RU2623299C2 - Устройство для лечения кожи на основе энергии - Google Patents
Устройство для лечения кожи на основе энергии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2623299C2 RU2623299C2 RU2014138969A RU2014138969A RU2623299C2 RU 2623299 C2 RU2623299 C2 RU 2623299C2 RU 2014138969 A RU2014138969 A RU 2014138969A RU 2014138969 A RU2014138969 A RU 2014138969A RU 2623299 C2 RU2623299 C2 RU 2623299C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polarization
- skin
- light
- depth
- focal point
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
- A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
- A61B18/203—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser applying laser energy to the outside of the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0077—Devices for viewing the surface of the body, e.g. camera, magnifying lens
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/21—Polarisation-affecting properties
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/4795—Scattering, i.e. diffuse reflection spatially resolved investigating of object in scattering medium
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00315—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for treatment of particular body parts
- A61B2018/00452—Skin
- A61B2018/0047—Upper parts of the skin, e.g. skin peeling or treatment of wrinkles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
- A61B2018/00696—Controlled or regulated parameters
- A61B2018/00738—Depth, e.g. depth of ablation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N2005/073—Radiation therapy using light using polarised light
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Pathology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для лечения кожи содержит источник света для обеспечения поляризованного падающего света, имеющего поляризацию падающей волны, оптические элементы для фокусировки поляризованного падающего света в фокальную точку внутри коллагенового слоя кожи, поляризационно-чувствительный детекторный модуль для избирательного детектированного выбранного компонента поляризации света сгенерированной гармоники поляризованного падающего света, возвращающегося от кожи, а также процессор, по меньшей мере, связанный с поляризационно-чувствительным детекторным модулем для определения глубины фокальной точки внутри коллагенового слоя на основе детектированного выбранного компонента поляризации. Изобретение позволяет уменьшить побочные эффекты при лечении. 12 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к устройству для лечения кожи на основе энергии, при этом упомянутое устройство содержит источник света для обеспечения падающего света и оптические элементы для фокусировки падающего света в фокальную точку в коллагеновом слое кожи.
Дополнительно настоящее изобретение относится к способу для определения глубины лечения внутри коллагенового слоя кожи.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Такое устройство лечения кожи известно, например, из опубликованной международной патентной заявки WO 2008/001284 A2. Упомянутая заявка раскрывает устройство лечения кожи с лазерным источником и фокусирующей оптикой. Устройство создает фокальное пятно в слое дермы кожи, подлежащее лечению. Мощность лазерного источника и размеры фокального пятна выбираются так, что лазерно-индуцированный оптический пробой (LIOB) воздействует на кожу, чтобы стимулировать повторный рост кожной ткани и уменьшить морщины. Также раскрывается обеспечение датчиков изображения для обнаружения морщин перед тем, как лазерный свет будет применен к коже.
Фокальное пятно создается на фиксированной глубине лечения, приблизительно между 0,2 и 2,0 мм. Эта глубина выбирается на основе типичного состава кожи человека. В некоторых случаях, однако, оптимальная глубина лечения может быть различной. Оптимальная глубина лечения зависит, например, от толщины рогового пласта и эпидермиса. Если поверхностные повреждения создаются выше дермы, микроразрыв капилляров может вызывать петехию или могут происходить другие вредоносные побочные эффекты. Это приводит к увеличению социально неактивного времени. Более того, лечение на неоптимальной глубине отрицательно сказывается на эффективности лечения.
Если светоиндуцированные повреждения избирательно создаются в коллагеновых волокнах дермы, эффективность лечения может быть повышена при минимуме побочных эффектов.
ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является обеспечить устройство для лечения кожи на основе энергии, которое обеспечивает улучшенный результат лечения и/или снижение побочных эффектов.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно первому аспекту изобретения вышеупомянутая задача достигается посредством обеспечения устройства для лечения кожи на основе энергии. Устройство содержит источник света для обеспечения поляризованного падающего света, имеющего поляризацию падающей волны, оптические элементы для фокусировки поляризованного падающего света в фокальную точку в коллагеновом слое кожи, поляризационно-чувствительный детекторный модуль для избирательного детектирования выбранного компонента поляризации света сгенерированной гармоники поляризованного падающего света, возвращающегося от кожи, а также процессор, по меньшей мере, связанный с поляризационно-чувствительным детекторным модулем для определения глубины фокальной точки внутри коллагенового слоя на основе детектированного выбранного компонента поляризации.
Использование поляризационно-чувствительного детекторного модуля для измерения выбранного компонента поляризации сгенерированной гармоники делает возможным детектирование коллагена в дерме. В коже только коллаген генерирует гармоники падающего света. Генерация второй гармоники (SHG) обусловливает то, что свет с половиной длины волны (удвоенной частоты) падающего света возвращается от кожи. Также продуцируются третья гармоника (утроенной частоты) и более высокие гармоники. При фокусировке на более мелких глубинах внутри коллагена поляризация сгенерированных гармоник будет такой же, как поляризация падающей волны. На более значительных глубинах фокусировки внутри коллагена сгенерированная гармоника будет деполяризована из-за рассеяния. Следовательно, для больших глубин фокусировки соотношение параллельного поляризованного света (параллельного поляризации падающей волны) и света, поляризованного по-другому случайно или иным образом, будет уменьшаться. Согласно настоящему изобретению упомянутый эффект используется для определения глубины фокальной точки в коллагеновом слое.
