Насадка для терапии ткани множеством лучей
Группа изобретений относится к медицинской технике. В частности, предлагается насадка, которая позволяет терапевтическим системам электромагнитной энергии доставлять множество лучей перекрывающейся, частично перекрывающейся и неперекрывающейся электромагнитной энергии при терапии нарушений и состояний ткани. Насадка применяется с лазерными системами, системами на основе интенсивного импульсного света, системами на основе LED, радиочастотными системами и микроволновыми системами. 3 н. и 35 з.п. ф-лы, 14 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к насадке для использования с терапевтическими системами излучения электромагнитной энергии, а также к ее использованию и изготовлению в области терапии ткани.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Насадки могут быть выполнены с возможностью прикрепления к лазеру и другим устройствам, представляющим собой источники энергии, а также с возможностью открепления от этих устройств. Насадки могут представлять собой часть лазерного наконечника или другой системы излучения энергии. Насадки могут представлять собой стационарную и несъемную часть системы. Насадки могут представлять собой одноразовые или многоразовые блоки.
[0003] Лазерные диоды представляют собой источники света, в которых постоянный ток воздействует на полупроводник, и электрическая энергия преобразуется в энергию лазерного света. Свет является монохроматическим и когерентным с высокой направленностью. Лазерные диоды, как правило, излучают свет в непрерывном режиме или относительно длительными импульсами продолжительностью сотни микросекунд или более. Мощность света от одного диода может составлять вплоть до дюжин ватт. Отдельные диоды могут быть собраны вместе для получения большей мощности.
[0004] В твердотельных лазерах используются твердые кристаллы в качестве активной среды, и импульсная лампа или лазерные диоды в качестве источника накачки. Длительность импульса лазера в твердотельных лазерах может составлять от дюжины фемтосекунд до нескольких секунд, или он может работать в непрерывном режиме. Лазерная энергия может составлять от доли миллиджоулей до дюжин джоулей.
[0005] Некоторые длины волн лазерной энергии предпочтительно поглощаются в определенном типе ткани, когда ткань содержит конкретный хромофор, который характеризуется пиковым или относительно высоким поглощением на конкретной длине волны. После поглощения в ткани лазерная энергия преобразуется в тепловую энергию и приводит к повышению температуры. Использование лазерного луча, соответствующего пиковому или относительно высокому поглощению в ткани, для терапии ткани называется «селективным фототермолизом». Фототермолиз представляет собой разложение под действием повышения температуры, вызванного светом. Некоторые длины волн поглощаются относительно равномерно в ткани, и когда эти длины волн используются для терапии ткани, он называется «неселективным фототермолизом» или «однородным фототермолизом». Выбор длин волн важен, когда эти лазеры используются в медицине и хирургии, удалении татуировок, пилинге кожи и удалении волос.Поглощение в крови самое низкое в диапазоне длин волн от приблизительно 700 нм до приблизительно 1300 нм с пиками при 1450 нм и 1940 нм. Поглощение в коже человека европеоидной расы самое низкое в диапазоне длин волн от приблизительно 1050 нм до приблизительно 1150 с пиками на длине волны приблизительно 1480, а также на 1930 нм.
[0006] В некоторых областях применения медицинского лазера живая ткань преднамеренно подвергается модификации или повреждению лазерной энергией. Модификация ткани зависит от объемного воздействия лазерной энергией и длительности импульса. В обычных случаях, если длительность импульса лазера больше, чем несколько дюжин микросекунд, типичным результатом является повышение температуры в кожной ткани, вызванное энергией лазерного луча, поглощенного в кровеносных сосудах, крови в сосудах и кожной ткани. Повышение температуры приводит к коагуляции ткани. В некоторых случаях ткань рядом с целевой тканью также может быть повреждена. Для нормальной кожной ткани существует порог температуры повреждения кожной ткани. При температурах ниже порога не происходит существенного повреждения. Порог зависит от времени и температуры. Для периодов времени (например, от нескольких миллисекунд до приблизительно одной секунды) для повреждения крови и кровеносных сосудов порог повреждения составляет приблизительно 44°. Для менее длительных импульсов лазера, таких как несколько микросекунд, порог находится в диапазоне от приблизительно 66° до 72°С.
