JP2002514481A - 皮膚の選択的光加熱分解 - Google Patents

皮膚の選択的光加熱分解

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Abstract

(57)【要約】 【課題】周囲の健康な組織に損傷を与えることなしに乾癬のような目標物を破壊することのできる選択的光加熱分解のための装置が提供される。 【解決手段】皮膚内部の目標組織の選択的光加熱分解のための装置であって、開口部が皮膚に接触して置かれるときに空気のボリューム（volume）を取り囲む空洞を形成する、前記開口部を持つ筐体と、加熱された空気によって皮膚に熱が伝達されるように、空気のボリュームを加熱する、前記筐体内部に配置された、パルスを発生できる熱源と、前記目標組織を選択的に加熱する為に、狭帯域電磁放射を皮膚に照射する、前記空洞内に配置された狭帯域電磁放射の、パルスを発生できる発生源とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、皮膚科外科学に関し、より詳細には、現在知られている方法では周
囲の健康な組織に損傷を与えることなしに破壊できないほど大きな静脈瘤のよう
な目標物、そしてプラーク乾癬（ plaque psoriasis）のような目標物を破壊す
ることを可能にする、選択的光加熱分解（selective Photothermolysis）の装置
及び方法に関する。
【０００２】 ［発明の背景］ 選択的光加熱分解は、Andersonとparrishによって１９８３年（“Selective P
hotothermolysis: Precise Microsurgery by Selective Absorption of Pulsed
Radiation”, Science, Vol. 220, pp. 524-527）に紹介された、周囲の健康な
組織へのダメージを最小限としつつ、皮膚上の又は皮膚に近い、病気の又は目障
りな何らかの組織を破壊する為の外科的な方法である。破壊される組織は、周囲
の組織よりも電磁放射のいくつかの波長において光学的吸収が非常に大きいこと
によって特徴付けられなければならない。その方法は、目標物及び周囲の組織を
、目標物によって優先的に吸収されるパルス電磁放射、通常は可視放射、によっ
て照射することから成る。パルスのエネルギー及び継続時間は、目標物のたん白
質が凝固する温度である約７０℃から約８０℃の間にまで目標物が加熱される程
のものである。目標物が、入射する放射を周囲の組織よりも非常に強く吸収する
ので、周囲の組織はほんのわずかしか加熱されない。
【０００３】 通常、光源は、例えば閃光パルス色素レーザーのようなレーザー装置である。
レーザー源は、本質的に単一波長であるという特長を持つ。例えばGustaffsonに
よる特許公開WO 91/15264に述べられているように、他の光源は、狭帯域フィル
タと共に用いられる広い帯域の光源を含む。“Photoderm-VL”と呼ばれるほぼ同
等のデバイスが、ESC Medical Systemsによって製造されている。
【０００４】 選択的光加熱分解に関する適した目標物は、あざ、ポートワイン母斑（port-w
ine stains）、クモ状静脈（spider veins）、及び静脈瘤を含み、これら全ては
、酸化ヘモグロビンを含有する赤血球の濃度が高いために、周囲の組織よりもか
なり赤くなる傾向がある。AndersonとParrishは、５７７ナノメートルの吸収バ
ンドの酸化ヘモグロビンに対応する５７７ナノメートルの波長の光を用いた。そ
の後、５８５ナノメートルが、使用するのにより効果的であることが確認された
（Tian, Morrison, 及びKurban, “585nm for the Treatment of Port-Wine Sta
ins”, Plastic and Reconstructive Surgery, vol. 86 no. 6 pp. 1112-1117）
。
【０００５】 パルス継続時間に関する制約条件は、周囲の組織が凝固を始める点にまで加熱
されてはならないことである。目標物が加熱されるとき、熱は目標物からより冷
たい周囲の組織に拡散する。周囲の組織を損傷の点にまで加熱させないでおく為
に、パルス幅は、ほぼ目標物の熱の緩和時間に維持されなければならない。あざ
、ポートワイン母斑、及びクモ状静脈のような比較的小さな目標物に対して、通
常のパルス幅は、何百マイクロセカンドの大きさである。静脈瘤に対しては、ミ
リセカンドのオーダーのパルス幅が用いられるべきである。
【０００６】 選択的な光加熱分解による静脈瘤の取り扱いでは厄介な問題が起きる。静脈瘤
を取り囲んでいる普通の組織は、入射する放射を吸収するが、静脈瘤よりもかな
り小さくて、熱の緩和時間が非常に短い別の血管、とりわけ、毛細血管を含む。
したがって、これら別の血管から周囲の組織に拡散する熱は、ややもすると周囲
の組織をそれによって傷になるような損傷の点にまで加熱する。近年、乾癬の皮
膚組織を処置するためにも選択的光加熱分解が用いられている。
【０００７】 乾癬は、銀白の薄片で覆われた炎症の腫れた皮膚の病巣として最も一般的に発
生する、接触感染性ではない皮膚疾患である。この最も一般的なタイプの乾癬は
、“プラーク乾癬（plaque psoriasis）”と呼ばれている。
【０００８】 乾癬は、多くの様々なタイプや重さの度合いになる。異なるタイプの乾癬は、
膿のようなふくれ（膿疱性乾癬）、ひどい皮膚のはがれ（紅皮乾癬）、しずくの
ような点（滴状乾癬）、及びなめらかに炎症した病巣（インバース乾癬（invers
e psoriasis））のような特徴を示す。乾癬のひどさの程度は、３つの重要なカ
テゴリー（軽度、中度、重度）に分けられる。
【０００９】 皮膚細胞は、２つの可能性のあるプログラム（通常の成長、傷の治癒）に従う
ように設定される。通常の成長のパターンでは、皮膚細胞は基底細胞層内で作ら
れ、それから表皮を経て、皮膚の最も外側の層である角質層になる。死んだ細胞
は、新しい細胞がつくられるのとほぼ同じ割合で皮膚から脱落し、バランスを維
持する。この通常の過程は、細胞が生まれてから死ぬまでの約２８日である。
【００１０】 皮膚が傷つけられると、再生成熟としても知られる傷治癒プログラムが引き起
こされる。理論的には取って代わって傷を回復させるために、細胞はかなり早い
速度でつくられる。また、増加した血液供給と、集中した炎症もある。多くの点
で、乾癬の皮膚は、傷が治癒したり又は感染のような刺激に対して反応する皮膚
に類似する。
【００１１】 病巣の乾癬は、他の成長プログラムでの細胞成長によって特徴付けられる。乾
癬の病巣に傷が無くても、ケラチノサイトとも呼ばれる皮膚細胞は、あたかもあ
るようにふるまう。これらケラチノサイトは、通常の成長プログラムから再生成
熟に転換する。細胞は、生成されてわずか２〜４日で表面に押し上げられ、皮膚
は十分に早く細胞を落とすことができない。過剰な皮膚細胞が盛り上がり、鱗片
状の病巣を形成する。通常、病巣を覆っている白片（“プラーク（plaque）”と
呼ばれる）は、死んだ細胞から構成されており、病巣の赤味は、急速に***する
細胞の領域への増加した血液供給が原因である。
【００１２】 ［発明の概要］ 本発明のいくつかの好ましい実施形態にしたがって提供される、周囲の組織内
部の目標物についての選択的光加熱分解の方法及び装置は、(a)目標物と周囲の
組織をおよそ標準の体温より上に加熱することと、(b)目標物を約７０℃から８
０℃の間まで加熱することとを含む。
【００１３】 本発明のいくつかの好ましい実施形態にしたがって、周囲の組織内部の目標物
の選択的光加熱分解のための装置が提供される。好ましくは、この装置は、(a)
周囲の組織を対流又は伝導によって第１の温度にまで加熱するヒーターと、(b)
少なくとも１つの狭帯域の又は実質的に単一波長の電磁放射のパルスを生成する
電磁パルス発生器とを含み、前記少なくとも１つのパルスのそれぞれは、前記広
帯域電磁放射と実質的に同時に存在する。
【００１４】 本発明の方法及び装置は、暖かい物体から冷たい物体への熱拡散の速度はこれ
らの物体間の温度勾配に比例する、という事実に基づく。したがって、標準の体
温よりも高くしかし損傷を起こすほどまで十分には高くない温度にまで周囲の組
織を加熱し、そして唯一目標物を凝固の点にまで加熱することは、一方では、目
標物と周囲の血管の間、他方では、目標物と他の周囲の組織との間の温度勾配は
、周囲の組織が損傷されないほどに十分に小さい、という環境をつくり出す。本
発明の文脈の中で“標準の体温よりも高い”とは、少なくとも約４０℃であるが
、好ましくは約５５℃から約６５℃の間である温度を意味する。さらに、目標物
はより高い初期の温度から加熱されるので、目標物を加熱するために用いられる
