レーザーの豆知識
レーザーの豆知識
レーザーの原理
「レーザーとは1960年代にメイマンにより最初に開発された誘導放射による光の増幅を用いた可干渉な光源である。通常は駆動源（固体レーザーの場合、フラッシュランプ）と利得媒質（ルビー、ガラス等のレーザーを増幅する媒質）と誘導放射をさせるために光を閉じ込める反射鏡の３構成要素からなっている。」といわれてもわかりにくいですね。 以下、わかりやすく説明いたします。
レーザー（LASER）は光の束の一種です。
自然には存在しない人工的な光。英語の「Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation」（光放射の強制誘導放出(放出とは一点に絞り込んだ放射の意味)による光の増幅）の頭文字をとったものです。
「普通の光との違い」は、コヒーレントという性質です。すなわち、「単一の波長による単色性」、「同位相による干渉性」、「光が集中して拡散しない指光性」の３つです。
プリズムを通して見ると、太陽の光は赤から紫までの多数の色に分かれます。レーザーはそのうちの１色だけの光(単波長)を工夫して取り出して増幅させたものです。また、自然光である太陽光は360度すべての方向に拡散します。けれども、レーザー光は一点に絞り込みまれた線状の光線で拡散することなく理論的には無限の距離まで到達いたします。
ただし、レーザー発振の機械的な問題から１マイクロン以下の光束にすることは不可能で、これを逆利用して凸レンズ(１枚でよい)で１点に収束させた場合には、大変なエネルギーを生み出します。勿論強いレーザー光と弱いレーザー光とがあります（レーザー出力といいます）。ワットで表現することもジュールで表現することもあります（１秒間に1Ｊの仕事量＝１ワット）。
レーザー管球の両端に特殊な鏡がありこの間を光束（当たり前ですが）が往復する間にレーザー光となるわけだけれども、大体管球の長さに比例するとみてよいでしょう。
レーザーの出現を予言したのは相対性理論で有名なアインシュタインでした。1960年にアメリカの科学者のメイマンが、世界で初めてルビーレーザーの発振に成功しました。翌年１９６１年には、網膜剥離に眼科応用され、1964年にはゴールドマンによって赤アザの治療が行われ、1968年にはレーザーメスとして活躍している炭酸ガスレーザーが発明されています。日本には1975年に導入されました。一方、診断機器としてアルゴンレーザーを用いるフローサイトメーターが愛知ガンセンターに輸入されたのもこの時期です。ちなみに２０世紀の合衆国の２大発明は人工衛星とこのフローサイトメーターでレーザーではありませんでした。
レーザー治療の歴史
実はレーザーの生みの親はアメリカのタウンズといわれています。
その後、開発競争が始まり、多くの研究者や学者がレーザーの研究に参加しました。その中で、１９６０年にルビーの結晶でレーザー光発振に成功したアメリカのメイマンが実質上の発明者だとされています。その後、アメリカや旧ソ連で工業・通信・軍事用にレーザーが開発されていきました。
医療分野への応用も早く、メイマンが成功した翌年の１９６１年には、アメリカの眼科で網膜剥離の手術にレーザーが使われ、１９７０年には膀胱結石の手術にレーザーが使われました。日本には、１９８０年前後に眼科からレーザー医療が始まったといわれています。現在では、日本でも多くの医療分野でレーザー技術が応用されるようになり、多くの人々に利用されています。
アインシュタイン（Einstein）の光量子仮説が発表され、光は波動性だけでなく粒子性も持つことが明らかにされました。アインシュタインは、相対性理論ではなく光量子仮説により1905年にノーベル賞を受けています。光の粒子性を基礎とした光学は、量子光学と呼ばれ、メイマン（Maiman）によるレーザーの発明（1960年）は量子光学の輝かしい成果の一つです。
