CÔNG NGHỆ IPL

IPL là gì?

IPL là viết tắt của cụm từ Intense Pulse Light hay ánh sáng xung có cường độ cao. Không giống như laser, IPL là hệ thống những nguồn sáng cường độ cao các ánh sáng đa sắc có trong đèn flash và trong công nghiệp. Đèn flash xenon là một dạng đèn khí, khi dòng điện chạy qua trong môi trường khí xenon sẽ làm đèn phát sáng mạnh. Những bóng đèn hoạt động ở chế độ xung và chuyển đổi năng lượng điện được lưu trữ thành quang năng. Ánh sáng có bước sóng rộng phủ từ phổ tia UV đến tia hồng ngoại (IR). Ánh sáng được lọc bởi các thiết bị khác nhau để có được những bước sóng ở các phân đoạn từ ánh sáng xanh cho đến tia hồng ngoại xa. Tuy nhiên đa số các bước sóng rơi vào khoảng từ 400nm đến 1200nm, tùy thuộc vào các bộ xử lý.

Cấu tạo của thiết bị phát IPL

Trong vùng bước sóng ngắn của quang phổ, các nhà sản xuất sử dụng bộ lọc quang để lọc các tia UV và ánh sáng nhìn thấy, tùy thuộc vào bộ xử lý. Một số thiết bị IPL được trang bị một hệ thống lọc nước, để lọc bỏ các tia UV và ánh sáng nhìn thấy, tùy vào bộ xử lý. Một vài các thiết bị IPL lại có hệ thống lọc nước để lọc các tia có bước sóng trên 950nnm để ngăn ngừa tổn thương nhiệt trên da. Đèn flash bao gồm gương xung quanh đèn xenon được làm mát bởi nước lưu thông quanh vỏ thạch anh. Đèn flash có bộ lọc quang học được tích hợp trong tay cầm của thiết bị và ánh sáng thường được tiếp xúc đến bề mặt da thông qua đá sapphire hoặc thạch anh (hình 1). Một số thiết bị IPL làm tăng lưu lượng bức xạ điều trị bằng cách chuyển đổi từ các bước sóng ngắn không mong muốn thành các ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn hoặc bởi các ánh sáng phản xạ lại từ bề mặt da. Để nâng cao độ an toàn cho bệnh nhân, một số IPL hiện đại có bộ phận làm lạnh bề mặt da. Đối với một số thiết bị IPL đặc biệt khác, phun khí lạnh cryogen, khí nén hoặc làm mát tiếp xúc được tích hợp vào tay cầm của thiết bị.

Hình 1. Tay cầm máy IPL với miếng đá thạch anh phát sáng ở bên phải

Nguyên lý hoạt động của IPL

Giống như laser, cơ chế phản ứng của các nguồn IPL dựa trên nguyên lý nhiệt động học chọn lọc mà Anderson và Parrish mô tả cho PDL. Dựa vào thời gian tỏa nhiên mà thời gian xung phải phù hợp với kích thước của mục tiêu. Thời gian xung của IPL có thể đạt đến mili giây và nên ngắn hơn thời gian tỏa nhiệt của mục tiêu để tránh gây tổn thương cho các mô xung quanh. Ngoài các xung đơn, có thể dùng các xung liên tục để đạt được hiệu quả cao hơn. Khoảng cách giữa các xung trong khoảng 1-300ms cho phép lớp biểu bì kịp hạ nhiệt giữa các xung đối với các mục tiêu lớn cần sự tác động nhiệt trở lại như nang lông hoặc mạch máu. Tuy nhiên, thời gian xung ngắn trong khoảng nano giây tạo ra cường đọ ánh sáng cao giống như loại laser Q-switched là không thể. Cùng với thời gian xung, hình dạng xung cũng là một yếu tố được quan tâm. Bởi vì năng lượng được đo trên toàn bộ chiều dài của xung nên hình dạng xung là càng vuông càng tốt để cường độ xung đạt được ngay lập tức trong toàn bộ thời gian xung. Đối với thời gian xung hơn 2ms, nhiệt độ thu được trong lớp biểu bì tỷ lệ với cường độ. Do đó, một xung hình vuông giúp cung cấp cường độ thấp nhất có thể cho một tần số và giảm thiểu nguy cơ các phản ứng phụ như bỏng da. Ngoài ra, một xung không đồng nhất sẽ làm thay đổi sự phân bố quang phổ của ánh sáng phát ra. IPL dễ bị ảnh hưởng bởi điện áp bơm tức thời của nguồn điện, phổ phát ra cũng có thể thay đổi khi dòng điện lên xuống thất thường. Trong cấu hình không điển hình, ở phần đầu và cuối xung, các xung có thể chuyển màu đỏ (ít năng lượng) và giữa xung chuyển màu xanh. Trong các hệ thông hiện đại ngày nay đều sử dụng hệ thống điều khiển bằng máy tính để giảm thiểu các quang phổ lộn xộn.