[0007] Если импульс лазера очень короткий (как правило, от нескольких наносекунд [10-9 секунд] до одной микросекунды [10-6 секунд]) ткань может быть повреждена из-за разрыва или испарения в области поглощения лазерного излучения. Лазерная энергия поглощается кожной тканью, однако длительность импульса лазера очень короткая, и времени недостаточно для расширения ткани или распространения тепла за пределы лазерного пятна. В этих условиях ткань механически разрывается на участке поглощения лазерного излучения. При длительности импульса больше чем приблизительно 1 микросекунда, взаимодействия между лазером и тканью являются термическими. Для импульсов короче 1 микросекунды воздействия, как правило, являются механическими в виде абляции или нарушения структуры ткани.
[0008] Устройства испускания электромагнитного излучения могут не представлять собой лазеры или лазерные системы, но испускать некогерентное излучение, такое как интенсивный импульсный свет (IPL), микроволновое излучение, ультразвуковое излучение, LED (светодиодное) излучение или их комбинацию.
[0009] ГРЬ представляет собой широкополосный источник электромагнитного излучения в ближнем ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном спектре. Источником IPL является лампа, наполненная газом, таким как ксенон, криптон или другие, и два электрода. Импульс с очень высоким напряжением (десятки киловольт) используется для возбуждения разрядного тока между электродами. Затем, в лампе высвобождается начальный разряд на основном разряде электрической энергии, хранящейся в конденсаторе. Высокоэнергетический электрический импульс возбуждает атомы газа в лампе и производит спонтанное излучение света. Длительность импульса IPL может составлять от микросекунд до секунд, и он может иметь энергию от долей до сотен джоулей.
[0010] Микроволновое излучение - это электромагнитное излучение в диапазоне от 300 МГц до 300 ГГц. Микроволновая энергия производится в магнетроне (вакуумной трубке, в которой поток электронов взаимодействует с магнитным полем в открытых металлических полостях). Микроволновое излучение на частоте приблизительно 2,45 ГГц поглощается молекулами воды в биологической ткани и может нагревать ткань. Микроволновое излучение может передаваться посредством антенн или волноводов и может быть предназначено для фокусировки микроволнового излучения в выбранной области терапии.
[0011] Ультразвук является не электромагнитным излучением, а механическими волнами напряжения или сжатия в среде. Частота ультразвуковой волны находится выше 20 кГц. Генерирование ультразвуковых волн для медицинских применений главным образом основано на пьезоэлектрическом эффекте, причем колебательное электрическое напряжение, поданное на преобразователь, производит колебательные изменения в форме преобразователя и волнах напряжения. Для медицинских применений ультразвук в основном используется для диагностики, но, если он сфокусирован, он может использоваться для расщепления ткани, например, дистракции или разрезания определенных тканей на основании их свойств.
[0012] В области техники существует необходимость в приспособлении для терапевтических электромагнитных систем, которое может позволить системам одновременно лечить разные слои ткани с варьирующимся проникновением и тепловыми эффектами электромагнитной энергии.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0013] В настоящем изобретении предлагается насадка для использования с терапевтическими электромагнитными системами, которая позволяет системам одновременно доставлять множество перекрывающихся лучей электромагнитной энергии. Насадка находит применение в ряде терапевтических электромагнитных систем, таких как лазерная, ГРЬ, микроволновая и ультрафиолетовая системы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0014] Фиг. 1 - чертеж первого воплощения насадки согласно настоящему изобретению.
[0015] Фиг. 2 - чертеж второго воплощения насадки согласно настоящему изобретению, содержащей одно передающее окно.
[0016] Фиг. 3 - чертеж третьего воплощения насадки согласно настоящему изобретению, содержащей пару передающих окон.
[0017] Фиг. 4 - чертеж четвертого воплощения насадки согласно настоящему изобретению, содержащей поляризующие окна.
[0018] Фиг. 5 - чертеж пятого воплощения насадки согласно настоящему изобретению, содержащей фракционирующее окно.
[0019] Фиг. 6 - шестое воплощение насадки согласно настоящему изобретению, содержащей окно для разделения лучей.
[0020] Фиг. 7 - изображение функции окна для разделения лучей согласно шестому воплощению насадки согласно настоящему изобретению.
[0021] Фиг. 8 - изображение функции окна для разделения лучей согласно шестому воплощению насадки согласно настоящему изобретению.