狭帯域光のパルスは、従来技術におけるよりも低い出力であっても良く、また短
い継続時間であっても良い。
【００１５】 本発明の装置は、最初に、伝導された又は熱源からの対流によって伝達された
熱を用いて周囲の組織を加熱することによりこの目的を達成する。熱を発生する
ための好ましい装置は、キセノンアーク燈のような高輝度ランプである。この装
置は、ランプからの光（熱）をパルスにする為の機構を含んでいることが好まし
い。好ましくは、ランプからの熱は、皮膚の表面を取り巻く空気を第１の温度に
まで加熱する。一般にこのことは、皮膚の温度の一定の増加を引き起こす、熱源
と皮膚との間の温度勾配を生じさせるであろう。皮膚が望ましい温度にまで達し
たとき、処置されている組織を優先的に加熱するために、狭帯域放射がオンされ
る。
【００１６】 目標物を加熱するために用いられる実質上の放射を発生させるための２つの好
ましい手段がある。第１番目は、好ましくは約５７０ナノメートルから約６１０
ナノメートルの間の波長である、所望の波長で動作するレーザーである。第２番
目は、狭帯域フィルタ又はモノクロメーターのように、高輝度ランプからの光を
適切な波長選択デバイスに通すことである。
【００１７】 本発明の装置は、狭帯域パルスを加熱に同期させ、それによって、目標物をさ
らに加熱するために放射パルスがオンされる前に周囲の組織が十分に加熱されて
いることを保証し、また、周囲の組織が冷やされる機会を持つ前に目標物がさら
に加熱されることを保証する。一般的に言えば、このことは、広帯域電磁放射が
パルスにされるならば、それぞれの放射パルスは実質的に広帯域のパルスと同時
発生となることを意味している。ここで用いられる“実質的な同時発生”とは、
放射パルスが、広帯域パルスがオンである間であるか、又は広帯域パルスがオフ
された後の実質的直後かのどちらかでオンされることを意味している。
【００１８】 皮膚の過度の加熱を避けるために、加熱された空気が物体の近辺から取り除か
れ、そしてオプションとして皮膚が冷やされることが好ましい。
【００１９】 したがって本発明の好ましい実施形態にしたがって提供されるのは、皮膚内部
の目標組織の選択的光加熱分解のための装置であって、本装置は、 開口部が皮膚に接触して置かれるときに空気のボリューム（volume）を取り囲
む空洞を形成する、前記開口部を持つ筐体と、 加熱された空気によって皮膚に熱が伝達されるように、空気のボリュームを加
熱する、前記筐体内部に配置された、パルスを発生できる熱源と、 前記目標組織を選択的に加熱する為に、狭帯域電磁放射を皮膚に照射する、前
記空洞内に配置された狭帯域電磁放射の、パルスを発生できる発生源とを含む。
【００２０】 前記パルスを発生できる熱源は、該熱源と前記皮膚の間の空気に温度勾配を形
成することが好ましい。
【００２１】 前記装置は、前記皮膚の温度を検出する為の、前記筐体に取り付けられる検出
ユニットを含むことが好ましい。好ましくは、前記検出ユニットは、前記皮膚の
温度を検出する為の少なくとも１つの光センサを含み、前記少なくとも１つの光
センサは前記筐体の下に位置する前記皮膚の部分が発した赤外線を、好ましくは
前記筐体のアパーチャ内に取り付けられた光学素子を介して受け、前記赤外線の
強度を検出し、前記強度を示す信号を前記コントローラに提供する。本発明の好
ましい実施形態において、前記少なくとも１つの光センサは、赤外光検出フォト
ダイオードを含む。代替として又は追加として、前記検出器ユニットは、前記皮
膚の温度を検出すべく前記皮膚に接触する為の、及び、前記温度を示す信号を前
記コントローラに提供する為の、少なくとも１つの接触温度センサを含む。前記
少なくとも１つの接触温度センサは、サーミスタを含むのが好ましい。
【００２２】 本発明の好ましい実施形態において、前記装置は、 前記検出された温度に応じて前記熱源及び前記電磁放射の発生源の活性化のシ
ーケンスを調整する為に、前記熱源及び前記電磁放射の発生源を制御するコント
ローラユニットを含む。
【００２３】 好ましくは、前記コントローラユニットは、前記熱源及び前記狭帯域電磁放射
の発生源全ての活性化のタイミング及び継続時間を調整する為の複数の処置パラ
メータから選択された、少なくとも１つの処置パラメータを決定するデータを受
信することのできるデータ入力を有する。
【００２４】 本発明の好ましい実施形態において、前記装置は、前記皮膚の過度の加熱を防
ぐ為に、前記筐体に取り付けられ、前記コントローラによって前記筐体内部によ
り冷たい気体を注入することを制御可能に制御され、前記空気のボリュームの温
度よりも低い温度を持つ空気で、前記熱源によって加熱された前記空気のボリュ
ームを置き換えるポンプを含む。前記ポンプは、前記熱源が作動された後、前記
皮膚があらかじめ決定された温度に達したときに、前記コントローラによって活
性化されるのが好ましい。好ましくは、前記コントローラユニットは、前記熱源
及び前記狭帯域電磁放射の発生源の活性化のタイミング及び継続時間を調整する
為の複数の処置パラメータから選択される、少なくとも１つの処置パラメータを
決定することができる。
【００２５】 本発明の好ましい実施形態において、前記コントローラユニットは、前記複数
の処置パラメータが格納される着脱可能な記憶デバイスを含み、前記着脱可能な
記憶デバイスは接続を切ることができ、且つ、前記記憶デバイスを前記コントロ
ーラに再接続するのに先立ち、前記複数の処置パラメータの少なくとも１つの値
を変更する為に前記コントローラから取り外すことができる。好ましくは、前記
記憶デバイスは、フラッシュメモリデバイス、磁気バブルメモリデバイス、ＥＰ
ＲＯＭメモリデバイス、ＥＥＰＲＯＭメモリデバイス、光学記憶装置、光磁気記
憶装置、及び磁気記憶装置から選択される。
【００２６】 本発明の好ましい実施形態において、前記装置は、前記皮膚の過度の加熱を防
ぐ為に、前記筐体に適切に取り付けられ、且つ前記コントローラによって前記皮
膚の冷却を制御可能に制御される冷却ユニットを含む。前記冷却ユニットは、前
記熱源が起動された後、前記皮膚があらかじめ決定された温度に達したとき前記
コントローラによって活性化されることが好ましい。
【００２７】 本発明の好ましい実施形態において、前記熱源及び前記狭帯域放射の発生源は
実質的に同時に活性化される。
【００２８】 本発明の好ましい実施形態において、前記狭帯域放射の発生源は前記皮膚温度
があらかじめ決定された温度に達したとき前記コントローラによって活性化され
、該あらかじめ決定された温度は４０℃を超える。前記あらかじめ決定された温
度は、約５５℃から６５℃の間であることが好ましい。
【００２９】 本発明の好ましい実施形態において、前記コントローラは、目標温度が約７０
℃から約８０℃の間に達したとき前記狭帯域放射の発生源を中断させる。
【００３０】 好ましくは前記装置は、前記熱源、前記電磁放射の発生源、及び前記コントロ
ーラに通電する為の少なくとも１つのエネルギー源を含む。前記少なくとも１つ
のエネルギー源は電気的なエネルギー源であることが好ましい。前記少なくとも
１つのエネルギー源は、少なくとも１つの電池、少なくとも１つのキャパシタ、
及び電子制御回路を含むことが好ましい。代替として、前記少なくとも１つのエ
ネルギー源は、直流供給動作の電源、少なくとも１つのキャパシタ、及び電子制
御回路を含む。
【００３１】 本発明の好ましい実施形態において、前記空洞は、前記皮膚への開口部を除い
て密封された空洞である。
【００３２】 本発明の好ましい実施形態において、前記熱源は、前記皮膚の部分に照射する
為のパルス光も供給する。前記筐体はさらに、前記パルス広帯域光及び狭帯域電
磁放射を反射する為の反射体を含むことが好ましい。好ましくは、前記筐体の少
なくとも一部分は、前記パルス広帯域光及び前記狭帯域電磁放射を反射する為の
、高い反射率を有する金属の層でコーティングされている。前記パルス光は、広
帯域パルス光であることが好ましい。
【００３３】 本発明の好ましい実施形態において、前記熱源は、フラッシュランプ又はアー
ク放電ランプである。本発明の好ましい実施形態において、前記フラッシュラン
プは、ガラスキセノンランプである。
【００３４】 本発明の好ましい実施形態において、前記フラッシュランプは石英キセノンラ
ンプであり、前記装置はさらに、前記パルス広帯域光のあらかじめ設定された部
分を吸収する為の、前記筐体に取り付けられ且つ前記フラッシュランプと前記開
口部の間に配置されるフィルタを含み、前記あらかじめ設定された部分は前記皮
膚に有害であろう紫外光範囲内の放射を含む。
【００３５】 前記フラッシュランプは使い捨て式であるのが好ましい。 本発明の好ましい実施形態において、前記狭帯域電磁放射の発生源は、フラッ
シュランプ又はアーク放電ランプ、及び前記目標組織によって選択的に吸収され
