Fractional laser photothermolysis for early correction of ecchymoses: development of an effective therapeutic protocol

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: The correction of ecchymoses remains a pressing issue in dermatology and esthetic medicine. Persistent skin discoloration caused by hemoglobin breakdown (oxyhemoglobin → deoxyhemoglobin → methemoglobin → biliverdin → bilirubin → hemosiderin) leads to psychological discomfort for patients and prolongs rehabilitation after trauma, surgery, or invasive procedures. The limited effectiveness of conventional approaches (topical heparin-containing agents, cold/heat therapy) highlights the need for physical technologies to accelerate hematoma resolution.

AIM: The work aimed to provide scientific and practical justification for the use of fractional CO₂ laser photothermolysis (10,600 nm) with an optimized L-shaped pulse in patients with ecchymoses and to develop an effective therapeutic protocol.

METHODS: It was a prospective comparative study of the efficacy and safety of fractional CO₂ laser photothermolysis for ecchymosis correction. The study included 25 patients with post-traumatic or postoperative ecchymoses of 1–5-day duration, divided into the observation group (laser therapy, n = 15) and the reference group (conventional therapy, n = 10). Parameters: CO₂ laser (10,600 nm) operated in fractional photothermolysis mode with L-shaped pulse, power 6–8 W, microthermal zone density 400–500 dots/cm², 1 pass, pulse duration 500–600 µs. Trends were assessed using photographic documentation, colorimetric scales, and videodermoscopy.

RESULTS: The laser therapy group showed a pronounced positive response: resolution time was reduced by 40%–50% (mean 5 ± 1.8 days vs. 14 ± 2.3 days in the reference group; p < 0.05). Accelerated transition from blue-purple to yellow coloration was observed (by days 3–4), with minimal risk of residual pigmentation. The overall efficacy reached 85% (marked improvement). The safety profile was high: 20% of patients showed mild transient erythema, which resolved within 24 hours.

CONCLUSION: Fractional CO₂ laser photothermolysis with an L-shaped pulse is an effective method for early correction of ecchymoses, providing targeted ablation of pigmented epidermis and stimulation of lymphatic drainage. Optimized parameters (6–8 W, 400–500 MTZ/cm², 500–600 µs, 1 pass) ensure controlled impact on hemoglobin breakdown products without risk of damaging surrounding intact tissues.

About the authors

Diana S. Shamsutdinova

Federal Scientific and Aducational Centre of Medical and Social Expertis and Rehabilitation n. a. G.A. Albrecht

Email: prokt57@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-1759-9995
Russian Federation, Saint Petersburg

Inga G. Ponomarenko

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Author for correspondence.
Email: manga-85@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6550-6940
SPIN-code: 7930-2463

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Gennady N. Ponomarenko

Federal Scientific and Aducational Centre of Medical and Social Expertis and Rehabilitation n. a. G.A. Albrecht; North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: ponomarenko.gn@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7853-4473
SPIN-code: 8234-7005

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg

Anna V. Platonova

Kirov Military Medical Academy

Email: platonova1105@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7143-8411
SPIN-code: 5609-9713

