. B. Teleskope, verkleinert wird.

Zusätzliche Strahlungsanteile ausserhalb des Wellenlängenbereiches von 400 – 700 nm erfüllen die

Bedingungen für Klasse 1M.

Hinweis 1:

Sofern keine optischen Instrumente verwendet werden, die den Strahlquerschnitt verkleinern,

besteht bei Laser-Einrichtungen der Klasse 2M eine vergleichbare Gefährdung wie bei

Lasereinrichtungen der Klasse 2.

Hinweis 2:

Bei Einsatz optisch sammelnder Instrumente können vergleichbare Gefährdungen wie bei den

Laserklassen 3R oder 3B auftreten.

Hinweis 3:

Bei Laser-Einrichtungen der Klasse 2M können besonders bei geringer Umgebungshelligkeit durch

den Blick in den Laserstrahl Irritationen, vorübergehende Blendung, Blitzlichtblindheit und länger

andauernde Nachbilder verursacht werden. Durch diese indirekten Auswirkungen können mehr

oder weniger starke Gefährdungen insbesondere bei Tätigkeiten auftreten, bei denen ein

unbeeinträchtigtes Sehvermögen besonders wichtig ist, wie z. B. beim Arbeiten mit Maschinen oder

beim Lenken bzw. Führen eines Fahr- oder Flugzeuges.

 

Laserklasse 3R

Kennzeichnung

Die zugängliche Laserstrahlung liegt im Wellenlängenbereich von 302,5 nm bis 106 nm und ist gefährlich für das Auge. Die Leistung bzw. die Energie beträgt maximal das Fünffache des Grenzwertes der zugänglichen Strahlung der Klasse 2 im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm und das Fünffache des Grenzwertes der Klasse 1 für andere Wellenlängen.

Hinweis 1:

Laser-Einrichtungen der Klasse 3R sind für das Auge potenziell ähnlich gefährlich wie Laser- Einrichtungen der Klasse 3B. Das Risiko eines Augenschadens wird dadurch verringert, dass der Grenzwert der zugänglichen Strahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich auf das Fünffache des Grenzwertes der zugänglichen Strahlung für Laserklasse 2, in den übrigen Wellenlängenbereichen auf das Fünffache des Grenzwertes der zugänglichen Strahlung für Klasse 1 begrenzt ist.

Hinweis 2:

Das Risiko einer Verletzung durch Laserstrahlung aus einer Laser-Einrichtung der Klasse 3R steigt mit der Expositionsdauer. Eine Exposition ist bei bewusster Augenbestrahlung gefährlich.

Hinweis 3:

Für kontinuierlich strahlende Laser der Klasse 3R beträgt der Grenzwert der zugänglichen Strahlung P = 5 mW (bei C6 = 1) im Wellenlängenbereich 400 nm bis 700 nm.

Hinweis 4:

Bei Laser-Einrichtungen der Klasse 3R, die im sichtbaren Spektralbereich emittieren, können durch den Blick in den Laserstrahl Irritationen, vorübergehende Blendung, Blitzlichtblindheit und länger andauernde Nachbilder verursacht werden. Durch diese indirekten Auswirkungen können mehr oder weniger starke Gefährdungen insbesondere bei Tätigkeiten auftreten, bei denen

ein unbeeinträchtigtes Sehvermögen besonders wichtig ist, wie z. B. beim Arbeiten mit Maschinen oder beim Lenken bzw. Führen eines Fahr- oder Flugzeuges.

Hinweis 5:

Laser-Einrichtungen der Klasse 3R sollten nur dann eingesetzt werden, wenn ein direkter Blick in den Laserstrahl unwahrscheinlich ist.

 

Laserklasse 3B

Kennzeichnung

Die zugängliche Laserstrahlung ist gefährlich für das Auge, häufig auch für die Haut.

Hinweis 1:

Der direkte Blick in den Strahl bei Lasern der Klasse 3B ist selbst dann gefährlich, wenn er nur kurzzeitig erfolgt.

