用于皮膚激光治療的裝置和方法
【專利摘要】一種用于治療表皮的區(qū)域的系統(tǒng)，包括：至少一個(gè)激光能量源；產(chǎn)生激光束的時(shí)間控制裝置；激光能量聚焦系統(tǒng)，被布置和產(chǎn)生為將激光束引導(dǎo)到表皮的所述區(qū)域上。所述控制裝置產(chǎn)生以基頻發(fā)射的激光束，該激光束包括多個(gè)復(fù)合脈沖，每一個(gè)復(fù)合脈沖包括比所述基頻高的頻率的子脈沖序列。
【專利說明】用于皮膚激光治療的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于皮膚治療的裝置和方法。更具體地，本發(fā)明涉及使用一種設(shè)備的治療的裝置和方法，該設(shè)備包括合適波長的激光束，該激光束可任選地與RF電流結(jié)合，以獲得對表皮的給定效果，例如，皺紋減少和普通的嫩化效果(rejuvenating effect)。
【背景技術(shù)】
[0002]改善人的外觀、解決與皮膚斑點(diǎn)有關(guān)的問題并且還處理和解決由于被檢體不能接受他或她的外觀而導(dǎo)致的真實(shí)的心理痛快的情形的醫(yī)療和整容治療變得日益廣泛地被使用。
[0003]在使用的各種過程、方法和機(jī)器中，大量的情況專用于旨在減少衰老的效果并因此尤其在于消除或減少臉部和身體的其它部位(例如，脖子和胸上部)的皺紋的形成的治療。近來，已經(jīng)開發(fā)了使用激光治療表皮的技術(shù)。在很多應(yīng)用中，用激光以實(shí)際上均勻的方式照射要治療的表皮的部分，這執(zhí)行表面燒蝕處理，然后消除了表皮的上層。
[0004]尤其在下面的工作中描述了在(尤其臉部的)表皮的治療中使用激光來減少皺紋和其它皮膚斑點(diǎn):Chernoff G，Slatkine M，Zair AND，Mead D.，" SilkTouch:anew technology for skin resurfacing in aesthetic surgery/r，in J Clin LaserMed Surg.1995Apr ；13 (2):97-100 ；Waldorf HA, Kauvar AN，Geronemus RG ； " Skinresurfacing of fine to deep rhytides using a char-free carbon dioxide laserin 47 patients."，in Dermato l Surg.1995Nov ；21(11):940-6 ;David LM, Same AJ,Unger WP.，，，Rapid laser scanning for facial resurfacing."，in DermatolSurg.1995Dec ；21 (12):1031-3 ；Lask G，Keller G，Lowe N，Gormley D.，" Laser skinresurfacing with the SilkTouch flashscanner for facial rhytides.〃 ，in DermatolSurg.1995 Dec ；21 (12):1021-4.；Apfelberg DB.，" Ultrapulse carbon dioxide laserwith CPG scanner for full-face resurfacing for rhytids， photoaging, and acnescars "，in Plast Reconstr Surg.1997Jun ；99(7):1817-25 ；Apfelberg DB，SmollerB." UltraPulse carbon dioxide laser with CPG scanner for deepithelialization:clinical and histologic study " ， in Plast Reconstr Surg.1997Jun ；99(7):2089-94 ；Raulin C， Drommer RB， Schonermark MP, Werner S.， " Facialwrinkles-ultrapuIsed C02laser:alternative or supplement to surgical facelift? "，in Laryngorhinooto1gie.1997Jun ；76 (6):351-7 ；Trelles MA, Rigau J，Mellor TK，Garcia L，" Aclinical and histological comparison of flashscanningversus pulsed technology in carbon dioxide laser facial skin resurfacing"，in Dermatol Surg.1998Jan ；24(I):43-9 ；Weinstein C， " Computerized scanningerbium:YAG laser for skin resurfacing"，in Dermatol Surg.1998Jan ；24(I):83-9;Bernstein LJ, Kauvar AN， Grossman MC, Geronemus RG.， " Scar resurfacing withhigh-energy, short-pulsed and flashscanning carbon dioxide lasers，in DermatolSurg.1998Jan ；24(I):101-7 ；Va 丨 isse V，Clerici T，F(xiàn)usade T.，" Bowen diseasetreated with scanned pulsed high energy C021aser.Follow-up of 6cases"，in Ann.Dermatol.Venereol.2001Nov ；128 (11): 1220-4。
