Nd:YAG Lazer (Neodymium: Yitrium Aluminium Garnet Lazer)

Nd:YAG lazer, 1064 nm dalga boyu sayesinde diğer lazerlere kıyasla ciltte daha derine nüfuz edebilir. Ortalama etki derinliği 0.75 mm ile 3.7 mm arasında değişir. Lazer enerjisi, bu derinliklerde %10 oranında azalır.

Lazer, ciltte 4-6 mm derinliğe kadar inebilir. Deneysel çalışmalarda, en yüksek pıhtılaşmanın (koagülasyon) 3 mm derinlikte olduğu belirlenmiştir (bu derinlikte pıhtılaşma sıcaklığı 60°C'dir).

Lazer uygulandığında, hemoglobin (Hb) oksitlenerek methemoglobin (metHb) oluşur. 1064 nm dalga boyu, Hb ve oksihemoglobine göre metHb tarafından daha fazla emilir. MetHb ve protoporfirin IX (PpIX), 1064 nm dalga boyunu Hb'e göre 4 kat daha fazla emer. Nd:YAG lazer, 1 ila 250 ms'lik atım süreleri ile kullanılır.

Ancak, görsele bakıldığında Nd:YAG lazerin Hb ve oksiHb tarafından yeterince emilmediği görülmektedir. Bu durum, diğer lazerlere kıyasla daha yüksek enerji yoğunluğuna (fluence) ihtiyaç duyulduğunu gösterir. Bu da cildin üst tabakasının (epidermis) korunmasını zorunlu kılar.

• 532 nm veya 585 nm lazerler için 10–20 J/cm² fluence yeterliyken,

• 1064 nm Nd:YAG lazer için 70–150 J/cm² enerji yoğunluğu gerekir.

OksiHb'e kıyasla deoksihemoglobin ve methemoglobin tarafından emilim oldukça yüksektir.

Nd:YAG lazerin 1064 nm dalga boyu ile damar içi Hb emilimi düşük olsa da, bu emilim suyun emiliminden 10 kat daha fazladır. (Dermisin en önemli kromoforu sudur.) Bu durum, düşük Hb emilimine rağmen yine de seçici fototermal hasar yaratabilmesini açıklar. (Bu seçici ısı hasarı, 585 nm PDL ile karşılaştırıldığında daha düşüktür.)

Kanın lazer emilimi; kanın ozmolaritesine, hematokrit değerine, damarsal yapıların hemodinamiğine ve eritrositlerin morfolojik değişimlerine bağlıdır.

Bu prensipten yola çıkarak, iki farklı lazeri bir arada bulunduran tekli platformlar geliştirilmiştir. Bu sistemlerde ilk atım 585 nm PDL ile yapılır, bu atım damar içindeki metHb miktarını hızla artırır. Ardından Nd:YAG lazer uygulanır.

PDL'nin ciltteki nüfuz derinliği daha azdır ve daha çok yüzeysel dermal pleksusla sınırlıdır. Bu nedenle, 1.5 mm'den daha derin venlere maalesef ulaşamaz. (Lazer enerjisi artırılsa bile) Daha derin damarsal yapılarda metHb oluşumu gözlenmez.

 

Nd:YAG lazerin derin dokulara nüfuz etmesi ve seçici olmayan doku hasarı yapma potansiyeli nedeniyle, hem yara izi (skar) bırakma riski yüksektir hem de tedavi sırasında hissedilen ağrı oldukça yoğundur. Bu yüzden, uygulama sırasında genellikle anesteziye ihtiyaç duyulur. Yara izi oluşumunu engellemek için, lezyonlara noktasal bir yaklaşımla tedavi uygulanması ve ince derili bölgelerin tedavisinden kaçınılması önerilir.

Ayrıca, 1064 nm dalga boyu, melanositler ve melanozomlar tarafından daha az emilir. Bu durum, pigmentasyona bağlı epidermal hasar riskini azaltır ve lazerin koyu tenlilerde güvenle kullanılabilmesini sağlar.

Lazer Ayarları ve Uygulama

Nd:YAG lazer, epidermisin termal gevşeme süresinden (TRT) daha uzun atım süreleriyle kullanıldığında, atımlar arasındaki süre sayesinde epidermisin korunmasına yardımcı olur. Ancak yine de, koyu tenlilerde soğutma sistemleri ile epidermisin korunması şarttır. Yüzeyel damarlara uygulanan soğuk hava, vazospazma (damar büzüşmesi) neden olarak uygulama sonrası ödem ve kızarıklığa yol açabilir.