Посредством избирательного детектирования некоторых компонентов поляризации и основываясь на них, определяя, как далеко свет является деполяризованным из-за рассеяния посредством коллагена, определяются содержание коллагена и фокусная глубина внутри коллагена. Заранее заданные отношения между глубиной фокуса и потерей поляризации могут использоваться для определения глубины фокуса внутри коллагенового слоя. Определение количества деполяризации осуществимо различными путями в зависимости от точной поляризации или поляризаций, к которым чувствителен детектор. Ниже будут описаны некоторые иллюстративные способы. Все такие способы имеют общим то, что по меньшей мере для одного, предпочтительно двух, конкретных направлений поляризации измеряется количество света, имеющего упомянутое направление поляризации. Такие способы также могут включать в себя использование дополнительного детектора, измеряющего свет независимо от его поляризации.
В одном варианте осуществления устройства согласно настоящему изобретению поляризационно-чувствительный детекторный модуль содержит два канала, первый один из двух каналов выполнен с возможностью избирательно детектировать компонент поляризации, соответствующий поляризации падающей волны, а второй один из двух каналов выполнен с возможностью детектировать компонент поляризации, ортогональный к поляризации падающей волны. Когда падающий свет сфокусирован на эпидермисе, свет SHG (или других гармоник) не детектируется вообще. Когда падающий свет сфокусирован на верхней части дермы, сигнал в детекторе для поляризации падающей волны будет высоким, а сигнал в детекторе для ортогональной поляризации будет относительно низким. По мере продвижения фокуса глубже в слой свет SHG деполяризуется, и соотношение сигналов от обоих детекторов приближается к 1. Чтобы разделить два ортогональных состояния поляризации и тем самым обеспечить желаемый контраст глубины, может использоваться поляризующий делитель пучка.
В другом варианте осуществления поляризационно-чувствительный детекторный модуль содержит вращатель плоскости поляризации для изменения поляризации света сгенерированной гармоники, а поляризационно-чувствительный детекторный модуль выполнен с возможностью избирательного детектирования выбранного компонента поляризации для по меньшей мере двух различных параметров настройки вращателя плоскости поляризации. В этом варианте осуществления также используется деполяризация света SHG на больших глубинах фокусировки. Когда свет SHG деполяризован, вращатель плоскости поляризации не воздействует на сигнал, детектированный поляризационно-чувствительным детектором. На меньших глубинах фокусировки в дерме свет SHG является высоко поляризованным и будет детектированным только посредством поляризационно-чувствительного детектора, когда плоскость поляризации осуществила вращение до угла, который соответствует поляризации, к которой чувствителен детектор. Когда плоскость поляризации осуществила вращение до угла, ортогонального к углу, для которого детектор является чувствительным, сигнал с детекторного модуля будет минимальным.
Альтернативно, вращатель плоскости поляризации обеспечен для изменения поляризации падающей волны, а поляризационно-чувствительный детекторный модуль выполнен с возможностью избирательно детектировать выбранный компонент поляризации сгенерированной гармоники для по меньшей мере двух различных настроек вращателя плоскости поляризации. В сравнении с предыдущим вариантом упомянутый вариант осуществления работает подобным образом. На глубинах фокусировки, на которых падающий свет является деполяризованным, свет SHG будет детектированным независимо от направления поляризации. На меньших глубинах фокусировки свет будет детектированным, только если поляризация (с повернутой плоскостью) падающей волны будет соответствовать поляризации, к которой чувствителен детектор. В случае, если поворот плоскости поляризации падающего света, предпочтительно, более, чем на 90 градусов ведет к отличающемуся сигналу от поляризационно-чувствительного детекторного модуля, то падающий свет фокусируется на более верхней части дермы, чем в случае, когда поворот плоскости поляризации не имеет никакого эффекта для детекторного сигнала.
Однако самые лучшие, т.е. наиболее точные, результаты могут быть получены посредством определения соотношения количества детектированного света на двух различных плоскостях поляризации, например падающей и ортогональной, и, кроме того, разница между двумя упомянутыми величинами может обеспечить хорошую индикацию оптимальной глубины лечения. Альтернативно, детектированный свет одного направления поляризации сравнивается с общим количеством детектированного света. Хотя могут использоваться как разницы, так и соотношения.
Следует заметить, что детектирование сгенерированной второй гармоники уже раскрыто в опубликованной патентной заявке Японии JP 2009/236610 A. Тем не менее, в этой японской заявке сгенерированная вторая гармоника используется только для неинвазивной оценки состояния морщин на коже. Статистические распределения ориентаций коллагеновых волокон на различных глубинах используются для оценки состояния морщин. При том, что поляризация падающего света варьируется для сбора информации об ориентациях, японская заявка не раскрывает ни поляризационно-чувствительных детекторных модулей, ни определение оптимальных глубин для лечения кожи на основе света.