[0022] Фиг. 9 - изображение использования насадки согласно настоящему изобретению при терапии поражения кожи с экранированием кожи, окружающей поражение.
[0023] Фиг. 10 - изображение использования насадки согласно настоящему изобретению при терапии поражения кожи с экранированием, применяемым к поражению кожи.
[0024] Фиг. 11 - насадка согласно настоящему изобретению, представляющая собой компонент системы лазерной терапии.
[0025] Фиг. 12 - насадка согласно настоящему изобретению, представляющая собой компонент системы лазерной терапии, которая выполнена с возможностью подачи ультразвуковой энергии.
[0026] Фиг. 13 - насадка согласно настоящему изобретению, представляющая собой компонент системы лазерной терапии, которая выполнена с возможностью подачи микроволновой энергии.
[0027] Фиг. 14 - насадка согласно настоящему изобретению, представляющая собой компонент системы лазерной терапии, которая выполнена с возможностью подачи IPL.
[0028] Аналогичные ссылочные позиции обозначают соответствующие признаки по всему описанию и прилагаемым чертежам. Хотя чертежи представлены для помощи в понимании настоящего изобретения, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено показанным на чертежах.
[0029] Ссылочные позиции
[0030] 1 - насадка
[0031] 2 - передающее окно
[0032] 2.1 - покрытие для передачи электромагнитного луча 5
[0033] 2.2 - покрытие для передачи электромагнитного луча 6
[0034] 3 - термоэлектрический охладитель
[0035] 4 - ролик
[0036] 5 - электромагнитный луч
[0037] 6 - электромагнитный луч
[0038] 7 - микросхема
[0039] 8 - соединители микросхемы
[0040] 9 - передающее окно
[0041] 9.1 - покрытие для передачи электромагнитного луча 5
[0042] 9.2 - покрытие для передачи электромагнитного луча 6
[0043] 10 - поляризующее окно
[0044] 10.1- окно для поляризации электромагнитного луча 5
[0045] 10.2 - окно для поляризации электромагнитного луча 6
[0046] 11 - фракционирующее окно
[0047] 11.1 - фракционирующее углубление
[0048] 11.2 - плоская поверхность
[0049] 12 - охлаждающие соединители
[0050] 13 - устройство управления поляризацией
[0051] 13.1 - нематическая жидкокристаллическая ячейка
[0052] 13.2 - нематическая жидкокристаллическая ячейка
[0053] 14 - контактный датчик
[0054] 15 - лазерный блок
[0055] 16 - источник питания
[0056] 17 - провод
[0057] 18 - магнетрон
[0058] 19 - проводник микроволн
[0059] 20 - микроволновое излучение
[0060] 21 - источник ГРЬ
[0061] 22 - волоконнооптический проводник
[0062] 23 - некогерентный свет
[0063] 24 - ультразвуковой преобразователь
[0064] 25 - эпидермис
[0065] 26 - дерма
[0066] 27 - поражение кожи
[0067] 29 - блокирующее покрытие
[0068] 30 - экранированный участок
[0069] 31 - окно для разделения лучей
[0070] 31А - вид сверху окна 31 для разделения лучей
[0071] 32 - центральное отверстие
[0072] 34 - покрытие для разделения лучей
[0073] 36 - расщепленные лучи
[0074] 38 - магнит
[0075] 39 - датчик магнитного поля
[0076] 40 - экран дисплея
[0077] 41 - сканирующее зеркало для электромагнитного луча 5
[0078] 42 - сканирующее зеркало для электромагнитного луча 6
[0079] 43 - блок лазерного излучения для электромагнитного луча 5
[0080] 44 - блок лазерного излучения для электромагнитного луча 6
[0081] 51 - экранирующее окно
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
[0082] В контексте настоящего документа термин «приблизительно» означает количество, уровень, значение, число, частоту, процентное содержание, измерение, размер, величину, массу или длину, которые упомянуты, или которые отличаются (плюс или минус) на 30%, 25%, 20%, 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2% или 1% от упомянутых количества, уровня, значения, числа, частоты, процентного содержания, измерения, размера, величины, массы или длины.
[0083] В контексте настоящего документа выражение «кожное состояние» включает складки, потерю упругости, фотостарение кожи, шрамы, морщины, угри, телеангиэктазию, витилиго, поражения кожи, участок, на котором была удалена татуировка, блефароптоз и их комбинации, но не обязательно ограничено этим.