る狭帯域電磁放射を発生する為に、前記筐体に取り付けられ且つ前記フラッシュ
ランプと前記開口部の間に配置される、前記パルス広帯域光のあらかじめ設定さ
れた部分を吸収する為のフィルタを含む。
【００３６】 本発明の好ましい実施形態において、前記狭帯域電磁放射の発生源は、波長５
５０から６１０ナノメートルの間の放射を発する。
【００３７】 本発明の好ましい実施形態において、前記筐体はさらに、前記皮膚と前記熱源
の間に配置される密封された空洞を形成する為の、前記開口部の周縁に沿って前
記筐体に取り付けられる密封ガスケットを含む。好ましくは、前記装置は、エク
ステンション（extension）を含み、前記エクステンションは、前記開口部に取
り付けられる第１の端部と前記皮膚上に置くことのできる第２の端部を有し、前
記エクステンションは、それを通して前記皮膚の処置のための領域の範囲を定め
る開口を有する。 前記筐体は断熱材で作られているのが好ましい。 前記装置は、手のひらに収まるのが好ましい。
【００３８】 ［好ましい実施形態の詳細］ 本発明は、比較的大きな外科的な目標物の選択的光加熱分解のための方法及び
装置に関する。特に、本発明は、周囲の健康な組織に対する損傷を最小限としつ
つ、静脈瘤や同様の病気の又は目障りな組織を除去するために用いることができ
る。本発明は乾癬の処置にも用いることができる。
【００３９】 本発明にしたがう選択的光加熱分解のための方法及び装置の原理と動作は、図
面とそれに付随する記述によってより良く理解されるであろう。
【００４０】 さて図面を参照すると、図１は、本発明の装置についての好ましい実施形態の
模式図である。高輝度ランプ１０は、広帯域（白色）光１４の発生源として機能
する。ランプ１０はあらゆる方向に光を発するので、放射線状の反射器１２と凹
面レンズ１６が広帯域光１４を平行光にするために提供され、それにより、ラン
プ１０によって放出されるほぼ全てのエネルギーが、目標物と周囲の組織に向け
られる。レーザー装置２０は、さらに目標物と周囲の組織に向かって、好ましく
は５８５ナノメートルの実質的に単一波長の光２４を放出する。コントロールシ
ステム３０は、ランプ１０とレーザー装置２０に電力を供給し、さらに、図２に
示されるパルスのスケジュールにしたがってランプ１０及びレーザー装置２０を
オン及びオフする。
【００４１】 ランプ１０はキセノンアーク燈であるのが好ましい。レーザー装置２０は、例
えばWayland MAのCandela Corporationによって製造されるScleroLASERのような
閃光パルス色素レーザーであるのが好ましい。
【００４２】 図２は、図１の装置のパルスのスケジュールを示している。図２の実線は、広
帯域光１４のパルスの継続時間及び輝度を表している。図２の破線は、単一波長
光２４のパルスの継続時間及び輝度を表している。広帯域光１４は時刻Ｔ０でオ
ンされ、目標物及び周囲の組織を約６０℃にまで加熱する為に、時刻Ｔ２まで十
分に長くオン状態で維持される。周囲の組織の温度が望ましい最終値に近づくと
、単一波長光２４が時刻Ｔ１にオンされ、目標物の凝固を生じさせるのに十分な
長さであるが周囲の組織を損傷させるには十分な長さでない、時刻Ｔ３までオン
状態で維持される。単一波長パルスの継続時間は、約０．１ミリセカンドから約
１０ミリセカンドの間であるのが好ましい。
【００４３】 図３は、本発明の装置の別の好ましい実施形態の模式図である。この実施形態
において、ランプ１０は、目標物及び周囲の組織に入射する広帯域放射と単一波
長放射の両方の光源としての役割を果たす。この実施形態において、メカニカル
シャッタ３２は、広帯域光１４を交互にブロックし及び通過させる役目を果たし
、したがって装置から出てくる光をパルスにする。白色部分３６と着色部分３８
の２つの部分を持つ回転円形フィルタ３４は、シャッタ３２を通過した広帯域パ
ルスにフィルタをかける役割を果たす。白色部分３６は、全ての波長を実質的に
同じ程度減衰させ、それにより、目標物と周囲の組織を約６０℃にまで加熱する
ための適切な輝度と継続時間の広帯域パルスを提供する。着色部分３８は、波長
５８５ナノメートルに中心を置く狭いスペクトルバンドの光を除いた全ての光を
減衰させる。コントロールシステム３０は、図４のパルスのスケジュールにした
がう光パルスを提供する為に、シャッタ３２とフィルタ３４の動きを同期させる
。
【００４４】 なお、図３においてランプ１０は、目標物を凝固させる為に５８５ナノメート
ル付近で十分なスペクトル出力を供給しなければならないので、ランプ１０は、
図１の実施形態におけるよりも図３の実施形態においての方がかなり強力でなけ
ればならない。この実施形態においてフィルタ３４の白色部分３６が必要とされ
るのはこういう理由からである。
【００４５】 図４は、図３の装置のパルスのスケジュールを示している。図２におけるよう
に、実線は広帯域パルスを表し、破線は単一波長のパルスを表す。時刻Ｔ０で、
フィルタ３４は白色部分３６が広帯域光１４の光路になるように位置づけられた
状態で、シャッタ３２が開かれ、広帯域光１４が白色部分３６を通過し及び減衰
されることが可能になる。フィルタ３４は、着色部分３８が広帯域パルス１４を
さえぎり始める時刻Ｔ１まで回転される。時刻Ｔ２では、広帯域光１４の全てが
着色部分３８を通過しており、それにより装置から出る光は実質的に単一波長で
ある。時刻Ｔ３では、シャッタ３２が閉じ、単一波長のパルスを終了させる。
【００４６】 図５は、図３の装置の変形の模式図である。図５の装置において、可動ミラー
４０が、シャッタ３２を通過した光を固定ミラー４１及びモノクロメーター４２
へ偏向させるために備えられる。図５の装置は、再び、実線が広帯域パルスを表
し、破線が単一波長のパルスを表す、図６のパルスのスケジュールにしたがうパ
ルスを生成する。時刻Ｔ０においてミラー４０が退けられた状態でシャッタ３２
が開かれ、広帯域光１４が減衰フィルタ４４を通過し、それから目標物及び周囲
の組織へ向かうのを可能にする。フィルタ３４の白色領域３６のように、減衰フ
ィルタ４４は全ての波長を実質的に同じ程度減衰させ、目標物と周囲の組織を約
６０℃まで加熱するために適切な継続時間と輝度の広帯域パルスを提供する。時
刻Ｔ１でミラー４０は、広帯域パルスを終了させ、そして広帯域光１４がミラー
４１を介してモノクロメーター４２を通過するように広帯域光１４を偏向させる
位置に移動され、それにより単一波長のパルスが開始する。したがって、単一波
長のパルスは、広帯域パルスの終了後、実質的に即時に開始する。モノクロメー
ター４２は、好ましくは波長５８５ナノメートルに中心を置く狭いスペクトルバ
ンドの光のみを目標物に伝える。時刻Ｔ２において、シャッタ３２が閉じ、単一
波長のパルスは終了する。
【００４７】 なお、図１−６の実施形態は、１９９８年６月２日に発行された米国特許5,75
9,200に記述されている。
【００４８】 本発明が関連する現在知られた方法よりもかなり安い費用で、静脈瘤や乾癬を
処置するために、本発明の追加の実施形態を構成することができる。
【００４９】 参照はこれから、本発明の装置についての別の好ましい実施形態にしたがう、
熱源と狭帯域電磁放射の発生源とを有する、選択的加熱分解のための装置５０を
表す模式的な断面図である図７に進む。
【００５０】 装置５０は、耐熱プラスチック、セラミック材料、又は他のあらゆる適切な断
熱材料のような、断熱材料でできた筐体５２を含む。筐体５２は、例えば皮膚の
表面６０のような、処置される組織の表面上に置くことのできる開口５３を有す
る。筐体５２の内側の表面５２Ａは、細かく砕かれた酸化チタンのような、ほぼ
完全な反射率の拡散反射コーティングで覆われていることが好ましい。代替とし
て又は追加として、以下に表されるように、筐体内部で生成された電磁放射を皮
膚６０に向けて反射するために、適切に形作られた反射器（不図示）を筐体５２
に取り付けても良い。
【００５１】 装置５０は、装置５０の開口５３が皮膚上に配置されたときに皮膚６０との接
点を密封するための、柔らかいゴム又は同様なものから成る密封ガスケット５４
を含むのが好ましい。筐体５２が皮膚に軽く押し付けられるとき、密封された空
洞５７が形成される。密封された空洞５７は、皮膚６０と筐体５２で囲まれた空
気のボリューム（volume）を含む。
【００５２】 筐体５２の上部には、熱源５１と狭帯域放射５９とが含まれているのが好まし
い。筐体５２から伸びたセパレータ５２Ｂは、放射源５９から熱源５１を分離す
る。熱源５１と放射源５９は、断面が長方形又は楕円であるか、又は、他のどの
ような好適な断面又は形状であっても良い。熱源５１は、好ましくはランプ６２
を含み、好ましくは筐体５２に取り付けられ、そしてフィルタ５６は筐体５２と
セパレータ５２Ｂに取り付けられるのが好ましい。
