REVETEMENT CUTANE – Action des agents physiques en thérapeutique dermatologique : Laser

29/04/2016 de 8h à 9hRICHARD Baptiste L2CR : BOUÉ KévinRevêtement CutanéDr. M.-A. RICHARD6 pages

Action des agents physiques en thérapeutique dermatologique : Laser

Le traitement par la lumière prend de plus en plus de place dans notre activité. On va parler de la technique laser mais aussi des applications cliniques.

A. Qu’est-ce qu’un laser ?

C’est l’acronyme de Light Amplification by Stimulation Emission of Radiation.La lumière émise est classique car elle est cohérente (en phase) unidirectionnelle (un seul sens) ; et monochromatique (une seule longueur d’onde). C’est cette dernière qui va différencier les types différents types d’appareils ainsi que leurs applications pratiques.

On a donc une tâche très petite et très intense (lumière concentrée et puissante sur des surfaces faibles).

On a un milieu amplificateur qui permet deconcentrer l’arrivée de la lumière notammentgrâce à un optique qui fait converger la lumièrevers la lentille, ce qui permet de réduire la tailledu faisceau lumineux.

Les différentes éléments constitutifs d'un laser : • Un milieu actif qui est à l'origine des photons,• Un dispositif d’amplification,• Une cavité de résonance avec des miroirs qui permet la sortie de la lumière.

Il existe plusieurs milieux actifs : YAG, alexandrite, exymère … de types solide, gazeux ou liquide. Ils sont donc à l’origine de la longueur d’onde spécifique du laser.Ce sont ces milieux qui font le prix du laser car celui-ci doit être remplacé tous les 3 ans environ.

Les paramètres d’un faisceau laser font sa prescription médicale.

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Plan :

A. Qu'est-ce qu'un laser ? B. Les 4 types d'effets d'un laser C. Les types de laser utilisés en dermatologie

I. Les lasers vasculaires II. Les lasers ablatifs III. Les lasers pigmentaires de détatouage IV. L'épilation laser V. La photothérapie dynamique (PTD)

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Les paramètres d'un laser sont :• La longueur d'onde (chronophore) : Elle fait varier la chaleur, la puissance … Le laser permettra de

soigner des choses totalement différentes en fonction de leur longueur d'onde.• Temps de tir ou d'exposition (T)• Surface (S) illuminée par le laser (diamètre du faisceau, surface du spot)• Répartition de l'énergie sur cette surface : la fluence

Les paramètres du tissu de réflexion sont également importants. Cela conditionne la pénétration de la lumière.La puissance (P) est exprimée en Watts.L'irradiance est exprimée en W.cm-2 = P / S.L’énergie = P * T.

La lumière interagit avec la matière. Il peut y avoir des phénomènes de réflexion, par exemple sur l'épiderme, mais aussi des phénomènes d'absorption et de diffusion dans la peau en fonction des paramètres du laser comme le chronophore ou la puissance. Ainsi, en faisant varier ces paramètres, on peut viser plutôt l'épiderme ou plutôt le derme.

Le faisceau lumineux peut avoir plusieurs cibles dans les tissus en fonction du type de laser :• L'eau intracellulaire : Lasers IR, CO2, erbium. Ils engendrent une destruction tissulaire• L'hémoglobine : KTP, colorant pulsé. Ils sont utilisés pour le traitement des lésions vasculaires

(angiome, télangiectasie).• La mélanine : Q Switched. Ils sont indiqués pour l'épilation et vise la mélanine du poil.

Il y a donc des outils différents pour soigner des choses différentes. En fonction de la longueur d'onde et de la cible, on choisit le type de laser qui conviendra le mieux.

Certains lasers seront plus ou moins efficace sur une cible spécifique en fonction des courbes d'absorption des molécules présentes dans les tissus. Il faut que la molécule ait une absorption maximale qui soit la plus proche possible de la longueur d'onde émise par le laser pour que la lumière soit absorbée en grande quantité. Les autres molécules présentes sur son trajet mais qui n'ont pas une absorption dans ce type de longueur d'onde n'absorberont pas le laser.

B. Les 4 types d’effets d'un laser

Cette distinction dépend du temps d’exposition et par conséquent de l’irradiance appliquée.

On distingue :• L'effet électromécanique, qui est obtenu avec des impulsions très brèves de 10 ps à 10 ns et des

irradiances très élevées. Cet effet engendre une fragmentation qui est proposé pour éliminé les pigments des tatouages.

• L'effet thermique, qui est obtenu avec des impulsions de quelques secondes et des irradiances moins importantes. Cet effet engendre une chaleur qui peut être utilisée pour l'épilation.

• L'effet photochimique, qui est obtenu en combinaison avec un photosensibilisant avec des durées d'illumination s'étendant de quelques dizaines de secondes à quelques minutes avec des irradiances généralement très faibles. Cet effet est très superficiel. Il s'agit de la photothérapie dynamique (PTD).