Hinweis 2:

Ein Strahlbündel aus einer Laser-Einrichtung der Klasse 3B kann theoretisch sicher über einen geeigneten diffusen Reflektor betrachtet werden, wenn folgende Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind:

  • der minimale Beobachtungsabstand zwischen diffusem Reflektor und Hornhaut des Auges ist ca. 13 cm
  • die maximale Beobachtungsdauer beträgt höchstens 10 s und gerichtete Strahlanteile können nicht das Auge treffen

Hinweis 3:

Bei vielen Diffusoren ist mit gerichteten Strahlanteilen zu rechnen, wodurch die Expositionsbedingungen ungünstiger werden.

Hinweis 4:

Eine Gefährdung der Haut durch die zugängliche Laserstrahlung besteht bei Laser-Einrichtungen der Klasse 3B, wenn die Expositionsgrenzwerte der Haut überschritten werden. Dies trifft in der Regel zu, wenn die Strahldurchmesser zu klein sind oder wenn der Laserstrahl fokussiert wird.

Hinweis 5:

Bei Laser-Einrichtungen der Klasse 3B kann es mit unsachgemässer Anwendung des Laserstrahls zum Entflammen entzündlicher Materialien kommen.

 

Laserklasse 4

Kennzeichnung

Die zugängliche Laserstrahlung ist sehr gefährlich für das Auge und gefährlich für die Haut. Auch diffus gestreute Strahlung kann gefährlich sein. Die Laserstrahlung kann Brand- und Explosionsgefahr verursachen.

Hinweis 1:

Laser-Einrichtungen der Klasse 4 sind Hochleistungslaser, deren Ausgangsleistungen bzw. – energien die Grenzwerte der zugänglichen Strahlung für Klasse 3B übertreffen.

Hinweis 2:

Die Laserstrahlung von Laser-Einrichtungen der Klasse 4 ist so stark, dass bei jeglicher Art von Exposition der Augen oder der Haut mit Schädigungen zu rechnen ist. Ausserdem muss bei der Anwendung von Laser-Einrichtungen der Klasse 4 immer geprüft werden, ob ausreichende Massnahmen gegen Brand- und Explosionsgefährdungen getroffen sind.

 

Was kann man von den Laserklassen ableiten?

 

  • Man kann entscheiden, ob eine ausführliche eigenständige Gefährdungsbeurteilung notwendig ist oder ob die Gefährdungsbeurteilung anhand der Gebrauchsanleitung durchzuführen ist.
  • Eine Gefährdungsbeurteilung anhand der Gebrauchsanleitung ist in der Regel bei den Laserklassen 1 und 2 mit Klassifizierung nach DIN EN 60825 / VDE 0837-1:2008-5 möglich.
  • Bei Lasern der Klasse 1 mit Klassifizierung nach IEC 60825-1, Version, Ed 3.0, 2014 können die Expositionsgrenzwerte der Richtlinie 2006/25/EG deutlich überschritten werden. Deshalb ist Bewertung der Exposition notwendig.

1.8. Eigenschaften der Strahlung von IPL-Geräten

 

1.8.1. Was ist IPL

IPL bedeutet:

I ntense

P ulse L ight

  • IPL ist polychromatisch, nicht kohärent
  • IPL-Lampen strahlen ihr Licht in einem Spektrum aus. Ähnlich dem Sonnenlicht setzt sich die Strahlung aus einem unsichtbaren und einem sichtbaren Anteil zusammen.