【００５３】 ランプ６２は、あらゆる好適なフラッシュランプ、又はThe Electronic Goldm
ine, AZ, USAから市販されている石英キセノンランプG5109型のような気体放電
アーク灯であっても良い。フィルタ５６は、パルスを出すフラッシュランプ６２
によって生成された広帯域放射の無害な部分を通過させると同時に、フラッシュ
ランプ６２によって生成された有害な紫外線放射をフィルタリングするのに適し
たあらゆるフィルタであって良い。例えば、フィルタ５６は、Andover Corporat
ion, NH, USAから市販されている長波通過フィルタ450FH90-25型で良い。
【００５４】 放射源５９は、好ましくは筐体５２に取り付けられたランプ６４と、好ましく
は筐体５２とセパレータ５２Ｂとに取り付けられたフィルタ５８を含むのが好ま
しい。ランプ６４は、あらゆる好適なフラッシュランプ、又はThe Electronic G
oldmine, AZ, USAから市販されている石英キセノンランプG5109型のような気体
放電アーク灯であって良い。フィルタ５８は、目標組織によって選択的に吸収さ
れる、電磁放射の好適な狭い帯域のみを通過させると同時に、ランプ６４によっ
て生成される電磁放射のかなりの部分を吸収するあらゆる帯域通過フィルタであ
る。例えば、乾癬の皮膚の処置に関して目標組織は皮膚内部の血管であり、した
がって、フィルタ６４は、酸化ヘモグロビンの最大吸収値前後の、放射の狭い帯
域を選択的に通すべきである。
【００５５】 フィルタ５８は、Andover Corporationから市販されている、可視の長波通過
フィルタ550FH90-25型と、近赤外線短波通過フィルタ600FL07-25型の２つのフィ
ルタの組合せを含むのが好ましい。このフィルタの組合せは、５５０から６００
ナノメートルの範囲の波長のみを通す。なお、目標組織を取り囲む組織によって
実質的に吸収されること無く目標組織によって選択的に吸収され得る必要な狭帯
域放射を伝達するのならば、他の好適な狭帯域フィルタ又はフィルタの組合せも
使用することができる。
【００５６】 なお、フラッシュランプ６４からの光はフィルタ上への入射が大きな角度とな
るよう広げられるので、本発明の装置内における干渉フィルタの使用は推奨され
ない。
【００５７】 装置５０は、空洞５７に空気を注入するための、好適なチューブ６７によって
筐体５２に接続されたポンプ６６を含む冷却ユニット８を含むのが好ましい。皮
膚表面での空気の温度は時間と共に上昇を続けるので、これは皮膚の過度の加熱
を防ぐ。
【００５８】 なお、装置５０の冷却ユニット８はポンプ６６を含む一方で、本発明の他の実
施形態は、以下で開示されるように他の種類の冷却装置を含んでも良い。
【００５９】 装置５０は、筐体５２に取り付けられた、皮膚の温度を検出する為の検出ユニ
ット７１を含むのが好ましい。それについての実施形態において検出ユニット７
１は、センサ６８とコリメーティング光学素子６９とを含む。光学素子６９は筐
体５２のアパーチャ６５内に取り付けられるのが好ましい。光学素子６９と光セ
ンサ６８は、開口５３の下部の皮膚のかなりの部分を覆うけれども筐体５２のい
かなる部分も含まない、ＦＯＶとラベルされた矢先が２つの矢印によって検出ユ
ニット７１の視野が表されるように位置合わせされる。
【００６０】 検出ユニット７１は、Edmund Scientific Company, NJ, USAから市販されてい
るA53,367型の赤外線サーモメータのような、赤外線（IR）を検出するユニット
である。しかしながら、妥当な温度範囲（おおよそ３０℃−８０℃）に十分な感
度を有するならば、他のあらゆる好適な光検出ユニットを用いることができる。
レンズ６９は、実質的に赤外線に対し透過性のある赤外レンズである。
【００６１】 なお、図７で図示された本発明の好ましい実施形態において、光学素子はコリ
メーティング赤外レンズ６９である一方で、本発明の他の好ましい実施形態は、
光学窓、ホログラフィックレンズ、合成レンズ、微小レンズアレイ、又は、視野
ＦＯＶ内の皮膚表面の温度を検出するために必要なスペクトルバンドの赤外線を
平行光にするのに適した他のあらゆる光学素子のような、他の光学素子を含んで
構成されても良い。
【００６２】 さらに、図７に図示された本発明の好ましい実施形態は、１つの光センサ６８
を含む１つの検出ユニット７１のみ有しているけれども、本発明の他の好ましい
実施形態は、複数の光学ユニットを含んで構成されても良い。このことは、皮膚
６０のより広い部分を含める為に、又は他の位置合わせ及び／又は他の製造上の
問題点の為に要求されても良い。このような場合には、筐体５２内に追加のアパ
ーチャが作られる。
【００６３】 装置５０はまた、コントローラ７０と電源５５を含むのが好ましい。電源５５
は、コントローラに電力を供給する為にコントローラ７０に適切に接続される。
コントローラ７０は、ランプ６２及びランプ６４への通電をコントロールする為
に、ランプ６２及びランプ６４に適切に接続されるのが好ましい。コントローラ
７０はまた、検出ユニット７１からの、視野ＦＯＶに含まれる皮膚の一部の表面
の温度を表す信号を受信する為に、検出ユニット７１に接続されるのが好ましい
。コントローラ７０はまた、ポンプ６６の動作をコントロールする為にポンプ６
６に接続されるのが好ましい。
【００６４】 本発明の好ましい実施形態において、電源５５は、交流電源に接続することの
できるＤＣ電源のような電気的なエネルギー源である。しかしながら、それはま
た、使い捨ての１以上の電池、１以上の充電電池、又は他のあらゆる好適な電気
的なエネルギー源であっても良い。
【００６５】 追加として、電源５５は、コントローラ７０の内部に含まれても良く、又は、
それぞれが異なる電圧及び／又は電流レベルを提供することのできる複数の電源
（不図示）から成っても良い。例えば、高い電流密度を提供可能な他の電源をラ
ンプ６２及び６４、及びポンプ６６に通電する為に用いることができると同時に
、１つの電源（不図示）をコントローラ７０に電力を供給する為に用いることが
できる。
【００６６】 図７の装置５０を使用する為に、ユーザーは開口５３を処置される皮膚６０に
近接配置し、そして密封ガスケット５４による空洞５７内部の空気のボリューム
の密封を達成する為に、皮膚に対して装置５０を押し付ける。それからユーザー
は、ボタン又は好適なスイッチ（不図示）を押下することによって一連の処置を
始動させ、そしてコントローラ７０は、およそ０．５から５ジュール/cm２のエ
ネルギー密度を持つ広帯域光で皮膚組織を照射する、１から３ミリセカンドの継
続時間のパルスを生成するフラッシュランプ６２を作動させる。フィルタ５６は
、紫外線の範囲内の放射のほとんどを除去し、それが皮膚に達するのを防止する
。したがって、開口５３の下の皮膚組織及びその内部の組織は、組織の凝固温度
より十分に低く且つ所望の温度よりも低い温度にまで加熱される。パルスのあと
直ちに、フラッシュランプ６２は、およそ６００℃から８００℃の温度に達する
。フラッシュランプ６２の正確な温度は、とりわけ、選択されたランプの種類、
動作電圧、及びフラッシュランプを流れる電流に依存する。フラッシュランプ６
２は、それを取り囲む空気及びフィルタ５６を加熱し、密封された空洞５７内部
に封入された空気のボリューム中に温度勾配を作り出し、熱を皮膚に向けてその
勾配に沿って流し、さらに皮膚と目標物を加熱する。一般に、この熱の伝導と拡
散は、皮膚を所望の温度にまで加熱させる。
【００６７】 光センサ６８は、好ましくは、視野内の皮膚６０から放出された赤外線の輝度
を検出しコントローラ７０に信号を送る。コントローラ７０は、信号を処理し、
視野ＦＯＶ内の皮膚の温度を決定する。視野内の皮膚の温度が、あるあらかじめ
決定された好ましくは６５℃の温度に達したとき、コントローラ７０はフラッシ
ュランプ６４を作動させ、好ましくはおよそ０．５から５ミリセカンドの継続時
間を持つパルスを生成し、電力密度０．７５から３．０ジュール/cm２を持つ狭
帯域光を目標物に照射する。狭帯域放射は、例えば血管や乾癬の皮膚内部の毛細
血管である目標組織によって選択的に吸収され、それゆえ、周囲の皮膚組織に損
傷を与えること無しに血管や毛細血管を、選択的に加熱し及び凝固させる。
【００６８】 好ましくは、筐体５２の内部の表面５２Ａはほぼ完全な反射性であり、また筐
体５２は断熱するので、フィルタ５６及び５８を通ったフラッシュランプ６２及
び６４からのエネルギーのほとんど全ては皮膚を加熱する。
【００６９】 血管や毛細血管の凝固が達せられた後、コントローラ７０は、皮膚を冷却する
為に、また、空洞５７内部に封入された空気のボリューム内部の温度勾配に沿っ
て継続する熱伝導のせいで皮膚が凝固温度に到達するのを防止する為に、チュー