Farklı damar çapları için önerilen lazer parametreleri şunlardır:

• 0.2 – 2 mm çapındaki damarlar: 6 mm spot alanı, 120 J/cm² fluence, 7 ms çift atım.

• 2-4 mm çapındaki damarlar: 6 mm spot alanı, 130 J/cm² fluence, 14 ms tek atım.

• 4 mm üzeri çaplardaki damarlar: 6 mm spot alanı, 130 J/cm² fluence, 7 ms çift atım.

Küçük ve kırmızı damarların TRT'si kısa olduğu için (0.1 mm çapındaki damarların TRT'si 5 ms, 0.3 mm'ninkiler 40 ms), bu damarlarda yüksek enerji ve düşük atım süreleri tercih edilir. 1 mm çapındaki damarların TRT'si ise 500 ms'nin üzerindedir.

Çift Atım ve Kombinasyon Tedavileri

Nd:YAG lazerde çoklu atım kullanılabilir. Buradaki amaç, ilk atımın oksi-hemoglobini methemoglobine (metHb) dönüştürmesidir. Çünkü metHb, bu dalga boyuna çok daha iyi tepki verir. Nd:YAG lazerin ilk atımı Hb'i metHb'e dönüştürdüğünde, damardaki kan akımı yavaşlar. Aynı noktaya yapılan ikinci atım bu nedenle dört kat daha etkili olur. Genellikle ilk atımda toplam enerjinin %80'i, ikinci atımda ise %20'si uygulanır.

Bu mantıkla, tek bir platformda iki farklı lazerin kullanıldığı sistemler geliştirilmiştir. Bu sistemlerde, ilk olarak 585 nm PDL uygulanır. Bu, damarlar içindeki metHb miktarını hızla artırır. Ardından Nd:YAG lazer uygulanır. Ancak PDL'nin nüfuz derinliği daha azdır ve etkisi yüzeysel dermal pleksusla sınırlıdır. Yani, lazer enerjisi artırılsa bile 1.5 mm'den daha derin venlere ulaşamaz. Bu nedenle, 1.5 mm'den daha derin damarsal yapılarda metHb oluşumu sağlanamaz.

Nd:YAG lazer, yüzde rozasea gibi nedenlere bağlı olarak gelişen 1 mm'den küçük veya 1-2 mm çapındaki, burun kenarı yerleşimli telenjiektazilerin tedavisinde de kullanılabilir.

Nd:YAG lazer, 4-6 mm derinliğe kadar inebilmesi sayesinde daha derinde yer alan şarap lekeleri, hemanjiyomlar ve bacak varisleri gibi lezyonların tedavisinde kullanılır.

Ayaklardaki telenjiektazilerde methemoglobin (metHb) oranı, yüzdeki telenjiektazilerdeki oksihemoglobin oranından daha yüksektir. Deoksihemoglobin 800-1200 nm dalga boylarında, oksihemoglobin ise 500-600 nm dalga boylarında daha etkilidir. Bu nedenle Nd:YAG lazer, ayaklardaki damarsal yapılar için ideal bir tedavi yöntemidir.

Nd:YAG lazer, hemoglobin (Hb) tarafından emilerek ısıya dönüşür. Bu ısı, alyuvarların (eritrosit) şeklini değiştirir ve Hb proteinini denatüre ederek pıhtılaşmaya (koagülasyon) neden olur. Ancak, lazer uygulandıktan yaklaşık 70 saniye sonra Hb denatüre olduğu için lazeri emme potansiyeli düşmektedir.

Uygulama öncesinde, damarsal yapıların ve telenjiektazilerin çap ölçümleri için dermatoskopi yapılır. Bu sırada, zemindeki kızarıklığı (eritemi) azaltmak amacıyla bromidin içeren Alphagan, Brimogut veya Combigan göz damlaları jel formunda kullanılmaktadır. Bu sayede, zemindeki kızarıklık azalarak telenjiektaziler daha belirgin hale gelir.


Uygulama sonrasında lazerin etkinliğini kontrol etmek için dermatoskopi tekrarlanır. Eğer sonuçlar yetersizse, bir pulse (lazer atışı) daha uygulanır.

Uzun atım süresi sayesinde Nd:YAG lazer, damar duvarının yırtılmasına neden olmadan damarı yavaşça pıhtılaştırarak (koagüle ederek) morluk (purpura) ve pigmentasyon (renk değişimi) gelişimini önler. Ancak, 1064 nm Nd:YAG lazerin yan etkilerinden biri, iki hafta kadar sürebilen renk değişiklikleridir.

