CN101534739A - 用于皮肤光线疗法的装置 - Google Patents

Abstract

用于皮肤光线疗法的装置显示用于生成光强度分布图(104)的光源(101)和光强度调制元件(103)，用所述光强度分布图(104)照射要治疗的皮肤(105)，由此避免辐射强度的急剧变化，特别是在辐照点的边缘的辐射强度的急剧变化。

Description

用于皮肤光线疗法的装置

本发明涉及用于皮肤光线疗法的装置，并且特别涉及用于去除皮肤色素沉着的装置。

电磁辐射，在下文中称为“光”，该术语也意欲包括波长位于人眼可见区外的辐射，所述电磁辐射已经发现了用于治疗人皮肤的许多治疗和/或美容应用。在这样的治疗的过程中，通常同时照射大区域，即，数平方毫米乃至数平方厘米的范围内的区域。

本领域现有技术也熟悉装置和方法，使用它们在每个情况下仅有尺寸为10μm至1000μm的小皮肤区域被照射，参阅，WO 2004/037068 A2和WO 2004/037069 A2。其中，在每个情况下，用多个光源将光点施加到皮肤上，并且在高辐射强度情况下将孔选择性“烧灼”到皮肤中。孔的间距总计在30μm和2000μm之间，并且还提供减少在照射区域边缘定位的点的点密度，以便减少在转换至非照射皮肤区域的区域中的辐射作用。

然而，关于单独的辐射点自身，本领域现有技术不熟悉在点中和在它的边缘的光强度分布的任何特别控制。相反地，辐射强度沿着通过辐射点的对角线部分没有具体控制进行，并且因此所述辐射在所述点具有完全强度并且在所述点外部没有强度。尤其是在治疗点(点)的边缘，用本领域现有技术很难实现辐射强度的平稳连续转换。本领域现有技术也具有以下缺点，即，当在皮肤中产生多个人造小“伤口”时，或者用精细的控制***将单独的点暂时接连放在皮肤上的不同点，或者必须提供很精细的光学器件，其包括多个光源和光学聚焦元件，以便同时将多个“微伤口”“烧灼”到皮肤中。

本发明的目的是提供用于皮肤光线疗法的装置，用所述装置实现改善的医疗和/或美容结果。特别是，使用本发明可以无瘢痕地且独立于颜色地除去纹身，并且还可以进行所谓的皮肤复壮。

根据本发明，使用一种装置实现该目的，在所述装置中，在从光源发出的光的光束路径上安置至少一个强度调制元件，所述强度调制元件在所述皮肤之上和/或之中产生具有多个强度最大值和多个强度最小值的光强度分布图(profile)，所述光强度至少在所述强度最小值的区域中连续变换。备选地，根据本发明，所述强度可以至少在辐射边缘的区域内以阶梯形式(in steps)改变，特别是以多个阶梯形式，在每个情况下，与最大强度比较，所述阶梯具有相对小的阶梯高度。

根据本发明，在强度最大值的边缘区域中，其中所述强度接近最小值，例如值“0”，相应地发生辐射强度的流畅转变，即，在其边缘的平滑或阶梯状逐渐减小。在其边缘的辐射线的情况下施加相应的标记。

光强度调制元件可以显示多种实施方案，其描述在从属权利要求中。因此，例如，可以在变化光吸收的情况下以“中性滤光器”(中性密度滤光器)的方式配置所述元件。例如，以玻璃板的方式，在玻璃板中透射变化，原因是以位置依赖性的方式改变光吸收物质的浓度，例如对应于正弦函数或对应于另一种周期性函数，以致透射的辐射以对应于该函数的方式进行强度调整。

备选地，放置在光束路径上的部分透射板也可以以它的厚度形式以这样的方式调制，因为改变在所述板中传播的距离，辐射被所述板吸收改变的程度不同，这取决于传送的位置(比尔定律)。

所描述的最终到达要治疗的皮肤的透射辐射的强度调制还可以由偏振滤光器得到，其在强度调制元件中的相对角位已经可变地设置。使用本发明的这个构造，所述偏振滤光器的相对角位可以借助于电信号以简单方式改变，以致产生的光强度分布图也以简单方式可调。

光强度分布的最大值之间的间距优选在5μm至1000μm的范围之内。

本发明还涉及用于去除天然的和人工的皮肤色素沉着的装置，所述装置具有在一个或多个直径在10μm至1000μm的光点中用于生成波长在1500nm和20,000nm的光的器件，用于将这样的光点指引到所述皮肤上的器件，以便以这样的方式在其中产生多个微伤口，所述方式是生成所述伤口的光点之间的间距总计在5μm至1000μm，并且所述装置具有用于在所述光点边缘产生连续的、逐步的所述光强度的改变的器件。

