雷射是什麼？
雷射是英文 LASER 的音譯，它其實是一串字的縮寫：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，意思是受激輻射所造成的光放大。
一台雷射的基本構造有三個部分：提供能量的激發能源（pumping source），可能是閃光燈、電流或另一道光；吸收能量後放出光子的雷射介質（gain medium），可能是固體、液體、氣體或半導體；以及兩端各有一面鏡子、讓光來回反射放大的光學共振腔（optical cavity），最後光再從其中一面半透鏡射出。雷射介質決定了波長，所以雷射多半也以介質來命名，如紅寶石雷射、紫翠玉雷射、二氧化碳雷射。
要算得上是真正的雷射，光必須同時符合三個條件：單色性（monochromaticity），只有單一波長；平行性（collimation），所有光波朝同一個方向前進；以及一致性（coherence），所有的波同相位前進。一般燈泡的光是各種波長混在一起、往四面八方散開；雷射則像是一支訓練有素的隊伍，穿同樣顏色的衣服、朝同一個方向、踏同一個步伐。同樣的總能量，燈泡只會讓人覺得明亮溫熱，雷射卻能把能量集中在很小的點上，造成相當的破壞力。
研究與發現
雷射的故事可以從愛因斯坦說起。1917 年，愛因斯坦在討論光與原子交互作用時提出受激輻射（stimulated emission）的概念：處於高能量狀態的原子被一個光子撞擊時，會釋放出另一個一模一樣的光子，一變二、二變四，光就這樣被放大了。
可惜理論到實物隔了將近四十年。1954 年，美國物理學家 Charles Townes 先做出微波版本的 MASER，1958 年與 Arthur Schawlow 發表論文，指出相同的原理可以延伸到可見光。LASER 這個字，一般認為是 Gordon Gould 在 1957 年的筆記中首先寫下的。1964 年諾貝爾物理獎，也頒給了 Townes 與兩位蘇聯物理學家 Nikolay Basov、Alexander Prokhorov。
1960 年，休斯研究實驗室（Hughes Research Laboratories）的 Theodore Maiman，在加州馬里布用一根人工紅寶石棒，發出了人類第一道雷射光，波長 694 nm，是一道紅光。當時連研究團隊都不太確定這東西能用來做什麼，雷射因此被戲稱為「一個在找問題的解答」。
答案很快就出現了，而且其中一個就在皮膚科。1963 年，美國辛辛那提大學皮膚科醫師 Leon Goldman 發表了紅寶石雷射照射皮膚的初步報告，後來被尊稱為雷射醫學之父。接下來二十年，氬離子雷射、二氧化碳雷射陸續進入臨床，但當時的雷射多半是連續波，像一把加熱刀，雖然可以燒掉病灶，卻也容易留下疤痕與色素不均。
真正的轉捩點在 1983 年，哈佛大學的 R. Rox Anderson 與 John Parrish 在 Science 期刊提出選擇性光熱分解（selective photothermolysis）理論，讓雷射從一把加熱刀，變成可以只破壞目標、不傷周邊組織的精準工具，這個理論到今天仍是所有醫美雷射的共同基礎。
光線接觸皮膚時，可能被表面反射（這也是為什麼雷射治療時操作者也要戴護目鏡），可能被散射，可能穿透到更深的組織，也可能被組織吸收，而只有被吸收的光才會產生作用。皮膚內負責吸收光線的物質稱為發色團（chromophore），主要有三種：黑色素（melanin）、血紅素（hemoglobin）以及水分子（water）。
可惜理論到實物隔了將近四十年。1954 年，美國物理學家 Charles Townes 先做出微波版本的 MASER，1958 年與 Arthur Schawlow 發表論文，指出相同的原理可以延伸到可見光。LASER 這個字，一般認為是 Gordon Gould 在 1957 年的筆記中首先寫下的。1964 年諾貝爾物理獎，也頒給了 Townes 與兩位蘇聯物理學家 Nikolay Basov、Alexander Prokhorov。
1960 年，休斯研究實驗室（Hughes Research Laboratories）的 Theodore Maiman，在加州馬里布用一根人工紅寶石棒，發出了人類第一道雷射光，波長 694 nm，是一道紅光。當時連研究團隊都不太確定這東西能用來做什麼，雷射因此被戲稱為「一個在找問題的解答」。
答案很快就出現了，而且其中一個就在皮膚科。1963 年，美國辛辛那提大學皮膚科醫師 Leon Goldman 發表了紅寶石雷射照射皮膚的初步報告，後來被尊稱為雷射醫學之父。接下來二十年，氬離子雷射、二氧化碳雷射陸續進入臨床，但當時的雷射多半是連續波，像一把加熱刀，雖然可以燒掉病灶，卻也容易留下疤痕與色素不均。
真正的轉捩點在 1983 年，哈佛大學的 R. Rox Anderson 與 John Parrish 在 Science 期刊提出選擇性光熱分解（selective photothermolysis）理論，讓雷射從一把加熱刀，變成可以只破壞目標、不傷周邊組織的精準工具，這個理論到今天仍是所有醫美雷射的共同基礎。
作用與機轉
光線接觸皮膚時，可能被表面反射（這也是為什麼雷射治療時操作者也要戴護目鏡），可能被散射，可能穿透到更深的組織，也可能被組織吸收，而只有被吸收的光才會產生作用。皮膚內負責吸收光線的物質稱為發色團（chromophore），主要有三種：黑色素（melanin）、血紅素（hemoglobin）以及水分子（water）。
這三種發色團所吸收的波長各不相同。黑色素在可見光到近紅外光都會吸收，而且波長越短吸收越好；氧合血紅素在 418、542、577 nm 附近有明顯的吸收高峰；水分子則在中紅外光吸收最強，特別是 2940 nm 與 10600 nm。選對了波長，就等於選定了要打的目標。