[0005]近來，已經(jīng)開發(fā)了這樣的方法，其中，表皮的治療是不連續(xù)的(被稱為“點(diǎn)陣(fractional)”技術(shù))，即，在要治療的給定區(qū)域上，激光被聚焦在離散的區(qū)域上，這些離散的區(qū)域與未被激光束照射的區(qū)域相互分開。在基本上柱形的體積中對激光束照射的區(qū)間進(jìn)行燒蝕，這些體積與不執(zhí)行治療的大體積相互分隔開。該類型的方法在"Laser Dermatology-State of the Art " ， proceedings of the7th CongressInternational Society for Laser Surgery and Medicine in Connection with Laser87 Optoelectronics, ed.Springer-Verlag, 1988, page 513 ff 中被描述了。相同的方法在美國專利6，997，923中被描述了。
[0006]以這樣的方式，嘗試將組織燒蝕的要求與最少侵略性的過程的需要結(jié)合，組織燒蝕由于激光產(chǎn)生的顯著加熱而引起組織和紅斑的局部化的損害。據(jù)認(rèn)為，通過作用在與不受激光束影響的寬區(qū)間相互分隔開的有限的組織部分上，可以獲得與通過傳統(tǒng)類型的全體積或全表面區(qū)域治療獲得的治療效果等同的治療效果(例如，減少或消除皺紋)，但是，具有對表皮的更少的二次損害效應(yīng)，減少了紅斑的形成，并且，通常減少治療后恢復(fù)時(shí)間。
[0007]在文獻(xiàn)中，尤其在下面的工作中描述了該類型的過程:Fitzpatrick RE，RostanEF, Marchell N.， " Collagen tightening induced by carbon dioxide laser versuserbium:YAG laser"，in Lasers Surg.Med.2000 ；27 (5):395-403 ;Hasegawa TiMatsukuraTiMizuno Y，Suga Y,Ogawa H，Ikeda S.， " Clinical trial of a laser device calledfractional photothermolysis system for acne scars"，in Dermatol.2006Sep ；33(9):623-7 ；Rahman Z,Alam MiDover JS.，" Fractional Laser treatment for pigmentationand texture improvement "，in Skin Therapy Lett.2006Nov ；I1 (9):7-11 ;LaubachH，Chan HH, Rius F，Anderson RR, Manstein D.，" Effects of skin temperature onlesion size in fractional photothermolysis"，in Lasers Surg Med.2007Jan ；39 (I):14-8 ；Collawn SS.， " Fraxel skin resurfacing "，in Ann Plast Surg.2007Mar ；58(3):237-40 ；Hantash BM, Bedi VP, Chan KF, Zachary CB.，" Ex vivo histologicalcharacterization of a novel ablative fractional resurfacing device，in LasersSurg Med.2007Feb ；39 (2):87-95 ；Hantash BM, Bedi VP, Kapadia B，Rahman Z，JiangK，Tanner H，Chan KF.，" In vivo histological evaluation of a hovel ablativefractional resurfacing device"，in Lasers Surg Med.2007Feb ；39(2):96_107o
[0008]這些方法的功效是有爭議的。尤其，作用在太靠近在一起的體積上，不可能在減少恢復(fù)時(shí)間方面獲得特殊的改進(jìn)，同時(shí)，治療與未治療的區(qū)間相互分離太遠(yuǎn)的體積涉及不充分的結(jié)果和隨后需要二次治療的風(fēng)險(xiǎn)。
`[0009]射頻電流的使用在美容治療中也是已知的。例如，參見Goldberg DJ, FazeliA， Berlin AL " Clinical， laboratory, and MRI analysis of cellulite treatmentwith a unipolar radiofrequency device "，in Dermatol Surg.2008Feb ；34(2):204-9 ；or Montesi G， Calvieri S， Balzani A， Gold MH.， " Bipolar radiofrequencyin the treatment of dermatologic imperfections:clinicopathological andimmunohistochemical aspects" , inj.Drugs Dermatol.2007Feb ；6(2):212-5。
[0010]W0-A-02/26147和US6，702, 808描述了一種用于表皮的治療的系統(tǒng)，其中，射頻電流與光學(xué)能量結(jié)合。在本公開中描述的治療提供了用于光學(xué)和射頻輻射的同時(shí)應(yīng)用。雖然指示了光學(xué)輻射的波長(λ )必須不大于1200nm，但是不會(huì)詳細(xì)地描述該光學(xué)輻射的特性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明的目的在于提供這樣一種技術(shù)，該技術(shù)是根據(jù)時(shí)間和空間二者的精確比例關(guān)系的不同技術(shù)的組合以獲得增強(qiáng)效應(yīng)的結(jié)果，該增強(qiáng)效應(yīng)即是超出了分別通過不同技術(shù)可以獲得的結(jié)果之和的治療功效。
[0012]典型的應(yīng)用涉及美容皮膚治療，尤其是具有獲得皺紋的減少、緊膚和組織的全面嫩化的目的的美容皮膚治療。因此，本發(fā)明還涉及通過光學(xué)激光輻射的應(yīng)用的對皮膚和下面的組織的整容治療方法。