На основе детектированной глубины фокальной точки в коллагеновом слое кожи, а также заранее заданной оптимальной глубины лечения для лечения кожи на основе энергии управляемое фокусирующее устройство может регулировать глубину фокальной точки. С этой целью в варианте осуществления устройства для лечения кожи на основе энергии, содержащего основной источник энергии для лечения кожи и управляемое фокусирующее устройство для фокусировки энергии лечения, генерируемой основным источником энергии, в коллагеновом слое кожи, дополнительно выполнен процессор с возможностью определять разницу между определенной глубиной фокальной точки и заранее заданной оптимальной глубиной лечения внутри коллагенового слоя кожи, а также управлять управляемым фокусирующим устройством на основе упомянутой разницы. Как описано выше, для результативности лечения и минимизации вредоносных побочных эффектов может быть важно, чтобы лечение кожи имело место на оптимальной глубине внутри кожи. Если при лечении кожи на основе энергии используется, например, лазерно-индуцированный оптический пробой (LIOB), глубина лечения может быть адаптирована посредством, например, механических манипулирующих оптических элементов для направления и фокусировки лазерного пучка. Кроме того, для других типов источников энергии, таких как радиочастотные (RF) или ультразвуковые, возможно и желательно адаптировать глубину фокусировки.
Необязательно, падающий свет также предусмотрен для обеспечения оптической энергии в коллагеновом слое для лечения кожи. В некотором варианте осуществления оптическая энергия может индуцировать оптический пробой клеток кожи, который вызывает вспышки света испускаемого спектра. В таком варианте осуществления устройство может дополнительно содержать средство настройки источника света для настройки длины волны, света, интенсивности или длины импульса падающего света так, что наложение испускаемого спектра и спектра длины волны света сгенерированной гармоники уменьшается. Для лечения и детектирования могут использоваться отдельные источники света.
Оптический пробой кожной ткани посредством коротких вспышек падающего света вызывает генерацию горячей плазмы. Излучение черного тела, испускаемого этой горячей плазмой, зависит от длины волны, длины импульса и интенсивности импульса падающего света. Если испускаемый спектр накладывается на спектр света SHG, то свет SHG детектировать сложнее. Поэтому желательно настраивать падающий свет так, чтобы можно было легко детектировать свет SHG.
Для избирательного пропускания света сгенерированной гармоники может быть предусмотрен оптический фильтр. Оптический фильтр может содержать разделитель гармоник и пропускающий фильтр оптического диапазона. Посредством пропускания света SHG (и/или, возможно, дополнительных гармоник) в отличие от другого света с длинами волн, слишком отличными от длины волны света SHG, улучшается точность детектирования. Оптический фильтр может, например, использоваться, чтобы отделять свет SHG от излучения черного тела, вызываемого оптическим пробоем кожной ткани.
Согласно дополнительному аспекту изобретения предусматривается способ для определения глубины лечения в коллагеновом слое кожи. Способ содержит обеспечение поляризованного падающего света с поляризацией падающей волны, фокусировку поляризованного падающего света в фокальную точку внутри коллагенового слоя кожи, избирательного детектирования выбранного компонента поляризации света сгенерированной гармоники падающего света, возвращающегося от кожи, а также определение глубины фокальной точки внутри коллагенового слоя на основе детектированного выбранного компонента поляризации.
Эти и другие аспекты изобретения очевидны из вариантов его осуществления и будут поясняться далее со ссылкой на них.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На чертежах:
Фиг. 1 схематически показывает устройство для лечения кожи согласно изобретению, и
Фиг. 2 показывает аналогичное устройство для лечения кожи с альтернативным поляризационно-чувствительным детекторным модулем.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 схематически показывает устройство 10 для лечения кожи согласно изобретению. Устройство 10 содержит источник 18 света для обеспечения падающего света 21 для лечения кожи 30 человека или животного. Пучок 21 падающего света обычно представляет собой импульсный лазерный пучок с поляризацией падающей волны. Падающий свет 21 может иметь, например, круговую или линейную поляризацию. Например, Nd:YAG лазеры с испусканием на 1064 нм используются для лечения кожи посредством лазерно-индуцированного оптического пробоя (LIOB). Оптические элементы 11, 12, 13 обеспечены для фокусировки импульсного лазерного пучка 21 внутри кожи 30. В описанных здесь вариантах осуществления источник 18 света является подходящим как для обеспечения лечения кожи, так и для определения глубины фокальной точки внутри коллагенового слоя. Однако следует заметить, что для детектирования фокальной глубины может использоваться отдельный источник света, который может работать на другом уровне мощности и/или длинах волны. Например, пикосекундные диодные лазеры являются широкодоступными и могут быть очень подходящими для детектирования фокальной глубины. Также следует заметить, что вместо лечения кожи посредством использования света в устройстве могут также использоваться другие источники энергии, такие как радиочастотные (RF) или ультразвуковые.
