到处都在推皮秒，你懂啥叫皮秒不？

说一下"皮秒"（Picosecond, ps）。最近这个太火了，很多人还不知道它是个啥东西。

其实皮秒是一个时间单位，等于10的-12次方秒，是一个极~~~~~~~~短的时间。因为新出的一类激光脉冲时间短到了皮秒级，因此这个激光被称为“皮秒激光”。

这里得说一下脉冲时间。激光并不一定是连续照射的，而是在一个极短的时间内开启、关闭，再开启、再关闭，这样一冲(chong，四声)一冲的，就是脉冲(pulse)。为什么要以脉冲的方式进行呢？这又要说到激光的基本原理。

图1 横轴是时间，纵轴是激光能量输出的强度，可见输出一个高的能量后又降下来，如此就形成一个个脉冲[1]

激光用于皮肤科的治疗，主要是利用了它的靶向和光热效应。不同的物质对特定波长的光有高吸收能力，比如黑色素吸收600-800纳米波长的光，而此波段的光对血红素、水却没有什么作用，所以用这个波段的光可以“瞄准”黑色素（图2）。目标物质（靶）吸收光能之后，将光转换成高温（此外还有光压作用、电磁作用），破坏靶物质——比如色素。

图2 皮肤中不同物质可选择性吸收不同波段的光：横坐标是波长，纵坐标是吸收度[2]

如图2所示，如果想要把红血丝消除掉，那就要选择氧合血红蛋白——这种血红素吸收率高的波段的光，例如520-600nm的光（氧合血红蛋白对400nm左右的光吸收更高，但这个波段的光难以到达真皮，所以不常用）；而想要对真皮发生作用，则要使用穿透性更强的光，也就是波更长的红外光，由图2可见，>900nm的光对水的作用强，水吸收了这些光后可以破坏周边组织，从而发生“损伤性修复”作用，诱导真皮的修复，使胶原蛋白合成增多，因此有助于消除皱纹。我们把需要激光“瞄准”处理的物质称为“靶物质”。

大家知道，靶物质的温度升高之后，一定要降温才行，过高的温度会向四周传递，若持续累积地升温，谁受得了？“城门失火、殃及池鱼”，这种非特异的热损伤作用，一定是要尽力减少的。

于是，这里又引入一个新概念，叫“热弛豫时间”（relaxation time），什么意思呢？解释有点复杂。简单地说，例如某靶物质的温度升到了100度，降到一半（即50度）的时间，就是热弛豫时间，我们假设这个时间是1毫秒（ms）。

好了，下面是重点：

如果激光脉冲时间是1ms，等于热弛豫时间，那意味着，加热的组织根本没有什么机会降温，因为在整个脉冲时间里，一直在给予光能量。

如果激光脉冲时间是1纳秒（ns），也就是1/1000ms，那就意味着，有999ns的时间降温，下一个脉冲到来时，组织的温度已经比较低了，于是，这样对非目标组织的损伤就可以减少，因为减少了累积升温。

图3 激光脉冲时间，间隔就远长于热驰豫时间，可以让组织充分降温，减少非特异性组织损伤（引用自[3] ，冰寒翻译并重制图）

如果把脉冲时间再缩短，到几百或几十皮秒（1ps=0.001ns），那就意味着留给热弛豫时间就更长了，因此可以进一步减少非特异性组织损伤。这里还要说明的是，为了达到相同的光热温度，脉冲时间更短，那就意味着激光器在更短的时间里要输出更多能量（能量=功率*时间）。这就是皮秒激光。

所以这里面有两个关键技术，一是激光脉冲控制开关（Q开关），一个就是更大的能量。

作为一种升级的新技术，皮秒激光引起很多关注，价格也很贵，也导致鱼龙混杂和一些迷信——事实上有很多类型的色斑，可以用不同的方法处理，不一定是非要皮秒激光，所以你们也不一看皮秒就“哇！皮秒耶！！！”然后就开始各种迷糊。也不要问“我是选择激光还是皮秒”，正确的问法是“非皮秒激光还是皮秒激光”。

总结一下Take-home message:

1. 皮秒并不是一种激光，而是一个时间单位，等于10的-12次方秒（万亿分之一秒）。

2. 激光对皮肤的作用与效果主要取决于波长对不同物质的选择性。

3. 短的脉冲时间有利于让组织有更长的时间冷却，从而减少激光对组织的非特异性损伤，毫秒、纳秒级脉冲的激光也有类似的作用，因此要考虑组织的特性、作用的深度等各方面的因素（假如浅表、热驰豫时间本身就很短呢？），使用皮肤秒激光并不必然代表着更好的效果。

4. 医生的技术、综合处理，具有绝对重要的地位。