[0013]特別地，與傳統(tǒng)的換膚相比，到此為止使用的點(diǎn)陣技術(shù)具有更不復(fù)雜的手術(shù)后過程、同時(shí)確保皮膚紋理的良好恢復(fù)、孔的減少、增加的亮度和彈性的優(yōu)點(diǎn)。這些技術(shù)的局限性在于其對松弛皮膚的差的功效，為此，不可能在顯著的程度上刺激真皮的深結(jié)構(gòu)，而不使用過度的侵害性的參數(shù)，這不利于點(diǎn)陣技術(shù)固有的最少侵害性的方法。
[0014]根據(jù)國際文獻(xiàn)和專利書目，可以知道用CO2激光的等離子體的形成如何取決于脈沖的時(shí)間形狀。為了在防止不希望的副作用的發(fā)作的同時(shí)將適當(dāng)?shù)臒岵ㄞD(zhuǎn)移到網(wǎng)狀真皮，本發(fā)明基于脈沖中的能量的新時(shí)間分布，其考慮了用于等離子體的形成的物理定律并由此考慮了等離子體調(diào)解燒蝕。
[0015]根據(jù)一個(gè)方面， 為了全部或部分地解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種用于表皮的區(qū)域的治療的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0016]至少一個(gè)激光能量源；
[0017]產(chǎn)生激光束的時(shí)間控制裝置；
[0018]激光能量聚焦系統(tǒng)，被布置和設(shè)計(jì)為將激光束引導(dǎo)到表皮的所述區(qū)域上；
[0019]其中，所述控制裝置產(chǎn)生以基頻發(fā)射的激光束，該激光束包括多個(gè)復(fù)合脈沖，每一個(gè)復(fù)合脈沖包括比所述基頻高的頻率的子脈沖序列。
[0020]根據(jù)不同的方面，本發(fā)明涉及一種用于治療患者的表皮的一部分的整容方法，該整容方法包括發(fā)射以基頻發(fā)射的包括一個(gè)或多個(gè)復(fù)合脈沖的步驟，每一個(gè)復(fù)合脈沖包括比所述基頻聞的頻率的子脈沖序列。
[0021]復(fù)合脈沖可以有利地包括以較高注量(fluence)的預(yù)脈沖和以較低注量的一個(gè)或多個(gè)隨后的子脈沖。激光脈沖可以與射頻電流的應(yīng)用結(jié)合。
[0022]術(shù)語“聚焦系統(tǒng)”意指動(dòng)態(tài)系統(tǒng)和靜態(tài)系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)系統(tǒng)包括將光束移動(dòng)到不同位置的掃描裝置，在靜態(tài)系統(tǒng)中，適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)器件將例如初始光束分成根據(jù)適當(dāng)?shù)膱D案(例如，根據(jù)矩陣)布置的多個(gè)相鄰光束。
[0023]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，激光能量聚焦系統(tǒng)被布置和控制為治療根據(jù)圖案分布的表皮的鄰近體積，其中，治療的每一個(gè)體積的中心基本上位于用來治療所述體積的激光束的軸上，用來治療所述鄰近的體積的激光束的軸是根據(jù)可預(yù)設(shè)置的點(diǎn)矩陣分布的。
[0024]給定要治療的表皮的一部分，這可以由例如通過特定的光學(xué)器件從單一光束獲得的多條光束同時(shí)照射。例如，各個(gè)光束是根據(jù)例如矩陣的適當(dāng)?shù)膱D案布置的。但是，優(yōu)選地，可以使用單一光束或甚至多于一條的光束，根據(jù)坐標(biāo)(例如，笛卡爾坐標(biāo)或極坐標(biāo))來使所述光束進(jìn)行掃描移動(dòng)。在一些實(shí)施例中，控制激光脈沖的發(fā)射，使得激光能量的單脈沖沿著預(yù)設(shè)置的圖案(例如，根據(jù)矩陣點(diǎn))在連續(xù)可變的位置中“射擊”。
[0025]在其它實(shí)施例中，激光束可以從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置而不中斷能量發(fā)射，從而提供用于從一個(gè)治療位置移動(dòng)到另一個(gè)治療位置的充分短的時(shí)間。以這樣的方式，在輻射圖案的給定點(diǎn)或位置中，當(dāng)與在停留階段期間光束的效應(yīng)相比時(shí)，在從一個(gè)照射點(diǎn)到另一個(gè)照射點(diǎn)的移動(dòng)期間的激光的效應(yīng)基本上是可以忽略的。
[0026]在所有的情況中，相鄰光束(用掃描系統(tǒng)同時(shí)或者順序地照射的)可以具有重疊的區(qū)間，即，兩條相鄰光束(或者，也是三條或更多的相鄰光束)的作用被重疊和求和的區(qū)間。自然地，此外，作為掃描或多光束操作的功能，并且，在第一種情況中，作為掃描時(shí)間的函數(shù)，必須只考慮光束的空間重疊，或者，必須考慮光束的空間和時(shí)間重疊。[0027]根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種用于治療表皮區(qū)域的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0028]-產(chǎn)生脈沖激光束的至少一個(gè)激光能量源；
[0029]-激光能量聚焦系統(tǒng)，被布置和設(shè)計(jì)為將激光束引導(dǎo)到表皮的所述區(qū)域上；
[0030]-射頻電流源，具有用于施加射頻電流的至少一個(gè)電極；
[0031]-至少一個(gè)控制裝置，其控制激光能量源和射頻電流源，以時(shí)間上協(xié)調(diào)的方式發(fā)射所述激光束和所述射頻電流。
[0032]在一些實(shí)施例中，控制裝置被設(shè)計(jì)為以至少部分地與脈沖激光束的發(fā)射的時(shí)間間隔重疊的時(shí)間間隔和/或以在脈沖激光束的發(fā)射的時(shí)間間隔之后的時(shí)間間隔發(fā)射射頻電流。