Кожа 30 содержит множество слоев с различными оптическими свойствами. Эпидермис 16 состоит из самых внешних слоев и формирует водонепроницаемый защитный барьер. Под эпидермисом 16 расположена дерма 17. Дерма 17 содержит коллагеновые волокна, на которые нацелено лечение кожи. Целью лечения кожи является создание фокуса 22 импульсного лазерного пучка 21 в коллагене дермы 17, чтобы создать микроскопические повреждения, которые будут иметь своим результатом формирование нового коллагена.
Часть или все оптические элементы 11, 12, 13 могут быть обеспечены в интерфейсном элементе 11, который во время использования устройства 10 прижат к коже 30, подлежащей лечению, или находится в контакте с ней. Оптические элементы могут содержать линзы 12 для схождения и/или расхождения пучка 21 падающего света и зеркала 13 для отклонения пучка 21 света в желаемом направлении. Точная позиция и/или ориентация оптических элементов может быть управляемой, чтобы было возможным адаптировать позицию и качество фокуса 22 так, как требуется для получения желаемого создания LIOB внутри дермы 17. Средство 51 управления фокусом может быть обеспечено, например, посредством передвижения одной или более линз 12 и/или поворота зеркал 13, чтобы управлять позицией фокальной точки 22 внутри кожи 30.
Помимо описанных выше и более или менее обычных элементов оптического устройства 10 для лечения кожи, оптическое устройство 10 для лечения кожи согласно изобретению дополнительно содержит поляризационно-чувствительный детекторный модуль 41 для детектирования света 23 SHG (генерации второй гармоники). Свет 23 SHG создается в ходе нелинейных оптических процессов, в которых фотоны, взаимодействующие с нелинейным материалом, эффективно комбинируются для формирования новых фотонов с двойной энергией и, следовательно, с двойной частотой и половиной длины волны исходных фотонов. Этот феномен также происходит в коллагеновых волокнах в дерме. Помимо этого, генерируются вторая гармоника, а также третья и более высокие гармоники. Далее все ссылки на свет SHG следует понимать как относящиеся к третьей и более высоким гармоникам.
Поляризационно-чувствительный детекторный модуль 41 устройства для лечения кожи согласно изобретению предусмотрен для детектирования света SHG, приходящего назад от кожи. Разделитель 14 гармоник может быть предусмотрен для отделения света SHG от, например, света, прямо отраженного на поверхности кожи 30. Альтернативно или дополнительно фильтр 33 может использоваться для пропускания только света SHG. При наличии пучка 21 падающего света с 1064 нм и соответствующего отклика SHG с 532 нм фильтр с ограниченной полосой пропускания с диафрагмированной длиной волны около 600 нм может использоваться, чтобы обеспечить регистрацию только света SHG посредством детекторного модуля 41. Любой источник света, который мог бы интерферировать применительно к детектированию SHG, является излучением черного тела, испускаемым горячей плазмой, создаваемой посредством лазерно-индуцированного оптического пробоя (LIOB) кожной ткани. Обычно лазерные импульсы 21, используемые для лечения кожи, ведут к коротким видимым вспышкам в диапазоне 300-1500 нм. Этот свет может быть отфильтрован посредством использования узкополосного пропускающего фильтра 33. Однако наложения спектров этих коротких видимых вспышек света SHG можно избежать посредством настройки, например, длины волны, интенсивности или длины импульса падающего света. Пик спектра излучения черного тела может быть сдвинут в сторону более низких или более высоких длин волн посредством настройки температуры горячей плазмы, вызываемой посредством LIOB. Температура плазмы зависит от настраиваемых свойств падающего света 21. Боле того, низкоинтенсивные импульсы, которые не создают LIOB, могут использоваться только для создания света SHG для детектирования коллагена перед началом лечения кожи или во время коротких импульсов лечения.
Для определения позиции глубины фокальной точки 22 в коллагеновом слое дермиса поляризация детектированного света SHG является важным параметром. Пучок 21 падающего света имеет четко очерченную поляризацию падающей волны. На малых глубинах фокусировки внутри коллагена кожи 30 свет SHG сохраняет эту поляризацию падающей волны. На более значительных глубинах, приблизительно свыше 100 мкм, свет SHG становится деполяризованным. Следовательно, на более малых глубинах поляризационно-чувствительный детекторный модуль 41 детектирует только сигнал SHG, когда отслеживает только один конкретный компонент поляризации. На больших глубинах сигнал SHG не зависит от поляризации. В поляризационно-чувствительном детектировании SHG согласно изобретению упомянутое деполяризующее свойство коллагена используется, чтобы детектировать позицию глубины фокальной точки внутри коллагенового слоя дермы 17.