ブ６７を介して筐体５２の空洞５３に向けて室温の空気を注入するポンプ５０を
作動させる。光センサ６８からの信号からコントローラ７０によって決定される
皮膚の温度が、あらかじめ決定された温度の値に達したとき、コントローラ７０
はポンプ６６を作動させる。ポンプ６０による比較的冷たい空気の注入の速度は
、皮膚の焼損又は凝固を防止するように十分に早く皮膚を冷却できるだけ十分に
速い。代替として、コントローラ７０は、フラッシュランプ６４の狭帯域光パル
スの終端部分でポンプ６６を作動させても良い。コントローラ７０によるポンプ
６６の活動時間は、フラッシュランプ６４の狭帯域光パルスの終了の後のあらか
じめ決定された時間にされても良い。ポンプの活動の最適時間は、経験的に決定
されても良い。
【００７０】 なお、装置５０は、表面に対する加熱されたボリュームの割合を増加させるた
めに十分な領域であり、それにより周囲の組織への熱の損失を減少させ、目標組
織への光学的な結合を増加させる、開口５３を有するべきである。
【００７１】 参照はこれから、図７の装置のパルススケジュールを表す模式的な図表の図８
に進む。 図８の縦軸は任意のパルスの強度を表し、横軸は時間を表す。実線の曲線８０
は、フラッシュランプ６２の広帯域放射の第１のパルスの継続時間及び強度を表
す。破線の曲線８２は、フラッシュランプ６４の狭帯域放射のパルスの継続時間
及び強度を表す。フラッシュランプ６２は、時刻Ｔ５でオンされ、時刻Ｔ６まで
オン状態に維持され、目標物と周囲の皮膚組織を標準の体温より上に加熱する。
時刻Ｔ６でフラッシュランプ６２はオフされ、フラッシュランプ６２及びフィル
タ５６から皮膚に向けて熱が流れる。
【００７２】 目標組織及び周囲の組織の温度が約６５℃の所望の値に達すると、フラッシュ
ランプ６４は時刻Ｔ７でオンされ、そして時刻Ｔ８までオン状態で維持され、実
質的に周囲の組織に損傷を与えること無しに目標組織の凝固を生じさせるのに十
分な継続時間の間皮膚に照射する、狭帯域放射のパルスを生成する。狭帯域放射
パルスの継続時間は、およそ０．５から５ミリセカンドの範囲内であることが好
ましい。
【００７３】 本発明の１つの好ましい実施形態において、コントローラ７０は、皮膚が凝固
の温度にまで達するのを防ぐ為に、時刻Ｔ８にポンプ６６を作動させ、筐体５２
内に室温の新鮮な空気を注入する。
【００７４】 本発明の別の好ましい実施形態において、コントローラ７０は、検出ユニット
７１によって検出された皮膚の温度があらかじめ決定された値に達したとき、ポ
ンプ６６を作動させる。
【００７５】 このあらかじめ決定された温度の値は、およそ７０℃−７５℃の範囲内である
ことが好ましい。しかしながら、あらかじめ決定された温度の値は、とりわけ、
皮膚温度の上昇の速度、及びポンプ６６のような冷却ユニットによる皮膚の冷却
についての達成可能な効率に依存してある程度変化する。
【００７６】 なお、図７の装置５０は拡張された有効耐用時間を有する石英キセノンランプ
を含む一方で、ガラスキセノンランプ又は高輝度のＵＶ光を放出しない気体アー
ク放電灯を用いることも可能である。このようなランプの使用は、図７のフィル
タ５６のようなＵＶフィルタを不要にすることができる。
【００７７】 参照はこれから、本発明のさらに別の好ましい実施形態にしたがう、ガラスキ
セノンランプを含む、選択的光加熱分解の為の装置を表す模式的断面図である図
９に進む。図７の熱源５１の代わりに装置１００は、The Electronic Goldmine,
AZ, U.S.A.から市販されているA1033型ガラスキセノンフラッシュランプ、又は
他のあらゆる好適なフラッシュランプ、又は生きている組織に有害な紫外線の範
囲において実質上エネルギーを放出することの無いガス放電ランプから成る熱源
６１を含むことを除いて、装置１００は図７の装置５０に類似する。フラッシュ
ランプ６３のガラスの覆いはアーク放電によって放出される有害なＵＶ放射のほ
とんどを吸収するので、熱源６１がＵＶフィルタを含む必要は無い。
【００７８】 参照はこれから、本発明のさらに別の好ましい実施形態にしたがう、接触温度
センサを有する、選択的加熱分解のための装置１５０を表す模式的断面図である
図１０に進む。装置１５０は、図７の筐体５２のアパーチャ６５のようなアパー
チャを含んでいないことを除いて、図７の筐体５２に類似する筐体１０２を含む
。さらに、ポンプ５５を有する図７及び図９のそれぞれの装置５０及び装置１０
０と異なり、装置１５０はポンプを含まない。装置１５０はまた、コントローラ
１１０と、コントローラ１１０に適切に接続された２つの接触温度センサ１１５
及び１２０をも含む。装置１５０は、さらにコントローラ１１０と適切に接続さ
れた電源５５を含む。
【００７９】 装置１５０はまた、フラッシュランプ６２及び６４、フィルタ５６及び５８、
及び図７に表され装置５０に関して上記に詳細に開示されたのと同様な密封ガス
ケット５４をも含む。
【００８０】 図１０の装置１５０の動作方法は、上記に開示された装置５０及び１００につ
いてのものとある程度異なる。熱源５１と狭帯域放射源５９の動作のやり方及び
シーケンスは、図７の装置５０に関して詳細に開示されたのと同様である。しか
しながら、図７及び図９のそれぞれの装置５０及び１００における温度の光学的
検出と対比して、皮膚温度の検出は、装置１１０が皮膚と接触して置かれたとき
に皮膚と接触して置かれる２つの接触センサ１１５及び１２０によって、装置１
５０内において実行される。接触センサ１１５及び１２０は、接触センサと皮膚
６０との接触点における皮膚の温度を表す信号を生成する。信号はコントローラ
１１０によって受信され、コントローラ１１０は信号を処理しそれにより皮膚の
温度を決定する。
【００８１】 装置５０の使用の方法と同様に、センサ１１５及び１２０から受信された信号
からコントローラ１１０によって決定される平均の皮膚の温度が、コントローラ
１１０によるフラッシュランプ６２の活性化の後に約６５℃に達したとき、コン
トローラ１１０によってフラッシュランプ６４がオンされ、上述のように狭帯域
放射のパルスが生成される。しかしながら、装置５０の使用方法と異なり、装置
１５０のユーザーは、目標組織（不図示）の凝固の後、装置１５０を皮膚から手
動で持ち上げ室温の空気が皮膚に達し次第にそれを冷却するのを可能にすること
により、皮膚の加熱を終了させる。
【００８２】 なお、図１０の装置１５０が皮膚の平均の温度を決定する為の２つの接触セン
サ１１５及び１２０を含む一方で、本発明の他の好ましい実施形態は、１つの接
触点で皮膚の温度を監視するために１つの接触センサが用いられように構成する
ことができる。代替として、皮膚のより良い平均的な温度を得るために２つを超
えるセンサが用いられても良い。
【００８３】 また、多くの接触センサが用いられる場合には、平均された皮膚温度の決定を
平易にする為に、コントローラ１１０によってさらに処理する前に、全てのセン
サのアナログ信号が平均されても良い。
【００８４】 さらにまた、接触温度センサ１１５及び１２０は、皮膚の温度が上昇するのと
同じく十分に早く皮膚の表面温度を検出し、コントローラ１１０が適時にパルス
８２（図８）及び／又は冷却ユニット８（図７）を活性化させるのを可能にする
ように、速い応答時間を持たなければならない。このことは、サーミスタ又は微
小の感熱材料を有する他の好適な温度接触センサを用いることによって達成する
ことができる。
【００８５】 また、光学的な赤外線センサ又は複数の接触センサを用いて表面の温度を決定
するための様々な方法が当技術分野でよく知られている。このような方法もまた
、本発明において使用できる。しかしながら、それらは良く知られているので、
それらをここに詳細には示さない。
【００８６】 参照はこれから、本発明のさらに別の好ましい実施形態にしたがう、多数の異
なる形状のエクステンダー（extender）と共に用いるようになっている選択的光
加熱分解のための装置２００を表す模式的断面図である図１１に進む。図７の装
置５０と異なり、装置２００は、起き上がった鍔２１７を有する筐体２５２を含
む。
【００８７】 装置２００はさらに、図７の装置５０に関して以上に詳細に開示されたのと同
様に構成され動作する、フラッシュランプ６２及び６４、フィルタ５６及び５８
、コントローラ７０及び電源５５、ポンプ６６及びチューブ６７、及び検出ユニ
ット７１を含む。装置２００はさらに、筐体２５２に着脱可能に装着されるエク
ステンダー２６３を含む。エクステンダー２６３の筐体２５２への装着は、起き
上がった鍔２１７を覆うようエクステンダー２６３を押し付けることによって行
われる。
【００８８】 エクステンダー２６３は、起き上がった鍔２１７に装着される第１の端部２６
３Ａと皮膚に接触させるための第２の端部２６３Ｂとを有する中空のエクステン