[0033]本發(fā)明的進(jìn)一步的有利特征和實(shí)施例在下面被描述并在所附的權(quán)利要求中被指示，所附權(quán)利要求形成本說明書的不可分割的部分。上面提供的簡要描述確定了本發(fā)明的各種實(shí)施例的特性，使得下面的詳細(xì)描述可以被更好地理解，并且，本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)所作出的貢獻(xiàn)可以被更好地認(rèn)識(shí)到。自然地，本發(fā)明所具有的其它特性在下面被描述并在所附權(quán)利要求中被闡述。由此，在詳細(xì)地圖示本發(fā)明的不同實(shí)施例之前，必須理解，本發(fā)明的各種實(shí)施例在其應(yīng)用上并不限于在下面的描述中描述的或者在附圖中圖示的組件的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和布置。本發(fā)明可以在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)并且可以以各種方式來實(shí)現(xiàn)和實(shí)行。而且，必須理解，本文中利用的短語和術(shù)語純粹為了描述性的目的，必定不得被視為限制性的。
[0034]因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，本描述所基于的概念可以被容易地用作設(shè)計(jì)其它結(jié)構(gòu)、其它方法和/或其它系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種目的的基礎(chǔ)。因此，重要的是，權(quán)利要求書被視為包括不脫離本發(fā)明的精神和范圍的那些等同結(jié)構(gòu)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]根據(jù)示出本發(fā)明的實(shí)際的非限制性的實(shí)施例的附圖和描述，將會(huì)更好地理解本發(fā)明。更具體地:
[0036]圖1示出實(shí)施本發(fā)明的裝置的示圖；
[0037]圖2示出圖1的裝置的手持件的細(xì)節(jié)；
[0038]圖3示出激光掃描系統(tǒng)的示圖；[0039]圖4示出用于分割多條相鄰或鄰近的激光束中的主激光束的系統(tǒng)的示圖；
[0040]圖5示出一矩陣，可以根據(jù)該矩陣布置表皮的一部分的激光治療點(diǎn)；
[0041]圖6示意性地示出用于組合的激光和射頻治療的改進(jìn)的手持件；
[0042]圖6A、6B、6C和6D示意性地示出用于施加射頻電流的電極的改進(jìn)的實(shí)施例；
[0043]圖7示出圖6的手持件的使用；
[0044]圖8和9示出兩個(gè)不同實(shí)施例中的激光脈沖的形狀；
[0045]圖1OA至IOK示出在不同應(yīng)用條件下用根據(jù)本發(fā)明的兩種不同類型的激光脈沖治療的組織的組織學(xué)圖像；
[0046]圖11A、11B、12A、12B、12C示出用根據(jù)本發(fā)明的不同類型的激光脈沖治療的組織中的熱沖擊和燒蝕的作用的示意圖；
[0047]圖13示出作為射頻電流的頻率的函數(shù)的組織的電導(dǎo)率的示圖；
[0048]圖14A至14E示出在施加射頻電流和不施加射頻電流的情況下用根據(jù)本發(fā)明的激光脈沖治療的組織中的血紅蛋白的隨著時(shí)間的趨勢的示圖；
[0049]圖15示出圖示通過不同類型的治療引起的收縮效應(yīng)的示圖；
[0050]圖16示出由在各種治療條件下的治療引起的皮膚變紅的消失速度的示圖；
[0051]圖17示出與作為發(fā)射 的激光能量的密度的函數(shù)的等離子體的形成有關(guān)的示圖；
[0052]圖18示出說明通過激光輻射形式的光學(xué)能量和射頻電流形式的電能量的組合施加引起的生物現(xiàn)象的時(shí)間圖。
【具體實(shí)施方式】
[0053]手持件和光學(xué)器件的結(jié)構(gòu)
[0054]下面的對示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述參考附圖。在不同的圖中的相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的元件。而且，這些圖不必一定按比例繪制。此外，下面的詳細(xì)描述并不限制本發(fā)明。確切地，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求限定。
[0055]在整個(gè)說明書中提及的“實(shí)施例”、“該實(shí)施例”或“一些實(shí)施例”是指，在描述的對象的至少一個(gè)實(shí)施例中包含針對實(shí)施例描述的特定的特征、結(jié)構(gòu)或元件。因此，在整個(gè)說明書的各個(gè)點(diǎn)中的短語“在實(shí)施例中”、“在該實(shí)施例中”或“在一些實(shí)施例”中不必一定指相同的實(shí)施例或相同的一些實(shí)施例。而且，特定的特征、結(jié)構(gòu)或元件可以以任何合適的方式在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中組合。
[0056]圖1和2示出本發(fā)明可以合并在其中的裝置。一般來說，裝置I包括基座3，至少一個(gè)激光源5被容納在基座3中。激光源5可以是連續(xù)的激光器，但是，優(yōu)選地，使用脈沖激光器。通常用5表示的塊也意指為包括控制激光輻射的發(fā)射時(shí)間的系統(tǒng)，即，脈沖發(fā)生系統(tǒng)。
[0057]根據(jù)一些實(shí)施例，激光器可以具有與CO2激光發(fā)射相對應(yīng)的包括在532和13000nm之間的發(fā)射波長，更尤其是10600nm的波長。事實(shí)上，激光源優(yōu)選地為CO2激光器。
