前几天写了公众号Acne玻片，既要杀菌又要开始抑制皮脂腺？，丛林教授留言建议说说IPL蓝光与LED蓝光杀灭痤疮杆菌的疗效对比，并认为LED蓝光内源性光动力作用更强一些。
借着丛教授给出的这个命题，我也整理了自己所了解的一点儿数据，放在这里供大家参考、比较。因为牵涉的内容比较多，不可能面面俱到，说一个大概，有些没涉及到的细节，以后再有机会了再说哈。
一、蓝光光动力疗法参数
根据光动力疗法（PDT）和蓝光治疗痤疮的临床研究，蓝光（主要波长 405–420 nm，峰值通常在 415 nm）通过激活痤疮丙酸杆菌（Cutibacterium acnes）内源性卟啉（主要为粪卟啉III）产生单线态氧，从而杀灭细菌。
以下是最适合的能量密度（Fluence）和功率密度（Irradiance）参数，基于多项随机对照试验（RCT）和系统综述：
关键研究依据
- 1、Papageorgiou et al. (BMJ, 2000) doi:10.1136/bmj.320.7245.1304
蓝光 415 nm，40 J/cm²，100 mW/cm²，每周2次 × 8周 。 炎性痤疮减少 76%。 - 2、Ash et al. (Lasers Surg Med, 2015) doi:10.1002/lsm.22316
- 50 J/cm²+ 50 mW/cm²，照射20分钟。
- 杀菌率 >95%，无明显热损伤。
- 3、Kawada et al. (J Dermatol, 2002) doi:10.1016/s0923-1811(02)00068-3
- 30 J/cm²，55 mW/cm²，每周2次 × 5周 。
**深色皮肤（Fitzpatrick IV–VI）建议从30 J/cm²开始。
二、LED蓝光灯（大排灯 panel LED）
之前6月2号写过大排灯选择看什么参数—有关光生物调节作用，请大家参考。蓝光光动力杀菌也是要依据这里面的参数来设置。
这个小小的面板，集合了光生物调节作用和光动力作用，两大高科技，满满的的“正能量”！它们都是“非热效应”。
很遗憾，遇到的绝大多数患者都感觉大排灯是个无足轻重的“智商税”，买来用几天，感觉没有发生惊艳的改变，便逐渐束之高阁。也有患者刚买来每天连续照光，这样也不对啊，皮肤也受不了。再找时间写写大排灯红光蓝光照光间隔的问题。
我认为它是居家护理最有用的仪器，不仅可以照脸，脱发痘痘敏感肌美白晒伤磕破扭伤淤青……，前胸后背胳膊腿儿，全身上下都能可以，无一处不用，一家人都可以用，功能太强大了！每每建议患者自己去买来家用。只是需要持续的、规律的、正确的方法。
另一位网友问 ：“xx大排灯，采用了六重院线光波，每个光源波段针对不同需求：
红光635nm–加速代谢
蓝光465nm–控油控痘
绿光560nnm–舒缓褪红
黄光590nm–提亮焕白
橙光610nm–去黑淡斑点
紫光485nm–细腻毛孔 720颗院线大灯芯，大能量，36w大功率。”是不是符合要求。但是那位朋友没有提供面板的面积，所以无法计算它的功率密度。
还是用之前的案例图来说明一下蓝光光动力治疗痤疮杀菌。（并非广告）
首先，很重要的是找到功率密度：
如果说明书中找不到功率密度，可以通过输出功率和面板面积，推算出来。
结果与厂家给出的功率密度数据57.4mW/cm²相差不大。
这个功率密度恰好在光动力治疗所推荐的50-100 mW/cm²范围内。
虽然大排灯（panel LED）是四种或者六种颜色的灯珠组合，灯珠个数平均分配或者有多少不同。但是大部分美容用大排灯参数里写的功率密度，是在某种单独光模式下测量的。厂家通常会把不同颜色调整到相似的照射功率密度以便标注一致。
蓝光杀菌，按着深色皮肤（Fitzpatrick IV–VI）建议从 30 J/cm² 开始。
30 J/cm² ➗57.4mW/cm²🟰523s➗60s🟰8.7分钟。蓝光照射8.7分钟就达到杀灭痤疮杆菌的目的。
以上参数显示，功率密度和能量密度都达到了光动力治疗的要求。
（照光的距离影响因素，在前面也聊过了，不再赘述，请参考10月24号短文再谈超光子–与光调节作用最后一段文字：逆平方定律）
三、强脉冲光
下面的内容，也算是对前面所发短文治疗痤疮，Acne玻片不要打的那么疼！进一步的阐述吧。
不同玻片能量分配的通用原则和推测
ACNE玻片包括400-600nm和800-1200nm两个波谱频段，这种设计是为了实现双重治疗目标：
- 400-600 nm（蓝光/绿光为主）：
主要用于光动力效应（PhotoDynamic Therapy, PDT）和靶向皮脂腺/痤疮丙酸杆菌（P. acnes）。 - 800-1200 nm（近红外光为主）：