Physikalische Unterschiede Laser / IPL

Laser

  • induzierte Emission
  • kollimiertes, stark gebündeltes Licht
  • kohärent, Wellen in Phase, interferenzfähig
  • monochromatisch
  • nur eine bestimmte Wellenlänge

IPL

  • thermische Lichtquelle
  • Ausbreitung in alle Richtungen
  • inkohärent, nicht interferenzfähig
  • sehr breiter Wellenlängenbereich
  • gefiltert

Unterschiedliche Wirkungen Laser zu Pulslicht (IPL)

Laser

  • monochromatisch
  • Wellenlänge definiert Eindringtiefe in das Gewebe
  • spezifische Wirkung auf bestimmte Zielstrukturen (z.B. «Chromophoren»)
  • Spezialist

IPL

  • Wellenlängenspektrum
  • mehrere Wirkungen gleichzeitig möglich
  • Generalist

Merke

IPL ist KEIN Laser

 

1.8.2. Prinzip Pulslichtsystem (IPL)

 

Bei IPL (Blitzlampe) kommt eine Xenon-Lichtquelle zum Einsatz. Je nach Füllung der Lampe kann das Spektrum von 200 bis 1200 nm betragen. Die schädlichen Wellenlängen bis 400 nm werden durch entsprechende Filter blockiert. Für die dauerhafte Haarentfernung kommen Filter zum Einsatz, die etwa bei 560 nm beginnen, das Licht durchzulassen.

Nach oben hin ist bei IPL das Lichtspektrum bei ca. 1000 nm abgeschnitten, weil das die Lampe

umspülende Wasser das Licht absorbiert.

 

Wellenlängenfilterung IPL

Unterschiedliche Emissions-Spektren optimiert für unterschiedliche Aufgaben

  • helle Hauttypen, helle Haare
  • Pigmentflecken
  • vaskuläre Läsionen
  • dunkle Haare, dunkle Hauttypen
  • Hautglättung

IPL ist eine vielseitige optische Strahlenquelle. Je nach Wirkung, werden bestimmte Teile des Lichts genutzt. So können beispielsweise im unteren Wellenlängenbereich wirksam Akne-Läsionen

behandelt werden, andere Wellenlängenbereich werden für die Epilation eingesetzt.

Im Bild oben ist ein früher oft eingesetztes IPL-Handstück abgebildet. Oben ist ein Griff zur Positionierung das Handstücks, unten strahlt das Licht durch ein Saphirglas.

Der Vorteil dieser Konstruktion ist die Möglichkeit der genauen Positionierung, der Nachteil ist, dass der Lichtblitz sich seitlich ausbreitet und dadurch an Leistung verliert. Moderne IPL-Handstücke sind so konstruiert, dass das Licht nicht mehr seitlich austreten kann.

Wechselwirkung Licht – Gewebe

  • Reflexion an der Oberfläche
  • Absorption an Chromophoren
  • Streuung im Gewebe

Beim Eintritt von Licht ins Gewebe treten einige optische Phänomene auf. Nur die Transmission, also der Teil des Lichts, der es bis in die Tiefe der Haut schafft, ist an der Wirkung beteiligt. Je tiefer die Zielstrukturen sich unter der Haut befinden, desto höher muss die Leistung des Lichtes auf der Oberfläche sein. Laser haben eine höhere Eindringtiefe als IPL-Geräte, weil die Transmission aus kollimierter Strahlung besteht.

Absorptionskurven Vergleich IPL – LASER

«absorbieren» = verschlucken, in sich aufnehmen

Die Absorptionskurven von Melanin, Hämoglobin und Wasser zeigen deutlich die Abgrenzung von Lasern zu IPL. Laser sind Werkzeuge, die für genau eine Aufgabe geeignet sind. IPL-Geräte nutzen ihr Lichtspektrum aus, um verschiedene Anwendungen möglich zu machen.

Es ist darauf hinzuweisen, dass IPL-Geräte eine gewisse Leistung benötigen, um eine Wirkung zu erzielen. Auch werden durch die Filter und den inneren Aufbau Verluste wirksam, die nur durch eine hohe Leistung auszugleichen sind. Damit der Lichtblitz nicht zu intensiv wird, um seine Wirkung zu entfalten, ist man dazu übergegangen sog. Blitzzüge einzubauen. Unter einem Blitzzug versteht man das ein Einzelblitz in Sub-Blitze aufgeteilt wird. Seriöse Hersteller geben den Anwendern Einstellungstabellen mit, die je nach Hauttyp, Haarfarbe und Haardicke geeignete Voreinstellungen für eine Behandlung gewährleisten.