ダーである。１つの好ましい実施形態において、エクステンダー２６３は、金属
のエクステンダーである。しかしながら、エクステンダー２６３はまた、プラス
チック又はセラミック材料のような断熱材料から作られても良い。装置２００は
、開口２１９を皮膚に対して押し付け、また図７の装置５０に関し上述して開示
したように皮膚を処置するように装置を動作させることにより操作される。
【００８９】 なお、装置２００を、異なる形状の皮膚、又は、異なる手足、胴体、及び同様
のもののような、異なる器官の光加熱分解処置の為に用いるのに適合させる為に
、それぞれが異なる形状及び／又はサイズの開口を持つ、エクステンダー２６３
の多くの異なる形状を作ることができる。
【００９０】 参照はこれから、図１１の装置２００と共に用いたときに、光加熱分解を実行
するのに有用な、３つの異なった形状のエクステンダー２６５、２６７、及び２
６９のアイソメ図である図１２−１４に進む。図１２は、長方形の開口２７５を
有するエクステンダー２６５を図示する。図１３は、楕円の開口２７７を有する
エクステンダー２６７を図示する。図１４は、円形の開口２７９を有するエクス
テンダー２６９を図示する。それぞれのエクステンダー２６５、２６７、及び２
６９は、さまざまな皮膚の部分の光加熱分解処置の為に装置２００と共に使用す
ることができる。
【００９１】 なお、図１１−１４のそれぞれのエクステンダー２６３、２６５、２６７、及
び２６９はまた、装置２００から遠いエクステンダーの端部に取り付けられ、そ
して、柔らかいゴムのような柔らかい弾性材料又は皮膚との接触部分（不図示）
のより望ましい密封の為のその他のあらゆる好適な密封材料から作られた密封ガ
スケット（不図示）を含んでも良い。図１１−１４のそれぞれのエクステンダー
２６３、２６５、２６７、及び２６９は、それぞれの対応するエクステンダー内
部で開口２１９、２７５、２７７、及び２７９を通過する光の伝達を向上させる
為の拡散反射コーティング（不図示）で内部がコーティングされていても良く、
又はされていなくても良い。
【００９２】 本発明の好ましい実施形態によれば、フラッシュランプ６２、６３、及び６４
は、一度切れたならばランプの簡単な交換をできる使い捨てであっても良い。 なお、図７、９、１０、及び１１のそれぞれの装置５０、１００、１５０、及
び２００の好ましい実施形態は、概ね矩形の開放型のボックスとして一般的に形
作られた筐体を有するけれども、筐体が、円筒形、三角形プリズム形状の開放型
ボックス、切頭された三角形プリズム形状の開放型ボックス、又は開いた面を持
ち且つ皮膚上に適切に置かれたときに密封された空洞を形成することのできるそ
の他のあらゆる適切な形状のような、他の形状である他の実施形態も有り得る。
【００９３】 参照はこれから、本発明のさらに別の好ましい実施形態にしたがう、図７の選
択的光加熱分解の為の装置５０を含む、プログラム可能なシステムを表す模式的
な機能ブロック図である図１５に進む。システム２５０は、図７の装置５０とプ
ログラミング装置２４５とを含む。プログラミング装置２４５は、プリンタ２４
７に接続されたコンピュータ２４６を含む。コントローラ７０は、メモリデバイ
ス２５２、インタフェース２５６、及び着脱可能なメモリデバイス２６０に接続
された中央処理装置（CPU）２５５を含む。インタフェース２５６は、標準のＲ
Ｓ−２３２Ｃインタフェース又は他のあらゆる好適なシリアル又はパラレルのイ
ンタフェース装置とすることができる。コントローラ７０は、電源５５、及び詳
細には上記した皮膚の表面の温度を検出する為のセンサユニット７１に適切に接
続される。メモリデバイス２５２は、好ましくは読み出し専用の集積回路である
が、他のあらゆる好適な種類の電気的な、磁気的な、光学的な、及び磁気光学的
な蓄積装置又はメモリデバイスとすることも可能である。
【００９４】 コントローラユニット７０は、冷却ユニット８、及びフラッシュランプ６２及
び６４にも接続され、それらの活性化を制御する。なお、コントローラ７０は、
検出ユニット７１のインタフェースとなる為に必要な、及び冷却ユニット８及び
フラッシュランプ６２及び６４を制御し作動させる為に必要な全ての追加の回路
を含む。
【００９５】 コントローラ７０の動作の為のプログラムは、好ましくはメモリデバイス２５
２の中に格納される。２番目のパルス８２（図８）が開始される皮膚温度の値、
冷却ユニット８の活動が開始されるあらかじめ決定された皮膚温度の値、パルス
８０及び８２（図８）のパルス継続時間、又は（使用される特殊な装置の実施形
態に関しては）ポンプのスイッチをオンする時間、又はコントローラ７０の動作
に必要な他のあらゆるパラメータのような処置パラメータは、好ましくはフラッ
シュメモリ２６０に格納される。
【００９６】 本発明の１つの好ましい実施形態によれば、コントローラ７０は、患者に行っ
た検査処置に基づいて医師が医院内でプログラムすることができる。検査処置の
結果に基づいて、医師は、インタフェース２５６を介してコンピュータ２４６を
コントローラ７０に接続することにより処置パラメータを必要な値にプログラム
し、そして処置パラメータをメモリ２５２又はフラッシュメモリ２６０にダウン
ロードする。医師は、追加として後の参照の為に、プログラムされた処置パラメ
ータを、ハードディスク又は他のあらゆる好適な記憶装置のようなコンピュータ
２４６内部に含まれる記憶装置に格納することができる。医師は、例えばプリン
タ２４７に情報をプリントすることにより、プログラムされた処置パラメータの
ハードコピーを作っても良い。
【００９７】 代替として、フラッシュメモリ２６０はコントローラ７０から物理的に取り外
すことができ、そして医師は、コンピュータ２４６の通信ポートに接続された好
適なプログラミングインタフェースを用いることにより処置パラメータをプログ
ラムすることができる。
【００９８】 本発明の好ましい別の実施形態によれば、システム２５０は、医師が処置パラ
メータをリモートプログラムする為にも用いることができる。この実施形態にお
いて、ユーザーはビデオカメラ（不図示）又はデジタルカメラ（不図示）を使用
し、インターネットを介しテレビ会議を用いてリアルタイムで、又は、インター
ネット又は他のあらゆる好適なデータ通信手段を用いてデータファイルとしてデ
ジタル写真を送信することにより、処置される部分のデジタル写真を医師にリモ
ートで送信する。医師は、処置の結果を示すデータ又はデジタル写真を受信し、
そして処置結果を調べることにより処置パラメータの変更を決めることができる
。医師はそれから、インターネットを介して、又はモデムの使用のような他のあ
らゆる好適な通信手段によりデータファイルとして、新たな処置パラメータをユ
ーザーに送る。ユーザーはそれから、新たなパラメータをデータファイルからコ
ントローラ７０にロードし、以前格納されたパラメータを消去し、フラッシュメ
モリ２６０に新たなパラメータを格納する。本発明のこの実施形態の特長は、患
者が、実際に医院を訪ねること無しに医師の監督のもと家庭で処置を受けること
ができることである。
【００９９】 なお、上記の開示された実施形態は、コントローラ７０及び１１０内での好ま
しいプログラム可能な及び／又は着脱可能なメモリとしてフラッシュメモリ２５
６の使用を教えているが、消去可能書き込み可能ＲＯＭ（EPROM）、磁気バブル
メモリ、又はあらゆる書き込み可能な及び／又は着脱可能なタイプの磁気的、光
学的、又は磁気光学的なメモリデバイスを、フラッシュメモリ２５６の代わりに
用いることもできる。
【０１００】 なお、装置５０、１００、及び２００のポンプ６６は、好ましくは、皮膚の冷
却の為に皮膚の上にある空洞の中に空気を注入することによって動作するが、ポ
ンプは別の冷却材を注入するようになっていても良い。冷却材は、ＣＯ２のよう
な他の気体、又は塩化エチル又は適切な冷却液容器（不図示）から供給される他
のあらゆる好適な液体冷却材のような液体冷却材でも良い。
【０１０１】 また、装置５０、１００、及び２００全てのポンプ６６は、冷却材を収容し、
コントローラ７０又は１１０に制御されるバルブ（不図示）を有する貯蔵槽で置
き換えることができる。冷却材は、圧縮気体又は液体冷却材であっても良い。コ
ントローラ７０又は１１０の１つが、適切な信号をバルブに与えたとき、バルブ
は開き、いくらかの冷却材が貯蔵槽を出て、膨張し、そして装置５０、１００、
又は２００それぞれの空洞に入る。圧縮冷却材の膨張は冷却材の温度を周囲温度
より下に低下させ、そして冷却材は皮膚を冷却する。貯蔵槽の冷却材は、圧縮Ｃ
Ｏ２ガス又は他のあらゆる好適な圧縮ガスでも良い。代替として、貯蔵槽の中の
冷却材は、塩化エチル又は他のあらゆる好適な液体冷却材のような液体冷却材で
も良い。
【０１０２】 なお、装置５０、１００、１５０、及び２００は手持ち式、携帯型装置、及び
