DE10136630A1

DE10136630A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Hitzezonen unter der Epidermis, unter anderem zur Beseitigung von Falten in dermatologischen Anwendungen, speziell von Gesichtsfalten

Info

Publication number: DE10136630A1
Application number: DE2001136630
Authority: DE
Inventors: Gernot K Brueck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2003-02-13

Description

Stand der Technik

Zur Beseitigung von Falten in der Haut, speziell im Gesicht, gibt es diverse medizinische Möglichkeiten. Auch eine physikalische Lösung wurde vor einiger Zeit vorgestellt. Hierbei wird der Umstand genutzt, dass eine durch lasergestützte Hitzeeinwirkung von 60° bis 80°C erzeugte Koagulations-Nekrose der oberen papillären Dermis zur Kollagen-Kontraktion und -Neubildung führt. Die dabei erzeugte Volumenzunahme durch die Vermehrung des kollagenen Bindegewebes führt zur Faltenstraffung, wodurch diese verschwinden. Die Vorteile gegenüber anderen bisher bekannten Verfahren sind eindeutig. Der einzige Nachteil ist die Notwendigkeit diese Behandlung in mehreren Sitzungen durchzuführen, um die Bindegewebsvermehrung in dem Umfang zu erreichen, dass die Faltenstraffung völlig ausgebildet wird und die Falte nicht mehr sichtbar ist.

Probleme

Da der Hitzeeintrag in die Haut über einen IR Laser erheblich ist, um die Dermis auf die erforderlichen Temperaturen von bis zu 80°C zu bringen und ohne Maßnahmen die Epidermis verbrennen würde, muss diese sehr stark gekühlt werden. Damit reduziert sich der Schmerz einerseits und andererseits wird die Epidermis weitgehend geschont. Die Kühlung geschieht, indem ein Kühlspray auf die zu behandelnde Fläche aufgesprüht wird. Damit auch keine Unterkühlung entsteht, wird die Oberflächentemperatur gemessen und danach dann der Kühlspray zugeführt. Eingesetzt wird dafür zur Zeit ein Nd : YAG Laser, aber auf der untypischen Wellenlänge von 1320 nm (statt 1064 nm).
Hierbei kann es zu Problemen kommen, indem die Kühlung nicht ausreichend erfolgt oder auch überkühlt wird. In beiden Fällen ist die Schädigung der Epidermis unvermeidlich.
Durch die Auftragung des Sprays wird der Laserstrahl, durch welchen der Hitzeeintrag geschieht, teilweise absorbiert und/oder gestreut. Dies geschieht dann primär im Faltenbereich, da sich speziell dort die Kühlflüssigkeit sammelt. Damit kann gerade bei tieferen Falten der notwendige Hitzeeintrag gestört werden.

Problemlösung

Ideal kann ein solches Verfahren angesehen werden, mit welchem der Hitzeeintrag in die Dermis erfolgen kann und dies möglich ist, ohne dass ein Schaden für die Epidermis erfolgt resp. erfolgen kann. Auch sollte auf störungsanfällige Einheiten verzichtet werden, die zwar zwingend notwendig sind, deren Versagen aber direkt zur Schädigung führt. Zusätzlich sollte es möglich sein, die Tiefe des Hitzeeintrags in gewissen Grenzen variieren zu können.
Je präziser der lokale Erhitzung ist und zwar sowohl in Hinsicht auf die räumliche Position des Wirkzentrums als auch in Hinsicht auf die zu erreichende Temperatur, um so einfacher lässt sich diese Methode allgemein anwenden.