[0058]在一些使用模式中，激光器可以被控制為針對治療圖案的每一個(gè)位置或點(diǎn)提供脈沖。但是，在其它的使用模式中，多于一個(gè)的激光脈沖可以針對每一個(gè)操作位置(即，在治療的每一個(gè)點(diǎn)處)“射擊”。例如，可以針對激光的每一個(gè)位置提供兩個(gè)至五個(gè)脈沖。優(yōu)選地，激光器被控制為能夠根據(jù)由操作者選擇的設(shè)置在要治療的表皮的所述部分上針對圖案的每一個(gè)位置或點(diǎn)發(fā)射一個(gè)或多個(gè)脈沖。激光束的移動(dòng)可以通過下面更詳細(xì)地描述的掃描反射鏡的系統(tǒng)來獲得。優(yōu)選地，在從一個(gè)治療位置到另一個(gè)治療位置(即，從治療圖案的一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)點(diǎn))移動(dòng)時(shí)，中斷激光發(fā)射。
[0059]有利地，在一些實(shí)施例中，激光束具有高斯功率分布，其中，最大功率密度在中心處，向著光束的橫截面的周邊降低。為了獲得光束的高斯形狀，在一些實(shí)施例中，激光腔被產(chǎn)生為隔離基本傳播模式，并且，聚焦光學(xué)器件必須被設(shè)計(jì)為對在向外離開軸移動(dòng)的同時(shí)保持能量分布的高斯形狀作出貢獻(xiàn)。對激光源的反射鏡的適當(dāng)半徑和腔直徑的適當(dāng)選擇能夠提供TEMOO振蕩模式的產(chǎn)生，該TEMOO振蕩模式提供高斯光束輪廓。
[0060]激光束可以通過波導(dǎo)7向著手持件9傳送。波導(dǎo)可以以各種方式來設(shè)計(jì)，這也取決于激光器的頻率和發(fā)射功率。在圖示的例子中，波導(dǎo)簡單地由相互聯(lián)接的中空管狀元件制成，在這些元件內(nèi)部，用于使激光束偏轉(zhuǎn)的反射鏡被布置為使光束沿著波導(dǎo)的各種管狀部分的軸偏尚。
[0061]在手持件9的內(nèi)部，布置有激光束的聚焦系統(tǒng)和/或掃描，其中的一些在圖3和4中被示意性地表示。優(yōu)選地，在手持件9中，包含有掃描系統(tǒng)(圖3)，該掃描系統(tǒng)包括，例如，具有相關(guān)致動(dòng)器23的兩個(gè)掃描反射鏡21，所述致動(dòng)器23由未示出的控制單元電子地控制。根據(jù)下面更好地定義的標(biāo)準(zhǔn)，掃描反射鏡控制從手持件13輸出的激光束F的移動(dòng)，使得其遵循給定路徑。因此，在這種情況下，單一激光束F從手持件輸出并向著要治療的表皮的表面引導(dǎo)，例如，借助于隔離器11，手持件可以被保持在離所述表皮的恒定的距離處。在手持件13上，可以布置推按鈕、旋鈕或其它調(diào)整和接口構(gòu)件，其示意性地由15指示，通過這些構(gòu)件，操作者可以修改光束的形狀和/或掃描表面的尺寸和面積、光束的移動(dòng)等。
[0062]通過手持件13和在其中包含的掃描系統(tǒng)，可以根據(jù)優(yōu)選地可以由用戶修改的定義的存儲(chǔ)的圖案來控制光束F的移動(dòng)。
[0063]在沿著激光束的路徑的合適的位置中，布置聚焦光學(xué)器件。在圖3的示圖中，所述光學(xué)器件由25指示并被放置在手持件`中，但是，必須理解，這不是嚴(yán)格地必需的，并且，其它位置也是可能的。如下面澄清的，光學(xué)器件25還具有在光束上施加作為半徑的函數(shù)的給定能量密度分布的功能。
[0064]在其它實(shí)施例中，在手持件13的內(nèi)部，布置有聚焦系統(tǒng)，這些聚焦系統(tǒng)將激光束分成相互鄰接的多條光束，并且根據(jù)下面描述的標(biāo)準(zhǔn)給每一條相鄰光束賦予作為半徑的函數(shù)的能量密度輪廓。
[0065]在一些實(shí)施例中，放置在手持件中的透鏡與由光源產(chǎn)生的光束的形狀結(jié)合導(dǎo)致高斯能量密度分布輪廓。產(chǎn)生的光束的形狀取決于激光器腔內(nèi)部的多個(gè)傳播模式，因此，這確定了在激光源的輸出端處的與自由空間中的傳播軸橫向的能量分布。
[0066]在一些實(shí)施例中，照射要治療的表皮的所述部分的光束可以是用圖4中表示的類型的光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生的相鄰光束，或者可以簡單地由相同的激光束在時(shí)間序列中假設(shè)的位置表不，該激光束由如圖3中所不的掃描系統(tǒng)移動(dòng)。在后一種情況中，激光束優(yōu)選地在根據(jù)福射圖案期望的每一個(gè)位置中打開，即，被順序地激活，然而，在一個(gè)點(diǎn)和另一個(gè)點(diǎn)之間的移動(dòng)期間，激光器優(yōu)選地關(guān)閉。
[0067]無論用于產(chǎn)生相鄰激光束的系統(tǒng)如何，例如，都可以遵循具有點(diǎn)矩陣的圖案來照射表皮，如圖5中示意性地示出的。字母E通常指示表皮的治療部分，字母F指示激光束的軸和正在被治療的表皮的表面之間的相交點(diǎn)。必須觀察到，在這種情況下，治療圖案由根據(jù)具有矩形網(wǎng)格的矩陣或格柵布置的多個(gè)點(diǎn)形成，所述矩形網(wǎng)格的頂點(diǎn)形成激光束的中心所處的點(diǎn)?？梢栽谟牲c(diǎn)F表示的每一個(gè)位置處發(fā)射一個(gè)或多個(gè)激光脈沖。
[0068]必須理解，圖5的圖案純粹以例子的方式來提供，并且，例如，根據(jù)具有偏菱形網(wǎng)格的矩陣或者，根據(jù)曲線、根據(jù)螺旋或者以任何其它的方式來布置點(diǎn)F的圖案，可以使用不同的圖案。當(dāng)前，根據(jù)具有四邊形(即，矩形或偏菱形)網(wǎng)格的矩陣的圖案是優(yōu)選的。
[0069]下面將討論使用的激光脈沖的形狀和發(fā)射參數(shù)的值，以及用各種形狀的激光輻射獲得的結(jié)果。
[0070]根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)實(shí)施例，將激光治療與通過應(yīng)用射頻的治療結(jié)合。圖6和7圖示本實(shí)施例。除了用110示意性地指示的射頻發(fā)生器以外，圖6還示出手持件109，該手持件109包含與手持件9相同的組件。射頻發(fā)生器與一對電極113連接。在一些實(shí)施例中，電極113被成形為在手持件109和要治療的表面之間形成隔離器?；诩す獾墓鈱W(xué)特性來確定距離，該激光的輻射通過光導(dǎo)115被傳送到手持件109，如前面描述的實(shí)施例中一樣。在手持件109上提供設(shè)施和用戶之間的接口部件，例如，通常用117指示的一個(gè)或多個(gè)推按鈕等。