Поляризационно-чувствительный детекторный модуль 41 на фиг. 1 содержит, в дополнение к ограниченной полосе пропускания или полосовому фильтру 33, поляризующий делитель пучка для деления света 23 на два пучка с различной поляризацией. Первый пучок, например, с поляризацией падающей волны детектируется первым фотодетектором 31. Второй пучок с отличной, предпочтительно ортогональной, поляризацией детектируется вторым фотодетектором 32. Первый и второй фотодетекторы 31, 32 могут содержать поляризационные фильтры для гарантированного обеспечения того, что каждый канал регистрирует только свет SHG с правильной поляризацией. На малых глубинах только первый детектор 31 будет детектировать свет 23 SHG. На больших глубинах сигнал от второго детектора 32 увеличится, в то время как сигнал от второго детектора 31 уменьшится. Когда фокус 22 находится на глубине, где свет 23 SHG является полностью деполяризованным, соотношение R упомянутых сигналов от обоих детекторов 31, 32 будет 1.
До использования или во время использования устройства для лечения кожи точная фокальная глубина может быть определена на основе, например, предварительно заданного отношения между глубиной фокальной точки и детектированным компонентом (компонентами) поляризации или же их соотношения R. Процессор (не показан) и/или средство 51 управления фокусом могут сравнивать определенную фокальную глубину с предварительно заданной оптимальной глубиной лечения. Если процессор делает это сравнение и вычисляет требуемое изменение фокальной глубины, то средство 51 управления фокусом может принимать от процессора инструкции для адаптирования позиции фокуса. Альтернативно, процессор может только предоставлять детектированную фокальную глубину в качестве вводной информации для средства 51 управления фокусом, при этом средство 51 управления фокусом вычисляет требуемые параметры адаптации для оптических элементов 12, 13. В дополнительном примере детектированные компоненты поляризации непосредственно предоставляются для средства 51 управления фокусом посредством поляризационно-чувствительного детекторного модуля 41, 42, и средство 51 управления фокусом вычисляет как текущую фокальную глубину, так и характеристики, требуемые для ее корректировки.
Оптимальная глубина лечения внутри коллагенового слоя дермы 17 или другой параметр лечения, такой как интенсивность или продолжительность, может зависеть от пользователя и точной цели лечения. Например, возраст и состояние кожи пользователя могут быть важны. При точном детектировании глубина фокальной точки 22 внутри дермы 17 посредством устройства согласно изобретению оптимальные параметры лечения могут быть определены и отрегулированы с улучшенной точностью. Детектирование фокальной глубины может продолжаться во время лечения или повторяться во время коротких интервалов между двумя периодами лечения.
Фиг. 2 показывает аналогичное устройство 10 для лечения кожи с альтернативным поляризационно-чувствительным детекторным модулем 42. Этот детекторный модуль использует только один поляризационно-зависимый фотодетектор 31. Этот один фотодетектор 31 используется в комбинации с управляемым вращателем 35 плоскости поляризации. На меньших глубинах фокусировки сигнал от фотодетектора 31 будет зависеть от конфигурации вращателя 35 плоскости поляризации. При конкретной конфигурации вращателя 35 плоскости поляризации сигнал от поляризационно-зависимого фотодетектора 31 будет максимальным. При ортогональных конфигурациях сигнал будет значительно снижен и может даже приближаться к 0. На больших глубинах, когда свет 23 SHG становится деполяризованным, сигнал от фотодетектора 31 будет независим от конфигурации вращателя 35 плоскости поляризации. Такие же результаты могут быть получены посредством использования вращателя 35 плоскости поляризации для поворота плоскости поляризации пучка 21 падающего света вместо плоскости поляризации света 23 SHG.
Следует понимать, что изобретение может быть реализовано посредством оборудования, управляемого подходящей компьютерной программой, в частности компьютерной программой на или в носителе, адаптированном для воплощения изобретения на практике. Программа может существовать в форме исходного кода, объектного кода, источника промежуточного кода и в том числе объектного кода в частично компилированной форме или же в любой другой форме, подходящей для использования в реализации способа согласно изобретению. Также следует понимать, что такая программа может иметь много различных архитектурных исполнений. Например, программный код, реализующий функциональные возможности способа или системы согласно изобретению, может быть подразделен на одну или более подпрограмм. Для специалиста в данной области техники будут очевидны много различных путей распределения функциональных возможностей среди этих подпрограмм. Подпрограммы могут храниться вместе в одном исполняемом файле, чтобы сформировать независимую программу. Такой исполняемый файл может содержать машиноисполняемые команды, например команды процессора и/или команды интерпретатора (например, команды интерпретатора Java). Альтернативно, одна или более, или же все подпрограммы могут храниться в по меньшей мере одном внешнем библиотечном файле и могут быть связанными с основной программой либо статически, либо динамически, например, во время прогона. Основная программа содержит по меньшей мере одно обращение к по меньшей мере одной из подпрограмм. Также подпрограммы могут содержать обращения к функциям друг друга. Вариант осуществления, относящийся к компьютерному программному продукту, содержит машиноисполняемые команды, соответствующие каждому из этапов обработки по меньшей мере одного из описываемых способов. Упомянутые команды могут быть подразделены на подпрограммы и/или могут храниться в одном или более файлах, которые могут быть связаны статически или динамически. Другой вариант осуществления, относящийся к компьютерному программному продукту, содержит машиноисполняемые команды, соответствующие каждому из средств по меньшей мере одного из описываемых систем и/или продуктов. Эти команды могут быть подразделены на подпрограммы и/или могут храниться в одном или более файлах, которые могут быть связаны статически или динамически.
