[发明专利]用于基于能量的皮肤处理的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于基于能量的皮肤处理的装置，所述装置包括用于提供入射光的光源和用于将入射光聚焦在皮肤的胶原蛋白层内的焦点中的光学元件。

本发明还涉及用于确定皮肤的胶原蛋白层内的处理深度的方法和计算机程序产品。

背景技术

这样的皮肤处理装置例如从公布的国际专利申请WO 2008/001284A2中已知。所述申请公开了一种具有激光源和聚焦光学器件的皮肤处理装置。该装置在要被处理的皮肤的真皮层中产生焦点。激光源的功率和焦点的尺寸被选择以使得激光所致光击穿(LIOB)影响皮肤以刺激皮肤组织的再生长并减少皱纹。还公开了提供图像传感器，以在激光被应用于皮肤之前检测皱纹。

焦点在固定处理深度处产生，所述固定处理深度为0.2与2.0mm之间的某个值。这个深度基于人皮肤的典型组成而选择的。但是，在一些情况下，最佳处理深度可能是不同的。最佳处理深度取决于例如角质层和表皮的厚度。如果浅表病变在真皮上被产生，则毛细血管的微破裂可能造成瘀斑或者其它不利的副作用可能发生。这将导致恢复时间(social down time)的增加。此外，在非最佳深度处的处理对处理的功效是有害的。

如果光所引起的损害被选择性地产生在真皮的胶原蛋白纤维中，则可以在副作用最小的情况下提高处理的功效。

本发明的目的在于提供一种用于基于能量的皮肤处理的装置，该装置提供一种改进的处理结果和/或减少的副作用。

发明内容

根据本发明的第一方面，这个目的通过提供一种用于基于能量的皮肤处理的装置来实现。该装置包括光源、光学元件、偏振敏感检测单元以及处理器，所述光源用于提供具有入射偏振的偏振入射光，所述光学元件用于将偏振入射光聚焦在皮肤的胶原蛋白层内的焦点中，所述偏振敏感检测单元用于选择性地检测从皮肤返回的偏振入射光的产生的谐波的光的被选择偏振分量，所述处理器至少被耦合到偏振敏感检测单元并且用于基于所检测到的被选择偏振分量而确定胶原蛋白层内的焦点的深度。

使用偏振敏感检测单元来测量所产生的谐波的被选择偏振分量允许能够对真皮中的胶原蛋白进行检测。在皮肤中，只有胶原蛋白生成入射光的谐波。二次谐波的生成(SHG)使得具有入射光的波长的一半(频率的两倍)的光从皮肤返回。此外，三次谐波(三倍频率)和更高阶的谐波被产生。当被聚焦在胶原蛋白内部的较浅的焦点深度时，所生成的谐波的偏振将与入射偏振相同。在胶原蛋白内部的较大的焦点深度处，所生成的谐波将由于散射而被去偏振。因此，对于较大的焦点深度，平行偏振光(与入射偏振平行)与随机或其它不同偏振的光的比值将减小。根据本发明，这个效应被用于确定胶原蛋白层中的焦点的深度。

通过选择性地检测特定的偏振分量并且基于这些偏振分量确定光由于胶原蛋白的散射而被去偏振的程度，胶原蛋白含量以及胶原蛋白内部的焦点深度被确定。焦点深度与偏振损失之间的预定关系可以被用于确定胶原蛋白层内的焦点的深度。取决于检测器对其敏感的确切偏振，确定去偏振的量可以用不同的方式实现。一些示例性方法将在下面被描述。所有这些方法的共同点在于对于至少一个(优选两个)特定的偏振方向，具有该偏振方向的光的量被测量。这样的方法还可以包括利用另一检测器对光进行测量，而不管光的偏振如何。

在根据本发明的装置的一个实施例中，偏振敏感检测单元包括两个通道，这两个通道中的第一个通道被安排为选择性地检测与入射偏振相对应的偏振分量并且这两个通道中的第二个通道被安排为检测与入射偏振正交的偏振分量。当入射光被聚焦在表皮时，没有SHG(或者其它谐波)光被检测到。当入射光被聚焦在真皮的上部时，针对入射偏振的检测器中的信号将为高并且针对正交偏振的检测器中的信号将为相对较低。随着焦点向层中更深处移动，SHG光被去偏振并且来自两个检测器的信号的比值接近1。偏振光束分离器可以被用于分开偏振的两个正交状态并且从而提供所想要的深度对比。

在不同的实施例中，偏振敏感检测单元包括用于改变所生成的谐波的光的偏振的偏振旋转器并且偏振敏感检测单元被安排为针对偏振旋转器的至少两个不同设置选择性地检测所选择的偏振分量。该实施例还在较大的焦点深度处使用SHG光的去偏振。当SHG光被去偏振时，偏振旋转器将不影响偏振敏感检测器所检测到的信号。在真皮中的较小的焦点深度处，SHG光被高度偏振化并且将只在偏振被旋转到与检测器对其敏感的偏振相对应的角度时才被偏振敏感检测器检测到。当偏振被旋转到与检测器对其敏感的角度正交的角度时，来自检测单元的信号将是最小的。