Cilt yenileme ve gençleştirmede tercih edilen lazer sistemleri arasında karbondioksit (CO2) lazer uygulamaları, günümüzde halen altın standart arasında yer almaktadır. Teknolojik gelişmeler ve klinik ihtiyaçlar doğrultusunda CO2 lazerler, farklı modlarda kullanılmaya başlanmıştır. 2004 yılı öncesine kadar karbondioksit lazerler, ciltte istenilen derinlikte bir bütün olarak ablatif etki yaratmak için uygulanmaktaydı. Ciltte ısı hasarı ile yaratılan ablazyon, aşağıdaki resimde olduğu gibiydi. Ciltte uygulama alanında tam ablazyon sağlayan CO2 lazer sistemleri, "klasik ve geleneksel CO2 lazer" olarak tanımlanmaya başlandı.

2004 yılından sonra CO2 lazerler fraksiyonel modlarda kullanılmaya başlanmıştır. Fraksiyonel tanımlamayla karbondioksit lazer ısı hasarı, ciltte belli bölümlere uygulanırken ara alanların sağlam kalması şeklinde uygulanmaktadır. Fraksiyonel CO2 lazerin kullanılma amacı, klasik CO2 lazerlerde gözlenen cildin lazer sonrası uzun iyileşme süresinin kısaltılması ve yan etki risklerinin azaltılmasıdır. Fraksiyonel CO2 lazerin ciltte ısı hasarı aşağıdaki resimde olduğu gibidir.

Her iki karbondioksit lazerde cilt dokusu-lazer etki prensipleri temelde aynıdır. Sadece fraksiyonel CO2 lazer cilde bir bütün olarak değil, minik sütunlar halinde uygulanmakta ve bu sütunlar boyunca ciltte ablazyon olmaktadır. Bu hasarlı sütunlara “mikrotermal alanlar, mikroablazyon sütunları” denilmektedir. Fraksiyonel uygulama ile ısı hasarı oluşmuş mikrotermal alanlarda doku buharlaşarak deriden uzaklaştırılmaktadır (ablazyon). Hasarlı mikrotermal sütunların çevresinde sağlam cilt alanları korunmaktadır. Bu sağlam cilt alanlarındaki onarıcı ve yapılandırıcı hücreler; kök hücreler ve fibroblastlar, ablasyona uğramış alanları hızla onarmaktadır. Bu onarım sırasında deri yüzeyi yenilenirken, derideki kolajen gibi destek dokuların yapımı ile yeniden yapılanma ve gençleşme gerçekleşmektedir. Fraksiyonel özellik ile uygulama sonrası iyileşme sürecini kısaltmakta, hastanın sosyal aktiviteden kısıtlanma süresi azalmaktadır ve lazer sonrası gelişebilecek yan etkiler en aza indirilmektedir. Fraksiyonel CO2 lazer geliştirilirken, klasik CO2 lazere göre uygulama sırasında deride daha az ablasyon, yani doku hasarı yapması amaçlanmıştır. Böylece, fraksiyonel lazerlerde tekrarlayan seasnlar ile amaçlanan klinik yanıt sağlanırken (cilt gençleştirme, akne izlerinin silinmesi vb.) yan etkileri en aza indirilmekte ve hasta uyumu arttırılmaktadır. Lazerin uygulama amacı olan klinik duruma göre fraksiyonel ve klasik karbondiokist lazerlerinden birisini ya da her ikisini tercih edilmektedir. Fraksiyonel CO2 lazer ile klinik çalışmalar ve sonuçları arttıkça üzerindeki tartışmalar da yoğunlaşmıştır. Son tartışmalar, fraksiyonel CO2 lazer ile hedeflenen klinik cevabın ne kadar başarılı olduğu, yan etkilerin ne kadar azaltılabildiği ve hasta iyileşme sürecinin ne kadar kısaltılabildiği üzerinedir. 

 

Fraksiyonel ya da klasik karbondioksit lazer uygulamalarında, hedef derinin problemli ve istenmeyen üst tabakasının ablazyon ile uzaklaştırılması, cildin onarımı sırasında kollajen gibi destek dokularının yeniden yapımını sağlamaktır. Ablazyon için lazer sürekli (continuous wave; CW) ya da aralıklı atım (pulse) ile uygulanmaktadır. Her iki pulse formunda deri yüzeyine uygulandığında deride neden olduğu ablazyon derinliği 20 mikrondur. Bu ablazyon alanı çevresinde ısının dokularda dağılımı ile kalıcı ve geçici doku hasar alanları ortaya çıkmaktadır. Bu ısının etkilediği derinlik ise 0.2 – 1 mm'dir. Çevre dokularda ortaya çıkan ısı, derin dokularda yeniden doku yapılanmasını sağlarken istenmeyen yan etkilere de neden olmaktadır. Bu nedenle bunun kontrol edilmesi son derece önemlidir. Örneğin, sürekli atımlı CW lazer kullanımı sırasında daha fazla ısının dokulara yayılması, çevre dokularda istenmeyen hasarlara neden olmaktadır. Bu hasar ile birlikte uygulama alanında uzun süren ya da kalıcı kırmızılık, akne benzeri döküntüler, püstüller, milia, kalıcı renk artışı (hiperpigmentasyon) ve renk azalması (hipopigmentasyon) gelişebilmektedir. Bu olumsuzlukların giderilebilmesi için CO2 lazerin CW atımı yerine daha kısa atımlı sistemler kullanılmaya başlanmıştır. Bunlar ultrapulse ve superpulse CO2 lazerleridir. Bunların kullanımı ile çevre dokularda hasar alanı azalmaktadır. Örneğin, 50 milisaniye atımlı CO2 lazerde çevre doku hasar alanı 750 mikron iken, 2 mikrosaniye atımlı CO2 lazerde çevre doku hasar alanı 50 mikrondur. Aşağıdaki resimde bu özetlenmektedir.