Носителем компьютерной программы может быть любой объект или устройство, способное к выполнению программы. Например, носитель может включать в себя некую запоминающую среду, такую как ПЗУ (ROM), например ПЗУ на компакт-диске (CD ROM) или полупроводниковое ПЗУ (ROM), или магнитную среду для записи, например гибкий диск или жесткий диск. Дополнительно, носитель может быть неким передаваемым носителем, таким как электрический или оптический сигнал, который может быть передан через электрический или оптический кабель или посредством радио или же другого средства. Когда программа осуществлена в таком варианте, как сигнал, носитель может быть образован посредством упомянутого кабеля или другого устройства или средства. Альтернативно, носитель может быть интегральной схемой, в которую встроена программа, при этом интегральная схема адаптирована для выполнения соответствующего способа или же для использования в его выполнении.
Следует заметить, что вышеупомянутые варианты осуществления иллюстрируют, а не ограничивают изобретение, при этом специалисты в данной области техники будут способны скомпоновать много альтернативных вариантов осуществления без отступления от объема прилагаемой формулы изобретения. В упомянутой формуле любые ссылочные обозначения, заключенные в скобки, не должны рассматриваться как ограничивающие формулу. Использование глагола «содержит» и форм его спряжения не исключает наличия элементов или этапов, помимо тех, которые заявлены в том или ином пункте формулы. Артикль «a» или «an», предваряющий любой элемент, не исключает наличия множества упомянутых элементов. Изобретение может быть реализовано посредством оборудования, содержащего несколько индивидуальных элементов, а также посредством подходящим образом запрограммированного компьютера. В формуле устройства, перечисляющей несколько средств, некоторые из этих средств могут осуществляться посредством одного и того же предмета оборудования. Тот факт, что некоторые характеристики излагаются во взаимно различных зависимых пунктах формулы, не указывает на то, что комбинация этих характеристик не может быть использована с целью преимущества.
Claims (22)
1. Устройство (10) для лечения кожи, при этом устройство (10) содержит:
основной источник энергии для лечения кожи,
источник (18) света для обеспечения поляризованного падающего света (21),
оптические элементы (11, 12, 13) для фокусировки поляризованного падающего света (21) в фокальную точку (22) внутри коллагенового слоя кожи (30),
поляризационно-чувствительный детекторный модуль (41, 42) для избирательного детектирования выбранного компонента поляризации света сгенерированной гармоники (23) поляризованного падающего света (21), возвращающегося от кожи (30), и
процессор, по меньшей мере, связанный с поляризационно-чувствительным модулем (41, 42) для определения глубины фокальной точки (22) внутри коллагенового слоя на основе детектированного выбранного компонента поляризации.
2. Устройство (10) для лечения кожи по п. 1, в котором процессор выполнен с возможностью определять глубину фокальной точки (22) внутри коллагенового слоя из предварительно заданного отношения между глубиной и, по меньшей мере, выбранным компонентом поляризации.
3. Устройство (10) для лечения кожи по п. 1, дополнительно содержащее управляемое фокусирующее устройство для фокусировки энергии лечения, сгенерированной основным источником энергии, в коллагеновом слое кожи, при этом процессор дополнительно выполнен с возможностью определять разницу между определенной глубиной фокальной точки и заранее заданной оптимальной глубиной лечения внутри коллагенового слоя и управлять управляемым фокусирующим устройством на основе упомянутой разницы.
4. Устройство (10) для лечения кожи по п. 1, в котором поляризационно-чувствительный детекторный модуль (41) содержит два канала, при этом первый один из двух каналов выполнен с возможностью избирательного детектирования компонента поляризации, соответствующего поляризации падающей волны, а второй один из двух каналов выполнен с возможностью детектирования компонента поляризации, ортогонального к поляризации падающей волны.
5. Устройство (10) для лечения кожи по п. 1, в котором поляризационно-чувствительный детекторный модуль (42) содержит вращатель (35) плоскости поляризации для изменения поляризации света сгенерированной гармоники (23) и в котором поляризационно-чувствительный детекторный модуль (42) выполнен с возможностью избирательно детектировать выбранный компонент поляризации для по меньшей мере двух различных настроек вращателя (35) плоскости поляризации.
6. Устройство (10) для лечения кожи по п. 1, дополнительно содержащее вращатель плоскости поляризации для изменения поляризации падающей волны, в котором поляризационно-чувствительный детекторный модуль (41, 42) выполнен с возможностью избирательно детектировать выбранный компонент поляризации сгенерированной гармоники (23) для по меньшей мере двух различных настроек вращателя плоскости поляризации.
7. Устройство (10) для лечения кожи по п. 4, в котором поляризационно-чувствительный детекторный модуль (41, 42) выполнен с возможностью определять глубину фокальной точки на основе соотношения между компонентами поляризации, детектированными посредством двух каналов.