選擇性光熱分解理論可以濃縮成三個條件：波長要能被目標吸收，而周圍組織吸收得少；能量（fluence，單位為每平方公分焦耳數，J/cm²）要足以破壞目標；脈衝時間（pulse duration，又稱脈寬）則要夠短，短到熱還來不及擴散到周圍，目標就已經被破壞。
每個目標都有自己的熱緩解時間（thermal relaxation time，TRT），也就是目標被加熱後，把大約三分之二的熱量散到周圍組織所需要的時間。目標越小，散熱越快：黑色素小體只有不到一微米大，熱緩解時間在微秒（microsecond）以下；微血管約在數毫秒；毛囊則可達數十到上百毫秒。脈衝時間等於或略短於目標的熱緩解時間，熱才會被關在目標裡。2001 年，Altshuler 等人再提出延伸理論，當真正要破壞的目標（如毛囊幹細胞）本身不太吸收光時，可以先讓旁邊的發色團（如毛幹的黑色素）吸熱，再把熱傳過去，這也是除毛雷射使用長脈衝的原因。
雷射打進皮膚以後，到底發生了什麼事？依照能量與時間的不同，大致可以分成四種效應。
光以什麼樣的形狀打在皮膚上，也會影響治療的效果。傳統的平行光束是一整片、能量均勻地打在皮膚上，如一般的除斑、除毛與淨膚。聚焦透鏡則是在皮秒雷射前端加上微透鏡陣列（microlens array），俗稱蜂巢透鏡或繞射式透鏡，把一道光拆成許多高能量的微小焦點，在焦點處形成微小空泡（laser-induced optical breakdown, LIOB），焦點之間的皮膚則完整保留，藉由後續的修復反應改善膚質與痘疤。2016 年 Tanghetti 的組織切片研究發現，皮秒紫翠玉雷射搭配這種透鏡，形成的空泡主要位在表皮，並不是一般想像的深入真皮。2004 年 Manstein 等人則提出分段式光熱分解（fractional photothermolysis）的概念，也就是俗稱的飛梭雷射，不再整片治療，而是打出許多肉眼看不見的微小治療區（microscopic treatment zone, MTZ），中間保留的正常皮膚就像一個儲備庫，可以快速移行修補，所以傷口癒合快、副作用少，又依是否汽化皮膚，分為非剝離式與剝離式兩種。
選擇性光熱分解理論可以濃縮成三個條件：波長要能被目標吸收，而周圍組織吸收得少；能量（fluence，單位為每平方公分焦耳數，J/cm²）要足以破壞目標；脈衝時間（pulse duration，又稱脈寬）則要夠短，短到熱還來不及擴散到周圍，目標就已經被破壞。
每個目標都有自己的熱緩解時間（thermal relaxation time，TRT），也就是目標被加熱後，把大約三分之二的熱量散到周圍組織所需要的時間。目標越小，散熱越快：黑色素小體只有不到一微米大，熱緩解時間在微秒（microsecond）以下；微血管約在數毫秒；毛囊則可達數十到上百毫秒。脈衝時間等於或略短於目標的熱緩解時間，熱才會被關在目標裡。2001 年，Altshuler 等人再提出延伸理論，當真正要破壞的目標（如毛囊幹細胞）本身不太吸收光時，可以先讓旁邊的發色團（如毛幹的黑色素）吸熱，再把熱傳過去，這也是除毛雷射使用長脈衝的原因。
雷射打進皮膚以後，到底發生了什麼事？依照能量與時間的不同，大致可以分成四種效應。
第一種是光熱效應（photothermal effect）
也是最常見的一種。光被吸收後轉成熱，組織的變化隨溫度而不同：約 60°C 時蛋白質開始變性凝固，膠原蛋白收縮，血管被封閉；到了 100°C，組織裡的水分汽化，皮膚被剝離（ablation），這就是二氧化碳與鉺雅鉻雷射換膚的原理；溫度再更高，組織就會碳化焦黑。除了直接破壞目標之外，熱傷之後身體啟動的修復反應，也會帶來新的膠原蛋白，這正是飛梭、換膚與緊緻治療能讓皮膚變細緻的原因。
第二種是光機械效應（photomechanical effect）
又稱光聲效應。當脈衝時間短到奈秒、皮秒等級，目標在極短時間內急遽受熱膨脹，產生壓力波，像震波一樣把色素顆粒震碎；能量再集中一些，焦點處甚至會形成電漿與微小空泡，Q 開關、皮秒雷射以及聚焦透鏡，靠的都是這種效應。
第三種是光化學效應（photochemical effect）
代表是光動力療法（photodynamic therapy, PDT）。先在皮膚塗上胺基酮戊酸（aminolevulinic acid, ALA），它會被增生旺盛的細胞與皮脂腺吸收，代謝成具有感光性的原紫質（protoporphyrin IX），再以藍光、紅光、脈衝染料雷射或脈衝光照射，產生自由基，選擇性地破壞目標細胞，可以用來治療日光性角化症、痤瘡與光老化。
第四種是光生物調節（photobiomodulation）
也就是過去所稱的低能量雷射治療（low level laser therapy, LLLT）與發光二極體（LED）。它的能量低到不會讓皮膚發熱，而是讓粒線體中的細胞色素 c 氧化酶（cytochrome c oxidase）吸收光能，增加細胞的能量供應，進而調節發炎、促進傷口癒合與膠原蛋白合成。它的優點是無痛、安全，缺點則是效果不如其他雷射顯著。
此外，雷射要打到真皮的血管或毛囊，必須先穿過含有黑色素的表皮，所以現代雷射多配有接觸式、噴射式冷媒或吹冷風等冷卻系統來保護表皮。膚色越深，表皮的黑色素越多，冷卻與參數的調整也就越重要。
雷射的名稱五花八門，但其實可以用三個角度來分類：發光介質、脈衝時間以及脈衝形式。
介質決定了波長，也就決定了雷射主要針對哪一種發色團。
此外，雷射要打到真皮的血管或毛囊，必須先穿過含有黑色素的表皮，所以現代雷射多配有接觸式、噴射式冷媒或吹冷風等冷卻系統來保護表皮。膚色越深，表皮的黑色素越多，冷卻與參數的調整也就越重要。
什麼是脈衝光（IPL）？