[0084] В контексте настоящего документа выражение «поражение кожи» относится к дефекту, состоянию или повреждению, которое отрицательно влияет на кожу. Это выражение может относиться, без ограничения, к доброкачественным опухолям и поражениям (например, актиническому кератозу), неопластическим поражениям (например, меланоме, базальноклеточной карциноме и сквамозной карциноме), ожогам и другим ранам (например, послеоперационным ранам), диабетическим язвам и пролежням.
[0085] В контексте настоящего документа выражение «электромагнитная энергия» включает лазерную энергию, энергию когерентного и некогерентного света, микроволновую энергию, ультрафиолетовую энергию, радиочастотную энергию и энергию IPL, но не обязательно ограничено этим.
[0086] В контексте настоящего документа выражение «электромагнитный луч» включает лазерные лучи, лучи когерентного и некогерентного света, лучи микроволновой энергии, лучи ультрафиолетовой энергии, радиолучи и лучи ГРЬ, но не обязательно ограничено этим.
[0087] В контексте настоящего документа термины «осуществлять терапию», «терапевтический» и «терапия» относятся к клиническому вмешательству в заболеваие или состояние в попытке изменить, ослабить, устранить, предотвратить, уменьшить или обратить развитие или симптомы заболевания или состояния.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0088] По меньшей мере в одном аспекте в настоящем изобретении предлагается насадка для использования с системами излучения электромагнитной энергии при терапии ткани. Насадка может быть выполнена с возможностью отсоединяемого соединения с системами излучения электромагнитной энергии или изготовлена как неотъемлемая их часть, чтобы позволить системам излучать два или более лучей электромагнитной энергии одновременно с полным перекрытием, частичным перекрытием или без перекрытия лучей на подвергаемую терапии ткань. Насадка может использоваться с лучами электромагнитной энергии, имеющими одинаковые или разные длины волн и режимы.
[0089] Системы излучения электромагнитной энергии для использования с насадкой включают системы, которые излучают электромагнитную энергию, способную лечить дефект или состояние ткани у пациента. Подходящие системы излучения электромагнитной энергии включают, без ограничения, лазерные системы, системы на основе когерентного света, системы на основе некогерентного света, системы на основе интенсивного импульсного света (IPL), системы на основе светодиода (LED), микроволновые системы или их комбинации. В одном неограничивающем аспекте настоящего изобретения система электромагнитного излучения содержит источник света IPL. Источник света IPL может характеризоваться длительностью импульса от секунд до микросекунд, и энергией от долей джоуля до сотен джоулей. Система электромагнитного излучения может содержать модуль или систему, выполненные с возможностью подачи ультразвуковой энергии на ткань пациента.
[0090] Лазерные системы, подходящие для использования с насадкой, включают, без ограничения, твердотельные лазеры, лазеры на основе лазерных диодов, газовые лазеры, химические лазеры, лазеры на красителях, лазеры на парах металлов, полупроводниковые лазеры или их комбинации. Лазерная система может представлять собой дерматологический лазер, офтальмологический лазер, хирургический лазер или косметический лазер. Лазерная система может содержать по меньшей мере одно из СО2 лазера и твердотельного Er: YSSG лазера. По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения лазерная система содержит два или более лазерных диодов. Лазерные диоды для использования с насадкой могут иметь мощность, равную одной дюжине, двум дюжинам, трем дюжинам, четырем дюжинам, пяти дюжинам, шести дюжинам, семи дюжинам или более ватт. В других аспектах лазерная система содержит один или более твердотельных лазеров. Твердотельные лазеры могут характеризоваться импульсом с длительностью от дюжины фемтосекунд до нескольких секунд, или твердотельные лазеры могут доставлять энергию в непрерывном режиме. Энергия твердотельного лазера может находиться в диапазоне от доли миллиджоуля до дюжин джоулей.
