[发明专利]使用激光束用于皮肤科治疗的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用激光束用于皮肤科治疗的设备，所述激光束的波长优选为1.1μm至1.6μm，例如1.21μm。

背景技术

通过文献WO 2009/071592已知，存在用于外科创伤的围术期治疗和术后治疗的设备。该设备使用波长为0.6μm至2.5μm的激光源，使其光束成形，以使得当激光器照射皮肤时，能量在待治疗区域上的分布是均匀的。更具体地，使光束成形为矩形以便匹配切口的几何结构，然后，以大小等于由激光束形成的矩形的长度的若干段来治疗切口。

该设备的困难在于以下事实：对于每一段，必须确定激光器的功率和曝光时间，以便将切口边缘加热至必须精确处于45℃至55℃之间的某一温度(低于45℃的温度是无效的，而高于60℃的温度则引起烧伤)。在该范围内，加热产生真皮中的热应力，其通过产生特定蛋白质(HSP：热休克蛋白)来表现，该热应力干扰自然愈合机制。因此，加热促进经历了切割的组织的更快更好的有机再生。最后，愈合因而被促进，并最终更不易看出来。

为了限制超过60℃从而烧伤患者的风险，可将所述激光器与文献WO2008/107563中所描述类型的安全带相组合。由于该激光器可仅在接近该带(例如小于5mm)时才被激活，所以该带确保使用者的安全。为了调节激光器的点火功率，另外存在根据患者皮肤类型的不同类型的带。实际上，可将皮肤类型分为不同类别(根据Fitz-Patrick测试分为六类：针对非常白的皮肤的感光I型至针对非常黑的皮肤的感光VI型)。因此，医师选择与患者感光型(phototype)相关的带，所述带允许激光设备根据患者的感光型调节其治疗参数(功率、时间)。

发明人表明，使用波长为1210nm而不是810nm的激光源，能够实现加热而几乎不受皮肤类型的影响。

然而，患者的感光型并不是影响激光设备治疗期间所达到温度(最终温度)的唯一参数；以下变量也具有影响：

-激光治疗前所述区域的温度(初始温度)。

-切口中、切口边缘和/或切口下血液的存在产生强烈的影响，这是因为血液比浅色皮肤加热得更快。当然，该因素显著依赖于手术的类型和医师的外科技术。发明人证实：在1210nm波长的情况下，纯血和无血皮肤表面经历差不多相同的加热。切口中存在的血量将对激光辐照区域的加热产生微弱影响，从而将对疤痕治疗产生微弱影响。

-经辐照组织的血管形成。组织越被加热的血液灌洗，其被加热得就越快，这仍是由于血液与皮肤的其他组分相比吸热更快这一事实。

-经历了切割的皮肤的厚度。目前，发明人观察到：用波长为1210nm的激光源实现的加热在至少2mm的深度上是均匀的。

这些参数在设备的常规使用期间难于测量，并且根据患者和医师的技术会变化极大。因此，难于准确地预测在使用激光设备治疗期间达到的温度，从而不能排除超过60℃(烧伤)或保持低于45℃的温度(无效治疗)的风险。

为了减轻类似困难，现有技术设计了在红外传感器(高温计)的控制下对由于放置激光设备而产生的皮肤温度上升进行控制，该红外传感器(高温计)实时监测患者皮肤的温度，且在必要时调节皮肤上激光束的功率。特别地，在专利US 5,409,481和专利申请US 2007/0179484中设计了此类设备的示意图。

事实上，已知对任何物体(body)温度的无接触测量可以通过测量由该物体发射的红外辐射来实现。实际上，根据普朗克定律，每个物体均发射红外辐射，该红外辐射的波长和功率与温度相关。例如，300°K(23℃)的物体基本上发射波长在6μm至10μm范围内的红外辐射。

对于温度为T_obj的物体，每单位面积辐射的功率E通过下式给出：

E=ϵ*σ*Tobj4]]>

其中，ε为所考虑的物体的发射率，其中σ为斯特番-波尔兹曼常数(Stefan-Boltzmann constant)。

用于皮肤科治疗的设备所用的激光源的波长为0.6μm至2.5μm。待测量的温度低于70°，其对应于在6μm至10μm范围内的热辐射。由于这两个范围没有重叠，因此在有激光辐射的情况下进行温度测量是可能的。