• L'effet photoablatif, qui nécessite des photons très énergétiques. Cet effet est principalement obtenu avec les lasers à CO2. Ils sont plus employé en ophtalmologie pour soigner la myopie par exemple, qu'endermatologie. Son temps de tir, bref, se situe entre celui de l'effet électromécanique et thermique.

On remarque que plus le temps de tir est bref, plus le laser pénètre profondément dans la peau.

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Les effets photoablatif et mécanique ont les durées d'émission les plus brèves et les puissances les plus élevées, par conséquent ils pénètrent profondément dans la peau. Les autres (effets thermique et photochimique) soignent des plaies plus superficielles ou vasculaires.

On revient sur l’effet thermique. Il s’agit d’une conversion de la lumière en chaleur. Cela dépend de la notion de temps de relaxation thermique qui est la durée nécessaire pour qu’il y ait un transfert d’énergie en dehorsde la cible qui permet d’obtenir au centre de la source une diminution de 50% de la valeur maximale atteinte.

La prof a dit que cette définition devait être parfaitement connue.

C'est-à-dire que plus la cible garde la chaleur longtemps (temps de relaxation long), plus l'effet est destructeur et peut diffuser vers les tissus avoisinants (il peut donc y avoir des lésions).Au contraire, plus la cible refroidit rapidement (temps de relaxation court), plus la chaleur est intense au centre de la cible, l'effet est ciblé et moins il y a de dégâts aux alentours.

Ce temps de relaxation thermique dépend du chromophore (longueur d’onde).Pour la destruction des pigments d'un tatouage, on utilise l'effet électromécanique, le temps de relaxation thermique est donc très court et l'effet est ciblé, avec peu d'effets sur les tissus aux alentours.Pour l'épilation, on utilise l'effet thermique, le temps de relaxation thermique est beaucoup plus long, ce qui permet d'obtenir un effet prolongé dans le temps, avec possiblement des lésions indésirables. Ce temps est long pour permettre l'action vers les cellules germinatives par la température et non pas seulement une action sur le pigment (mélanique) du poil (action « pince à épiler »).

C. Les types de laser utilisés en dermatologie

I. Les lasers vasculaires Leur longueur d’onde est principalement absorbée par l’hémoglobine, le but étant une destruction sélective des vaisseaux en épargnant les tissus avoisinants.

Le choix des paramètres du laser dépend de la lésion à traiter :• Un temps d'émission court permet d'être plus destructeur et d'éclater les vaisseaux (purpura)• Un temps d'émission long permet de chauffer, coaguler, cautériser, et laisse moins de marque (érythème)

Les appareils : Le laser à colorant pulsé sert pour éclater les vaisseaux (temps d’émission très court). Il entraîne 10

jours de réadaptation sociale car il laisse des lésions purpuriques très marquées (utilisé dans les angiomes car il faut agir vite, ou le purpura).

Le laser KTP entraîne plutôt la sclérose du vaisseau via cautérisation, photo-coagulation sélective (temps d'émission plus long). Il est moins efficace mais laisse moins de traces (juste une rougeur et éventuellement des œdèmes). On s'en sert pour les petits vaisseaux relativement superficiels.

Ces lasers vasculaires doivent être couplés à un système de refroidissement afin de protéger l'épiderme et le derme superficiel lors du traitement.

II. Les lasers ablatifs

Ils sont utilisés pour de la destruction pure. Les lasers ablatif sont toujours utilisés à partir d’une source comme le CO2, l'infrarouge, ou l'erbium YAG (milieu actif). Ils ont pour cible l’eau tissulaire donc ils ne sont pas sélectifs (destruction superficielle étendue) car il y a de l’eau dans toutes les cellules. Cela entraîne un effet thermique à la fois sur l’épiderme et sur le derme et donne donc de vraies brûlures.

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Une des indications est le relissage ou resurfacing. Le principe du relissage repose d'une part sur l'ablation de l'épiderme jusqu'au fond des rides et, d'autre part, sur la destruction du tissus conjonctif sous-jacent (derme superficiel) pour créer de fausses cicatrices, ce qui permet d'obtenir un collagène régénéré non cicatriciel et de redensifier le derme en tonus et élasticité. Le derme profond n'est pas atteint par ce type de laser. Une seule séance est nécessaire.

On a créé des variantes de ces lasers : Laser fractionné ablatif : l'effet est plus

superficiel (épiderme seulement), on fait destrous dans la peau, séparés par des intervallesde peau saine, ce qui permet une cicatrisationrapide des zones traitées.

Laser fractionné profond non ablatif :l'effet est plus profond (derme profond), c'estde la photothermolyse. L'action thermiqueconduit à une réaction inflammatoire suivied'une activation et d'une proliférationfibroblastique à l'origine de la formation d'unnéocollagène et, à terme, à un remodelage duderme.

Une des indications de dermatoses superficielles : les lésions à HPV (verrues …).Avantages : effet de destruction très superficiel, on peut modifier la profondeur, effet d’hémostase sur les petits vaisseaux (cautérise). Attention cependant car cela dégage beaucoup de fumées entraînant des virus HPV dans le nez, pharynx et larynx (verrues ou papilloma virus dans les muqueuses) donc on utilise maintenant des aspirateurs ou des masques pour se protéger. Il faut compter quelques jours de cicatrisation superficielle.