[0071]使用電極作為隔離器，獲得特別緊致、便宜且容易使用的儀器。
[0072]使用這種類型的手持件，可以協(xié)同地組合激光和射頻在治療的組織上的效應(yīng)。當(dāng)電極113正被置于要治療的皮膚上，例如，在患者的臉部上，如圖7所示時(shí)，由電極產(chǎn)生的射頻場傳播到組織并產(chǎn)生加熱治療的組織的感應(yīng)電流。
[0073]圖6A、6B、6C和6D示意性地示出用于施加射頻電流的電極的改進(jìn)實(shí)施例，其防止或減少在電極離開皮膚移動(dòng)時(shí)在被檢體的表皮和電極之間產(chǎn)生電弧的風(fēng)險(xiǎn)。在本實(shí)施例中，提供用于關(guān)閉RF電流的電源電路，該RF電流打開該電流并切斷受保護(hù)的區(qū)間內(nèi)部的電力，從而防止在皮膚上發(fā)生放電。特別地，電極113可以具有固定在相應(yīng)的殼體114中的末端113A (圖6D)。末端113A形成與容納在相應(yīng)的殼體114中的第二觸點(diǎn)118協(xié)作的第一觸點(diǎn)。觸點(diǎn)113AU18形成一對開關(guān)，在電極113被壓靠到皮膚時(shí)，作為相應(yīng)彈簧120的壓縮的結(jié)果，該對開關(guān)被關(guān)閉，有利地，彈簧120被容納在殼體114中。彈簧120的壓縮導(dǎo)致電極113的末端113A與觸點(diǎn)118接觸，從而關(guān)閉電路。當(dāng)操作者移動(dòng)手持件109時(shí)，彈簧120延長，導(dǎo)致觸點(diǎn)113AU18相互離開移動(dòng)并隨后打開電路，在手持件109上，電極113被放置成離開患者的皮膚。任何放電弧保持限定在殼體114內(nèi)部。
[0074]必須理解，還可以使用具有一個(gè)可移動(dòng)末端113A和與電路永久性地連接的另一端的電極113。彈性作用還可以通過制造電極113的材料的性質(zhì)來獲得，而不需要使用輔助彈簧。例如，電極113可以被制成平坦的彈簧形式，有利地，該彈簧具有弓形的形狀。電極的一端被固定，另一端形成可移動(dòng)的觸點(diǎn)，該觸點(diǎn)接近固定的觸點(diǎn)，被包圍在受保護(hù)的區(qū)間中，當(dāng)手持件被壓到皮膚上時(shí)，其關(guān)閉電路。
[0075]作為使用可移動(dòng)觸點(diǎn)的替換，或者，與可移動(dòng)觸點(diǎn)結(jié)合，海綿116可以與電極113相關(guān)聯(lián)，該海綿116由導(dǎo)電材料制成，或者，優(yōu)選地，通過用諸如鹽溶液的導(dǎo)電液體注入其中來使海綿116導(dǎo)電。海綿116可以適當(dāng)?shù)乇怀尚螢槔缇哂邪疾郏员豢赡娴毓潭ǖ诫姌O113。由于衛(wèi)生原因，海綿116可以有利地是一次性的。
[0076]根據(jù)從下面闡述的描述可知的標(biāo)準(zhǔn)，激光輻射和射頻可以以各種方式在時(shí)間上組合或重疊。
[0077]下面將討論光學(xué)輻射和RF電路的組合應(yīng)用的結(jié)果和通過該方法可以獲得的特殊功效的一些可能的解釋。
[0078]激光束的時(shí)間形狀
[0079]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)相比，本發(fā)明的重要要素在于，激光輻射的脈沖的特定形狀，即，脈沖激光發(fā)射的隨著時(shí)間的特定趨勢，使得在組織上能夠獲得更大的生物效應(yīng)。還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在一些情況中，根據(jù)本發(fā)明成形的激光脈沖與射頻電流結(jié)合具有協(xié)同作用。如下面所示，根據(jù)本發(fā)明的脈沖的形狀能夠?qū)崿F(xiàn)更有效的治療和更快的愈合，尤其在皮膚組織的嫩化和緊膚治療中。
[0080]圖8示出根據(jù)本發(fā)明的一系列激光脈沖的第一時(shí)間形狀，即，激光發(fā)射的隨著時(shí)間的趨勢。在該圖中，橫坐標(biāo)指示時(shí)間，縱坐標(biāo)指示發(fā)射的功率。
[0081]在下文中，具有圖8的形狀的激光脈沖將被指示為“脈沖S”。事實(shí)上，所述脈沖是復(fù)合脈沖，其中，復(fù)合脈沖意指又由子脈沖或次能量脈沖的組合構(gòu)成，如下面詳細(xì)地描述的。
[0082]圖8示出具有周期T的脈沖序列SP。周期T具有on間隔τ-οη和off間隔τ-off。時(shí)間間隔τ-on和τ-off之和等于脈沖的周期T。比率τ _on/T被定義為復(fù)合脈沖的占空t匕。復(fù)合脈沖的周期T的倒數(shù)1/T被定義為復(fù)合脈沖的頻率。根據(jù)一些實(shí)施例，在下文中也被定義為基頻的復(fù)合脈沖的頻率被包括在I和1000Hz之間，例如，在I和500Hz之間。復(fù)合脈沖的占空比可以被包括在1%和90%之間，優(yōu)選地在2%和50%之間，更優(yōu)選地在2%和40%之間。
[0083]如在圖8中可以觀察到的，在每一個(gè)復(fù)合脈沖的間隔τ-on中包含子脈沖Si。在圖8的實(shí)施例中，子脈沖，相同 持續(xù)時(shí)間的所有子脈沖，被包含在間隔τ -on中。在一些實(shí)施例中，子脈沖Si具有包括在IkHz和200kHz之間的頻率。在優(yōu)選的實(shí)施例中，子脈沖的頻率被包括在IkHz和IOOkHz之間，更優(yōu)選地在IkHz和50kHz之間。在一些實(shí)施例中，頻率被包括在5和45kHz之間，例如，在8和40kHz之間。
