La energía láser Q-switch se emite en una fracción de segundo, produciendo una potencia extremadamente alta con una duración extremadamente corta, que puede penetrar la piel y llegar directamente a la Capa Basal de la Epidermis y la Dermis para hacer explotar inmediatamente la melanina. Las células de melanina se rompen en partículas diminutas, algunas de ellas son devoradas por las células inmunitarias, el resto se elimina del cuerpo. La pigmentación o el tatuaje se eliminarán gradualmente después de varios tratamientos debido a la reducción de la melanina. Finalmente, se puede lograr la eliminación completa de la pigmentación o el tatuaje.
La exposición de la piel a pulsos láser de dominio nanosegundo afecta al sistema pigmentario mediante un proceso llamado fototermólisis selectiva, en el cual los melanóforos y las células pigmentadas se alteran preferentemente. Debido al amplio espectro de absorción de la melanina, este efecto puede ocurrir con longitudes de onda que penetran a profundidades muy diferentes dentro del tejido, produciendo potencialmente diferentes respuestas biológicas. Los efectos de pulsos únicos de luz ultravioleta cercana (355 nm), visible (532 nm) e infrarroja cercana (1064 nm) de 10-12 nsec de duración se determinaron en la piel de cobayas utilizando observaciones macroscópicas, histológicas y microscópicas electrónicas. La respuesta umbral en la piel pigmentada fue una decoloración transitoria inmediata de color blanco ceniza, que requería 0.11, 0.20 y 1.0J/cm2, a 355, 532 y 1064 nm, respectivamente. En cada longitud de onda, los melanóforos se reputaron dentro de los queratinocitos y melanocitos, con alteraciones citoplasmáticas y nucleares. Se produjo una despigmentación epidérmica retardada, seguida de una repigmentación gradual. Las células foliculares profundas solo se alteraron a 532 y 1064 nm, lo que produjo leucotriquia permanente. El espectro de acción para la respuesta umbral fue consistente con los mecanismos implicados por la fototermólisis selectiva. Estos datos pueden ser útiles para considerar el tratamiento de anomalías de pigmentación cutánea o pigmentación folicular no deseada, o ambas.
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