主要用于热效应/光热效应（PhotoThermal effect），消炎和深层组织修复/胶原蛋白重塑。
特定设备（ACNE玻片）在 10 J/cm2 总能量密度在这两个波谱各占一部分。精确分配比例是设备的核心参数，通常由制造商根据其临床试验和工程设计预先设定，并在设备软件中固化。
可能的分配方案（基于经验推测）
在总能量为 10 J/cm² 的情况下，考虑到近红外光（800-1200 nm）穿透深、目标组织体积大，且主要依赖热效应（需要一定能量积累），它往往会分配到较大的能量比例。
以下是两种可能的分配推测：
推测一：平衡分配（强调杀菌与消炎）
- 400-600 nm (PDT/杀菌):
4 J/cm²到 5 J/cm² - 800-1200 nm (光热/消炎):
5 J/cm²到 6 J/cm²
推测二：偏重深层热效应（强调控油与深层修复）
- 400-600 nm (PDT/杀菌):
3 J/cm²到 4 J/cm² - 800-1200 nm (光热/消炎):
6 J/cm²到 7 J/cm² -
⚠️ 重要提示：10 J/cm² 的能量是两个波段的能量叠加。具体分配比例（例如 40%:60% 或 30%:70%）必须参考该设备制造商提供的操作手册或技术规格。
假设，按照 400−600 nm 波段被平均分配到 5 J/cm² 能量密度，并使用脉冲序列6.5-50-7-50-6.5ms最大发射时长的分配，我们计算一下超光子发射时的功率密度。
“超光子发射时的功率密度”通常指的是在光脉冲“开”（ON）状态下的瞬时功率密度（Peak Fluence Rate）。
给定能量密度 5 J/cm²，总开光时间6.5➕7➕6.5🟰0.020 s，瞬时功率密度 =250 W/cm²
在光动力疗法（PDT）中，250 W/cm² 属于一个极高的瞬时功率密度值。远大于光动力治疗所推荐的50-100 mW/cm²范围。极有可能会导致“光敏分子降解/光漂白和氧耗瓶颈”：
1. 氧耗瓶颈（Oxygen Depletion Bottleneck）
结论： 极易发生。
- 机制：
单线态氧 (¹O₂ ) 的生成速率与光功率密度成正比。当光功率密度高达 250 W/cm² 时，光敏剂（即 P. acnes 产生的内源性卟啉）会被极快地激发。 - 后果：
卟啉在 6.5 ms 的超短脉冲内会以极高的速率将能量传递给基态氧(3O2 )。由于氧气在组织中的扩散和血液灌注（微循环补充）速率是有限的，这种瞬时的高消耗率会导致目标区域（如毛囊、皮脂腺周围）的氧气在毫秒级时间内被耗尽，局部进入瞬时乏氧状态。 - 设备应对：
即使脉冲序列中设置了 50 ms 的“关”（OFF）时间，为了给组织一个氧气再灌注的机会，从而缓解氧耗瓶颈，保证下一个 7 ms 脉冲发射时仍有氧气可用。但即便如此，每次 6.5 ms 或 7 ms 的高强度脉冲，都可能在脉冲结束前达到瞬时氧耗极限。
2. 光敏分子降解 / 光漂白（Photobleaching）
结论： 风险极高。
- 机制：
光漂白是光敏剂在吸收大量光子后，发生不可逆的化学反应（通常是氧化降解）而失去产生¹O₂ 能力的现象。光漂白速率与瞬时光子通量（即功率密度）密切相关。 - 后果：
如此高的瞬时功率密度 (250 W/cm²) 会导致卟啉分子在极短时间内被推向其激发态的饱和点。这意味着在总能量 5 J/cm²还未完全交付之前，大部分可用的卟啉可能已经被降解或漂白，导致后续的脉冲效率降低。
3. 热引起的蛋白与组织结构改变（影响光敏分子环境与靶位点）
- 光敏分子周围微环境改变
：很多蓝光/卟啉类光敏剂在组织内以游离态或与蛋白、膜结合的形式存在。加热会引起蛋白构象变化、膜相态改变或蛋白解折叠，使得原本有利于电子/能量转移的空间排列被破坏，导致光敏分子的量子产率（triplet态形成率或产¹O₂的能力）下降。 - 蛋白质/酶活性改变
：某些依赖蛋白质结合定位或代谢激活的光敏剂（或其前体）在热下失活或降解，导致可用的活性光敏分子减少或分布变化（例如从细胞膜释放到细胞外或与热变性的蛋白非特异性结合）。 - 结构性屏障形成
：热可引起组织肿胀、胶原蛋白变性或细胞内外基质凝聚，改变光散射与吸收特性，进而改变光在组织中的传输路径，降低光敏分子被光激发的效率或改变激发深度。 - 热对光敏分子本身的影响
：温度可改变分子构型（例如聚集/解聚状态），很多卟啉类在聚集时其三重态寿命与交叉耦合行为改变，结果是产¹O₂ 效率下降。
总结与光热效应风险
250W/cm2 的瞬时功率密度是脉冲光设备的典型特征，这些设备通过将能量压缩到极短的脉冲内，以提高靶组织血红蛋白、黑色素、水的选择性。虽然这个数值已经是强脉冲光中最低的功率密度，但是用在于光动力治疗中仍然略显牵强。