Das "Soft Touch" Verfahren

Das erfindungsgemäße (Soft Touch) Verfahren erreicht es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung den Hitzeeintrag in die Haut ohne Schädigung der Epidermis zu erreichen. Die Basis des Verfahrens ist es, die Fläche der Einstrahlung stark zu vergrößern und damit die Belastung pro Fläche im gleichen Maße zurückzunehmen.
Durch die Ausrichtung der Strahlung zu der Stelle, in welcher die Temperaturerhöhung erfolgen soll, wird die Pulsenergie des Lasers trotz der vorherigen Strahlaufweitung und/oder Strahlumlenkung dorthin konzentriert.
Der Verlust durch Streuung ist bei jedem Verfahren gegeben, so dass sich hieraus keine negativeren Aspekte ergeben, als bei der Direkteinstrahlung. Auch bei der Einstrahlung des IR Lichtes über einen Laserstrahl ohne weitere Optiken ergeben sich Verluste und eine Deformierung des Strahls über die Streulichterzeugung.
Die Aufweitung des Strahls lässt sich über eine entsprechende Optik erreichen. Hier muss darauf geachtet werden, dass die entsprechenden Linsen für die IR Wellenlänge des Laserlichtes weitgehend entspiegelt sind, damit die Verluste niedrig gehalten werden können.
Ein stark aufgeweiteter Laserstrahl wird mittels einer konvexen Linse kurz über der Haut auf die Stelle der Dermis fokussiert, über welcher sich die Falte befindet. Durch entsprechende Abstandshalter wird gewährleistet, dass der Fokuspunkt sich an der gewünschten Stelle unter der Haut befindet. Ein Lichtstrahl, geleitet durch eine Lichtleitfaser, welche sich z. B. in einer Bohrung im Zentrum der Linse befindet, dient als Zieleinrichtung.
Eine Alternative ist die Aufteilung des Laserlichtes auf mehrere Faseroptiken, welche dann so angeordnet sind, dass das IR Nutzlicht über verschiedene Winkel auf die zu erhitzende Stelle unter der Epidermis gerichtet sind.
Auch diese einzelnen Strahlenbündel können vorher aufgeweitet werden und dann auf den Zielpunkt hin fokussiert werden.
Hier ist dann optimal, wenn die einzelnen Strahlenbündel in einem bestimmten zeitlichen Abstand aktiviert werden, womit die Zeit der Belastung pro Hautsegment kurz gehalten werden kann. Dadurch wird erreicht, dass sowohl die Epidermis nicht geschädigt wird, als auch der Schmerz minimiert wird. Wobei festgehalten werden kann, dass die Schmerzerzeugung im gleichen Maße ansteigt, wie die Epidermis geschädigt wird.
Eine weitere Möglichkeit der Reduktion der Hautbelastung ist die zeitlich versetzte Einstrahlung. Hier wird der Laserstrahl durch eine rotierende Spiegelanordnung rund um die Behandlungsstelle geführt, wobei die Zeit eines Umlaufs der Pulsdauer entsprechen sollte, um eine gleichmäßige Verteilung der Pulsenergie zu erreichen.
Auch lässt sich die Fläche, auf welcher das IR Licht auftrifft, dadurch vergrößern, indem der Strahl vorher aufgeweitet wird und dann zum Zielpunkte hin fokussiert wird.
Eine Lichtleitfaser im Zentrum des aufgeweiteten Strahls oder eine kleine Lampe mit einer fokussierten Abstrahlung in Verbindung mit einem Abstandshalter gewährleisten die präzise Ansteuerung der Pulsenergie auf die zu erhitzende Stelle hin.

