Interaction laser tissus : Effets thermiques, ablatif, mécaniques Flashcards

Question

Quelle est l’expression de la **profondeur de pénétration optique δ=1/μe** dans les tissus? Comment varie-t-elle selon la longueur d’onde des lasers ?

Answer 1

* Les **lasers à longueurs d’onde plus élevées** (ex.Nd:YAG à 1064 nm, Diode 800 nm) pénètrent plus profondément dans les tissus (jusqu’à l’hypoderme). * Les lasers à **courtes** longueurs d’onde (ex. Excimer à 308 nm) sont absorbés en surface (épiderme). * Les lasers comme **Er:YAG (2940 nm) ou CO₂** (10600 nm) pénètrent très peu mais ont un **fort effet ablatoire en surface**.

Answer 2

* La méthode de **Monte Carlo** * Elle simule de façon probabiliste le trajet d’un photon dans un milieu diffusant * En répétant la simulation un très grand nombre de fois, on obtient une **analyse statistique du trajet du faisceau.**

Answer 3

La chaleur spécifique est la **quantité d’énergie nécessaire pour élever la température d’1 kg d’un matériau de 1°C (ou 1 K)** 🔹 **Unité : J·kg⁻¹·K⁻¹** 👉 Plus C est grand, plus le matériau est lent à chauffer.

Answer 4

C’est **la masse d’un matériau par unité de volume**. 🔹 **Unité : kg·m⁻³** 👉 Plus ρ est grand, plus le matériau est “lourd” à volume égal.

Answer 5

C’est l’**énergie nécessaire pour chauffer 1 m³ d’un matériau de 1°C** 🔹 **Unité : J·m⁻³·K⁻¹** 👉 Elle dépend à la fois de la **masse volumique et de la chaleur spécifique.**

Answer 6

C’est **la capacité d’un matériau à transmettre la chaleur**. 🔹 **Unité : W·m⁻¹·K⁻¹** 👉 **Plus k est élevé, plus la chaleur se propage facilement.**

Answer 7

La diffusivité thermique **mesure la vitesse à laquelle un matériau réagit à une variation de température.** 🔹 **Formule : D = k / (ρC)** 🔹 **Unité : m²·s⁻¹** 👉 **Matériau avec D élevée = température change rapidement.**

Answer 8

* Le **laser endo-veineux est une alternative à la chirurgie conventionnelle** pour traiter certaines veines pathologiques * Il repose sur la **photocoagulation sélective**, où l’énergie laser délivrée à l’intérieur de la veine via une fibre optique provoque une coagulation thermique ciblée * Cela entraîne la fermeture de la veine sans incision ni cicatrice, permettant une récupération rapide avec moins d’effets secondaires.

Answer 9

* Le traitement repose sur la **photothermolyse sélective**, qui utilise une **lumière à 585 nm** pour être absorbée spécifiquement par **l’oxyhémoglobine** * L’**impulsion est très courte** (qqs 100 µs, soit **τ < τRT) afin de produire un effet localisé sans endommager les tissus voisins** * Ce type de traitement provoque la coagulation sélective des vaisseaux sanguins responsables de la lésion. Plusieurs séances sont souvent nécessaires pour un résultat optimal

Answer 10

* Le traitement repose sur la **volatilisation par laser** (destruction du tissu prostatique par évaporation) * On utilise un **laser Nd:YAG doublé (KTP 532 nm)** ou Ho:YAG (2,1 µm) * Ce traitement permet une intervention minimale sans ouverture ni cicatrice, avec 2 jours d’hospitalisation (contre 8 en chirurgie classique) et un retour rapide à la normale.

Answer 11

* Le traitement repose sur la **destruction du follicule pileux** par une température très élevée, **générée par l’absorption de lumière par la mélanine du poil**. * Les **lasers** utilisés sont spécifiquement **absorbés par la mélanine**, notamment l’**Alexandrite (755 nm) et la diode rouge-infrarouge**.

Answer 12

* Le dispositif médical « **Urgo Touch** », produit par URGO, est utilisé pour la **cicatrisation assistée par laser (LASH).** * Il permet une amélioration visible des cicatrices après 12 mois, avec une peau traitée plus lisse et moins marquée comparée à la zone non traitée.

Answer 13

* La **réjuvénation ablative** est utilisée pour traiter des lésions cutanées comme le dermatofibrome, la kératose séborrhéique, les verrues, l’acrochordon (molluscum pendulum) et le xanthélasma. * Elle repose sur un **effet ablatif thermique**, généralement par **laser CO₂ ou Er:YAG fractionné** , souvent en **photothermolyse (durée d’impulsion courte t < τRT)** * Cette approche provoque une destruction ciblée des tissus afin de favoriser la régénération de la peau, avec une **fluence d’environ 5 J/cm² et une durée d’impulsion autour de 1 ms**

Answer 14

* Le principe repose sur la **photodissociation des liaisons intermoléculaires** => * **l’énergie du photon (𝐸ₚₕ) doit être supérieure à l’énergie de liaison (𝐸ₗ), ce qui impose une longueur d’onde faible** (λ < hc/𝐸ₗ). * Les lasers excimères (ex : ArF à 193 nm) ont une forte absorption dans l’eau pour λ < 200 nm, provoquant un effet très superficiel. * Ces lasers utilisent des **impulsions très courtes (ns)** pour casser les molécules sans échauffement thermique local : 👉 Effet principal = **ablation froide par photodissociation.**

Answer 15

* Le détatouage repose sur le principe de la **photodisruption** par lasers Q-switched (traitement par photodisruption) * Les pigments (50 nm à 5 μm) sont fragmentés par des impulsions très courtes (ns à sub-ns), sans effet thermique significatif. * **Les lasers utilisés** (rubis 694 nm, Nd:YAG 1064 nm, Alexandrite 755 nm, etc.) **sont choisis selon la couleur des pigments** * **La photodisruption permet la destruction ciblée des particules d’encre, favorisant leur élimination par les macrophages**

Answer 16

* Le traitement repose sur la **photodisruption**, avec un choix de la longueur d’onde du laser en fonction de l’absorption spécifique des pigments colorés. * **Rubis (694 nm) : noir, bleu foncé** * **Nd:YAG (1064 nm ou doublé 532 nm) : noir, rouge, orange** * **Alexandrite (755 nm) : vert, bleu** * Les courtes durées d’impulsions (5–300 ns) permettent de cibler les pigments efficacement tout en minimisant les effets thermiques sur la peau environnante.

Answer 17

* Les évolutions récentes du détatouage reposent toujours sur le **principe de photodisruption**. * **Lasers sub-ns / ps (700–900 ps)** : **plus efficaces sur les pigments bleus**, moins douloureux, avec un échauffement réduit. * **Laser femtoseconde** : technologie non encore commercialisée mais prometteuse, sans effet thermique, capable de cibler tous les pigments avec une efficacité potentielle en une seule séance.