Ứng dụng của IPL trong thẩm mỹ

Trong da người, các màu sắc mục tiêu (hemoglobin, melanin và nước) không đồng đều về kích thước và độ sâu cũng như có các phổ hấp thu khác nhau. Ngoài ra, mức độ xâm nhập cũng tăng ở vùng ánh sáng nhìn thấy. Do đó, dải ánh sáng của IPL cũng lợi thế hơn so với laser nếu các thông số về năng lượng, thời gian xung và phổ phát xạ được lựa chọn một cách tối ưu.

Ngoài các chỉ định truyền thống như triệt lông, tổn thương mạch máu, các thiết bị IPL cũng được dùng trong các vấn đề khác như mụn trứng cá, cellulite, viêm, sẹo lồi và sẹo phì đại. Trong những năm gần đây, điều trị bằng liệu pháp quang động với thuốc cản quang 5-aminolevulinic acid và IPL đã chứng tỏ là một phương pháp hữu hiệu trong điều trị dày sừng quang hóa, mụn và da bị tổn thương do ánh nắng mặt trời.

Hiện nay, với tần số thấp, các thiết bị IPL dùng tại nhà để triệt lông đã được đưa vào thị trường tiêu dùng. Các nghiên cứu lâm sàng ban đầu cho thấy có sự giảm đáng kể tình trạng lông mọc không theo ý muốn mà không có nguy cơ quang học.

Tính an toàn của IPL

Chỉ định lâm sàng của IPL đa dạng nên cần có kiến thức chuyên môn cao hơn cả laser với những chỉ định giới hạn hơn. Không giống như các loại laser y tế, các thiết bị IPL phần lớn không được kiểm soát và phân loại theo mức độ an toàn. Cho đến nay, các nhà sản xuất chỉ áp dụng tiêu chuẩn cho các thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn an toàn theo Hướng dẫn an toàn thiết bị y tế của EU. Hiện nay, không có yêu cầu về đo lường các thông số đặc hiệu cho IPL như tần số, thời gian xung, hình dạng xung. Các phép đo cho thấy có sự dịch chuyển trong sự phân bố phổ giữa các xung trong một mạch xung và ở các mức phát xung khác nhau. Có một mối liên quan trực tiếp giữa dòng điện đầu vào và năng lượng đầu ra. Sự khác biệt giữa các hệ thống thế hệ thứ nhất, hệ thông free-charge và hệ thống xung vuông hiện đại cho kết quả lâm sàng quan trọng liên quan đến các tương tác với mô từ đó dẫn đến hiệu quả và độ an toàn khác nhau.

Các phương pháp để giảm tỷ lệ tác dụng phụ bao gồm làm sáng da và tránh nắng trước khi điều trị bằng IPL. Thiết bị làm mát hiệu quả trong việc bảo vệ lớp biểu bì nhưng có thể không đủ để bảo vệ bệnh nhân có màu da sậm. Ngoài ra, IPL được thiết kế để xâm nhập sâu và được hấp thu mạnh bởi hemoglobin hoặc melanin nên dễ gây thương tích cho mắt. Việc điều trị những vùng gần mắt không được khuyến khích trừ khi đeo mắt kính bằng kim loại và bảo vệ mắt là yêu cầu bắt buộc cho các chuyên gia thực hiện liệu trình.

Tóm lại

• Giống như laser, cơ chế cơ bản của IPL là sự hấp thu photon từ các nhóm mang màu trên da và hiệu ứng quang nhiệt tác động đến mục tiêu.
• Thời gian xung ngắn nano giây với cường độ cao tác động đến mục tiêu như Q-switch là không thể.
• Sự kết hợp của bước sóng, thời gian xung, tần số cho phép thiết bị có thể điều trị ở nhiều vấn đề của da.
• Sự linh hoạt này là thuận lợi cho các bác sĩ có kinh nghiệm nhưng đối với những người không được đào tạo nó cũng gây ra các phản ứng phụ vì tác dụng nhiệt không đặc hiệu.
• Không giống như các thiết bị laser trong y khoa, các thiết bị IPL hiện nay chủ yếu là không kiểm soát được và chưa được phân loại để chịu sự kiểm soát của chính phủ.