Beschreibung

Anhand der Fig. 1 bis 5 wird das erfindungsgemäße Verfahren dargestellt und dazu gehörende, mögliche Ausprägungen von Vorrichtungsformen dargestellt.
In den Fig. 1 bis 5 werden die folgenden Einzelheiten dargestellt:
In Figur wird die Haut im Querschnitt gezeigt, wobei sich die Hautfalte aus Hornhaut 2 und Epidermis 4 tief in die Dermis 3 hineinsenkt.
Beim bekannten Verfahren strahlt das Laserlicht 6, welches aus der Zuführungsfaser 5 des Lasers tritt auf die Hautfalte und heizt das darunter liegende Gewebe 7 auf. Zur Schonung der Epidermis wird aus einer Düse 8 ein Kühlmittel 9 auf die bestrahlte Falte geleitet.
Die Entlastung der Epidermis zeigt die Fig. 3, in welcher die folgende Einzelheiten dargestellt sind: Aus z. B. zwei Faseroptiken 15 treten die Lichtstrahlen 16 und treffen seitlich der Falte auf der Haut auf und schneiden sich im Bereich 13 der Dermis. Hierdurch wird die gewünschte Überhitzung 14 erreicht. Auch hier werden die Flächen, auf denen das Licht auftrifft gekühlt. Aus der Kühlmittelleitung 10 werden über Verzweigungen 11 Kühlmittelströme 12 auf die bestrahlten Areale geleitet.
Eine Alternative zeigt die Fig. 4, in welcher die folgenden Einzelheiten dargestellt sind: Der Laserstrahl wird in einer Aufweitungsoptik 17 aufgeweitet. Der aufgeweitete Lichtstrahl 18 wird dann oberhalb der Haut mit der Sammellinse 20 auf die zu erhitzende Stelle 21 der Dermis fokussiert und die gewünschte Erhitzung findet unterhalb der Falte 22 statt.
Eine variablere Ausprägung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird in Fig. 5 dargestellt, wobei die folgenden Einzelheiten gezeigt werden: Der Laserstrahl 24 wird durch die Eingangsöffnung 23 geleitet und trifft auf den Umlenkspiegel 26. Eine Befestigungsarm 25 hält die Aufnahme 27 für den weiteren Umlenkspiegel 28. Hierdurch wird der Laserstrahl auf die Aufheizzone 31 gelenkt. Eine optionale Linse 29 fokussiert den Strahl, sofern er vorher aufgeweitet wurde, wobei die Fokussierung auch auf die Aufheizzone 31 eingerichtet ist. Die beiden Umlenkspiegel 26 und 28 bewegen sich mit dem Befestigungsarm 25 und dem Aufnahmegehäuse 27 und eventueller Linse 29 um die Rotationsachse 32. Eine in der Rotationsachse befestigte Lampe 30 strahlt auf den Punkt der Haut, unter welcher die Hitze erzeugt wird.

Claims

1. Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Hitzezonen unterhalb der Epidermis, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstrahlbereiche durch entsprechende Maßnahmen vergrößert werden und das Licht auf die Hitzezonen konzentriert resp. fokussiert wird und die Epidermis dabei geschont wird.

2. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergrößerung der Fläche, auf welcher das Licht auf die Haut trifft, dadurch geschieht das der Lichtstrahl ein- oder mehrmals aufgetrennt wird und dann alle die so entstandenen Lichtstrahlen auf die Hitzezone hin gerichtet werden.

3. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergrößerung der Einstrahlfläche mittels einer Aufweitungsoptik geschieht und die Fokussierung auf die Hitzezone hin mit einer Sammellinse durchgeführt wird.

4. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussierung des aufgeweiteten Strahls mit einem Hohlspiegel erfolgt.

5. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auch die aufgetrennten Lichtstrahlen aufgeweitet sind und jeweils zur Hitzezone hin fokussiert werden.

6. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen aufgetrennten Lichtstrahlen zeitlich unterschiedlich aktiviert werden.

7. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Lichtquelle austretende Lichtstrahl durch Umlenkspiegel aufgetrennt wird und dann auch wieder mit Umlenkspiegel zur Hitzezone geleitet wird.

8. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit aus Umlenkspiegeln und dazugehöriger Aufnahmen um eine Achse, die zur Hitzezone zeigt, rotiert wird.

9. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der durch Umlenkspiegel geleitete Lichtstrahl vorher aufgeweitet wurde und zur Hitzezone hin mit einer Sammellinse oder einem Hohlspiegel fokussiert wird.

10. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Lichtquelle um einen IR-Laser handelt.

11. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Laser um einen Nd : YAG Laser handelt, vorzugsweise mit der Wellenlänge 1064 oder 1320 nm.

12. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hitzezone durch entsprechende Maßnahmen anvisiert werden kann, z. B. durch das Licht aus einer Lichtleitfaser oder eine separate, kleine Lichtquelle.

13. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteintrittsflächen zusätzlich durch Kühlmittel gekühlt werden, vorzugsweise durch einen Luftstrom.

14. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die sequentielle Einstrahlung in der Weise erfolgt, üass während eines Lichtpulses oder Lichtpulssequenz die gesamte mögliche Fläche bedient wird.

15. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstrahltiefe im Rahmen des Möglichen einstellbar ist.