CO2 lazerin aralıklı atımlar ile kullanılmaya başlanmasıyla iki kavram üzerinde durulmaya başlandı: lazer ısısının seçici doku hasarı (selective photothermolysis) ve dokuların lazer sonrası kazandıkları ısının % 50'sini kaybetme süreleri (thermal relaxation time, TRT). Lazer, hedef dokularda ısı ile çalışmaktadır. Lazerde amaç, hedef dokuda istenen ısının sağlanması, ancak çevre dokularda istenmeyen ısı artışının engellenmesidir. Lazer aralıklı atımla çalışırken atım süresi, hedef dokunun TRT'sinden kısa ise hedef dokuda ortaya çıkan ısı çevreye fazla dağılmayacaktır. Lazerin neden olduğu ısı sadece hedef dokuda odaklanacaktır. Bu, lazerin seçici doku hasarını açıklamaktadır. Örneğin, derinin TRT'si 0.8-1 ms'dir. CO2 lazer atım aralıkları, yani pulse süresi bunun % 37'sinin altında tutulduğunda ısı hasarı alanı 20-150 mikrona kadar düşürülmektedir. CO2 lazere CW kullanımı dışında kazandırılan bu pulse uygulama şekli, deriye uygulandığında istenilen derinlikte bir ablazyonun sağlanmasına, çevre dokulara ısının kontrollü dağılmasına, deride kollajenin kontraksiyonuna ve kanamanın kontrolüne olanak sağlamaktadır. CO2 lazerde bu gelişmeler sağlanırken, lazerin deriye uygulanmasında scanning yani otomatik alan tarama sistemleri de geliştirilmiştir. Bu scanner sistemler, sürekli atım-CW lazerin alana uygulanırken lazer ışınımının spotlarının uygulama zaman aralıklarını derinin TRT'sine, yani 0.8-1 ms'ye yakın tutarak istenmeyen ısı etkisinin çevre dokulara yayılmasını engellemektedir. Bu da CW formunun pulse formu gibi kullanılmasını sağlamaktadır. Çalışmalarda lazer-doku ilişkisi gözlendikçe, lazerin kullanımı sırasında bazı anatomik bölgelerde daha farklı kullanılması gerektiği de anlaşılmıştır. Örneğin, boyun, gövde ve kol ile bacaklarda. Buralarda daha fazla istenmeyen yan etkiler gelişebilmektedir. Bunda, yüze göre bu alanlarda kıl, ter ve yağ bezleri gibi deri eklerinin az olması rol oynamaktadır. Deri ekleri, derinin tekrar iyileşme ve yapılandırılmasında önemli bir rol oynamaktadır.Ayrıca lazer uygulamalarında doku hasarı derinliğinin önemi de fark edilmiştir. Özellikle dermiste retiküler dermis sınırı, cilt yenileme ve gençleştirmede klinik sonuçlar ve yan etkiler açısından uygulamaların kırmızı çizgisini oluşturmaktadır. Uygulamalar bu derinliğin üzerinde yapılmalıdır.  

Klasik CO lazer, klinik olarak optimize edilmiş değerlerde kullanılmalıdır. Uygulandığı yerde deride karbonizasyon yapmadan dokuda ablazyon yapabilmesi için enerji 2500 J/cm² altında olmalıdır. Normalde suyun buharlaşması için 2260 J/g enerji gereklidir. 2500 J/cm³ buna yakındır. Kullanılan enerji, hedef dokunun TRT'si ile eşit ya da bunun altında olmalıdır. Eğer pulse süresi uzun tutulursa, komşu dokularda ortaya çıkan ısı fazla olmakta, bu da lazer sonrası kızarıklığın, eritemin uzun sürmesine ve iyileşmenin yavaş olmasına neden olmaktadır. Dokuda ablazyon olabilmesi için fluence 2500 / alfa olmalı(buradaki alfa 500 / cm) yani 5 J/cm²'lik enerji. Ablazyon ile birlikte alttaki dokularda minimal bir ısı hasarının oluşabilmesi için 5 J/cm²'lik enerjinin çok kısa atımlarla (pulse) uygulanması gerekmektedir. 5 J/cm² enerji ile CO₂ lazerin deride penetrasyon derinliği 20 mikrondur. Alttaki dokularda ısı hasarı oluşmaması için bunun 0.8 milisaniye ya da daha kısa atımlı (pulse) olması gerekmektedir. Uygulama sonrası perfluorodecalin (PFD) emülsiyonu (Cutagenix; Cutagenesis LLC, Lafayette, LA) ve Aquaphor (Beiersdorf, Inc, Wilton, CT) kullanımı, sonuçları da iyileşme süresini kısaltmaktadır.