8. Устройство (10) для лечения кожи по п. 5 или 6, в котором поляризационно-чувствительный детекторный модуль (41, 42) выполнен с возможностью определять глубину фокальной точки на основе соотношения между выбранными компонентами поляризации, детектированными для по меньшей мере двух различных настроек вращателя плоскости поляризации.
9. Устройство (10) для лечения кожи по п. 1, в котором поляризационно-чувствительный детекторный модуль (41, 42) содержит оптический фильтр (33) для избирательного пропускания света сгенерированной гармоники (23).
10. Устройство (10) для лечения кожи по п. 9, в котором оптический фильтр (33) содержит разделитель гармоник или полосовой фильтр оптического диапазона.
11. Устройство (10) для лечения кожи по п. 1, в котором источник света (18) дополнительно выполнен с возможностью обеспечивать оптическую энергию для коллагенового слоя для лечения кожи.
12. Устройство (10) для лечения кожи по п. 11, в котором оптическая энергия обеспечивается, чтобы индуцировать эффект оптического пробоя в коллагеновом слое, вызывая вспышки света с испускаемым спектром, при этом устройство (10) дополнительно содержит средство настройки источника (18) света для настройки длины волны, интенсивности света или длины импульса падающего света (21) так, что наложение испускаемого спектра и спектра длины волны света сгенерированной гармоники (23) уменьшается.
13. Способ для определения глубины лечения внутри коллагенового слоя кожи (30), при этом способ содержит этапы, на которых:
обеспечивают поляризованный падающий свет (21) с поляризацией падающей волны,
фокусируют поляризованный падающий свет (21) в фокальную точку (22) внутри коллагенового слоя кожи (30),
избирательно детектируют выбранный компонент поляризации света сгенерированной гармоники (23) падающего света (21), возвращающегося от кожи (30), и
определяют глубину фокальной точки (22) внутри коллагенового слоя кожи (30) на основе детектированного выбранного компонента поляризации.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201261604015P | 2012-02-28 | 2012-02-28 | |
| US61/604,015 | 2012-02-28 | ||
| PCT/IB2013/051337 WO2013128330A1 (en) | 2012-02-28 | 2013-02-19 | Device for energy-based skin treatment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014138969A RU2014138969A (ru) | 2016-04-20 |
| RU2623299C2 true RU2623299C2 (ru) | 2017-06-23 |
Family
ID=48128539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014138969A RU2623299C2 (ru) | 2012-02-28 | 2013-02-19 | Устройство для лечения кожи на основе энергии |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9675415B2 (ru) |
| EP (1) | EP2819747B1 (ru) |
| JP (1) | JP6097314B2 (ru) |
| CN (1) | CN104136076B (ru) |
| BR (1) | BR112014020895B1 (ru) |
| RU (1) | RU2623299C2 (ru) |
| WO (1) | WO2013128330A1 (ru) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2862611C (en) | 2011-02-24 | 2020-11-03 | Eximo Medical Ltd. | Hybrid catheter for tissue resection |
| JP5914788B1 (ja) * | 2013-03-22 | 2016-05-11 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | レーザ光を用いた皮膚の非侵襲処置のための装置 |
| US10413360B2 (en) | 2013-10-31 | 2019-09-17 | Koninklijke Philips N.V. | Skin treatment device for multi-photon based skin treatment |
| EP3552571A3 (en) * | 2014-05-18 | 2019-11-27 | Eximo Medical Ltd. | System for tissue ablation using pulsed laser |
| US10342477B2 (en) | 2014-07-02 | 2019-07-09 | Koninklijke Philips N.V. | Light-based measurement system and a method of collagen denaturation measurement and a skin treatment system |
| BR112017004944A2 (pt) | 2014-09-16 | 2017-12-05 | Koninklijke Philips Nv | sistema de medição, e, sistema de tratamento da pele |
| US11684420B2 (en) | 2016-05-05 | 2023-06-27 | Eximo Medical Ltd. | Apparatus and methods for resecting and/or ablating an undesired tissue |
| EP3281598A1 (en) | 2016-08-09 | 2018-02-14 | Koninklijke Philips N.V. | Light based skin treatment device and method |
| RU2657377C2 (ru) * | 2016-11-11 | 2018-06-13 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Интеллектуальная насадка на смартфон для определения чистоты, влажности и фотовозраста кожи |
| BR112019013133A2 (pt) * | 2016-12-28 | 2019-12-24 | Koninklijke Philips Nv | dispositivo para tratamento de tecido de um indivíduo por ruptura óptica induzida por laser, e método de tratamento de tecido de um indivíduo por ruptura óptica induzida por laser |
| EP3505048A1 (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-03 | Koninklijke Philips N.V. | Optical skin sensor using optimal spectral bands to minimize the effect of probe pressure |