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Kryukov VN, Sarkisyan BA, Yankovskiy VE, et al. Diagnostic Guide to the Mechanisms and Morphology of Soft Tissue Injuries in Blunt Trauma. Vol. 6: Mechanisms and Morphology of Soft Tissue Injuries. Novosibirsk: Nauka; 2001. 142 p. (In Russ.)
  2. Nesterov MA. Changes in bruise coloration resulting from therapeutic interventions. Selected Issues of Forensic Medical Examination. In: Selected Issues of Forensic Medical Examination: Materials of Scientific Research by the Departments of Forensic Medicine in Khabarovsk, Vladivostok, the Bureau of Forensic Medical Examination in the Far East, Birobidzhan, and the Khabarovsk Laboratory of Forensic Examinations, Khabarovsk, April 10–11, 2001. Vol. 4. Khabarovsk: Far Eastern State Medical University; 2001: 43–45. (In Russ.) EDN: URKAMC
  3. Karimi S, Sadeghi M, Amali A, Saedi B. Effect of Photobiomodulation on Ecchymosis after Rhinoplasty: A Randomized Single-Blind Controlled Trial. Aesthetic Plastic Surgery. 2020;44(5):1685–1691. doi: 10.1007/s00266-020-01760-9
  4. Siperstein R, Wikramanayake TC. Intense Pulsed Light as a Treatment for Senile Purpura: A Pilot Study. Lasers in Surgery and Medicine. 2021;53(7):926–934. doi: 10.1002/lsm.23358
  5. Tsunoda Y, Kono T, Imagawa K, et al. Treatment of Ecchymosis with a Pulsed Dye Laser. Tokai Journal of Experimental and Clinical Medicine. 2023;48(4):144–145.
  6. Verner I, Prag Naveh H, Bertossi D. Treatment of injection-induced ecchymoses with light/laser-assisted technology. Dermatologic Therapy. 2019;32(3):e12861. doi: 10.1111/dth.12861
  7. Babilas P, Schreml S, Szeimies RM, Landthaler M. Intense pulsed light (IPL): a review. Lasers in Surgery and Medicine. 2010;42(2):93–104. doi: 10.1002/lsm.20877
  8. Monakhov SA, Korchazhkina NB, Olisova OYu. Narrow-wave phototherapy 311 nm in the treatment of patients with atopic dermatitis. Russian Journal of Skin and Venereal Diseases. 2012;(3):25–27. EDN: PFBPCL
  9. Monakhov SA, Perminova MA, Shabliy RA, Korchazhkina NB, Olisova OYu. Phototherapy methods in the treatment and prevention of chronic dermatoses. Problems of Balneology, Physiotherapy, and Exercise Therapy. 2012;89(4):33–36. EDN: NQXUSI
  10. Oram Y, Akkaya AD. Refractory Postinflammatory Hyperpigmentation Treated Fractional CO2 Laser. Journal of Clinical and Aesthetic Dermatology. 2014;7(3):42–44.
  11. Zhang DD, Zhao WY, Fang QQ, et al. The efficacy of fractional CO2 laser in acne scar treatment: A meta-analysis. Dermatologic Therapy. 2021;34(1):e14539. doi: 10.1111/dth.14539
  12. Al Janahi S, Lee SJ, McGee JS, Chung HJ. Hypertrophic Scar After Treatment of Ecchymoses with Pulsed-Dye Laser. Dermatologic Surgery. 2020;46(6):851–853. doi: 10.1097/DSS.0000000000001907
  13. Lederhandler MH, Bloom BS, Pomerantz H, Geronemus RG. Case Series of Fractional Ablative Laser Resurfacing of Pediatric Facial Traumatic and Surgical Scars. Lasers in Surgery and Medicine. 2021;53(1):50–54. doi: 10.1002/lsm.23282
  14. Pilling ML, Vanezis P, Perrett D, Johnston A. Visual assessment of the timing of bruising by forensic experts. Journal of Forensic and Legal Medicine. 2010;17(3):143–149. doi: 10.1016/j.jflm.2009.10.002
  15. Zhao S, Wang M, Lai X, Yan Y. Efficacy and Safety of Ablative Fractional Laser in Melasma: A Meta-analysis and Systematic Review. Lasers in Medical Science. 2024;39(1):71. doi: 10.1007/s10103-024-03972-w

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Clinical picture of a post-traumatic hematoma: a — before the procedure, b — 24 hours after the procedure, and c — 3 days after the fractional photothermolysis procedure.

Download (2MB)
3. Fig. 2. Dynamics of the clinical status of a post-traumatic hematoma in a comparison group patient: a — 1st day, b — 3rd day, c — 7th day.

Download (1MB)
4. Table_2_1.1

Download (4KB)
5. Table_2_1.2

Download (4KB)
6. Table_2_1.3

Download (4KB)
7. Table_2_1.4

Download (5KB)
8. Table_2_1.5

Download (7KB)
9. Table_2_1.6

Download (7KB)
10. Table_2_2

Download (17KB)

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

License URL: https://eco-vector.com/for_authors.php#07
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».