[0091] Насадка может использоваться с лазерными системами, которые излучают два или более лазерных лучей, имеющих одинаковую или разные длины волн. Длины волн могут составлять приблизительно 540 нм, приблизительно 700 нм, приблизительно 980 нм, приблизительно 1064 нм, приблизительно 1440 нм, приблизительно 1300 нм, приблизительно 1450 нм, приблизительно 1550 нм, приблизительно 1930 нм, приблизительно 2790 нм, приблизительно 2790 нм, приблизительно 2940 нм, приблизительно 10600 нм, приблизительно 1550 нм или приблизительно 2790 нм. В некоторых аспектах настоящего изобретения лазерная система излучает один или более лазерных лучей, имеющих длину волны 1550 нм и один или более лазерных лучей, имеющих длину волны 2790 нм. Насадка может использоваться с лазерами, которые излучают два или более лазерных лучей одновременно в одинаковых или разных режимах. Лазерные лучи могут иметь режим, который представляет собой непрерывный режим луча, импульсный режим луча или их комбинацию. Режим лазерного луча может характеризоваться длительностью, составляющей по меньшей мере сотни микросекунд.
[0092] В некоторых аспектах настоящего изобретения насадка выполнена с возможностью обеспечения электромагнитной энергии в дополнение к электромагнитной энергии, производимой системой излучения электромагнитной энергии. Например, насадка может содержать модуль или систему, которая излучает когерентный свет, некогерентный свет, ультразвук, микроволновую энергию или их комбинации.
[0093] По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения длиной насадки является длина, которая позволяет насадке функционировать как отдельный элемент, причем конец насадки находится в той же плоскости, что и фокальная точка электромагнитной энергии, излучаемой из системы излучения электромагнитной энергии, которая прикреплена к насадке.
[0094] По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения насадка содержит по меньшей мере одно передающее окно, которое передает лучи электромагнитной энергии от системы излучения электромагнитной энергии. Насадка может содержать один, два, три, четыре, пять или более передающих окон. Передающие окна содержат противоположные плоские поверхности и могут быть просвечивающимися и выполненными из такого материала, как сапфир или теплопроводное стекло. Передающие окна могут представлять собой формирующие луч линзы, которые фокусируют или придают форму лучам электромагнитной энергии на ткани, которая подвергается терапии, например, такой как кожа пациента. Плоские поверхности передающих окон могут быть плоскими, вогнутыми, выпуклыми или возможны их комбинации.
[0095] Поверхность передающих окон может быть покрыта одним или более слоями противоотражающего покрытия, которое улучшает передачу электромагнитной энергии с выбранной одной или более длинами волн через передающие окна. Противоотражающие покрытия могут быть расположены на одной или обеих плоских поверхностях передающих окон. Например, передающие окна могут иметь первое противоотражающее покрытие, которое улучшает передачу электромагнитной энергии с первой одной или более длинами волн через передающие окна, и второе противоотражающее покрытие, которое улучшает передачу электромагнитной энергии с второй одной или более длинами волн через передающие окна. Покрытия могут позволять длинам волны электромагнитной энергии перекрываться на ткани, к которой применяется электромагнитная энергия, например, такой как кожа пациента. Подходящие материалы для противоотражающих покрытий включают фторид магния, оксид иттрия, оксид кремния, оксид алюминия, фторид церия, фторид гафния или их комбинации, но не обязательно ограничены этим. В некоторых аспектах настоящего изобретения покрытия содержат слой одного материала, имеющего низкий показатель отражения, и слой второго материала, имеющего высокий показатель отражения. Например, покрытие может содержать слой фторида магния, оксида кремния или фторида церия, каждый из которых имеет низкий показатель отражения, и второй слой оксида иттрия, оксида алюминия или фторида гафния, каждый из которых имеет высокий показатель отражения. Неограничивающие примеры комбинаций покрытия включают: фторид магния и оксид иттрия; оксид кремния и оксид алюминия; и фторид церия и фторид гафния. Противоотражающие покрытия могут иметь толщину в диапазоне от приблизительно 100 нанометров до приблизительно 500 нанометров.
[0096] По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения противоотражающие покрытия могут улучшать передачу лазерного света по меньшей мере с одной длиной волны через передающие лазер окна. Например, передающие окна могут содержать первое противоотражающее покрытие, которое улучшает передачу лазерного света с первой одной или более длинами волн, и второе противоотражающее покрытие, которое улучшает передачу лазерного света со второй одной или более длинами волн. Противоотражающие покрытия могут улучшать передачу лазерных лучей, имеющих длину волны приблизительно 540 нм, приблизительно 700 нм, приблизительно 980 нм, приблизительно 1064 нм, приблизительно 1440 нм, приблизительно 1300 нм, приблизительно 1450 нм, приблизительно 1550 нм, приблизительно 1930 нм, приблизительно 2790 нм, приблизительно 2790 нм, приблизительно 2940 нм или приблизительно 10600 нм.