CO2 lazerde uygulama alanı çevresinde ısı etkisinin dağılmasında temel faktör atım süresi (pulse time)dır. CO2 lazer, 30 mJ ve 120 mikron spot atış alanı ile pulse süresi 0.080, 0.300, 0.500 ve 1.200 milisaniye olarak uygulandığında deride ısının dağılımı aşağıdaki resimde görülmektedir. 0.080 milisaniyede deri TRT çok yakın ve ondan azdır. Bu pulse sürelerinde lazerin ısısının dağılımı ciltte çok dar bir alanda olmaktadır.

Bu çevre doku, ısı hasarı arttıkça fraksiyonel olmaktan çıkmakta ve devamlı olmaya başlamaktadır. Bu durum, istenmeyen yan etkilere ve iyileşme süresinin uzamasına neden olmaktadır. Ayrıca, lazerde istenmeyen skar gelişimi ya da uzamış eritem riskine yol açmaktadır. Pulse süresi arttıkça, ablazyon alanı genişlemekte, ablazyon derinliği azalmaktadır ve çevre dokulara ısı dağılımı artmaktadır. Eğer pulse süresi 1000 ms'den fazla ise bu fraksiyonel uygulama olmuyor. Aşağıdaki resimde gösterildiği gibidir.

Örne olarak 100 mikron derinlikte klasik CO lazer yapılmış hastanın uygulama öncesi ve 1 hafta sonraki fotoğrafları aşağıda görülmektedir.

Aynı hastaya %25 dansite, 450 mikron derinlikte fraksiyonel CO2 lazer uygulaması öncesi ve 1 hafta sonrası aşağıdaki resimde görülmektedir. Aşağıdaki hastada olduğu gibi 1 hafta sonunda halen eritem devam etmektedir.

Lazer cilt yenileme ve gençleştirme uygulamaları estetik cerrahi operasyonları ile birlikte kullanılabilmektedir. Özellikle estetik cerrahinin yeterli olmadığı ağız ve göz çevresinde ya da boyunda CO2 lazerin etkinliği son derece önemlidir. Aşağıdaki resimde hastaya yüz ve boyun germe cerrahi operasyonu yapılmış, ayrıca hastanın tüm yüzüne ve okla gösterilen alanın (boyun ilk yatay çizgilenmesi hattı) üst kısmına CO2 lazer uygulanmıştır. Dikkatli bakıldığında boyun ilk yatay çizgisinin üzerindeki derinin yapısal yenilenmesi çok daha iyi bir şekilde net görülmektedir.

Son yıllarda fraksiyonel ve klasik CO2 lazerin aynı alanda kullanımı önerilmektedir. Daha iyi estetik sonuçlar almak için tüm yüzde fraksiyonel CO2 lazer kullanılırken, ağız çevresi gibi farklı anatomik alanlarda klasik CO2 lazerin tercih edilebileceği anlamına gelmektedir. Aşağıdaki resimlerde fraksiyonel ve klasik CO2 lazerin birlikte kullanıldığı hasta fotoğrafları görülmektedir.

Sonuç olarak, ne zaman klasik ne zaman fraksiyonel lazer tercih edeceğimiz, iyi bir klinik değerlendirme ve uzmanlık gerektirmektedir. Uygulama sırasında lazerin pulse süreleri, stack atış sayıları ve lazerin uygulama yoğunluğu (dansitesi) çok iyi belirlenmelidir. Fraksiyonel CO2 lazerler minimum 3-8 hafta ara ile 1-8 seans uygulanırken, klasik CO2 lazerler minimum 2 ay ara ile 1-2 seans uygulanmaktadır. Fraksiyonel CO2 lazer uygulamalarında derinin iyileşmesinin daha kısa olması, uygulama sonrası enfeksiyon riskinin düşük olmasını, deri bakım sürecinin kısalmasını, daha az sayıda akne benzeri döküntülerin olmasını, lazer sonrası kırmızılığın az sürmesini ve hastanın daha kısa sürede sosyal aktivitesine dönmesini sağlamaktadır. Fraksiyonel lazer, tüm yüz ve boyunda kullanılabilir; ancak özellikle boyunda kullanımında hipertrofik skar gelişme riskine karşı dikkatli olunmalıdır.

Karbondioksit lazerlerin ablatif, fraksiyonel, CW ya da pulse uygulama modellerinin olumsuzluklarını minimalize etmek için nonablatif lazer uygulamaları düşünülmüş, ancak istenilen klinik cevabı sağlamadıkları yada minimal sonuçlarda kaldıkları saptanmıştır.