[0084]子脈沖的占空比，即，圖8中用Ts指示的子脈沖的周期和on間隔的持續(xù)時(shí)間(在此期間發(fā)射子脈沖)之間的比率，被確定為需要在每一個(gè)脈沖處發(fā)射的每個(gè)脈沖的能量和復(fù)合脈沖的持續(xù)時(shí)間τ -on的峰值功率的函數(shù)。在一些實(shí)施例中，單子脈沖的on持續(xù)時(shí)間被包括在I和50微秒之間,優(yōu)選地,在2和40微秒之間。在一些實(shí)施例中，on周期的持續(xù)時(shí)間在3和25微秒之間。占空比可以被包括在1%和90%之間，優(yōu)選地在1%和50%之間，更優(yōu)選地在2%和25%之間。通常，占空比被包括在3和24%之間。
[0085]在圖8中指示的La峰值功率可以被包括在10和200W之間，優(yōu)選地，在40和190W之間。
[0086]在一些實(shí)施例中，復(fù)合脈沖的每脈沖的能量被包括在0.2和200mJ之間，例如，在
0.4和150mJ之間，優(yōu)選地，在0.4和130mJ之間。
[0087]單子脈沖Si的能量可以被包括在0.2和IOmJ之間，優(yōu)選地，在0.4和8mJ之間。
[0088]斑點(diǎn)面積，即，被投射光束的表面上的激光束的截面的面積，有利地被包括在
0.0001和0.0003cm2之間，優(yōu)選地，在0.00015和0.0002cm2之間。注量，即，每單位表面面積的能量，作為上面指示的功率和斑點(diǎn)面積之比被獲得。根據(jù)一些實(shí)施例，斑點(diǎn)的直徑被包括在50和500微米之間，優(yōu)選地，在80和400微米之間，更優(yōu)選地，在100和200微米之間，
例如，在150微米附近。
[0089]平均功率可以被包括在2和100W之間，例如，在4和80W之間，優(yōu)選地，在4和50W之間。
[0090]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，對于每一串或復(fù)合脈沖的脈沖Si的數(shù)量可以被包括
在I和100之間，優(yōu)選地，大于I且小于等于80。
[0091]下面的表I和2均指示脈沖的主要參數(shù)的兩系列值。必須理解，每一個(gè)參數(shù)可以在由對應(yīng)行的兩個(gè)值定義的間隔中改變。
[0092]
【權(quán)利要求】
1.一種用于治療表皮的區(qū)域的系統(tǒng)，包括: -至少一個(gè)激光能量源； -產(chǎn)生激光束的時(shí)間控制裝置； -激光能量聚焦系統(tǒng)，被布置和設(shè)計(jì)為將激光束引導(dǎo)到表皮的所述區(qū)域上； 其中，所述控制裝置產(chǎn)生激光束，該激光束包括以基頻發(fā)射的多個(gè)復(fù)合脈沖，每一個(gè)復(fù)合脈沖包括比所述基頻高的頻率的子脈沖序列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述基頻被包括在I和IOOOHz之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中，所述復(fù)合脈沖包括連續(xù)預(yù)脈沖發(fā)射的第一間隔和第二子脈沖序列發(fā)射間隔，所述子脈沖序列包括至少一個(gè)子脈沖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的系統(tǒng)，其中，所述復(fù)合脈沖包括具有比所述至少一個(gè)子脈沖高的每表面單位的能量的預(yù)脈沖。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)脈沖具有比隨后的子脈沖的峰值功率高的峰值功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的系統(tǒng)，其中，所述復(fù)合脈沖包括在所述預(yù)脈沖之后的子脈沖串。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述連續(xù)預(yù)脈沖發(fā)射間隔具有比所述隨后的子脈沖中的每一個(gè)大的持續(xù)時(shí)間。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述激光能量聚焦系統(tǒng)被布置和控制為治療根據(jù)圖案分 布的表皮的鄰近體積，其中，治療的每一個(gè)體積具有基本上位于用來治療所述體積的激光束的軸上的中心，用來治療所述鄰近體積的激光束的軸是根據(jù)可預(yù)設(shè)置的點(diǎn)矩陣分布的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述聚焦系統(tǒng)被布置和設(shè)計(jì)為根據(jù)相互間隔50微米到1000微米、優(yōu)選地間隔90微米到550微米的間距引導(dǎo)一條或多條激光束。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的系統(tǒng)，包括射頻電流源和用于施加射頻電流的至少一個(gè)電極。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，包括用于施加射頻電流的兩個(gè)電極。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的系統(tǒng)，其中，所述射頻電流源和所述激光源被控制為在時(shí)間上與所述激光束的施加協(xié)調(diào)地施加由所述射頻電流源產(chǎn)生的射頻電流。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述射頻電流源和所述激光源在時(shí)間上被協(xié)調(diào)，以至少部分地與所述激光束的施加同時(shí)地施加射頻電流并且/或者與所述激光束的施加順次地施加射頻電流。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述射頻電流源被控制為與所述激光束的施加結(jié)合地在表皮的所述部分上在包括在I和10秒、優(yōu)選地在2和5秒之間的時(shí)間內(nèi)施加射頻電流。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述射頻電流源產(chǎn)生包括在50和IOOOkHz之間、優(yōu)選地100和700kHz之間、更優(yōu)選地在400和600kHz之間、甚至更優(yōu)選地在450和550kHz之間的頻率的電流。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至15中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述射頻電流源施加包括在5和100W、優(yōu)選地在10和50W之間的功率。