1917年、アインシュタイン（Einstein）は放出にも自然放出と誘導放出の二つの過程があることを明らかにしました。
この内、誘導放出はある光を入射するとそれとは別に全く同じ時間で同じ波長（これを同位相と呼ぶ）の光が放出されます。
これに目をつけたコロンビア大学のタウンズ(Towns)らはマイクロ波（波長がマイクロメートル、10のマイナス6乗メートルの光）の増幅や発振が出来るのではないかと考えました。
そして1954年、これは実現されました。
彼らはMicrowave Amplification by Stimulated Emission of Radiation（誘導放出によるマイクロ波の増幅）の頭文字をとってメーザー(maser)と名付けました。
さて我々が目で見ることの出来る光である可視光の波長はナノメートル（10のマイナス-9乗メートル）、つまりマイクロ波の千分の一の長さです。
1960年、メイマン(Maiman)によってこの波長でも同様に発振させることが出来ました。
後にマイクロ波だけでなく一般的な光増幅器はレーザー(laser)と呼ばれるようになりました。これはLight Amplification by Stimulated Emission of Radiation（誘導放出による光の増幅）の頭文字をとったものです。
余談としてレーザーの名称を初めて用いたのはコロンビア大学のクッシュ教授(P. Kusch)の下で研究していた大学院生ゴールド(Gould)でした。タウンズらがレーザーの研究を行っていることを知った彼は1957年末、原理とレーザーの名称を書いたノートを裁判所に持ち込みました。その後レーザーが発明され、タウンズらとゴールドによる長く醜い特許争いが始まるわけです。ベルとエリシャ・グレイ、エジソンの三つどもえによる電話の特許みたいに。
レーザーの性質
レーザーの性質は概ね次の２つの要素、波長とパルス幅によって決定されます。
波長
波長とは光の長さのことです。太陽光は可視光線としては俗に言う７色（赤、橙、黄、緑、青、藍、紫）に分かれます。これは我々人間の目に見える範囲の「可視光線」で、これ以外にも赤よりも波長が長い赤外線（太陽がぽかぽか暖かいのは赤外線のため）と紫よりも波長が短い紫外線なども含んでいて皮膚への紫外線の問題がおきていますね。
太陽光とは色々な波長の光が集合しているものと言えます。レーザーは様々な波長のうちの１つだけを取り出せるように工夫してこれを増幅したものです。波長が違うと光の性質が違って来ます。
例えば、紫外線は殺菌作用やメラニン色素の生産を促進させますし、赤外線はこたつのように物を温める熱作用があります。また、一般的には波長が短いほど深達度が浅く（皮膚表面にしか作用しない）、波長が長いほど深達度が深く（皮膚の深部まで作用する）なります。
パルス幅
パルス幅とはレーザー光を照射している時間のことをパルス幅といいます。写真を撮る場合のシャッタースピードのようなものです。
パルス幅は、0.1秒とか100万分の１秒というように、その用途によって様々です。
このパルス幅を10億分の１秒単位で制御できる「Ｑスイッチ」が開発されています。従来は治療が困難だった太田母斑や入れ墨などのレーザー治療が可能になりました。また、一部のレーザーではレーザー光が途切れない連続波（モールスでいうＣＷです）を用います。これはレーザーメスといわれるものです。
美容外科、整形外科で使われる主な医療用レーザー
ＣＯ２(炭酸ガス)レーザー
赤外線レーザーの一種で、その波長は10.6マイクロメートルと可視光線よりもずっと長く、水分に反応して熱エネルギーに変換されるという性質があります。レーザーメスとして使われたり、ホクロやイボなどを取るために使われます。また、パルス幅を短くしてしわ取り用レーザーとしても使われています。目に見えませんのでガイド光としてＨｅ－Ｎｅガスレーザーが一緒に内蔵されていることが多いです。
ルビーレーザー