／又はユーザー自身が直接使用できるものであって良い。好ましくは、装置は手
のひらに収めることができるサイズを有する。しかしながら、本発明の装置の他
の実施形態は、より大きいことも、手のひらに収まらないこともあり得る。
【０１０３】 当技術分野の専門家によれば、本発明が上述されたことや図面に表されたこと
に限定されないことが理解されるであろう。本発明は限定された数の実施形態に
関して記述されてきたけれども、多くの変形、修正、及び本発明の他の応用を成
すことができる。例えば、本発明はとりわけ乾癬の処置での使用に適応されてい
るけれども、静脈瘤、ポートワイン母斑、又は選択的光加熱分解方法による処置
の対象となるヒト又は他の動物のあらゆる他の処置に対するいくらかの改善をし
て使用することもできる。また、図５−１５の狭帯域発生源は好適なランプ及び
フィルタであるが、レーザー装置又は他の単一波長の発生源がランプを代用でき
る。
【０１０４】 さらに、記述されたそれぞれの実施形態は、実施形態ごとにそれぞれ異なる複
数の特徴を有する。１つの実施形態からの特徴は、２番目の実施形態における特
徴に加えることも、置き換えることもできることが理解される。さらに、特徴の
いくつかは、望ましいものではあるが、本質をなすものではなく、本発明のいく
つかの好ましい実施形態において省くことができる。本明細書において用いられ
た“成る、含む（comprise, include）”、及び同一語源の語は、“非限定的に
含んでいる”ということを意味している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 単一波長光の光源がレーザーである、本発明の装置の好ましい実施形態の模式
図である。
【図２】 本発明の好ましい実施形態による、図１の装置についての模範的パルススケジ
ュールを示す。
【図３】 単一波長光の光源が広帯域光の光源と同一である、本発明の装置の好ましい実
施形態の模式図である。
【図４】 本発明の好ましい実施形態による、図３の装置についての模範的パルススケジ
ュールを示す。
【図５】 本発明の好ましい実施形態による、図３の装置の代替の実施形態を示す。
【図６】 本発明の好ましい実施形態による、図５の装置についての模範的パルススケジ
ュールを示す。
【図７】 本発明の装置の別の好ましい実施形態による、熱源と狭帯域電磁放射の発生源
を有する、選択的光加熱分解のための装置を表す断面図である。
【図８】 本発明の好ましい実施形態による、図７の装置についての模範的パルススケジ
ュールを示す模式図である。
【図９】 本発明の装置のさらに別の好ましい実施形態による、ガラスキセノンフラッシ
ュランプを含む、選択的光加熱分解のための装置を表す断面図である。
【図１０】 本発明の装置のさらに別の好ましい実施形態による、接触温度センサを有する
、選択的光加熱分解のための装置を表す断面図である。
【図１１】 本発明のさらに別の好ましい実施形態による、複数の異なる形状のエクステン
ダーと共に用いるようになっている、選択的光加熱分解のための装置を表す断面
図である。
【図１２】 図１１の装置と共に用いられたとき選択的光加熱分解に有用な形状のエクステ
ンダーのアイソメ図である。
【図１３】 図１１の装置と共に用いられたとき選択的光加熱分解に有用な形状のエクステ
ンダーのアイソメ図である。
【図１４】 図１１の装置と共に用いられたとき選択的光加熱分解に有用な形状のエクステ
ンダーのアイソメ図である。
【図１５】 本発明のさらに別の好ましい実施形態による、図７の選択的光加熱分解のため
の装置を含むプログラム可能なシステムを表す機能ブロック図である。
【符号の説明】
８ 冷却ユニット １０ ランプ １２ 放射面反射器 １４ 広帯域光 １６ 凹レンズ ２０ レーザー装置 ２４ 単一波長光 ３０ コントロールシステム ３２ シャッタ ３４ 円形フィルタ ４０ 可動ミラー ４１ 固定ミラー ４２ モノクロメーター ４４ 減衰フィルタ ５２ 筐体 ６２，６４ フラッシュランプ ６３ ガラスキセノンフラッシュランプ ６６ ポンプ ６８ 光センサ ６９ レンズ ７０ コントローラ ７１ 検出ユニット １１５，１２０ 接触温度センサ ２６０ フラッシュメモリ ２６３ エクステンダー
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年２月７日（２０００．２．７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項４７】 前記狭帯域放射は、前記領域の一部分を他の部分よりも高
い温度に選択的に加熱すること、を特徴とする請求項４６に記載の装置。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年４月２０日（２０００．４．２０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ

Claims (42)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 皮膚内部の目標組織の選択的光加熱分解のための装置であっ
    て、 開口部が皮膚に接触して置かれるときに空気のボリューム（volume）を取り囲
    む空洞を形成する、前記開口部を持つ筐体と、 加熱された空気によって皮膚に熱が伝達されるように、空気のボリュームを加
    熱する、前記筐体内部に配置された、パルスを発生できる熱源と、 前記目標組織を選択的に加熱する為に、狭帯域電磁放射を皮膚に照射する、前
    記空洞内に配置された狭帯域電磁放射の、パルスを発生できる発生源と、 を含むことを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 前記パルスを発生できる熱源は、該熱源と前記皮膚の間の空
    気に温度勾配を形成すること、を特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記皮膚の温度を検出する為の、前記筐体に取り付けられる
    検出ユニットを含むこと、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記検出器ユニットは、前記皮膚の温度を検出する為の少な
    くとも１つの光センサを含み、前記少なくとも１つの光センサは前記筐体の下に
    位置する前記皮膚の部分が発する赤外線を受け、前記赤外線の強度を検出し、前
    記強度を示す信号を前記コントローラに提供すること、を特徴とする請求項３に
    記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記センサは、前記筐体のアパーチャ内に取り付けられた光
    学素子を介して前記赤外線を受けること、を特徴とする請求項４に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記少なくとも１つの光センサは、赤外光検出フォトダイオ
    ードを含むこと、を特徴とする請求項４又は請求項５に記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記検出器ユニットは、前記皮膚の温度を検出すべく前記皮
    膚に接触する為の、及び、前記温度を示す信号を前記コントローラに提供する為
    の、少なくとも１つの接触温度センサを含むこと、を特徴とする請求項３から請
    求項６のいずれかに記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記少なくとも１つの接触温度センサは、サーミスタを含む
    こと、を特徴とする請求項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記検出された温度に応じて前記熱源及び前記電磁放射の発
    生源の活性化のシーケンスを調整する為に、前記熱源及び前記電磁放射の発生源
    を制御するコントローラユニットを含むこと、を特徴とする請求項３から請求項
    ８のいずれかに記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記コントローラユニットは、プログラム可能なコントロ
    ーラであること、を特徴とする請求項９に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記コントローラユニットは、前記熱源及び前記狭帯域電
    磁放射の発生源全ての活性化のタイミング及び継続時間を調整する為の複数の処
    置パラメータから選択された、少なくとも１つの処置パラメータを決定するデー
    タを受信することのできるデータ入力を有するコントローラユニットであること
