[發(fā)明專利]使用激光束用于皮膚科治療的設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080059628.9
• 申請日: 2010-12-29
• 公開（公告）號: CN102892371A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 西爾萬·吉勞德;阿爾班·戈斯;阿蘭·科爾尼;帕特里克·佩羅納
• 申請（專利權(quán)）人: 威瓦科技公司
• 主分類號: A61B18/20
• 分類號: A61B18/20;A61N5/06
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;韓宏星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種使用激光束用于皮膚科治療的設(shè)備，所述激光束的波長優(yōu)選為1.1μm至1.6μm，例如1.21μm。

背景技術(shù)

通過文獻(xiàn)WO?2009/071592已知，存在用于外科創(chuàng)傷的圍術(shù)期治療和術(shù)后治療的設(shè)備。該設(shè)備使用波長為0.6μm至2.5μm的激光源，使其光束成形，以使得當(dāng)激光器照射皮膚時，能量在待治療區(qū)域上的分布是均勻的。更具體地，使光束成形為矩形以便匹配切口的幾何結(jié)構(gòu)，然后，以大小等于由激光束形成的矩形的長度的若干段來治療切口。

該設(shè)備的困難在于以下事實：對于每一段，必須確定激光器的功率和曝光時間，以便將切口邊緣加熱至必須精確處于45℃至55℃之間的某一溫度(低于45℃的溫度是無效的，而高于60℃的溫度則引起燒傷)。在該范圍內(nèi)，加熱產(chǎn)生真皮中的熱應(yīng)力，其通過產(chǎn)生特定蛋白質(zhì)(HSP：熱休克蛋白)來表現(xiàn)，該熱應(yīng)力干擾自然愈合機制。因此，加熱促進(jìn)經(jīng)歷了切割的組織的更快更好的有機再生。最后，愈合因而被促進(jìn)，并最終更不易看出來。

為了限制超過60℃從而燒傷患者的風(fēng)險，可將所述激光器與文獻(xiàn)WO2008/107563中所描述類型的安全帶相組合。由于該激光器可僅在接近該帶(例如小于5mm)時才被激活，所以該帶確保使用者的安全。為了調(diào)節(jié)激光器的點火功率，另外存在根據(jù)患者皮膚類型的不同類型的帶。實際上，可將皮膚類型分為不同類別(根據(jù)Fitz-Patrick測試分為六類：針對非常白的皮膚的感光I型至針對非常黑的皮膚的感光VI型)。因此，醫(yī)師選擇與患者感光型(phototype)相關(guān)的帶，所述帶允許激光設(shè)備根據(jù)患者的感光型調(diào)節(jié)其治療參數(shù)(功率、時間)。

發(fā)明人表明，使用波長為1210nm而不是810nm的激光源，能夠?qū)崿F(xiàn)加熱而幾乎不受皮膚類型的影響。

然而，患者的感光型并不是影響激光設(shè)備治療期間所達(dá)到溫度(最終溫度)的唯一參數(shù)；以下變量也具有影響：

-激光治療前所述區(qū)域的溫度(初始溫度)。

-切口中、切口邊緣和/或切口下血液的存在產(chǎn)生強烈的影響，這是因為血液比淺色皮膚加熱得更快。當(dāng)然，該因素顯著依賴于手術(shù)的類型和醫(yī)師的外科技術(shù)。發(fā)明人證實：在1210nm波長的情況下，純血和無血皮膚表面經(jīng)歷差不多相同的加熱。切口中存在的血量將對激光輻照區(qū)域的加熱產(chǎn)生微弱影響，從而將對疤痕治療產(chǎn)生微弱影響。

-經(jīng)輻照組織的血管形成。組織越被加熱的血液灌洗，其被加熱得就越快，這仍是由于血液與皮膚的其他組分相比吸熱更快這一事實。

-經(jīng)歷了切割的皮膚的厚度。目前，發(fā)明人觀察到：用波長為1210nm的激光源實現(xiàn)的加熱在至少2mm的深度上是均勻的。

這些參數(shù)在設(shè)備的常規(guī)使用期間難于測量，并且根據(jù)患者和醫(yī)師的技術(shù)會變化極大。因此，難于準(zhǔn)確地預(yù)測在使用激光設(shè)備治療期間達(dá)到的溫度，從而不能排除超過60℃(燒傷)或保持低于45℃的溫度(無效治療)的風(fēng)險。

為了減輕類似困難，現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計了在紅外傳感器(高溫計)的控制下對由于放置激光設(shè)備而產(chǎn)生的皮膚溫度上升進(jìn)行控制，該紅外傳感器(高溫計)實時監(jiān)測患者皮膚的溫度，且在必要時調(diào)節(jié)皮膚上激光束的功率。特別地，在專利US?5,409,481和專利申請US?2007/0179484中設(shè)計了此類設(shè)備的示意圖。

事實上，已知對任何物體(body)溫度的無接觸測量可以通過測量由該物體發(fā)射的紅外輻射來實現(xiàn)。實際上，根據(jù)普朗克定律，每個物體均發(fā)射紅外輻射，該紅外輻射的波長和功率與溫度相關(guān)。例如，300°K(23℃)的物體基本上發(fā)射波長在6μm至10μm范圍內(nèi)的紅外輻射。

對于溫度為T_obj的物體，每單位面積輻射的功率E通過下式給出：

E=ϵ*σ*Tobj4]]>

其中，ε為所考慮的物體的發(fā)射率，其中σ為斯特番-波爾茲曼常數(shù)(Stefan-Boltzmann?constant)。

用于皮膚科治療的設(shè)備所用的激光源的波長為0.6μm至2.5μm。待測量的溫度低于70°，其對應(yīng)于在6μm至10μm范圍內(nèi)的熱輻射。由于這兩個范圍沒有重疊，因此在有激光輻射的情況下進(jìn)行溫度測量是可能的。