Da jeder Hersteller seine individuelle Gerätekonstruktion favorisiert und das Zusammenspiel aller verbauten Komponenten Einfluss auf die Leistungsentwicklung haben, kann keine generelle Empfehlung für Behandlungswerte ausgesprochen werden.

 

Im Gegensatz zu IPL verliert der Laser auf dem Weg in die Tiefe weniger Leistung. Man kann die Leistung der Transmission noch einmal steigern, wenn man den Laserkopf genau senkrecht auf die Haut aufsetzt. Dadurch werden Reflektionen vermieden.

Streuung

  • Absorption und Streuung reduzieren die Eindringtiefe
  • in der Tiefe geringere Intensität als auf der Oberfläche
  • Eindringtiefe (schematisch) abhängig von der Farbe des eingestrahlten Lichts

Die wirksame Eindringtiefe wird reduziert, wenn zu viele Faktoren, wie eine Absorption des Lichtes, Reflektion und Streuung den Weg in die Tiefe behindern. Wenn beispielsweise Haare nicht vorgängig rasiert werden, wird ein Grossteil der Lichtenergie von diesen Haaren bereits an der Oberfläche absorbiert. Diese erhöht die Gefahr von Verbrennungen und ist kontraproduktiv im Sinne von Energieeffizienz.

 

Transmission, Eindringtiefe

  • Auswahl Wellenlängen nach Zielchromphor und der notwendigen Eindringtiefe
  • längere Wellenlängen dringen tiefer ein (gilt nur im Bereich sichtbares Licht bis nahes Infrarot
  • im IR über 1000 nm überwiegt Absorption im Wasser

 

Auf dem Bild unten ist noch einmal idealisiert dargestellt, wie tief das Licht eindringen kann. Am besten ist es, Haare in der frühen Wachstumsphase zu epilieren, weil die Haarpapille, also der unterste Teil des Follikels, noch gut vom Licht erreicht werden kann. In der späteren Wachstumsphase wächst das Haar in die Tiefe und ist somit mit IPL kaum noch erreichbar.

 

Einfluss der Pigmentierung der Haut auf die Energiedichte in der Tiefe

Unten bildlich dargestellt der Einfluss der Pigmentierung der Haut auf die Eindringtiefe des Lichts. Dunkle Haut absorbiert einen Teil der Energie und lässt somit weniger Energie in die Zielstruktur. Bei heller Haut ist der Wirkungsgrad höher, denn nur ein kleiner Teil der Lichtenergie wird von der Haut absorbiert.

Abbildung A

dunkle Haut = Abschwächung

Abbildung B

helle Haut = höherer Wirkungsgrad

 

 

Dynamik der Abkühlung

  1. Wärmeleitung
  2. Abkühlung
    • abhängig von Dimensionen (d) Volumen ~ d³ wächst schneller als Oberfläche ~ d²
    • kleine, dünne Körper kühlen schneller ab als grosse, dicke Körper

Ein weiterer wichtiger Aspekt bei der dauerhaften Haarentfernung ist die Haardicke. Weniger voluminöse Strukturen werden schneller erwärmt und kühlen schneller ab. Wie als Beispiel obiges Bild zeigen soll, kühlt ein Espresso schneller ab als eine grosse Tasse Kaffee.

Grosse Strukturen erwärmen sich langsamer und kühlen auch langsamer ab. Dies hat etwas mit der Oberfläche des Körpers zu tun. Bei einer Kugel ist es ein maximales Volumen in einer minimalen Oberfläche. Daher eignen sich für Laboruntersuchungen Kugeln, um Abkühlungs- und Erwärmungs- Phänomene zu untersuchen.

Hersteller von optischen Strahlungsgeräten kennen diese Zusammenhänge und bieten den

Anwendern Voreinstellungen an, die die Haardicke berücksichtigen.