說到這裡，就不能不提常和雷射放在一起的脈衝光（intense pulsed light, IPL）。雷射與脈衝光其實都是光，差別在於雷射只有單一波長，而脈衝光是由閃光燈管發出的寬頻光，波長涵蓋約 500 到 1200 nm，從可見光一路到近紅外光，再依需要裝上不同的濾片（cut-off filter），把較短、不需要的波長濾掉。因為它不是單一波長、也不具一致性，嚴格來說並不符合雷射的定義。第一台脈衝光機型 Photoderm 在 1995 年問世，當時是以治療腿部靜脈曲張為宣傳重點，後來才發現它對色素與泛紅都有效果。也正因為是寬頻光，同一道光可以同時被黑色素與血紅素吸收，一次處理斑點、泛紅、微血管擴張與膚色不均，所以能一機多用，成為光老化與臉部回春的常用選擇。代價是選擇性不如雷射精準，能量也較分散，對深層的色素或較粗的血管效果有限，治療時需要在皮膚上塗一層冷凝膠，若擊發間隔過大，也可能在臉上留下條狀的痕跡。2013 年史丹佛大學的一項小型研究，甚至發現寬頻光治療後，與皮膚老化相關的基因表現會變得較接近年輕的皮膚，雖然只是初步的研究，也替這個老技術添了一些新的想像。
雷射治療分類
雷射的名稱五花八門，但其實可以用三個角度來分類：發光介質、脈衝時間以及脈衝形式。
發光介質
針對黑色素的
有 532 nm 倍頻釹雅鉻（Nd:YAG）、694 nm 紅寶石（Ruby）、755 nm 紫翠玉（Alexandrite）、800～810 nm 二極體（Diode）、1064 nm 釹雅鉻（Nd:YAG），用於除斑、除毛與除刺青；
針對血紅素的
有 532 nm 鉀鈦磷（KTP）、585/595 nm 脈衝染料雷射（pulsed dye laser, PDL）、940 nm 二極體與 1064 nm 長脈衝釹雅鉻，用於血管性病灶；
針對水分子的
則有 1440、1540、1550 nm 的非剝離式雷射，以及 2790 nm 釔鈧鎵（YSGG）、2940 nm 鉺雅鉻（Er:YAG）、10600 nm 二氧化碳（CO2）等剝離式雷射，用於換膚、疤痕與毛孔。
在這些介質之中，二極體雷射（diode laser）可以多說幾句。它的發光介質是半導體，原理和雷射筆、光纖通訊用的雷射相同，電能轉換成光能的效率高，機器可以做得小巧，而且只要調整半導體的材料，就能做出不同的波長，所以醫美市場上的二極體雷射種類特別多。800～810 nm 是除毛的主力，黑色素吸收良好又能穿透到毛囊的深度；940 nm 被氧合血紅素吸收較多，可用於血管與泛紅。近年也有機型把 810 nm 與 940 nm 兩個波長合併在同一支光纖探頭上，以低能量、多次掃描的方式改善膚色暗沉、泛紅與毛孔。
同一個波長，光放出去的時間長短不同，效果也天差地遠。毫秒（millisecond，千分之一秒）等級的長脈衝雷射，對應毛囊、血管這類較大的目標，以「熱」來破壞；奈秒（nanosecond，十億分之一秒）等級的 Q 開關（Q-switched）雷射，可以先把能量儲存起來，再以極短的脈衝一次釋放，剛好對上黑色素小體與刺青顏料的熱緩解時間，選擇性地把色素打碎，俗稱的淨膚雷射多半就是低能量、大光斑的 Q 開關 1064 nm 雷射；皮秒（picosecond，一兆分之一秒）雷射則又比奈秒短，色素在來不及升溫擴散之前就被瞬間的壓力波震碎，稱為光聲效應（photoacoustic effect）或光機械效應（photomechanical effect）。1998 年 Ross 等人比較皮秒與奈秒雷射治療刺青，發現皮秒的淡化效果較好，2012 年後皮秒雷射陸續上市，也逐漸成為除斑、除刺青的主力。簡單來說，毫秒偏燙、奈秒偏碎、皮秒偏震。
在這些介質之中，二極體雷射（diode laser）可以多說幾句。它的發光介質是半導體，原理和雷射筆、光纖通訊用的雷射相同，電能轉換成光能的效率高，機器可以做得小巧，而且只要調整半導體的材料，就能做出不同的波長，所以醫美市場上的二極體雷射種類特別多。800～810 nm 是除毛的主力，黑色素吸收良好又能穿透到毛囊的深度；940 nm 被氧合血紅素吸收較多，可用於血管與泛紅。近年也有機型把 810 nm 與 940 nm 兩個波長合併在同一支光纖探頭上，以低能量、多次掃描的方式改善膚色暗沉、泛紅與毛孔。
脈衝時間
脈衝形式
臨床與應用
在除斑方面
斑其實是許多病灶的統稱，深淺與成因都不一樣。較淺層的曬斑、老人斑（lentigo）與雀斑，常用 532 nm 或 755 nm 的 Q 開關或皮秒雷射，也可以使用脈衝光；位於真皮深層的太田母斑、伊藤母斑，則需要 755 nm 或 1064 nm 等較長波長，治療次數也較多；咖啡牛奶斑效果因人而異，也容易復發。最需要小心的是肝斑（melasma），它與荷爾蒙、紫外線、慢性發炎都有關，雷射打得太強反而會更黑，低能量的 Q 開關 1064 nm 雖曾被大量使用，也有色素減退與停止治療後復發的報告，所以通常需要搭配防曬與藥物，雷射只是治療的一部分。除斑雷射最常見的副作用是色素變化，打掉正常黑色素可能造成色素不足，高能量也可能引起發炎後色素沉著（post-inflammatory hyperpigmentation），俗稱反黑，在膚色較深的患者也較常見，所以術後的防曬與治療本身一樣重要。
刺青也是色素的一種，但顏料顆粒比黑色素更大更多，黑色最好處理，綠色、藍色、黃色較難，專業刺青往往需要間隔六週以上、六到十次以上的療程，Q 開關紫翠玉雷射則被視為去除綠色刺青的利器。
刺青也是色素的一種，但顏料顆粒比黑色素更大更多，黑色最好處理，綠色、藍色、黃色較難，專業刺青往往需要間隔六週以上、六到十次以上的療程，Q 開關紫翠玉雷射則被視為去除綠色刺青的利器。
在除血管方面
