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Annales de Dermatologie et de Vénéréologie
Vol 130, N° 6-7  - juin 2003
pp. 648-651
Doi : AD-06-2003-130-6-0151-9638-101019-ART13
Transformation de l'hémoglobine en méthémoglobine lors du chauffage sanguin
Intérêt pour le traitement par laser Nd : YAG (1,06 µm) des lésions vasculaires
 

S. Mordon [1]
[1]  UPRES EA 2689, INSERM IFR 114, Pavillon Vancostenobel, CHU, 59037 Lille Cedex.

Tirés à part : S. MORDON [1]

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Tout utilisateur d'un laser a pu observer qu'il se produisait des modifications cliniquement visibles lors de l'irradiation d'un vaisseau. Ces modifications sont liées à la transformation du sang après chauffage du vaisseau. Les changements observés sont dus à des réactions d'oxydation, qui conduisent à la formation de méthémoglobine (Met-Hb) à partir de l'oxyhémoglobine (Hb-O 2 ) et de la désoxyhémoglobine (Hb). Une des conséquences particulièrement importante de la transformation de l'hémoglobine en méthémoglobine est la modification de l'absorption optique du sang. A 1,06µm, l'absorption de la Met-Hb est augmentée d'un facteur 4,75 par rapport à l'Hb-O 2 et d'un facteur 20 par rapport à l'Hb. Lors du traitement de lésions vasculaires par laser Nd : YAG (1,06 µm), il est possible de tirer partie de cette meilleure absorption en ayant recours non plus à tir unique mais à une séquence d'impulsions. Ainsi, une première impulsion dont l'énergie est approximativement équivalente à 70-80 p. 100 de celle d'une impulsion unique est suffisante pour induire une transformation de l'hémoglobine en méthémoglobine tout en étant moins « agressive » pour le derme environnant. Un délai d'une centaine de millisecondes est nécessaire pour obtenir le changement conformationnel de la protéine d'hème. Il est alors possible d'appliquer une deuxième, voir une troisième impulsion dont l'énergie est 3 à 4 fois inférieure à la première impulsion, afin de maintenir une température de l'ordre de 60 à 75°C à l'intérieur du vaisseau sanguin pendant une durée de l'ordre du temps de relaxation thermique (TRT) du vaisseau. En conclusion, si le choix judicieux de la longueur d'onde et de la durée du tir laser apparaît aujourd'hui comme absolument déterminant dans l'efficacité d'un traitement laser, d'autres paramètres tels que la modification des propriétés optiques des chromophores cibles demandent encore à être étudiés et à être pris en compte pour une meilleure utilisation des lasers médicaux.

Abstract
Transformation of hemoglobulin into methemoglobulin during heating of blood: its role in the treatment of vascular lesions using an Nd: YAG (1.06 µm) laser.

Clinical modifications are usually observed during the irradiation of a blood vessel with a laser. These modifications are due to the heating of the blood. Photothermal modifications of oxy-hemoglobin (Hb-O 2 ) and des-oxyhemoglobin (Hb) induce formation of met-hemoglobin (Met-Hb), not normally present in healthy human blood. In the near-infrared, the optical absorption of Met-Hb is 3 to 4 times higher that the other chemical constituents of blood. Consequently, after the conformational change of the molecule of heme, the near-infrared (1.06 µm) absorption is considerably enhanced.

In order to improve the Nd: YAG laser treatment of vascular lesions, using a non uniform pulse sequence appears to be a much better and safer solution than using a single pulse. The non uniform pulse sequence consists of 3 pulses. The first one induces the optical modification of the blood. After a few hundreds of milliseconds, a 2 nd and a 3 rd , carrying an energy 3 to 4 times lower than the 1 st one, are applied. These two pulses maintained a constant temperature inside the vessel. In order to achieve the complete destruction of the vessel, the total duration of the non uniform pulse sequence is similar to the thermal relaxation time of the blood vessel. In conclusion; a better knowledge of the laser tissue interaction process can lead to a better use of a laser. In this particular case, the efficiency of the Nd: YAG laser treatment of vascular lesions can be considerably improved while preserving non-targeted structures.






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