宝石のルビーを用います。可視光線の一部である694nm（ナノメーター）という波長を有しており、メラニン色素に反応する性質があります。シミやアザを治療するレーザーとして形成外科分野では炭酸ガスレーザーとともに日本では最も普及しているレーザーです。
アレキサンドライトレーザー
アレキサンドライト（クリソベリル）という宝石（ダイアモンドよりも高価で人気が高いのは夜と昼とで色が異なるから（２色性といいます）ですがキャッツアイと全く同じ鉱物です）を用いて755nmという波長を出します。このレーザーもやはりメラニン色素に反応する性質があり、シミやアザの治療の他にもパルス幅を長くしていわゆる脱毛レーザーとしても普及しています。
Ｎｄ-ＹＡＧレーザー
ネオジウム・ヤグを用います。これはイットリウム、アルミニウム、ガーネットという３種類から成る結晶YAGにネオジウムＮｄを混ぜたもので、1064nmという波長を出します。
波長を半分に変換できるＫＴＰ結晶を組み込んで、532nmの波長を出すことができるものが主流です。532nmの波長は、メラニン色素に反応するとともに、ヘモグロビンの赤い色素にも反応しますので、シミやソバカス、赤アザの治療に使用されます。
Ｅｒ-ＹＡＧレーザー
前述のYAGにエルビウムＥｒを混ぜたもので、２９３６ｎｍという波長を有しており、これは炭酸ガスレーザーと同様に水分に反応します。ニキビ跡の凹凸や顔面のしわ取りに使用します。
ダイレーザー
色素レーザーとも呼ばれ、アルコールに色素を溶かしこんだものを発振体としており、585nm付近の波長を出します。ヘモグロビン（血液中の赤い成分）に反応する性質がありますので、赤アザや血管性疾患の治療に用いられます。
ダイオードレーザー
半導体を使います。理論的には半導体の性質を変えることにより様々な波長のレーザー光を作り出すことが可能です。その意味では現在もっとも注目を集めているレーザーです。美容外科、形成外科分野では800nmという波長のものを使ってメラニン色素に反応する性質を利用して脱毛に使用したり、532nmの波長のものを使って毛細血管拡張症の治療に使用されています。
皮膚の構造と病変の位置
極めて簡単に言えば人間の皮膚は表皮と真皮という２枚のものからできており、上にあるものが表皮で水膨れした時などに１枚ペロッと剥けてしまう部分で、0.1～0.2mm位の厚みしかありません。いわゆる角質はこの表皮に含まれます。その下が真皮で厚いところでは４～５mmの厚さがあります。真皮の80％位はコラーゲンでできています。
色素が表皮にあるのか、真皮まで達しているのか、色素がメラニンなのか、血管のヘモグロビンなのか、入れ墨なのか、などの条件によって使用するレーザーの種類や治療方法が異なってきます。
Ａ メラニン系疾患
シミ（老人性色素斑）、ソバカス
これらは老化や紫外線による表皮のみのメラニン色素の沈着です。肩や背中のシミでは表皮だけではなく真皮に迄メラニン色素が沈着している場合があります。Ｑスイッチの付いたＮｄ-ＹＡＧレーザーやルビーレーザーで治療します。当院では皮膚深部へのダメージが最も少ないＮｄ-ＹＡＧレーザーを採用しています。
太田母斑
これは生まれつき、または思春期頃（遅い方では30歳過ぎから）に現れてくる黒～紺、茶褐色のアザで皮膚の内の真皮にメラニン色素が沈着している状態で、Ｑスイッチの付いているＮｄ-ＹＡＧレーザーやルビーレーザー、アレキサンドライトレーザーで治療しますが、波長の関係で一番深部まで効果が及ぶＮｄ-ＹＡＧレーザーを使っています。
蒙古斑
生まれつきお尻にある青いアザが成人になっても消えないで残っているものです。状態としてはやはり真皮にメラニンが沈着していますのでＱスイッチのＮｄ-ＹＡＧレーザーで治療します。この蒙古斑がお尻ではなく背中や腕に見られるものを異所性蒙古斑と呼び、同様に治療できます。
扁平母斑