目標是血管裡的氧合血紅素。1989 年問世的脈衝染料雷射，至今仍是治療血管性病灶的經典，可用於臉部、頸部、胸前的微血管擴張、酒色斑（port wine stains）、血管瘤，以及紅色痘疤與肥厚性疤痕。早期的染料雷射常常一打就出現紫斑，讓很多愛美的患者卻步，後來改用較長的脈寬與多次重疊照射，才在不瘀青的情況下改善泛紅。532 nm 的 KTP 雷射適合非常淺而細的微血管，治療臉部微血管擴張的效果與染料雷射相當；較深較粗的血管，如腿部的蜘蛛網狀靜脈，則可使用 940 nm 二極體或 1064 nm 長脈衝釹雅鉻雷射；大面積的泛紅與酒糟，也常以脈衝光處理。血管越粗，需要的脈寬越長，脈寬太短則可能造成血管破裂而出現紫斑。
在除毛方面
雷射以毛幹與毛囊裡的黑色素為發色團，吸收熱能後再傳到負責毛髮再生的毛囊膨大部（bulge），大約在皮下 1.5 毫米處。1996 年 Grossman、Dierickx 與 Anderson 等人的研究，確立了以長脈衝紅寶石雷射破壞毛囊的可行性，之後各種除毛雷射陸續問世。目前常用的有 755 nm 紫翠玉雷射，黑色素吸收最好，適合膚色較淺、毛髮較細的人；800～810 nm 二極體雷射適用範圍最廣，是除毛的主力，2000 年 Campos 等人以 800 nm 二極體雷射除毛，最後一次追蹤時約六成的受試者只剩稀疏的毛髮再生，能量越高、次數越多效果越持久；1064 nm 釹雅鉻雷射被表皮黑色素吸收得少，深膚色的人相對安全，但對細毛的效果較差。因為雷射只對生長期的毛囊有效，所以通常需要三到十二次的療程，間隔約一個月；而白毛、淺金色或非常細的毛，因為缺乏黑色素，雷射也就無從作用。
在毛孔方面
毛孔粗大與皮脂分泌旺盛、毛囊周圍彈力下降、老化鬆弛以及痘痘發炎後的疤痕都有關，所以並沒有一台雷射可以直接把毛孔關起來。雷射能做的是從周圍的真皮下手，如非剝離式的 1540/1550 nm 或剝離式的二氧化碳、鉺雅鉻分段式雷射，以及搭配聚焦透鏡的皮秒雷射，都是藉由刺激真皮膠原重建，讓毛孔周圍的支撐變好。2015 年 Brauer 等人以皮秒紫翠玉雷射搭配繞射式透鏡治療痘疤，多數受試者在數次治療後獲得改善。毛孔的改善通常是變得細緻而不是消失，大多需要多次療程，並搭配控油與防曬來維持。
在切割與磨皮方面
靠的是以水分子為目標的汽化式雷射。二氧化碳雷射 1964 年由貝爾實驗室的 Kumar Patel 發明，波長 10600 nm，很快就被外科醫師拿來當作「光刀」：把光束聚焦成一個小點，就能像手術刀一樣切開組織，同時封住小血管，出血少、視野清楚，在皮膚科常用來去除脂漏性角化、汗管瘤、疣、皮膚贅瘤、黃色瘤等良性病灶，也可用於眼瞼手術的切口。把光束放大、整片掃過皮膚，就成了換膚磨皮（ablative resurfacing），一層一層汽化掉老化受損的表皮與部分真皮，加上熱能讓膠原蛋白收縮與新生，對皺紋、痘疤與光老化有相當明顯的效果，1996 年 Fitzpatrick 等人即報告以脈衝式二氧化碳雷射改善臉部光老化。
汽化式雷射磨皮的道理，有點像把凹凸不平的路面刨平。對於凸起的組織，雷射可以一層一層把多出來的部分汽化磨平，例如酒糟鼻後期鼻頭增生肥大的鼻贅（rhinophyma），2009 年 Madan 等人回顧 124 位以二氧化碳雷射治療鼻贅的患者，絕大多數一次治療就有良好到極佳的效果，而且長期維持；其他如凸起的疤痕、表皮痣、皮脂腺增生、汗管瘤等，也都可以用汽化式雷射修平。
波長 2940 nm 的鉺雅鉻雷射（Er:YAG）在 1990 年代中期加入換膚的行列，它被水分子吸收的程度比二氧化碳雷射高出許多，每一發只汽化很薄的一層組織，周圍的熱傷害少，所以恢復較快、色素問題較少，但凝血與緊緻效果也較弱。1999 年 Khatri 等人以半邊臉對照比較兩者，二氧化碳雷射改善皺紋的效果較好，鉺雅鉻雷射則恢復較快、副作用較少。全臉的汽化式換膚雖然效果最強，但需要一到兩週的傷口照顧，也有感染、長期泛紅、延遲性色素減退甚至疤痕的風險，這也是後來分段式雷射出現的原因。
汽化式雷射磨皮的道理，有點像把凹凸不平的路面刨平。對於凸起的組織，雷射可以一層一層把多出來的部分汽化磨平，例如酒糟鼻後期鼻頭增生肥大的鼻贅（rhinophyma），2009 年 Madan 等人回顧 124 位以二氧化碳雷射治療鼻贅的患者，絕大多數一次治療就有良好到極佳的效果，而且長期維持；其他如凸起的疤痕、表皮痣、皮脂腺增生、汗管瘤等，也都可以用汽化式雷射修平。
波長 2940 nm 的鉺雅鉻雷射（Er:YAG）在 1990 年代中期加入換膚的行列，它被水分子吸收的程度比二氧化碳雷射高出許多，每一發只汽化很薄的一層組織，周圍的熱傷害少，所以恢復較快、色素問題較少，但凝血與緊緻效果也較弱。1999 年 Khatri 等人以半邊臉對照比較兩者，二氧化碳雷射改善皺紋的效果較好，鉺雅鉻雷射則恢復較快、副作用較少。全臉的汽化式換膚雖然效果最強，但需要一到兩週的傷口照顧，也有感染、長期泛紅、延遲性色素減退甚至疤痕的風險，這也是後來分段式雷射出現的原因。
在凹洞方面
痘痘發炎破壞了真皮的膠原蛋白，癒合後留下的凹陷，就是俗稱的痘疤或凹洞。2001 年 Jacob 等人將萎縮性痘疤分為三型：窄而深、像冰鑿戳出來的冰鑿型（icepick），邊緣平緩、高低起伏的滾動型（rolling），以及邊緣陡直、底部平坦的箱型（boxcar），不同的類型，治療方式也不盡相同。雷射治療凹洞的原理，是在真皮製造可控制的傷害，啟動修復反應長出新的膠原蛋白，把凹陷慢慢填平。2007 年 Alster 等人以 1550 nm 非剝離式分段雷射治療 53 位痘疤患者，每月一次、三次之後，近九成的患者獲得 51% 到 75% 的改善，而且沒有色素異常；2008 年 Chapas 等人則以剝離式二氧化碳分段雷射治療中重度痘疤，效果更明顯，但紅腫與恢復期也較長；搭配聚焦透鏡的皮秒雷射，則提供了恢復期更短的選擇。