    、を特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記皮膚の過度の加熱を防ぐ為に、前記筐体に取り付けら
    れ、前記コントローラによって前記筐体内部により冷たい気体を注入することを
    制御可能に制御され、前記空気のボリュームの温度よりも低い温度を持つ空気で
    、前記熱源によって加熱された前記空気のボリュームを置き換えるポンプをさら
    に含むこと、を特徴とする請求項１１に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記ポンプは、前記熱源が作動された後、前記皮膚があら
    かじめ決定された温度に達したときに、前記コントローラによって活性化される
    こと、を特徴とする請求項１２に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 前記コントローラユニットは、前記熱源及び前記狭帯域電
    磁放射の発生源の活性化のタイミング及び継続時間を調整する為の複数の処置パ
    ラメータから選択される、少なくとも１つの処置パラメータを決定することので
    きるコントローラユニットであること、を特徴とする請求項１２又は請求項１３
    に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記コントローラユニットは、前記複数の処置パラメータ
    が格納される着脱可能な記憶デバイスを含み、前記着脱可能な記憶デバイスは接
    続を切ることができ、且つ、前記記憶デバイスを前記コントローラに再接続する
    のに先立ち、前記複数の処置パラメータの少なくとも１つの値を変更する為に前
    記コントローラから取り外すことができること、を特徴とする請求項１１から請
    求項１４のいずれかに記載の装置。
  16. 【請求項１６】 前記記憶デバイスは、フラッシュメモリデバイス、磁気バ
    ブルメモリデバイス、ＥＰＲＯＭメモリデバイス、ＥＥＰＲＯＭメモリデバイス
    、光学記憶装置、光磁気記憶装置、及び磁気記憶装置から選択されること、を特
    徴とする請求項１５に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記皮膚の過度の加熱を防ぐ為に、前記筐体に適切に取り
    付けられ、且つ前記コントローラによって前記皮膚の冷却を制御可能に制御され
    る冷却ユニットを含むこと、を特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の装置
    。
  18. 【請求項１８】 前記冷却ユニットは、前記熱源が起動された後、前記皮膚
    があらかじめ決定された温度に達したとき前記コントローラによって活性化され
    ること、を特徴とする請求項１７に記載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記熱源及び前記狭帯域放射の発生源は実質的に同時に活
    性化されること、を特徴とする請求項９から請求項１８のいずれかに記載の装置
    。
  20. 【請求項２０】 前記狭帯域放射の発生源は前記皮膚温度があらかじめ決定
    された温度に達したとき前記コントローラによって活性化され、該あらかじめ決
    定された温度は４０℃を超えること、を特徴とする請求項９から請求項１９のい
    ずれかに記載の装置。
  21. 【請求項２１】 前記あらかじめ決定された温度は、約５５℃から６５℃の
    間であること、を特徴とする請求項２０に記載の装置。
  22. 【請求項２２】 前記コントローラは、目標温度が約７０℃から約８０℃の
    間に達したとき前記狭帯域放射の発生源を中断させること、を特徴とする請求項
    ９から請求項２１のいずれかに記載の装置。
  23. 【請求項２３】 前記熱源、前記電磁放射の発生源、及び前記コントローラ
    に通電する為の少なくとも１つのエネルギー源を含むこと、を特徴とする請求項
    ９から請求項２２のいずれかに記載の装置。
  24. 【請求項２４】 前記少なくとも１つのエネルギー源は電気的なエネルギー
    源であること、を特徴とする請求項２３に記載の装置。
  25. 【請求項２５】 前記少なくとも１つのエネルギー源は、少なくとも１つの
    電池、少なくとも１つのキャパシタ、及び電子制御回路を含むこと、を特徴とす
    る請求項２３又は請求項２４に記載の装置。
  26. 【請求項２６】 前記少なくとも１つのエネルギー源は、直流供給動作の電
    源、少なくとも１つのキャパシタ、及び電子制御回路を含むこと、を特徴とする
    請求項２３又は請求項２４に記載の装置。
  27. 【請求項２７】 前記空洞は、前記皮膚への開口部を除いて密封された空洞
    であること、を特徴とする請求項１から請求項２６のいずれかに記載の装置。
  28. 【請求項２８】 前記熱源は、前記皮膚の部分に照射する為のパルス広帯域
    光をも供給すること、を特徴とする請求項１から請求項２７のいずれかに記載の
    装置。
  29. 【請求項２９】 前記筐体はさらに、前記パルス広帯域光及び狭帯域電磁放
    射を反射する為の反射器を含むこと、を特徴とする請求項２８に記載の装置。
  30. 【請求項３０】 前記筐体の少なくとも一部分は、前記パルス広帯域光及び
    前記狭帯域電磁放射を反射する為の、高い反射率を有する金属の層でコーティン
    グされていること、を特徴とする請求項２８又は請求項２９に記載の装置。
  31. 【請求項３１】 前記パルス光は、広帯域パルス光であること、を特徴とす
    る請求項２８に記載の装置。
  32. 【請求項３２】 前記熱源は、フラッシュランプ又はアーク放電ランプであ
    ること、を特徴とする請求項１から請求項３１のいずれかに記載の装置。
  33. 【請求項３３】 前記フラッシュランプは、ガラスキセノンランプであるこ
    と、を特徴とする請求項３２に記載の装置。
  34. 【請求項３４】 前記フラッシュランプは石英キセノンランプであり、前記
    装置はさらに、前記パルス広帯域光のあらかじめ設定された部分を吸収する為の
    、前記筐体に取り付けられ且つ前記フラッシュランプと前記開口部の間に配置さ
    れるフィルタを含み、前記あらかじめ設定された部分は前記皮膚に有害であろう
    紫外光範囲内の放射を含むこと、を特徴とする請求項３２に記載の装置。
  35. 【請求項３５】 前記フラッシュランプは使い捨て式であること、を特徴と
    する請求項３２から請求項３４のいずれかに記載の装置。
  36. 【請求項３６】 前記狭帯域電磁放射の発生源は、フラッシュランプ又はア
    ーク放電ランプ、及び前記目標組織によって選択的に吸収される狭帯域電磁放射
    を発生する為に、前記筐体に取り付けられ且つ前記フラッシュランプと前記開口
    部の間に配置される、前記パルス広帯域光のあらかじめ設定された部分を吸収す
    る為のフィルタを含むこと、を特徴とする請求項１から請求項３５のいずれかに
    記載の装置。
  37. 【請求項３７】 前記狭帯域電磁放射の発生源は、波長５５０から６１０ナ
    ノメートルの間の放射を発すること、を特徴とする請求項１から請求項３６のい
    ずれかに記載の装置。
  38. 【請求項３８】 前記筐体はさらに、前記皮膚と前記熱源の間に配置される
    密封された空洞を形成する為の、前記開口部の周縁に沿って前記筐体に取り付け
    られる密封ガスケットを含むこと、を特徴とする請求項１から請求項３７のいず
    れかに記載の装置。
  39. 【請求項３９】 エクステンション（extension）を含み、前記エクステン
    ションは、前記開口部に取り付けられる第１の端部と前記皮膚上に置くことので
    きる第２の端部を有し、前記エクステンションは、それを通して前記皮膚の処置
    のための領域の範囲を定める開口を有すること、を特徴とする請求項１から請求
    項３８のいずれかに記載の装置。
  40. 【請求項４０】 前記筐体は断熱材で作られていること、を特徴とする請求
    項１から請求項３９のいずれかに記載の装置。
  41. 【請求項４１】 手のひらに収まることを特徴とする請求項１から請求項４
    ０のいずれかに記載の装置。
  42. 【請求項４２】 前記狭帯域放射の発生源はレーザー装置であること、を特
    徴とする請求項１から請求項４１のいずれかに記載の装置。
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