因此，本发明还涉及用光去除皮肤色素沉着的方法。

以上根据本发明描述的装置和方法可以在具有单一辐射波长的每个情况中实现，或在具有变化的辐射波长的每个情况中实现。例如，波长在300nm(例如，用于治疗银屑病和白癜风)和20,000nm之间(CO₂激光)。例如，对于光源，考虑全部类型的激光，包括纤维激光器、LED、以及脉冲灯及其它灯。所述装置和方法可以用脉冲辐射和用连续辐射实现。

根据本发明，使用单一强度调制元件，例如上述类型，和使用单一光源(或备选地还有数个光源)，可以以简单方式产生被施加到所述皮肤的辐射的强度分布，其同样对应于具有最大值和最小值的“辐射强度山脉(mountain range)”。

例如使用光学纤维或具有其它的光学设备，从一个光源或多个光源发出的辐射可以透射至具有不同透射***的光强度调制元件。

使用本发明可以在没有为此目的所需的多个光源的情况下将多个光点引入到皮肤之上或之中，并且还可以省去聚焦元件和有关光学器件的精细安排(参阅最初引用的本领域现有技术)。

根据本发明的强度调制元件实际上可以模拟多个光源，这样的多个光源在没有所述元件的情况下是需要的。

本发明还可以将所述强度分布图在宽范围之内适用到所需的医疗或美容应用。

本发明的例举性实施方案将根据附图更详细地阐明在下文中。显示的是：

图1示意性地显示用于皮肤光线疗法的装置的第一个例举性实施方案；

图2显示光强度调制元件及其对于辐射的作用的例举性实施方案；

图3显示具有附加功能的用于皮肤光线疗法的装置的另一个例举性实施方案；

图4A示意性显示纹身的去除；

图4B示意性显示根据图4A为了去除纹身的照射效果；和

图4C显示根据图4A和4B的纹身去除结果。

根据图1的光线疗法装置包括光源101，对其考虑上述产生辐射的装置。经由透射装置102，从光源101发出的光传送至在图1中示意性表示的光强度调制元件103。借助于该光强度调制元件103，在大面积上照射在该元件上的电磁辐射-例如，在数平方毫米或数平方厘米的区域中-空间调制它的强度，即，以三维“光强度山脉”的方式出现具有最大值和最小值的光强度分布图。

具有空间的、连续或离散变换光强度分布图的该辐射引入到皮肤之上或之中，例如引入到大约4mm的深度。光强度分布图的相邻的最小值和最大值的间距处在5μm和1000μm之间的范围内。

图2显示光强度调制元件203的例举性实施方案，例如，可以将其用于图1中的元件103。

在根据图2的例举性实施方案的情况下，从光源(图2中未显示)发出的辐射201在全部表面上撞击在具有大直径的光强度调制元件203上。所述元件203以中性滤光器(中性密度滤光器)的方式显示吸收所述光的颗粒。这些颗粒均匀分布在元件203之内。因此，在光通过元件203时，以对应于元件厚度的方式在光通过的位置吸收辐射。在所述位置的元件203越厚，在那里吸收的光越多。根据对应于在光通过的位置的元件203厚度的指数函数，所述吸收以一次近似发生。因此，辐射204离开光强度调制元件203的光强度分布图展现多个最大值和多个最小值。光强度的最大值206、208明亮地(白色)表示在图2中。相应地，强度调制的光204中的低强度区域表示得更深(灰色至黑色)。在光强度调制元件203特别薄的位置中，产生光强度最大值206、208。在元件203相对厚的位置中，或多或少显著的强度分布最小值产生为元件厚度的函数。各处，并且特别是在边缘区域-即，强度分布最大值206、208转换到强度分布最小值之处，强度改变不是急剧的而是连续和逐步的。这样一种转换区域是在图2中由210确定。在该区域中，光强度分布图根据连续函数改变，特别是，具有不超过80或优选75的梯度。根据本发明，在逐步的、连续转换情况下产生光强度分布图，即，强度梯度，所述转换比由聚焦透镜得到的光强度分布图更平滑，特别是在转换至强度最小值的区域中，比聚焦透镜的情况更不陡。关于这一点，显示强度最大值的治疗区域外的辐射强度未必必须减弱至“零”；相反地，在这些转换区域中，所述强度还可以展现小于最大强度10％乃至小于所述最大强度的5％或3％的相对低的值。

图2显示通过包括-即，特别是，所述光强度调制元件203的结构元件的截面。细节是示意性的；可以提供比所示的显著更多的最大值和最小值。在除所示的以外的截面中-即，例如，垂直于或相对于对应于图2结果的纸图像平面成角度的截面，即，光强度分布的最小值和最大值可以在顶视图形式(即沿辐射201方向的视图中)是基本上是圆的，即最大值和最小值以“光点”，或之中基本上没有光抵达皮肤的区域形式产生。强度最大值206、208之间的间距可以基本上大于光点的尺寸。例如，光点自身可以展现10μm至1000μm的直径。