另一種做法是汽化式磨皮，同樣是把路面刨平的道理：雷射把凹洞周圍隆起的邊緣（俗稱「肩部」）磨低，讓凹陷與周圍皮膚的高低落差變小，再靠術後新生的膠原蛋白把底部慢慢墊高，對邊緣陡直的箱型與起伏的滾動型凹洞特別有用，也可以只針對疤痕處局部加強。1999 年 Walia 與 Alster 追蹤以二氧化碳雷射換膚治療萎縮性痘疤的患者，術後一個月平均改善約七成，而且在術後十八個月仍持續進步，切片也看到膠原蛋白持續新生；代價則是一到兩週的傷口照顧與較高的色素風險。不過，冰鑿型的凹洞太窄太深，不論哪一種雷射往往都鞭長莫及，常需要搭配局部點狀的高濃度三氯醋酸（chemical reconstruction of skin scars, TCA CROSS），或以打孔切除（punch excision）直接把整個凹洞切除後縫合；滾動型的凹洞則是被底下的纖維束往下拉住，可以先用皮下分離（subcision）把纖維束切斷，再搭配雷射或填充物。凹洞的治療大多需要多次療程，目標是讓凹陷變淺、表面變平，而不是完全恢復成沒長過痘痘的皮膚。
在疤痕方面
雷射對不同時期、不同型態的疤痕各有角色。紅色、凸起的肥厚性疤痕與蟹足腫，可以用脈衝染料雷射處理疤痕裡的新生血管，1995 年 Alster 等人在 Lancet 發表以 585 nm 脈衝染料雷射治療心臟手術後胸骨正中的肥厚性疤痕與蟹足腫，發現疤痕的泛紅、高度、質地與搔癢都明顯改善。成熟、緊繃的燒燙傷疤痕與外傷疤痕，則可以使用剝離式分段雷射，2013 年 Ozog 等人的研究發現，二氧化碳分段雷射治療後，燒燙傷疤痕的組織結構與膠原蛋白組成都更接近正常皮膚；2014 年由 Anderson 等皮膚科與整形外科醫師提出的共識報告，更認為剝離式分段雷射是外傷疤痕治療的一大突破，不只改善外觀，也有助於改善活動受限、疼痛與搔癢等症狀。疤痕的雷射治療通常也需要多次療程，並常與類固醇注射、矽膠片、壓力衣等治療合併使用。
在妊娠紋方面
懷孕、青春期快速長高或體重急遽變化時，真皮的膠原與彈力纖維被拉扯斷裂，就形成了妊娠紋，又稱生長紋（striae distensae）。妊娠紋剛出現時是紅色或紫紅色、微微凸起的紅紋（striae rubra），久了之後會變成白色、凹陷、表面起皺的白紋（striae alba），兩個時期的治療重點也不同。紅紋裡有較多的血管與發炎，可以用脈衝染料雷射處理，1996 年 McDaniel 等人以低能量的 585 nm 脈衝染料雷射治療妊娠紋，外觀與表面紋路都更接近正常皮膚，切片也看到彈力纖維增加。白紋則需要刺激真皮重建，以分段式雷射為主，2008 年 Stotland 等人以 1550 nm 非剝離式分段雷射治療腹部、大腿與臀部的妊娠紋，多數患者有 26% 到 50% 的改善，同年 Kim 等人在亞洲人的白紋上也觀察到類似的效果。白紋因為缺乏色素而顯得蒼白，也有研究以 308 nm 準分子雷射讓它重新長出色素，2003 年 Goldberg 等人治療 75 位患者，平均約八次後白紋明顯變深。整體來說，妊娠紋越早處理效果越好，雷射可以讓紋路變淡、變平、質地變細，但很難完全消失。妊娠紋的成因、預防與其他治療，可以參考〈關於妊娠紋的二三事〉。
在膚質回春與緊緻方面
隨著年紀增長與長期日曬，皮膚會出現斑點、泛紅、細紋、毛孔粗大與鬆弛，也就是所謂的光老化（photoaging）。膚質回春通常是多種光電的組合：斑點與泛紅交給脈衝光或除斑、除血管雷射，2000 年 Bitter 以一系列全臉脈衝光治療 49 位光老化患者，九成以上在皺紋、粗糙、色素不均、毛孔與微血管擴張上都有改善，而且幾乎沒有恢復期；細紋、毛孔與膚質則可以用分段式雷射或搭配聚焦透鏡的皮秒雷射，藉由膠原新生讓皮膚變得緊實細緻，2006 年 Geronemus 的回顧也指出，分段式雷射的應用已從痘疤擴展到光老化、細紋與色素等問題。至於鬆弛下垂，靠的則是把熱帶到更深的真皮甚至筋膜層，讓膠原蛋白先收縮、再慢慢新生，這類緊膚儀器多半已不是雷射，包括紅外線、電波（radiofrequency）與聚焦超音波（high-intensity focused ultrasound, HIFU）。2006 年 Ruiz-Esparza 以紅外線治療 25 位患者，其中 22 位在治療當下就出現皮膚收緊，並在一年的追蹤中維持；2003 年 Fitzpatrick 等人以單極電波治療眼周，八成以上的治療區域皺紋獲得改善；2010 年 Alam 等人以聚焦超音波治療臉部與頸部，八成六的受試者在九十天後出現明顯的眉毛上提，平均約 1.7 毫米。這些儀器的優點是不傷表皮、幾乎沒有恢復期，但效果也比手術溫和，而且因人而異，比較適合輕度到中度鬆弛、希望自然改善的人。
自從 Maiman 在 1960 年點亮第一道紅寶石雷射，雷射醫學已經走過六十多年，而自從 1983 年 Anderson 與 Parrish 提出選擇性光熱分解理論，雷射科學也從此被改變。從連續波、Q 開關到皮秒，從整片換膚到分段式與聚焦式，每一次技術的演進，追求的都是更精準、更安全以及更快的恢復。
不過，雷射終究只是一台機器，有賴操作者做出正確的診斷與設定。同樣一台皮秒雷射，有人打完膚況變好，有人卻反黑，差別往往不在機器新舊，而在於診斷是否正確、波長脈寬與能量是否合適，以及膚色、日曬與術後照護是否一併考量。
雷射時至今日，已經是醫學美容上應用最廣泛的工具之一，未來也可能朝更短的脈衝、合併多種光電與藥物的組合治療、依個人膚況客製化的參數，以及居家光療等方向發展。機器會不斷推陳出新，但原理不會改變，也期待它未來更多的應用。
參考資料
教科書
《醫學美容皮膚科學》第 24 章〈雷射與光療儀器〉（Lasers and Light Devices），曾銘儀譯，合記圖書出版社，p.212–220。
研究與發現
Einstein A. Zur Quantentheorie der Strahlung. Physikalische Zeitschrift. 1917;18:121–128.