17.根據(jù)權(quán)利要求10至16中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述射頻電流源被控制為相對于激光發(fā)射的開始以0.1至1.5秒的時(shí)間延遲開始發(fā)射。
18.根據(jù)權(quán)利要求10至17中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)電極包括減少或防止該電極和要治療的組織之間的放電的形成的部件。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述激光能量源具有包括在532和13000nm之間的波長。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述激光能量源是以10600nm發(fā)射的CO2激光器。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的系統(tǒng)，包括用于將所述激光束引導(dǎo)到相互分隔開的要治療的表皮的一部分的多個(gè)點(diǎn)上的掃描裝置。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的系統(tǒng)，包括用于將激光能量從所述至少一個(gè)源向著敷抹器手持件傳送的波導(dǎo)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21和22所述的系統(tǒng)，其中，所述掃描裝置被容納在所述敷抹器手持件中。
24.根據(jù)至少權(quán)利要求10和22所述的系統(tǒng)，其中，用于施加射頻電流的所述至少一個(gè)電極由所述手持件承載。
25.根據(jù)至少權(quán)利要求11至22所述的系統(tǒng)，其中，所述手持件承載用于施加射頻電流的所述兩個(gè)電極。
26.一種用于治療患者的表皮的一部分的整容方法，包括: -發(fā)射以基頻發(fā)射的激光束，該激光束包括一個(gè)或多個(gè)復(fù)合脈沖，每一個(gè)復(fù)合脈沖包括比所述基頻聞的頻率的子脈沖序列。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，每一個(gè)復(fù)合脈沖包括預(yù)脈沖和至少一個(gè)子脈沖。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述預(yù)脈沖具有比所述至少一個(gè)子脈沖高的每表面單位的能量。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的方法，其中，所述預(yù)脈沖具有比所述至少一個(gè)子脈沖高的峰值功率。
30.根據(jù)權(quán)利要求27至29中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中，所述復(fù)合脈沖包括多個(gè)子脈沖。
31.根據(jù)權(quán)利要求27至30中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中，所述預(yù)脈沖具有比所述子脈沖中的每一個(gè)大的持續(xù)時(shí)間。
32.根據(jù)權(quán)利要求26至31中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，包括將射頻電流與所述激光束結(jié)合的步驟。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，所述射頻電流在時(shí)間上與激光束協(xié)調(diào)，使得激光束和射頻電流以在時(shí)間上重疊的方式發(fā)射并且/或者射頻電流與激光束相繼地發(fā)射。
34.一種用于治療患者的表皮的一部分的整容方法， 包括: ?向著表皮的所述部分發(fā)射脈沖激光束； ?在時(shí)間上與所述激光束結(jié)合地向著表皮的所述部分發(fā)射射頻電流。
35.一種用于通過手持件發(fā)射能量的方法，包括下述步驟: ?在時(shí)間上相互協(xié)調(diào)地發(fā)射脈沖激光束和射頻電流。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述射頻電流以與脈沖激光束的發(fā)射間隔至少部分地重疊的時(shí)間間隔和/或以在脈沖激光束的發(fā)射間隔之后的時(shí)間間隔發(fā)射。
37.一種用于治療表皮的區(qū)域的系統(tǒng)，包括: -產(chǎn)生脈沖激光束的至少一個(gè)激光能量源； -激光能量聚焦系統(tǒng)，被布置和設(shè)計(jì)為將激光束引導(dǎo)到表皮的所述區(qū)域上； -射頻電流源，具有用于施加射頻電流的至少一個(gè)電極； -控制器，以時(shí)間上協(xié)調(diào)的方式發(fā)射所述激光束和所述射頻電流。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述控制器被設(shè)計(jì)為至少部分地與所述激光束的施加同步地發(fā)射 所述射頻電流并且/或者與所述激光束的施加順次地發(fā)射所述射頻電流。
【文檔編號(hào)】A61B18/20GK103458817SQ201280008505
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月11日
【發(fā)明者】S·莫迪, M·斯考泰齊, D·福圖納, T·金戈尼, L·馬索蒂, G·克萊門蒂, N·澤比納提 申請人:El.En.股份公司