 

 

Thermische Relaxationzeit

für Aufheizung und Abkühlung wichtig:

wie schnell kühlt ein Körper auf 50% seiner Temperatur ab

  • thermische Relaxationszeit TRT
  • abhängig vom Durchmesser d
  • TRT ~ d²

Hautzellen – Haare

  • Haare halten Wärme länger
  • Haut kühlt schneller ab

Mit diesem Wissen kann jetzt auch die selektive Photothermolyse erklärt werden. Haare erwärmen

sich schneller und halten die Wärme länger, Haut kühlt schneller ab.

 

Modell: Abkühlung entsprechend TRT

Vergleichweise dicke Haare kühlen langsamer ab

 

In Laboruntersuchungen wurde die selektive Fotothermolyse untersucht und bestätigte: Haare

halten Wärme zirka 10 Mal länger als die Haut.

Prinzip Mehrfachpulse

Die Darstellung unten idealisiert: in der Praxis erwärmt sich auch die Haut

  • Energie geht in jedem Fall in die Umgebung
  • Temperaturerhöhung der Haut

 

Die Darstellungoben idealisiert, in der Praxis erwärmt sich auch die Haut.

  • Energie geht in jedem Fall in die Umgebung = Temperaturerhöhung Haut

Bei IPL-Geräten macht man sich die selektive Photothermolyse zunutze. Die dauerhafte Haarentfernung ist aber auch immer eine Gratwanderung zwischen Verbrennen der Haut und effektiver Entfernung der Haare. Um das Risiko der Hautverbrennung zu minimieren wurde ein technischer Trick angewendet. Anstatt einen Energieblitz mit der berechneten notwendigen

abzugeben, wird die Energie durch Sub-Blitze abgegeben. Je nach Hautpigmentierung,

Haarfarbe und Haardicke lassen sich 1 – 5 Sub-Blitze von den Geräten erzeugen. Mit Sub-Blitzen kann man die Energieabgabe so steuern, dass die Energie unterhalb der Gefährdungsgrenze liegt. Somit ist das Verfahren der Sub-Blitze wirkungsvoller, bei gleichzeitig höherer Sicherheit im Vergleich zu dem Einzelblitz-Verfahren.

Haare erhitzen, Haut schonen

Die Grafik unten soll noch einmal zeigen, dass sich Haare schneller aufheizen und langsamer abkühlen als die Haut. Die Haut bleibt geschont und das Haar wird zerstört. Durch Sub-Blitze kann auch insgesamt mehr Energie pro Behandlungsfläche abgegeben werden, weil sich die Haut nach jedem Sub-Blitz wieder leicht abkühlen kann.

 

Thermische Relaxationszeit bestimmt Pulsdauer

Das Untenstehende Bild zeigt einen Bildschirmausschnitt eines typischen IPL-Gerätes für die dauerhafte Haarentfernung. Es lassen sich die Pulsdauer und die Pulspause der Sub-Blitze individuell einstellen.

 

Einstellung der Pulsdauern in Praxis

kleine, dünne Strukturen:

  • kurze thermische Relaxationszeit
  • kürzere Pulse

grosse, dicke Strukturen:

  • längere Zeit zum Aufheizen
  • lange thermische Relaxationszeit
  • längere Pulse

Praxisbeispiel für ein IPL-Gerät, das qualitativ beschreibt, worauf es ankommt:

● dünne Strukturen brauchen kurze Pulse, dicke Strukturen längere Pulse.

Risikogruppen der IPL-Lampen

Risikogruppen (RG) photobiologische Sicherheit

Bei den Blitzlampen, die keine Laser sind, müssen ebenfalls Risiken bewertet werden. Dies geschieht über Risikogruppen. Welche Lampe in welche Risikogruppe gehört muss ebenfalls über eine Prüfnorm ermittelt werden. Die zutreffende Norm EN 62471-1 teilt Lampen in 4 Risikogruppen ein. Risikogruppen 0 bedeutet kein Risiko, Risikogruppe 3 bedeutet höchstes Risiko. Hier kann schon bei einem kurzen Blick in die Lichtquelle eine Schädigung der Netzhaut auftreten.