Maiman TH. Stimulated optical radiation in ruby. Nature. 1960;187:493–494.
Goldman L, Blaney DJ, Kindel DJ, Franke EK. Effect of the laser beam on the skin. Preliminary report. J Invest Dermatol. 1963;40:121–122.
Anderson RR, Parrish JA. Selective photothermolysis: precise microsurgery by selective absorption of pulsed radiation. Science. 1983;220:524–527.
作用與機轉、雷射治療分類
Jacques SL. Laser-tissue interactions. Photochemical, photothermal, and photomechanical. Surg Clin North Am. 1992;72:531–558.
Kennedy JC, Pottier RH, Pross DC. Photodynamic therapy with endogenous protoporphyrin IX: basic principles and present clinical experience. J Photochem Photobiol B. 1990;6:143–148.
Avci P, Gupta A, Sadasivam M, et al. Low-level laser (light) therapy (LLLT) in skin: stimulating, healing, restoring. Semin Cutan Med Surg. 2013;32:41–52.
Hamblin MR. Mechanisms and applications of the anti-inflammatory effects of photobiomodulation. AIMS Biophys. 2017;4:337–361.
Habbema L, Verhagen R, Van Hal R, Liu Y, Varghese B. Minimally invasive non-thermal laser technology using laser-induced optical breakdown for skin rejuvenation. J Biophotonics. 2012;5:194–199.
Tanghetti EA. The histology of skin treated with a picosecond alexandrite laser and a fractional lens array. Lasers Surg Med. 2016;48:646–652.
Altshuler GB, Anderson RR, Manstein D, Zenzie HH, Smirnov MZ. Extended theory of selective photothermolysis. Lasers Surg Med. 2001;29:416–432.
Ross V, Naseef G, Lin G, et al. Comparison of responses of tattoos to picosecond and nanosecond Q-switched neodymium:YAG lasers. Arch Dermatol. 1998;134:167–171.
Saedi N, Metelitsa A, Petrell K, Arndt KA, Dover JS. Treatment of tattoos with a picosecond alexandrite laser: a prospective trial. Arch Dermatol. 2012;148:1360–1363.
Manstein D, Herron GS, Sink RK, Tanner H, Anderson RR. Fractional photothermolysis: a new concept for cutaneous remodeling using microscopic patterns of thermal injury. Lasers Surg Med. 2004;34:426–438.
脈衝光
Chang AL, Bitter PH Jr, Qu K, Lin M, Rapicavoli NA, Chang HY. Rejuvenation of gene expression pattern of aged human skin by broadband light treatment: a pilot study. J Invest Dermatol. 2013;133:394–402.
臨床與應用
Patel CKN. Continuous-wave laser action on vibrational-rotational transitions of CO2. Phys Rev. 1964;136:A1187–A1193.
Fitzpatrick RE, Goldman MP, Satur NM, Tope WD. Pulsed carbon dioxide laser resurfacing of photo-aged facial skin. Arch Dermatol. 1996;132:395–402.
Walia S, Alster TS. Prolonged clinical and histologic effects from CO2 laser resurfacing of atrophic acne scars. Dermatol Surg. 1999;25:926–930.
Madan V, Ferguson JE, August PJ. Carbon dioxide laser treatment of rhinophyma: a review of 124 patients. Br J Dermatol. 2009;161:814–818.
Teikemeier G, Goldberg DJ. Skin resurfacing with the erbium:YAG laser. Dermatol Surg. 1997;23:685–687.
Khatri KA, Ross V, Grevelink JM, Magro CM, Anderson RR. Comparison of erbium:YAG and carbon dioxide lasers in resurfacing of facial rhytides. Arch Dermatol. 1999;135:391–397.
Jacob CI, Dover JS, Kaminer MS. Acne scarring: a classification system and review of treatment options. J Am Acad Dermatol. 2001;45:109–117.
Alster TS, Tanzi EL, Lazarus M. The use of fractional laser photothermolysis for the treatment of atrophic scars. Dermatol Surg. 2007;33:295–299.
Chapas AM, Brightman L, Sukal S, et al. Successful treatment of acneiform scarring with CO2 ablative fractional resurfacing. Lasers Surg Med. 2008;40:381–386.
Lee JB, Chung WG, Kwahck H, Lee KH. Focal treatment of acne scars with trichloroacetic acid: chemical reconstruction of skin scars method. Dermatol Surg. 2002;28:1017–1021.
Alster TS, Williams CM. Treatment of keloid sternotomy scars with 585 nm flashlamp-pumped pulsed-dye laser. Lancet. 1995;345:1198–1200.
Ozog DM, Liu A, Chaffins ML, et al. Evaluation of clinical results, histological architecture, and collagen expression following treatment of mature burn scars with a fractional carbon dioxide laser. JAMA Dermatol. 2013;149:50–57.
Anderson RR, Donelan MB, Hivnor C, et al. Laser treatment of traumatic scars with an emphasis on ablative fractional laser resurfacing: consensus report. JAMA Dermatol. 2014;150:187–193.
McDaniel DH, Ash K, Zukowski M. Treatment of stretch marks with the 585-nm flashlamp-pumped pulsed dye laser. Dermatol Surg. 1996;22:332–337.
Stotland M, Chapas AM, Brightman L, et al. The safety and efficacy of fractional photothermolysis for the correction of striae distensae. J Drugs Dermatol. 2008;7:857–861.
