Measurement of skin temperature after infrared laser stimulation

ObjectivesSeveral types of lasers are available for eliciting laser evoked responses (LEPs). In order to understand advantages and drawbacks of each one, and to use it properly, it is important that the pattern of skin heating is known and duly considered. This study was aimed at assessing the skin temperature during and immediately after irradiation with pulses by Nd:YAP and CO2 lasers.Materials and MethodsThe back of the non-dominant hand was irradiated in 8 subjects. Temperatures were measured by a fast analogical pyrometer (5 ms response time). Stimuli were tested on natural colour (white) and blackened skin.ResultsNd:YAP pulses yielded temperatures that were correlated with pulse energy, but not with pulse duration; much higher temperatures were obtained irradiating blackened skin than white skin (ranges 100-194 °C vs 35-46 °C). Temperature decay was extremely slow in white skin, reaching its basal value in more than 30 s. CO2 pulses delivered with power of 3W and 6W yielded temperatures of 69-87 °C on white skin, and 138-226 °C on blackened skin. Temperature decay was very fast (4-8 ms).ConclusionsDifferences in peak temperatures and decay times between lasers and tested conditions depend on energy and volume of heated skin. The highest temperatures are reached with lesser degree of penetration, as in the case of CO2 laser and blackened skin. Taking into account the temperature decay time of the skin, the minimum interstimulus interval to get reliable LEPs should be no less than 10 s for Nd:YAP and 100 ms for CO2 laser. Another important practical consequence of the heating pattern is that the Nd:YAP pulses will activate warmth receptors more easily than CO2.

RésuméButsDes stimulateurs laser de différents types sont disponibles pour l'enregistrement des potentiels évoqués au laser (LEPs). Condition indispensable préalable à leur utilisation adéquate, une bonne compréhension de leurs avantages et inconvénients respectifs, nécessite qu'on ait déterminé et qu'on tienne compte du pattern d'échauffement de la peau. Cette étude a pour but de mesurer la température cutanée pendant et après irradiation au moyen de lasers Nd :YAP et CO2.Matériel et méthodesHuit sujets sont irradiés au niveau de la main non dominante. Les températures sont mesurées à l'aide d'un pyromètre analogique rapide (temps de réponse de 5 ms). Les stimulations sont effectuées sur la peau intacte (naturellement blanche) et après noircissement de celle-ci.RésultatsLes stimulations au moyen du Nd :YAP produisent une augmentation de température proportionnelle à l'énergie mais indépendante de la durée de la stimulation ; des températures bien plus élevées sont obtenues sur la peau noircie (100–194 °C) que sur la peau naturelle (35–46 °C). La température décroît très lentement sur la peau naturelle, retrouvant sa valeur basale en plus de 30 s. Les impulsions laser CO2 à 3 et 6 W produisent des températures de 69–87 °C sur la peau naturelle et de 138–226 °C sur la peau noircie. La diminution de la température est très rapide (4–8 ms).ConclusionsLes différences entre les températures atteintes et leurs cinétiques de décroissance, selon les types de laser et les conditions expérimentales, paraissent liées à l'énergie et la puissance employées ainsi qu'au volume de peau chauffée. De fait, les températures les plus élevées sont atteintes lorsque la pénétration est moindre, comme c'est le cas avec le laser CO2, mais aussi quand la peau est noircie. Compte tenu de la cinétique de décroissance de la température cutanée, l'obtention de LEPs fiables nécessite un intervalle minimum entre les stimulations supérieur ou égal à dix secondes pour le laser Nd :YAP et 100 millisecondes pour le laser CO2. Une autre conséquence pratique importante du modèle d'échauffement cutané est que le laser Nd :YAP activera les récepteurs thermiques plus facilement que le laser CO2.