普通CO2鐳射即連續CO2鐳射是採用自由光束CO2鐳射器，通常都是採用光束與面板組織非接觸的方式，比常規手術提供了更多便利的條件，包括減少機械損傷，增加周圍組織被保護等，並且更易保持無菌手術，與其他鐳射手術相比，CO2鐳射手術刀具有切割能力強，組織吸收係數大，組織穿透濃度較小(約0.23mm)，手術時不易傷及動脈血管等，使得連續CO2鐳射被大量用於外科手術臨床治療。
但是連續CO2在臨床上對組織的損傷屬非選擇性的，手術治療後常常伴隨著面板疤痕等副作用。對病灶進行的切割或氣化時也有不同程度地損傷正常組織，因而不能適用於有較高要求的手術治療，這種情況嚴重地限制了CO2鐳射在醫療中的進一步應用。
1983年，Aderson和Parrish提出“選擇性光熱作用”原理，以進行鐳射的無損傷治療。這一原理的要點是：當鐳射通過正常組織到達病變靶組織時，應使靶組織對鐳射的吸收係數大於正常組織，其反差愈大愈好，以便在鐳射破壞靶組織時，不傷及正常組織;靶組織的熱弛豫時間(thermal relaxation time即TRT)應大於鐳射的脈衝寬度或作用時間，使靶組織在鐳射加熱過程中，來不及將熱量向周圍正常組織擴散，以保護周圍正常組織。
基於“選擇性光熱作用”原理，上世紀90年代後出現了以超脈衝CO2鐳射治療機為代表的高能量脈衝醫療裝置，並得到成功的應用，使得要求較高的應用領域得到突破性進展，特別是鐳射美容方面獨佔鰲頭。發展前景十分廣闊。
超脈衝CO2鐳射器採用先進的脈衝技術和PWM電源控制技術，不僅能在極短時間內提高了鐳射輸出的峰值功率，向靶組織提供足夠的能量，而且可以通過PWM訊號精確控制每個脈衝的寬度和脈衝重複頻率。通過計算靶組織的熱弛豫時間，控制脈衝寬度可實現最佳手術效果。
如毛細血管的熱弛豫時間約為10μs，要求脈寬小於10μs;面板組織的熱弛豫時間大致為1 ms，要求做面板磨削除皺的鐳射儀的脈寬小於1 ms。現代鐳射儀與10餘年前的鐳射儀的最大區別正是在於對脈寬的精確控制，這是現代鐳射治療安全性的根本保證。
超脈衝鐳射美容治療是常規CO2鐳射治療機的更新換代產品，是一種多用途、高效能的鐳射治療裝置，不但有連續CO2鐳射手術刀的共同特點，還具有本身的優點，可輸出高能量高重複頻率的的脈衝鐳射，可滿足“鐳射選擇性光熱作用”的操作要求，可以迅速有效地去除病變靶組織，最大限度地減少鐳射對正常組織的損傷，大大提高了醫學臨床的準確性和安全性。
臨床實踐證明，在進行同一種手術時脈衝鐳射所使用的鐳射功率要比連續鐳射低得多，因而由鐳射手術引起的組織反應較輕，對周圍組織的損傷小，也縮短時間，治療時產生煙霧少，視野清晰。
超脈衝CO2鐳射可廣泛應用於祛除各種體表痣、疣、雞眼、汗管瘤、瞼黃瘤、各種體表小腫物、老年斑等多種疾病的治療，是目前治療該類疾病的最安全、最快捷的方法。該技術還可應用於眼袋手術、臉部及其他部位磨削除皺、各種疤痕磨削、祛除腋臭、植髮術、手術止血等。
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