Pikosekunden- oder Nanosekunden-Laser?

Blaue, weiße, grüne und braun-gemischte Tattoo- und Permanent Make-up (PMU)-Farben gelten oft als besonders therapieresistent. Allerdings mit einem entscheidenden Vorbehalt.

Die sichtbare Farbe lässt keinen zuverlässigen Rückschluss auf die zugrunde liegende Pigmentchemie zu.

Modernes Pigment-blau basiert häufig auf Kupferphthalocyanin, Weiß hingegen auf Titandioxid, teils mit Calciumcarbonat oder Bariumsulfat als Zusatzstoff. Pigment-grün kann auf Phthalocyanin oder Chromoxid als Einzelpigment beruhen, ebenso gut aber auch eine Mischung aus Blau- und Gelbanteilen sein (klassische Farblehre).

Ein echtes Pigment-braun ist in Reinform meist anorganisches Eisenoxid. In der Tattoo-Praxis besteht die Tätowierfarbe aber häufig aus einer Mischung mehrerer Grundpigmente (z.B. rot, grün und  schwarz oder gelb, blau, rot, weiß).

Ohne Kenntnis der tatsächlichen Ink-Formulierung des jeweiligen Herstellers lässt sich diese Unterscheidung von außen auf die Haut nicht treffen. Ein Umstand, der bei jeder Lasertherapie nicht nur in die Risikobewertung mit einfließen, sondern wenn möglich auch echte Recherche-Arbeit beinhalten sollte.

Der entscheidende Unterschied zwischen NANO und PICO Laser-Impulsen liegt hierbei aber nicht nur in der thermischen, sondern vor allem in der mechanischen Wirkung auf das Pigmentpartikel.

Jedes Tattoo-Pigment hat neben seiner Thermal Relaxation Time (TRT), der Zeit, in der aufgenommene Wärme ins umliegende Gewebe abfließt, auch eine deutlich kürzere Stress Relaxation Time (SRT). Die Zeit, die eine im Pigment-Partikel erzeugte Druckwelle braucht, um sich akustisch zu entspannen.

Nanosekunden Laser-Impulse liegen noch oberhalb dieser SRT, wodurch die Wirkung überwiegend photothermisch bzw. photomechanisch bleibt und entsprechend stark von einer guten Absorption des Pigments abhängt.

Pikosekunden Laser-Impulse unterschreiten diese SRT deutlich. Die Folge ist ein ausgeprägtes Stress-Confinement, bei dem sich innerhalb des ultrakurzen Pulses eine hohe mechanische Spannungsspitze im Partikel aufbaut (K. Kasai, 2017).

Für schlecht absorbierende Pigmente bedeutet es, dass auch eine vergleichsweise geringe absorbierte Energiemenge ausreichen kann, um über diesen mechanischen Weg das Pigment-Partikel zu zersprengen. Unabhängig davon, wie ideal die Wellenlänge zur Pigment-Farbe und -Chemie passt.

Das erklärt, warum der BiAxis QS PICO Nd:YAG Laser bei Problemfarben wie blau, weiß, grün oder braun oftmals sichtbar wirksamer sein kann als der BiAxis NANO QS Nd:YAG Laser. Und das obwohl beide Systeme dieselben zwei Wellenlängen (1064/ 532nm) nutzen.

Ein weiterer klinisch relevanter Punkt sind paradoxe Farbumschläge während der Laserbehandlung. Etwa von Weiß zu Grau oder Schwarz zu Braun.

Diese entstehen häufig durch Oxidations- oder Reduktions- Reaktionen am Metalloxid-Pigment. Bei Titandioxid (TiO2) etwa durch die Bildung dunklerer, unterstöchiometrischer (zu wenig Sauerstoff) Titanoxide.

Ein solcher Farbumschlag ist nicht zwangsläufig ein Rückschlag, da das entstehende dunklere Folgeprodukt teils deutlich besser bei 1064nm absorbiert und dadurch wieder zugänglicher für klassische, absorptionsgetriebene Lasertherapien wird.

Eine Garantie ist das aber leider nicht. In der Praxis zeigt sich dieser Farbwechsel selbst bei vergleichbarem Ausgangsmaterial und ähnlichen Behandlungsparametern uneinheitlich. Mal deutlich, mal gar nicht, ohne dass sich das bislang auf eine einzelne Ursache zurückführen lässt.

Wir gehen davon aus, dass hier mehrere Faktoren zusammenspielen. Darunter die konkrete Ink-Formulierung, die Pigmenttiefe im Gewebe und die tatsächlich applizierte Impulszahl nebst zugehöriger Impuls-Energie und Spot-Größe. Man kann das nach aktuellem Stand der Laser-Wissenschaft leider noch nicht zuverlässig auseinanderhalten.

Wie viel Energie ein bestimmtes Pigmentpartikel einer bestimmten Größe tatsächlich benötigt, um über den SRT-Mechanismus zu zersplittern, und unter welchen Bedingungen ein Farbumschlag zuverlässig zu einem besseren Behandlungsergebnis führt, ist bislang wissenschaftlich nicht abschließend geklärt.

Deshalb verzichten wir hier bewusst auf plakative Leistungsvergleiche oder pauschale Erfolgsversprechen. Genau diesen offenen Fragen gehen wir aktuell gemeinsam mit Universitäten unter Laborbedingungen aber nach.