生まれつき、または思春期から現れてくる茶色いアザで、状態は表皮にメラニン色素が沈着しているもので、シミやソバカスと同じものです。当然、治療方法も一緒ですが、一番の違いはこのアザは再発の可能性があります。治療前よりも悪化してしまうということはまずありませんが、治療する前から必ず100％治るとは断言できません。いきなり全部を治療するのではなくアザの一部分に試しにレーザーを照射してみて、その結果を確認してから全体的な治療を行う方が安心です。
肝斑
これはホルモンの関係で現れるシミで、やはり表皮にメラニン色素が沈着している状態です。出産後などに両頬に対称的に現れるので普通の老人性のシミと区別できます。また、経口避妊薬のピルの長期服用でも現れます。これにはレーザー照射は行わずに、内服薬やメラニン抑制クリーム、ケミカル・ピーリングで治療します。
色素性母斑
いわゆる生まれつきの黒っぽいアザです。これもレーザー照射で治療が可能ですが、皮膚のかなり深い部分まであるアザでは完全には取りきれないことがあります。また、アザが10cm以上に及ぶ大きなものでは将来的に悪性化する可能性（皮膚癌）もありますので、レーザー治療以外の切除縫縮、皮膚移植なども選択肢の一つとなります。
ホクロ
生まれつきにはなく、３～４才頃から生じて次第に増えてきます。明らかに盛り上がっているものは炭酸ガスレーザーで平らにしてしまいます。ホクロでは根の深いタイプがありますので、そのようなものでは炭酸ガスレーザーとＱスイッチレーザーを組み合わせて何回かにわけて治療します。
Ｂ ヘモグロビン系疾患
赤アザ
血管腫とも呼ばれており、生まれつき血管が密集している状態です。これは赤い色（ヘモグロビン）に反応するダイレーザーを使用して治療します。しかし、現在では生れた時点でレーザー専門病院を紹介されるなど、成人になるまで未治療という方は少なくなりましたので、一般的な美容外科クリニックではこのダイレーザーは殆ど置いていません。
毛細血管拡張症
これも血管が拡張しているために一本一本透けて見えたり、いわゆる「赤ら顔」のように頬が赤く見えてしまう状態です。ダイレーザーやダイオードレーザーを使用します。
Ｃ その他
入れ墨
入れ墨は真皮にまで色素が入っていますので、Ｑスイッチレーザーで治療します。ごく色の薄いものでは１回で目立たなくなることもありますが、平均的には５回程度の治療回数がかかります。また、黒以外の色（黄色、緑、青、紫など）ではもっと治療回数がかかり、完全には消しきれない場合があります。入れ墨の色素によっては金属（水銀など）を含んでいるものがあり、レーザー照射によって逆に変色してしまう可能性もあります。
アートメイク
これも入れ墨と同じ状態です。全部を消さないで太過ぎたアートメイクを部分的に細くすることも可能です。
外傷性の入れ墨
交通事故等できわめて細かい砂利の微片などが皮膚内に入り込んだままになった状態です。これもＱスイッチレーザーで治療します。
ニキビ跡、しわ、ワキガ・多汗症など
レーザーはアザなどの色素性疾患の他にもニキビ跡を平らにしたり、目の周りのしわを取ったり、ワキガ・多汗症を軽減させたり、という用途にも使用されています。
レーザー以外の治療方法も選択できます
レーザーといっても、全ての面で一番優れているかと言うと、そうとばかりは断言できません。治療が終了するまでに期限がある場合や皮膚の深部まであってレーザー単独では完全に取りきれない場合などには次に挙げる方法も選択できます。
切除法
病変部の皮膚そのものを切って縫い合わせてしまう方法です。傷は１本の細い線となりますので、目立ちません。大きなものでは２～３回に分けて治療を行うこともあります。
皮膚移植
切除法では対処しきれない面積の大きな病変部が適応ですが、皮膚を取ってくる部分と皮膚移植する部分との２カ所に傷ができます。
エキスパンダー法
エキスパンダーという水風船の様なものを皮膚の下に埋め込んで、１～２ヶ月かけて徐々にその中に水を注入して正常な皮膚を伸展させておいて（妊娠状態の様に）から一気に病変部を切除縫合してしまいます。