 

Tedavi sonrasında damarın anında tamamen kaybolduğu gözlenir. Seanslar 6 haftalık aralıklarla uygulanır. Uygulamadan hemen sonra ve ilk bir hafta içinde hafif ödem ve kızarıklık oluşur. Bu süreçte telenjiektazilerin rengi kırmızıdan mora döner. 

Nd:YAG Lazerde İdeal Parametreler

Nd:YAG lazer tedavisinde, varis ve telenjiektazilerin özelliklerine göre atım süresi, nokta alanı ve enerji yoğunluğu gibi parametreler belirlenir. Eğer tedavi edilecek damar lezyonu heterojen bir yapıdaysa, seçilen parametreler de değişmelidir.

Atım Süresi (Pulse Süresi)

Atım süresi, lazerin doku tarafından emildiği süreyi ifade eder. Bu süre, damarın çapına göre ayarlanır. Kısa atım süreleri küçük çaplı damarlar için, uzun atım süreleri ise büyük çaplı damarlar için tercih edilir.

Örnek: Görseldeki gibi küçük çaplı, kırmızı ve yüzeysel telenjiektazilerin tedavisinde 20 ms gibi kısa atım süreleri seçilir. Bu durumda, 7 mm nokta alanı, 20 ms atım süresi ve 100 J/cm² enerji yoğunluğu kullanılır. Eğer nokta alanı 3 mm'ye düşürülürse, enerji yoğunluğu 130 J/cm² olarak ayarlanır.

Görseldeki gibi daha büyük çaplı, mavi renkte ve bacakta bulunan bir venül için 45 ms gibi daha uzun atım süreleri seçilir. Bu durumda, 7 mm nokta alanı ve 90 J/cm² enerji yoğunluğu uygulanmıştır. 

Atım süresinin çok kısa olması, damarlarda pıhtılaşma olmadan morluk (purpura) oluşumuna yol açabilir. Tam tersine, çok uzun atım süresi ise ödem ve lazer sonrası diğer problemlerin artmasına neden olabilir.

Lazer Spot Alanı

Lazerin spot alanı seçimi, damarsal lezyonun ciltteki derinliğine bağlıdır.

• Küçük spot alanları (2.5-5 mm): Yüzeysel ve küçük çaplı damar lezyonlarında tercih edilir.

• Büyük spot alanları (7-10 mm): Daha derin ve büyük çaplı damarlar için kullanılır.

Enerji Yoğunluğu (Fluence)

Fluence değeri, damarsal lezyonun lazeri ne kadar emebileceğine göre belirlenir. Mor ve mavi renkli lezyonlar daha derinde yer alır, daha fazla kan içerir ve lazeri daha çok emerler. Bu nedenle, bu tür lezyonlarda fluence düşük tutulmalıdır. (Damarda kanın pıhtılaşması, 70°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda gerçekleşir.)

Nd:YAG lazer, ayaklardaki 0.1 ile 4 mm arasındaki lezyonlarda, 90-400 J/cm² fluence, 10-100 ms atım süresi ve 1-10 mm spot alanı parametreleriyle kullanılmaktadır.

Nd:YAG lazerin etkinliğini belirlemek için bilgisayar destekli matematiksel programlar geliştirilmiştir.

Matematiksel Simülasyon Örneği

Bir matematiksel simülasyonda, 150 µm kalınlığında bir epidermis ve 3.5 mm kalınlığında bir dermis temsil edilmiştir. 13 adet, 10-1000 µm çapında damarsal yapı, dermis içinde 1.5-2 mm derinlikte yer almaktadır. Hedeflenen damarsal yapı 1 mm çapında ve 1.5 mm derinliktedir.

Bu simülasyona göre, resmin sol üst köşesinde gösterildiği gibi, 1.25 mm yarıçaplı, 60 ms atım süreli ve 100 J'lik lazer enerjisi uygulanmıştır. Bu spot alanı, 6 mm'lik bir lazer spotuna denk gelmektedir.

Aşağıdaki görselde, lazer uygulaması sonrası matematiksel simülasyonda meydana gelen ısı değişimi gösterilmektedir. Hedeflenen damardaki ısı değişimi homojendir ve 40-45°C'ye yükselmektedir. Bu matematiksel simülasyonda farklı spot alanı ve fulence kullanılmış.

Lazer Uygulamasında En Etkili Parametreler

Yapılan bir çalışmaya göre, lazer tedavisinde en ideal parametreler 2,5 mm spot alanı ve 100 J enerji yoğunluğu olarak belirlenmiştir.