Risikogruppe 0 (RG0)

Hier besteht keinerlei Gefahr. Auch bei längerem bzw. dauerhaften Blick direkt in die Lichtquelle wird die Netzhaut nicht beeinflusst.

Risikogruppe 1 (RG1)

Hier besteht ein geringes Risiko. Eine Schädigung der Netzhaut ist weitgehend auszuschliessen. Auch bei längerem aber zeitlich begrenztem Blick in das Leuchtmittel tritt keine Schädigung ein.

Risikogruppe 2 (RG2)

In dieser Gruppe besteht ein mittleres Risiko einer Schädigung. Direkter, längerer Blick in die Lampe sollte vermieden werden. Hier tritt die Abwendreaktion ein. Das Leuchtmittel ist so hell, dass eine unbewusste Schliessreaktion des Augenlides hervorgerufen wird. Wir schliessen die Augen, wenden uns ab. Diese Reaktion verhindert eine Schädigung der Netzhaut. Nur wenn diese Reaktion bewusst unterbunden wird, kann es bei längerem Starren in die Lichtquelle zu einer Schädigung der Netzhaut kommen.

Risikogruppe 3 (RG3)

Hier können schon nach kurzem Blick in die Lichtquelle Schädigungen an der Netzhaut auftreten. Hier finden Sie z.B. sehr lichtstarke, gerichtete Lichtquellen wie IPL-Lampen, etc.

Was die Laserklasse für die Lasersicherheit ausdrückt ist das Risiko, das von der Lampe ausgeht. Steigende Laserklasse, steigendes Risiko für das Auge und die Haut. Beim Laser ist die Norm EN 60825-1 zwingend anzuwenden.

Professionelle IPL-Lampen sind immer der Risikogruppe 3 zuzuordnen. Die IEC TR 62471-3 ist ein technischer Bericht (TR… technical report), der sich speziell um die Besonderheiten der IPL-Lampen beschäftigt. „Photobiologische Sicherheit von Lampen und Lampensystemen – Teil 3: Anwendungsrichtlinie für den sicheren Gebrauch von gepulsten intensiven Lichtquellen an Menschen.“

Dieser technische Bericht beschreibt die möglichen Nebenwirkungen, die bei der Verwendung von IPL-Geräten auftreten können, und empfiehlt Massnahmen zu deren Vermeidung.

Zu einigen der genannten Zwischenfälle zählen schwerwiegende Nebenwirkungen, von kosmetisch

signifikanten Folgen bis hin zu solchen, die physisch oder medizinisch von Bedeutung sind. Ausgehend von der Annahme, dass der Bediener eines IPL-Geräts ausreichend geschult und ausgebildet ist und die Richtlinien in diesem Dokument befolgt werden, sollte die Verwendung eines IPL-Geräts in einem kosmetischen Umfeld für den Kunden oder die Mitarbeiter nicht gefährlicher sein als bei vergleichbaren IPL-Eingriffen in einer medizinischen Umgebung.

Merke

Gesetzliche Anforderungen

  • IPL sind keine LASER
  • Harmonisierte Norm EN 62471 (sollte in der EU-Konformitätserklärung aufgeführt sein).
  • Abstand zur Lichtquelle massgebend (Regel: halber Abstand – vierfaches Risiko)
  • IPL immer höchste Risikogruppe 3

 

1.8.3. Infrarote Strahlung (ultrarot)

IR-A: 800 nm – 3000 nm

Kurzwellige IR-Strahlung Hauptemissionsbereich der Wärmestrahlung der Sonne, dringt tief in die Haut ein, 800 bis 1’400 nm = Therapeutischer Bereich

IR-B: 3 µm – 10 µm

Hauptemissionsbereich erhitzter Gläser, wird nicht als Wärmestrahlung empfunden, da sie an den oberen Hautschichten absorbiert wird.

IR-C: 10 µm – 1 mm

Energiearme Strahlung , biologisch von geringer Bedeutung.