以它的厚度，根据图2的光强度调制元件203限定对于皮肤产生的强度分布，即，对应于该位置，元件203的各自的局部厚度在每个情况中与辐射在皮肤上的强度成反比。

根据另一个例举性实施方案，根据图2的上述强度分布可以修改成这样的效果，其代替精确考察的连续转换，在边缘区域和转换到强度的最小值的区域中，提供强度的阶梯变化。优选提供转换区域中的多个阶梯。两个例举性实施方案(连续的和阶梯的)共同具有下列事实，即在其中照射转换到最小值的边缘区域中的强度改变，不使转换突然地从100％到最小值(例如，0％)，而是以所述方式逐渐地或以渐变方式改变。

对于光强度调制元件203，在修改根据图2描述的例举性实施方案中，可以变化构造。例如，数个偏振滤光器可以相继安置在辐射方向上，并且它们的相对角位可以以这样一种方式改变，即产生上述的光强度分布图。为此目的，借助于电压可调节的偏振滤光器也是可用的，然后其可以将光强度分布图简单适应于不同的医疗或美容应用。

还可以通过安置在载体中的非常小的晶体实现光强度调制元件203，所述晶体借助于不同的空间定向不同地反射辐射。

还可以提供具有不同的透射的半透射镜。同样地，考虑多种光可激发的介质，例如染料、荧光物质、气体、晶体、光学纤维，其例如借助于不均匀的浓度或组成，以上述方式产生光强度分布图，最大值和最小值之间间距的数量级从5μm到1000μm。

最终，还可以实现完全离散的光强度分布图，其中用光栅流畅转换(fluid transition)到非照射区域。

图3显示具有另外的功能元件的用于皮肤光线疗法的装置，其仅示意性表示在图中并且因此对于本领域技术人员各自是可获得的，但是其能够与根据本发明的装置相互作用而具有特殊优势。同样，根据图3的装置具有光源301和透射***302。在光进入光强度调制元件304的上游安置扫描仪303，所述光可以用扫描仪303指引到治疗区域上。

聚焦元件305位于元件304的光束路径下游。

关于要治疗的皮肤，可以提供冷却装置和/或超声波仪器和/或真空装置和/或用于皮肤变形的机械装置(例如，辊子)。这样的组件借助于方框示意性表示在图3中。另外，所述装置可以显示用于改善治疗区域视野的光学元件306。这些光学元件还可以提供用于获得治疗图像并且记录它的设备-例如，摄像机、放大镜、放大器、照相机、投影仪。另外，还可以提供设备307用于记录和用于分析所反射的辐射。同样地能够采用RF仪器308。具有限定强度分布的辐射被引入如上所述的皮肤中，改变皮肤关于RF辐射的吸收行为，因为皮肤温度的改变影响其阻抗。以这种方法，根据产生的光强度分布图，皮肤的限定区域可以被选择性加热，即，治疗。

还可以以手持仪器的形式提供所述的装置，特别是对应于图1和2，其能够***作外科医生舒服地操作。关于这一点，可以提供装置以便检测机头的移动并且特别是机头在皮肤上移动的速度。

根据图1至3描述的装置可以一般地用于烧蚀的和非烧蚀的应用。它们适合于消除病理性的或不合需要的皮肤损伤。特别是，在美容领域，可以以无瘢痕方式去除任何颜色的纹身以及皮肤中良性色素改变。该去除可以在下文中阐明：

如果足够强度的光强度(能流)供上述装置采用，则所谓微创伤口诸如“孔”被灼烧到皮肤中。身体功能对此反应为来自更深皮肤层的表面硬化。除天然的健康颜料之外，包含在该痂中的还有皮肤中色素改变的颜料或人为引入的纹身颜料。在短的愈合期以后，所述痂脱落，由此也去除了包含在那里的颜料。

使用上述装置，考虑到适合强度的调节，其它应用也是可以的，诸如上述皮肤复壮-即，特别是，皮肤不均匀性的折叠和区域的平滑化，孔隙尺寸的减小、组织的紧固(提升作用)和皮肤色素沉着的一般一致化。关于这一点能达到的效果全部归因于相同的愈合过程。

还可以治疗疣、痤疮和全部类型的瘢痕(肥厚性、萎缩性、营养性、痤疮瘢痕)。

另外的应用领域是光敏性皮肤病，诸如，例如，银屑病、白癜风、特应性皮炎、斑秃、蕈样肉芽肿病、褪色的瘢痕和条纹、扁平红苔癣，以及脉管损伤诸如，例如，玫瑰斑点(couperose)、毛细管扩张、血管瘤、葡萄酒色素斑、酒渣鼻和，此外，脂肪团。同样可能的是用于光辅助的毛发去除的应用。