アブレージョン（皮膚剥削法）
グラインダーという電動ヤスリでもって病変部の皮膚を削ってしまう方法です。病変部が深い場合はどうしても傷跡となって残ってしまいます。
美容外科分野以外でも活躍している医療レーザー
美容外科分野以外でもレーザーは様々なところで活躍しています。
米国の有名ゴルフ選手が受けたことで有名になった近視矯正手術では、角膜を削るのに紫外線レーザーの一種であるエキシマレーザーが使われています。
神経の痛みの緩和や血行促進の目的でもＨｅ－Ｎｅガスレーザーやダイオードレーザーやが使われています。
また、耳鼻科関係ではイビキや花粉症の治療にＣＯ２(炭酸ガス)レーザーやＮｄ-ＹＡＧレーザーが使われています。
美容外科の概論
「美容外科」というのは技術的に大変難易度の高い外科です。
本邦では、なぜか美容外科といいますと何かよい表現が思い浮かびませんが「罪深い外科」のような印象をもたれていらっしゃる方が多いのではないでしょうか。
その地位を清潔化・潔癖化するために「困難な形成外科の一分野に美容外科外科がある」とおっしゃる高名な先生もいらっしゃいます。
名前も難しい。ｅｓｔｈｅｔｉｃ ｓｕｒｇｅｒｙ（エステチック・サージエリー）あるいはｃｏｓｍｅｔｉｃ ｓｕｒｇｅｒｙ（コスメテイック・サージェリー）。
いまでこそ「エステ」「コスメ」でとおりますが、ｅｓｔｈｅｔｉｃ ｓｕｒｇｅｒｙ（エステチック・サージエリー）という言葉が２５年前に日本に導入されたとき誰も意味がわかりませんでした。ｃｏｓｍｅｔｉｃ ｓｕｒｇｅｒｙという言葉は意味は当時わかったものの日本語訳？となるとどうにもならなかった。
さてｅｓｔｈｅｓｉａというのはラテン語で「感覚」という意味です。
ａｎｅｓｔｈｅｓｉａ（アンーエステシア＝アネステシア）といいますと「麻酔」あるいは「無感覚＝無痛」という意味になり、これは医師であればどなたでも知っている英語。］
ｅｓｔｈｅｔｉｃ ｓｕｒｇｅｒｙを文字通り翻訳すると「感覚外科」になります。これではおかしい。感覚外科とは何だろう。
それでは、外国に目を向けますと、合衆国や欧州では上記のような困難はありません。極めて自然に受け入れられ、やはり困難な難易度の高い外科、とされています。美容外科外科医になるための修練も大変難しい。脳神経外科と並び２大双璧です。これは患者さん側から見た「ｅｓｔｈｅｔｉｃ ｓｕｒｇｅｒｙ」あるいは「ｃｏｓｍｅｔｉｃ ｓｕｒｇｅｒｙ」という言葉の理解が必要ないことによるところが大きいと考えています。漢字で「魑魅魍魎」とかかれても「あ、漢字だ、ちみもうりょうだ」で意味を詮索する必要がない。
美容外科は、難易度の高い、そして人類に貢献するところが極めて大きいものです。石鹸のない時代に、石鹸がもたらされたように私たちの暮らしと健康を大きく変えうる外科なのです。
美容外科術後の修正手術とは
最近、他院での美容外科手術後の修正に関するお問い合わせが増加しております。インターネット等での口コミが発端のようですが、山本クリニックを御評価頂けたうえでのことであり有り難い限りです。しかし、お問い合わせしご来院いただく前にまず、以下の文章をお読みいただき私の「考え方」をご理解ください。それからご自身が判断して下さい。ホームページに私のものの考え方としてのて「メッセージ」をのせるのは治そうとされている患者さんに対する私の熱意を皆様をとりまく情報とともに伝え、それをよく理解していただきたいからなのです。
現在、山本クリニックではレーザーを用いた美容外科術後修正術を行っております。美容外科術後修正術により完璧に元通りにできるというものではありません。不自然な切開縫合のラインや引っ張られ過ぎた顔面部位などを修正するためのものです。