IR-B und IR-C bewirken Wärmestauungen an der Oberfläche der Haut. Einsatz bei HNO- und Hautkrankheiten, Neuralgien, für Gewebekoagulation (Licht- Kontaktkoagulation). Vorkommend in

Sonnenstrahlung und künstlichen, durch spezielle IP-Strahler erzeugtem Licht.

 

«ultra» und «infra» wurden aus der Sichtweise der Frequenz vergeben.

Infra (latein.) = unterhalb Ultra (latein.) = darüber

Merke Frequenz =

Lichtgeschwindigkeit
_______________
Wellenlänge

 

 

1.9. Wichtige Faktoren für die Behandlung

Das Ergebnis der Behandlung (Absorption) ist abhängig von:

Laser/IPL:

  • Wellenlänge
  • Energie/Leistung
  • Expositionszeit

Gewebe / Zielstruktur:

  • Pigmentierung
  • Wassergehalt
  • Durchblutung
  • Struktur

Anwendungs-Modalitäten:

  • Kühlung der Gewebeoberfläche
  • Spülung / Absaugung
  • Applikation der Laserstrahlung (kontaktfrei oder im Gewebekontakt)

 

Unter Absorption versteht man die Umwandlung der Lichtenergie in Wärmeenergie. Weisse Körper reflektieren das einfallende Licht zu 100%. Schwarze Körper absorbieren das einfallende Licht zu 100%. Zwischen Licht und einem weissen Körper gibt es keine Wechselwirkung. Ein schwarzer Körper wandelt das Licht zu 100% in Wärme um. Auch alle anderen Farben des Spektrums, ausser weiss, wandeln Lichtenergie in Wärme um. Dies macht man sich bei vielen Hautbehandlungen zunutze.

Die Grafik oben ist so zu verstehen, dass bei niedriger Wellenlänge, also nahe dem UV-Bereich, die Melanin-Absorption am höchsten ist. Je weiter man in den Infrarotbereich kommt, desto niedriger ist die Melanin-Absorption.

Mit Wellenlängen zwischen 550-750 nm arbeiten IPL-Systeme für die dauerhafte Haarentfernung. Je nach Hauttyp werden hellere oder dunklere Filter eingesetzt. Dunklere Hauttypen lassen sich mit IPL nicht mehr wirksam behandeln, da die meiste Energie in die Erwärmung der Hautoberfläche fliesst. Man nutzt die höheren Wellenlängen, um die Wärme über das Körperwasser zu erreichen.

Die Absorption über das Wasser wird ab 1000 Nanometern wirksam. Das Hämoglobin, dargestellt in der roten Kurve, hat einen Verlauf der sowohl mit IPL als auch mit verschiedenen Lasern gleichermassen gut erreicht werden kann.

Die Eindringtiefe wird im Bild als wirksame Eindringtiefe dargestellt. Die wirksame Eindringtiefe ist die Tiefe, in der noch eine Wirkung unter der Haut erzeugt werden kann. Es sind die Zielstrukturen wie Chromophoren, Blutgefässe an der Haarwurzel, sowie die Stammzellen in der Bulba (Haarzwiebel). Von einer wirksamen Eindringtiefe wird gesprochen, wenn noch 37% der auf der Haut abgegebenen Leistung in dieser Tiefe gemessen wird.

Auf dem Weg von der Hautoberfläche in die Tiefe verhindern verschiedene Strukturen und optische Phänomene, dass 100% der abgegebenen Leistung die Tiefe erreicht. Licht wird auf der Hautoberfläche reflektiert, gestreut und in den Hautschichten absorbiert. Als Transmission wird der Teil der Strahlung bezeichnet, der noch In der Tiefe ankommt und dort messbar ist.

Der Diodenlaser mit 808 Nanometern erreicht mit seinen Lichtstrahlen die Subcutis. Deshalb wird der Diodenlaser auch bevorzugt bei der dauerhaften Haarentfernung eingesetzt.

 

Lasergefässbehandlung – Eindringtiefen