| EP3666175A1 (en) * | 2018-12-14 | 2020-06-17 | Koninklijke Philips N.V. | Device for use in determining a hydration level of skin |
| CN113509152B (zh) * | 2021-09-15 | 2021-12-03 | 深圳市脉度科技有限公司 | 一种检测皮肤生理参数的方法、装置及智能终端 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006101736A1 (en) * | 2005-03-23 | 2006-09-28 | Eastman Kodak Company | Wound healing monitoring and treatment |
| JP2009236610A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Osaka Univ | 皮膚しわの評価方法 |
| US20100063490A1 (en) * | 2006-06-26 | 2010-03-11 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Device and method for the treatment of skin, and use of the device |
| RU2438130C2 (ru) * | 2009-12-08 | 2011-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" | Способ определения содержания глюкозы в клетке крови |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4984229A (en) * | 1988-11-18 | 1991-01-08 | Polaroid Corporation | Autofocus system |
| US5719399A (en) * | 1995-12-18 | 1998-02-17 | The Research Foundation Of City College Of New York | Imaging and characterization of tissue based upon the preservation of polarized light transmitted therethrough |
| US6287774B1 (en) * | 1999-05-21 | 2001-09-11 | Caliper Technologies Corp. | Assay methods and system |
| ATE278190T1 (de) * | 1999-05-21 | 2004-10-15 | Caliper Life Sciences Inc | Fluoreszenzpolarizationsbestimmungen unter verwendung von polyionen |
| US8023724B2 (en) * | 1999-07-22 | 2011-09-20 | Photon-X, Inc. | Apparatus and method of information extraction from electromagnetic energy based upon multi-characteristic spatial geometry processing |
| CN1239131C (zh) * | 2000-12-28 | 2006-02-01 | 帕洛玛医疗技术有限公司 | 用于皮肤的emr治疗处理的方法和装置 |
| JP4458839B2 (ja) * | 2003-12-25 | 2010-04-28 | 株式会社ニデック | レーザ治療装置 |
| EP1983921B1 (en) * | 2006-02-01 | 2016-05-25 | The General Hospital Corporation | Systems for providing electromagnetic radiation to at least one portion of a sample using conformal laser therapy procedures |
| US7460248B2 (en) | 2006-05-15 | 2008-12-02 | Carestream Health, Inc. | Tissue imaging system |
| CN101505675A (zh) * | 2006-06-27 | 2009-08-12 | 帕洛玛医疗技术公司 | 手持光美容装置 |
| DE602008006170D1 (de) * | 2007-02-20 | 2011-05-26 | Koninkl Philips Electronics Nv | Optische vorrichtung zur bewertung der optischen tiefe einer probe |
| WO2009105250A2 (en) | 2008-02-20 | 2009-08-27 | Alpha Orthopaedics, Inc. | Optical methods for real time monitoring of tissue treatment |
| CN102095690A (zh) * | 2010-12-20 | 2011-06-15 | 福建师范大学 | 一种偏振成像的无损探测装置 |
-
2013
- 2013-02-19 WO PCT/IB2013/051337 patent/WO2013128330A1/en active Application Filing
- 2013-02-19 EP EP13716840.7A patent/EP2819747B1/en active Active
- 2013-02-19 RU RU2014138969A patent/RU2623299C2/ru active
- 2013-02-19 CN CN201380011128.1A patent/CN104136076B/zh active Active
- 2013-02-19 BR BR112014020895-6A patent/BR112014020895B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2013-02-19 US US14/381,342 patent/US9675415B2/en active Active
- 2013-02-19 JP JP2014558236A patent/JP6097314B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006101736A1 (en) * | 2005-03-23 | 2006-09-28 | Eastman Kodak Company | Wound healing monitoring and treatment |
| US20100063490A1 (en) * | 2006-06-26 | 2010-03-11 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Device and method for the treatment of skin, and use of the device |
| JP2009236610A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Osaka Univ | 皮膚しわの評価方法 |
| RU2438130C2 (ru) * | 2009-12-08 | 2011-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" | Способ определения содержания глюкозы в клетке крови |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104136076B (zh) | 2017-03-15 |
| JP6097314B2 (ja) | 2017-03-15 |
| EP2819747A1 (en) | 2015-01-07 |
| US9675415B2 (en) | 2017-06-13 |
| WO2013128330A1 (en) | 2013-09-06 |
| EP2819747B1 (en) | 2016-02-17 |
| CN104136076A (zh) | 2014-11-05 |
| BR112014020895B1 (pt) | 2022-03-03 |
| RU2014138969A (ru) | 2016-04-20 |
| JP2015508000A (ja) | 2015-03-16 |
| BR112014020895A2 (ru) | 2017-06-20 |
| US20150038953A1 (en) | 2015-02-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2623299C2 (ru) | Устройство для лечения кожи на основе энергии | |
| RU2639855C2 (ru) | Устройство для обработки кожи на основе многофотонной обработки кожи | |
| US10448997B2 (en) | Measurement device for skin properties and non-invasive treatment device | |
| JP7126503B2 (ja) | 光ベースの皮膚処置装置 | |
| US10342477B2 (en) | Light-based measurement system and a method of collagen denaturation measurement and a skin treatment system | |
| RU2679295C2 (ru) | Неинвазивное устройство для лечения кожи лазерным светом |