Kim BJ, Lee DH, Kim MN, et al. Fractional photothermolysis for the treatment of striae distensae in Asian skin. Am J Clin Dermatol. 2008;9:33–37.
Goldberg DJ, Sarradet D, Hussain M. 308-nm excimer laser treatment of mature hypopigmented striae. Dermatol Surg. 2003;29:596–598.
Ross NA, Ho D, Fisher J, et al. Striae distensae: preventative and therapeutic modalities to improve aesthetic appearance. Dermatol Surg. 2017;43:635–648.
Bitter PH. Noninvasive rejuvenation of photodamaged skin using serial, full-face intense pulsed light treatments. Dermatol Surg. 2000;26:835–842.
Geronemus RG. Fractional photothermolysis: current and future applications. Lasers Surg Med. 2006;38:169–176.
Fitzpatrick R, Geronemus R, Goldberg D, et al. Multicenter study of noninvasive radiofrequency for periorbital tissue tightening. Lasers Surg Med. 2003;33:232–242.
Ruiz-Esparza J. Near painless, nonablative, immediate skin contraction induced by low-fluence irradiation with new infrared device: a report of 25 patients. Dermatol Surg. 2006;32:601–610.
Alam M, White LE, Martin N, et al. Ultrasound tightening of facial and neck skin: a rater-blinded prospective cohort study. J Am Acad Dermatol. 2010;62:262–269.
Uebelhoer NS, Bogle MA, Stewart B, Arndt KA, Dover JS. A split-face comparison study of pulsed 532-nm KTP laser and 595-nm pulsed dye laser in the treatment of facial telangiectasias and diffuse telangiectatic facial erythema. Dermatol Surg. 2007;33:441–448.
Wattanakrai P, Mornchan R, Eimpunth S. Low-fluence Q-switched neodymium-doped yttrium aluminum garnet (1,064 nm) laser for the treatment of facial melasma in Asians. Dermatol Surg. 2010;36:76–87.
Campos VB, Dierickx CC, Farinelli WA, et al. Hair removal with an 800-nm pulsed diode laser. J Am Acad Dermatol. 2000;43:442–447.
Paithankar DY, Ross EV, Saleh BA, Blair MA, Graham BS. Acne treatment with a 1,450 nm wavelength laser and cryogen spray cooling. Lasers Surg Med. 2002;31:106–114.
Decorato JW, Chen B, Sierra R. Subcutaneous adipose tissue response to a non-invasive hyperthermic treatment using a 1,060 nm laser. Lasers Surg Med. 2017;49:480–489.
Grossman MC, Dierickx C, Farinelli W, Flotte T, Anderson RR. Damage to hair follicles by normal-mode ruby laser pulses. J Am Acad Dermatol. 1996;35:889–894.
Brauer JA, Kazlouskaya V, Alabdulrazzaq H, et al. Use of a picosecond pulse duration laser with specialized optic for treatment of facial acne scarring. JAMA Dermatol. 2015;151:278–284.
結語與展望
自從 Maiman 在 1960 年點亮第一道紅寶石雷射，雷射醫學已經走過六十多年，而自從 1983 年 Anderson 與 Parrish 提出選擇性光熱分解理論，雷射科學也從此被改變。從連續波、Q 開關到皮秒，從整片換膚到分段式與聚焦式，每一次技術的演進，追求的都是更精準、更安全以及更快的恢復。
不過，雷射終究只是一台機器，有賴操作者做出正確的診斷與設定。同樣一台皮秒雷射，有人打完膚況變好，有人卻反黑，差別往往不在機器新舊，而在於診斷是否正確、波長脈寬與能量是否合適，以及膚色、日曬與術後照護是否一併考量。
雷射時至今日，已經是醫學美容上應用最廣泛的工具之一，未來也可能朝更短的脈衝、合併多種光電與藥物的組合治療、依個人膚況客製化的參數，以及居家光療等方向發展。機器會不斷推陳出新，但原理不會改變，也期待它未來更多的應用。
參考資料
教科書
《醫學美容皮膚科學》第 24 章〈雷射與光療儀器〉（Lasers and Light Devices），曾銘儀譯，合記圖書出版社，p.212–220。
研究與發現
Einstein A. Zur Quantentheorie der Strahlung. Physikalische Zeitschrift. 1917;18:121–128.
Maiman TH. Stimulated optical radiation in ruby. Nature. 1960;187:493–494.
Goldman L, Blaney DJ, Kindel DJ, Franke EK. Effect of the laser beam on the skin. Preliminary report. J Invest Dermatol. 1963;40:121–122.
Anderson RR, Parrish JA. Selective photothermolysis: precise microsurgery by selective absorption of pulsed radiation. Science. 1983;220:524–527.
作用與機轉、雷射治療分類
Jacques SL. Laser-tissue interactions. Photochemical, photothermal, and photomechanical. Surg Clin North Am. 1992;72:531–558.
Kennedy JC, Pottier RH, Pross DC. Photodynamic therapy with endogenous protoporphyrin IX: basic principles and present clinical experience. J Photochem Photobiol B. 1990;6:143–148.
Avci P, Gupta A, Sadasivam M, et al. Low-level laser (light) therapy (LLLT) in skin: stimulating, healing, restoring. Semin Cutan Med Surg. 2013;32:41–52.
Hamblin MR. Mechanisms and applications of the anti-inflammatory effects of photobiomodulation. AIMS Biophys. 2017;4:337–361.
Habbema L, Verhagen R, Van Hal R, Liu Y, Varghese B. Minimally invasive non-thermal laser technology using laser-induced optical breakdown for skin rejuvenation. J Biophotonics. 2012;5:194–199.
Tanghetti EA. The histology of skin treated with a picosecond alexandrite laser and a fractional lens array. Lasers Surg Med. 2016;48:646–652.
Altshuler GB, Anderson RR, Manstein D, Zenzie HH, Smirnov MZ. Extended theory of selective photothermolysis. Lasers Surg Med. 2001;29:416–432.
Ross V, Naseef G, Lin G, et al. Comparison of responses of tattoos to picosecond and nanosecond Q-switched neodymium:YAG lasers. Arch Dermatol. 1998;134:167–171.