Mode fractionné ablatif : Focalisation de l’énergie lumineuse sur des microspots et distribution sur la zone à traiter de manière régulièrement espacée avec des pièces à main. Permet de traiter l’épiderme ou le derme en réglant la profondeur. Permet aussi la facilitation de la pénétration dans la peau de médicaments ou substances actives qui ne passeraient pas en temps normal donc nouveau mode d’injection via laser. On préserve des zones épidermiques intactes, il y a donc moins de conséquences cicatricielles. Plusieurs séances sont nécessaires.

Lasers fractionnés non ablatifs : Création de cône de photothermolyse beaucoup plus profond. Il y a un effet thérapeutique mais aussi un effet cosmétique intéressant car c'est avec cette méthode que l'on a le remodelage du derme le plus important.

III. Les lasers pigmentaires de détatouage

Le détatouage par laser utilise l'effet électromécanique.La durée d’impulsion est très brève et la puissance très importante. L'appareil utilisé est le Q-Switched, qui peut être de type Yag, Ruby ou Alexandrite et chacun vise des pigments différents. Donc parfois il faut utiliser plusieurs machines pour enlever un tatouage complexe.Le traitement est fondé sur une fragmentation des pigments induite par l'action mécanique du laser. Cette fragmentation des particules aboutit à leur élimination par phagocytose macrophagique, puis par voie lymphatique.

Le détatouage n’est jamais parfait, et c’est très cher. Un effacement de tatouage de couleur noire ou rouge peutêtre obtenu en totalité, avec néanmoins un degré de satisfaction moindre pour les autres couleurs, en particulier le vert.

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En fonction du tatouage, il faudra plus ou moins de séances. Tatouages amateurs : 4 à 7 séances Tatouages professionnels : 11 à 13 séances, voire plus Tatouages rituels : 5 séances Tatouages accidentels : 3 séances, attention si poudre !

IV. L’épilation laser

Ce type de laser agit sur la mélanine. La longueur d’onde utilisée est importante. La cible est le bulbe des poils noir. Ainsi, l'épilation laser ne fonctionne pas très bien chez les filles blondes ou rousses car il n'y a pas de pigment mélanique brun, idem pour les poils blancs.Pour que l'épilation soit définitive, le poil doit être en croissance (phase anagène). Les poils qui était en stabilité ou en phase de chute, n'ont été détruit que provisoirement et vont repousser. L'épilation laser nécessite donc plusieurs séances, il y aura d'abord une diminution du temps de repousse au fil du temps jusqu'à obtenir un effet définitif, une fois que tous les poils aient été détruits.Souvent, ce sont des lasers YAG, ou Alexandrite qui sont utilisé.Il existe des risques de brûlures épidermiques, de dépigmentation sur une peau mate ou de repousse paradoxale, notamment sur le duvet du visage, ou bien une repousse accélérée (en cas de fluence trop basse).

V. La photothérapie dynamique (PTD)

Ce type de laser utilise l'effet photochimique.Son principe thérapeutique est fondé sur l'activation et la fixation d'agents photosensibilisants sur le tissu normal, suivies d'une irradiation par un chromophore dont la longueur d'onde est déterminée en fonction de cetagent, permettant leur destruction sélective par un mécanisme d'oxydation irréversible. La photosensibilisationse focalise sélectivement dans les tissus tumoraux et provoque un effet phototoxique avec la formation de radicaux libres, qui vont induire une destruction cellulaire par un mécanisme combiné de nécrose tumorale et d'apoptose après irradiation.

L'agent photosensibilisant utilisé en dermatologie est une crème permettant la production d'une substance endogène photo-active, la protoporphyrine IX, qui ressemble à l'hémoglobine et dont la concentration est plusimportante dans les lésions tumorales en raison du métabolisme particulier des cellules cancéreuses. La crème est appliquée sur la tumeur superficielle pendant 3 heures, sans pansement car pour que des espèces réactives del'oxygène se forment, on a besoin d'oxygène, et à l'abri de la lumière avant illumination pendant 8 à 10 minutes.Il y a très peu d'effets indésirables, seules quelques croûtes ou œdèmes. C'est très douloureux pendant l'application mais intéressant car le laser traite une grande surface superficielle, l'effet est sélectif, et on a besoin d'une seule séance.

CONCLUSION :

On peut jouer sur différents paramètres du laser en fonction de ce que l'on recherche : on peut soit détruire, soit cibler (vaisseaux, pigments), en utilisant des longueurs d'onde différentes, avec des indications aussi bien médicales qu'esthétiques. Le laser fractionné ablatif se développe de plus en plus car il permet l’injection de médicaments dans la peau.

La prof a insisté sur le fait qu'il faut bien connaître :• Les 4 effets du laser : électromécanique, thermique, photochimique, photoablatif• Les différentes cibles du laser : eau intracellulaire, hémoglobine, mélanine• La notion de temps de relaxation de la cible et de temps de tir

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