Başka bir çalışmada ise, damar çapının lazerin etkinliği üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bu çalışmada, 2,5 mm spot alanı, 300 J/cm² enerji yoğunluğu ve 60 ms atım süresi farklı çaptaki damarlara uygulanmıştır.

Aşağıdaki grafikte, bu uygulamanın 3 saniye boyunca damarlarda yarattığı ısı değişimi görülmektedir. Grafiğe göre, 200 µm çapındaki damarlarda ısının diğer daha büyük damarlara kıyasla ne kadar hızlı yükseldiği ancak 70°C üzerindeki sıcaklıkta daha kısa süre kaldığı gözlenmiştir. Lazerden kaynaklanan ısı, damar çapı büyüdükçe 70°C'nin üzerinde daha uzun süre kalmaktadır. Bu durum, büyük çaplı damarlarda neden daha iyi klinik sonuçlar alındığını açıklamaktadır.

Lazer uygulandığında damarlardaki ısı, milisaniyeler içinde en yüksek seviyeye ulaşır. Soğutma uygulanmazsa, bu ısı birkaç saniye sonra 50°C'nin altına düşer.

Yukarıdaki grafikte, damar çapından bağımsız olarak ısının 100°C'ye çıktığı ilginç bir detay görülüyor. Ancak ısının düşme hızı, damar çapına göre değişir: Küçük çaplı damarlarda ısı daha hızlı düşerken, büyük çaplı damarlarda bu düşüş daha uzun sürer.

Spot Alanı ve Etkileri

Matematiksel simülasyonlarda, 2.5 mm spot alanı yerine 6 mm spot alanı kullanıldığında, hedeflenen damarlarda 60°C'nin üzerinde sıcaklıklar oluşur. Ayrıca, aşağıdaki resimde oklarla gösterildiği gibi, dermisteki suyun lazeri emmesiyle daha fazla ısı ortaya çıkar. Bu durum, dermiste istenmeyen bir ısı artışıdır ve bu nedenle büyük spot alanı kullanımlarında dikkatli olunmalıdır.

Spot alanı arttıkça (örneğin 2.5 mm yerine 6 mm tercih edildiğinde), damar yapısındaki ısı hasarı artar. Ancak, cilde uygulanan bu büyük spot alanı, aynı zamanda çevre dokularda ve dermiste de ısı hasarına yol açar (özellikle 1 mm'den küçük çaplı damarlarda 6 mm spot alanı kullanıldığında). Bu fazla spot alanından kaynaklanan fotonlar, dermiste istenmeyen yan etkilere neden olabilir. Bu yüzden Nd:YAG lazerde daha küçük spot alanları tercih edilmelidir.

Damarsal lazer uygulamalarında, spot alanı için genel öneri, damarın maksimum çapının %25'inden daha büyük bir spot alanı seçilmemesidir.

Benzer bir matematiksel simülasyon, 2,5 mm ve 6 mm spot alanları ve farklı enerji seviyeleri için yapılmıştır. Aşağıda bu çalışmanın sonuçları yer almaktadır.

Yukarıdaki simülasyon sonuçları, farklı atım süreleri ve damar çaplarında lazerin enerji yoğunluğu (fluence) arttıkça damarsal etkinliğin azaldığını göstermektedir. Bu durum, artan foton sayısının seçici damar hasarına katılmayıp dermisteki su tarafından emildiğini belirtir. Bu da istenmeyen ağrı ve yan etkilerin artması anlamına gelir.

Daha düşük spot alanı ile daha etkin bir fluence sağlanmaktadır. Örneğin, dokuda 100 J/cm² fluence elde etmek için:

• 2,5 mm spot alanı için 4.9 J enerji yeterliyken,

• 6 mm spot alanı için 28.3 J enerji gereklidir.

Klinik çalışmalar, ideal damar ısı hasarı ve yüksek lazer etkinliği için 100–200 J/cm² fluence ve 30–60 ms atım süreleri önermektedir.

Bu durum iki şekilde açıklanabilir:

1. Fluence'ı artırmak: Enerji yoğunluğu 300 J/cm²'nin üzerine çıkarıldığında, epidermal ve dermal dokuların korunması için yüksek soğutma desteği gereklidir.

2. Daha spesifik bir lazere geçmek: Özellikle 0.7 mm'den küçük çaplı telenjiektazilerde en iyi seçenek olan PDL lazere geçilebilir.