此外，将可能作为下列应用，材料加工、为了明确标记和为了防止非法假冒产品的产品和元件的微刻，以及通过借助于激光的材料去除或加热的精细机械和电子元件和μm范围内的1D、2D、3D结构的产生。

在眼科学中，可以在角膜或在视网膜中产生精细的孔结构。类似地，当然，也适当加热这些结构中的组织。

在特别优选的方式中，为了去除色素沉着，可以采用已经描述的根据本发明的装置和方法。这将在下文中更详细地描述。

目标是在没有不合需要的副作用的情况下大量去除色素沉着。特别是，这样的不合需要的副作用是瘢痕、炎性后着色过度或着色不足。也避免具有感染风险的开放性伤口。也避免长的愈合时间。

使用上述装置和方法，这可以实现如下。

根据图4A，以产生具有所述类型的光强度分布图的光403的方式，通过光强度调制元件402以上述方式调制光401。该光辐射到皮肤404中。借助于小的圆形将在那里的颜料指示在图4A中。例如，具有1500nm和20,000nm之间波长的辐射被产生并且分成直径是10μm至1000μm的小点。关于这一点，所述点可以以重叠方式安置或也可以相互隔开，以便在所述点之间存在非照射的组织或仅轻微照射的组织。

使用该辐射，作为组织烧蚀的结果，例如，产生在表皮和真皮中的小通道或孔具有在10μm至1000μm范围内的直径。这些通道或孔延伸直到所述颜料，例如要去除的纹身。通道或孔外部的周围组织保持完好。

该状态示意性表示在图4B中。颜料被激光束部分直接地汽化，部分破裂成较小的颜料、并且部分经由产生的痂输送至皮肤表面。在数天以后，所述痂脱落，并且要去除的颜料也随着它消失。

图4C显示在这以后获得的状态，其中明显更少的颜料存在于皮肤406中。在另一个治疗周期中，类似于上述，还可以去除这些残留的颜料。

使用所述装置的上述过程可以不仅用于去除纹身，而且用于去除表皮的和真皮的色素损伤，诸如，例如，Ota痣、Ito痣和雀斑痣。

使用已经描述的技术，特别有利的是，可以去除任意的纹身颜色以及颜色组合，因为所述辐射不再必须为所述颜料所吸收。

已经描述的微孔的引入不引起可见的瘢痕，而正相反，在最坏的情况下引起不可见的微瘢痕。愈合时间也相对短。

着色不足和着色过度的风险是轻微的。借助于“伤口”的微小区域，保存皮肤对于感染的天然屏蔽功能，以致感染的风险相对轻微。

Claims (10)

1.具有至少一个光源(101)的用于皮肤光线疗法的装置，其特征在于，在从所述光源(101)发出的光的光束路径中安置至少一个强度调制元件(103)，所述强度调制元件(103)在所述皮肤(105)之上和/或之中产生具有多个强度最大值和多个强度最小值的光强度分布图，其中至少在所述多个强度最小值的区域中，所述光强度连续地或以阶梯形式逐渐改变，其中所述光强度调制元件(103)至少部分地由光吸收材料组成。

2.根据权利要求1或2之一的装置，其特征在于，所述光强度分布图的相邻最大值(206，208)的间距是5μm至1000μm。

3.根据权利要求1或2之一的装置，其特征在于，将单一光强度调制元件(103)安置在从所述光源(101)发出的光的光束路径中。

4.根据在前权利要求之一的装置，其特征在于，所述光强度调制元件显示两个或多个偏振滤光器，其相对角位在这样的范围之内变化，以致在靶区域中，所述光强度分布图显示多个最大值和多个最小值，所述最大值之间的间距在5μm至1000μm的范围内。

5.根据在前权利要求之一的装置，其特征在于，所述光强度调制元件显示两个或多个偏振滤光器，其相对角位能够借助于电信号而改变。

6.根据权利要求1至3之一的装置，其特征在于，所述光强度调制元件显示具有不同空间定向和/或尺寸的晶体。

7.根据权利要求1至3之一的装置，其特征在于，所述光强度调制元件显示具有不同透射的半透射镜。

8.根据权利要求1至3之一的装置，其特征在于，所述光强度调制元件显示不同的浓度和/或组成的不同的光可激发的介质。

9.根据权利要求1至3之一的装置，其特征在于，所述光强度调制元件是光栅。

10.用于去除皮肤色素沉着的装置，所述装置具有在一个或多个直径在10μm至1000μm的光点中用于生成波长在1500nm和20,000nm之间的光的器件，用于将这样的光点指引到所述皮肤上的器件，以便以这样的方式在其中产生多个微伤口，所述方式是生成所述伤口的光点之间的间距总计在5μm至1000μm，并且具有用于在所述光点边缘产生所述光强度的连续的和逐步的改变的器件(103)。

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