レーザーは魔法の光ではありません。こんなことまでできるのかとびっくりするほどの困難なことが可能なこともあります。一方、いかにもできそうでいてこんなこともできないのかとがっかりするほど無理なこともあります。さらに美容外科手術後の修正手術におけるレーザー治療とレーザー外科の地位は高いものがあるはずなのだけれどもそれはまだ確立されておらず、ある意味では新しい美容外科分野です。またこの対象となられる方はおかわいそうなお立場であるわけです。
例えば美容外科医の間では美容外科術後野の修正はある意味タブー視されていました。皆様は御存じないと存じます。またどなたがお考えになってもおわかりのようにトラブルを安易に請け負うべきものではないことは事実です。でもそういたしますと、これらの「美容外科手術後の修正手術・治療の必要」な患者さん「はタブー視され」行き場所はなくなってしまいます。
私が美容外科修正をこのように考えていることをご理解いただいたうえで、方法を見出すまで考えさせていただいたり、やはり顕微鏡手術・マイクロサージェリーの技術はもっているけれどもできるだけレーザー治療・レーザー外科により治したい。それが「お顔」であるならば「レーザーフェイシアル」ということになるのだけれども。
もちろん私は事前にきちんとお話しするし、患者さんとしてはこれまでの経緯をできるだけ「お教えいただきたいとお願いする事」はできるだけ思い出していただき(とても重要)お教えいただきたい。
このようにしてすでに何人かの患者さんで実施し、ある程度の改善は見られておりますが、「長期結果」は「未定」なのです。
この点はご了承下さい。
ただ、再度手術したりということは、傷跡や結果の面で非常にリスクが高いので、レーザーを用いる方法が軽度の改善としても、もっとも無難で安全なものであるとは確信しています。またますますに満足のいく結果が得られていると確信しています。
いずれ何らかの形で世に説いて、ある意味で何らかの「皆様方の現状の解決策」になればという気持ちを持っています。でもまだ公表するほどの長期の結果を観察している患者さんは多くはない。「やはり」美容外科術後修正術がタブー視されている「根源」のもんだいもあるからみなの幸せのためにも慎重に上手にやりたいという心境です。それにはあまりに私の時間がなさすぎる。
原理としては切りすぎて開いてしまったり、たとえば内側に強く引っ張られてしまった切開縫合は少しでも外側に引っ張っていくという方法です。また、顔面など例えば「内眼角形成術後」の「修正の必要例」では１目頭ぎりぎりまで入ってしまった二重のラインをぼかします(レーザーフェイシアル)。
スーパーパルス・ウルトラパルスCO2ガスレーザー装置で単純にレーザーで皮膚に穴を開けても全く上手くいかないことは原理上理解しております。
それではレーザー治療装置により２種類の方法がありますから、QスイッチＮｄ－ＹＡＧレーザー装置（ネオジミウム・ヤグ・レーザー）で凹凸の凸のでっぱり凹のへこみを角化層を飛ばしコラーゲン線維を賦活活性化し平坦化しようとしても「目頭」の３ｍｍ、４ｍｍ、の直径の照射は患者さんの協力の上「照射法」のテクニックが必要。
レーザーの種類、皮膚を削るならその方法や深さ、削る数と一回でできる限界をよく考えた上で、またQスイッチＮｄ－ＹＡＧレーザー装置（ネオジミウム・ヤグ・レーザー）で行う場合は「フラットニング（平坦化）」の長所・短所を考え個々に設定しています。その場その場で考える。慎重に観察する。「よって具体的にどういうふうにするのかはたお伝えできません」が、切開後の不満足度に個人差がある以上、そして「タブー視」されていても「修正」が必要なのであるというインフォームド・コンセントが御本人の希望に発し私の技術で展開しうるものであれば方法を検討していきます。
以上十分に理解いただき、私はとても「脳神経外科医師」と「微小外科医師」の間を行き来ししますから話を聞きに来て下さい。いくら他院でのトラブルと言っても御本人の悩みも相当なものと察します。費用的にはあまり高額を要求したくはないのですが、レーザー光自体が値段が高いので「何万円かはかかります」。この点もご了承下さい。