Saedi N, Metelitsa A, Petrell K, Arndt KA, Dover JS. Treatment of tattoos with a picosecond alexandrite laser: a prospective trial. Arch Dermatol. 2012;148:1360–1363.
Manstein D, Herron GS, Sink RK, Tanner H, Anderson RR. Fractional photothermolysis: a new concept for cutaneous remodeling using microscopic patterns of thermal injury. Lasers Surg Med. 2004;34:426–438.
脈衝光
Chang AL, Bitter PH Jr, Qu K, Lin M, Rapicavoli NA, Chang HY. Rejuvenation of gene expression pattern of aged human skin by broadband light treatment: a pilot study. J Invest Dermatol. 2013;133:394–402.
臨床與應用
Patel CKN. Continuous-wave laser action on vibrational-rotational transitions of CO2. Phys Rev. 1964;136:A1187–A1193.
Fitzpatrick RE, Goldman MP, Satur NM, Tope WD. Pulsed carbon dioxide laser resurfacing of photo-aged facial skin. Arch Dermatol. 1996;132:395–402.
Walia S, Alster TS. Prolonged clinical and histologic effects from CO2 laser resurfacing of atrophic acne scars. Dermatol Surg. 1999;25:926–930.
Madan V, Ferguson JE, August PJ. Carbon dioxide laser treatment of rhinophyma: a review of 124 patients. Br J Dermatol. 2009;161:814–818.
Teikemeier G, Goldberg DJ. Skin resurfacing with the erbium:YAG laser. Dermatol Surg. 1997;23:685–687.
Khatri KA, Ross V, Grevelink JM, Magro CM, Anderson RR. Comparison of erbium:YAG and carbon dioxide lasers in resurfacing of facial rhytides. Arch Dermatol. 1999;135:391–397.
Jacob CI, Dover JS, Kaminer MS. Acne scarring: a classification system and review of treatment options. J Am Acad Dermatol. 2001;45:109–117.
Alster TS, Tanzi EL, Lazarus M. The use of fractional laser photothermolysis for the treatment of atrophic scars. Dermatol Surg. 2007;33:295–299.
Chapas AM, Brightman L, Sukal S, et al. Successful treatment of acneiform scarring with CO2 ablative fractional resurfacing. Lasers Surg Med. 2008;40:381–386.
Lee JB, Chung WG, Kwahck H, Lee KH. Focal treatment of acne scars with trichloroacetic acid: chemical reconstruction of skin scars method. Dermatol Surg. 2002;28:1017–1021.
Alster TS, Williams CM. Treatment of keloid sternotomy scars with 585 nm flashlamp-pumped pulsed-dye laser. Lancet. 1995;345:1198–1200.
Ozog DM, Liu A, Chaffins ML, et al. Evaluation of clinical results, histological architecture, and collagen expression following treatment of mature burn scars with a fractional carbon dioxide laser. JAMA Dermatol. 2013;149:50–57.
Anderson RR, Donelan MB, Hivnor C, et al. Laser treatment of traumatic scars with an emphasis on ablative fractional laser resurfacing: consensus report. JAMA Dermatol. 2014;150:187–193.
McDaniel DH, Ash K, Zukowski M. Treatment of stretch marks with the 585-nm flashlamp-pumped pulsed dye laser. Dermatol Surg. 1996;22:332–337.
Stotland M, Chapas AM, Brightman L, et al. The safety and efficacy of fractional photothermolysis for the correction of striae distensae. J Drugs Dermatol. 2008;7:857–861.
Kim BJ, Lee DH, Kim MN, et al. Fractional photothermolysis for the treatment of striae distensae in Asian skin. Am J Clin Dermatol. 2008;9:33–37.
Goldberg DJ, Sarradet D, Hussain M. 308-nm excimer laser treatment of mature hypopigmented striae. Dermatol Surg. 2003;29:596–598.
Ross NA, Ho D, Fisher J, et al. Striae distensae: preventative and therapeutic modalities to improve aesthetic appearance. Dermatol Surg. 2017;43:635–648.
Bitter PH. Noninvasive rejuvenation of photodamaged skin using serial, full-face intense pulsed light treatments. Dermatol Surg. 2000;26:835–842.
Geronemus RG. Fractional photothermolysis: current and future applications. Lasers Surg Med. 2006;38:169–176.
Fitzpatrick R, Geronemus R, Goldberg D, et al. Multicenter study of noninvasive radiofrequency for periorbital tissue tightening. Lasers Surg Med. 2003;33:232–242.
Ruiz-Esparza J. Near painless, nonablative, immediate skin contraction induced by low-fluence irradiation with new infrared device: a report of 25 patients. Dermatol Surg. 2006;32:601–610.
Alam M, White LE, Martin N, et al. Ultrasound tightening of facial and neck skin: a rater-blinded prospective cohort study. J Am Acad Dermatol. 2010;62:262–269.
Uebelhoer NS, Bogle MA, Stewart B, Arndt KA, Dover JS. A split-face comparison study of pulsed 532-nm KTP laser and 595-nm pulsed dye laser in the treatment of facial telangiectasias and diffuse telangiectatic facial erythema. Dermatol Surg. 2007;33:441–448.
Wattanakrai P, Mornchan R, Eimpunth S. Low-fluence Q-switched neodymium-doped yttrium aluminum garnet (1,064 nm) laser for the treatment of facial melasma in Asians. Dermatol Surg. 2010;36:76–87.
Campos VB, Dierickx CC, Farinelli WA, et al. Hair removal with an 800-nm pulsed diode laser. J Am Acad Dermatol. 2000;43:442–447.
Paithankar DY, Ross EV, Saleh BA, Blair MA, Graham BS. Acne treatment with a 1,450 nm wavelength laser and cryogen spray cooling. Lasers Surg Med. 2002;31:106–114.
Decorato JW, Chen B, Sierra R. Subcutaneous adipose tissue response to a non-invasive hyperthermic treatment using a 1,060 nm laser. Lasers Surg Med. 2017;49:480–489.
Grossman MC, Dierickx C, Farinelli W, Flotte T, Anderson RR. Damage to hair follicles by normal-mode ruby laser pulses. J Am Acad Dermatol. 1996;35:889–894.
Brauer JA, Kazlouskaya V, Alabdulrazzaq H, et al. Use of a picosecond pulse duration laser with specialized optic for treatment of facial acne scarring. JAMA Dermatol. 2015;151:278–284.