[0097] По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения насадка имеет одно или более фракционирующих окон, содержащих пару противоположных плоских поверхностей. Фракционирующие окна могут быть выполнены из оптического стекла, оптического кварца или сапфира. По меньшей мере одна из плоских поверхностей содержит одно или более фракционирующих углублений с одним или более промежуточными плоскими участками. Фракционирующие углубления могут иметь одинаковую форму или разные формы. Фракционирующие углубления могут иметь форму цилиндрических столбцов. В некоторых аспектах фракционирующие углубления образуют одно или более углубленных концентрических колец на обращенной наружу поверхности фракционирующего окна. Фракционирующие углубления рассеивают, поглощают и/или отражают электромагнитную энергию, когда она излучается из системы электромагнитного излучения, при этом плоские участки передают электромагнитную энергию без рассеивания, поглощения, отражения или изменения иным образом указанной электромагнитной энергии. Таким образом, углубления могут фракционировать луч электромагнитной энергии на множество фракций электромагнитной энергии, имеющих одинаковые или разные размер и форму. Углубления могут быть расположены так, чтобы фракционировать лучи на множество фракций лучей, причем фракционированные лучи представляют собой по меньшей мере одни из перекрывающихся, частично перекрывающихся и неперекрывающихся лучей. По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения фракционирующие углубления фракционируют лазерный свет. Насадка может содержать множество фракционирующих окон, расположенных последовательно с противоположными друг другу плоскими поверхностями фракционирующих окон. Фракционирующие окна могут быть расположены на конце насадки, или они могут находиться внутри корпуса насадки между передающими окнами насадки. В некоторых аспектах настоящего изобретения фракционирующее покрытие на наружной поверхности фракционирующего окна заменяет фракционирующие углубления. Фракционирующее покрытие обеспечивает ту же функцию, что и фракционирующие углубления, и может присутствовать в виде одного или более слоев. Фракционирующее покрытие может представлять собой непросвечивающийся материал, который поглощает или отражает лазерный свет. Подходящие материалы для фракционирующего покрытия включают, без ограничения, пленки, нанесенные испарением металла (например, алюминия и золота), оксид кремния, оксид скандия или их комбинации. Фракционирующее покрытие может быть расположено в виде чередующихся слоев этих материалов. По меньшей мере в одном аспекте фракционирующее покрытие содержит слой оксида кремния и слой оксида скандия. В других аспектах фракционирующее покрытие содержит два или более слоев пленки, нанесенной испарением металла. Фракционирующее покрытие может иметь толщину в диапазоне от приблизительно 100 нанометров до приблизительно 500 нанометров.
[0098] Первое воплощение
[0099] На фиг. 1 показано первое воплощение насадки согласно настоящему изобретению. Насадка 1 заключена в кожух, выполненный из подходящего материала, такого как медицинская пластмасса, которая может быть просвечивающейся или непрозрачной. Насадка 1 содержит передающее окно 2 и передающее окно 9, которые расположены последовательно внутри продолговатого корпуса. Продолговатый корпус может быть выполнен из того же или аналогично материала, что и кожух насадки лазера. Насадка 1 выполнена с возможностью передачи электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6 на подвергаемую терапии ткань, например, такую как кожа пациента. Передающее окно 2 и передающее окно 9 могут содержать противоотражающие покрытия для улучшения одновременной передачи электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6 через передающие окна, вследствие чего лучи перекрываются на подвергаемой терапии поверхности. Передающее окно 2 и передающее окно 9 могут быть выполнены из сапфира, теплопроводного стекла или другого аналогичного материала, подходящего для передачи света, такого как лазерный свет. По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения электромагнитный луч 5 и электромагнитный луч 6 представляют собой лазерные лучи, излучаемые из лазерной системы, прикрепленной к насадке 1. Лучи могут иметь одинаковую или разные длины волн и могут работать в одинаковом или разных режимах (например, непрерывные и импульсные лазерные лучи).
[0100] Насадка 1 дополнительно содержит по меньшей мере одно поляризующее окно 10, выполненное с возможностью поляризации по меньшей мере одного из электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6. Поляризующие окна 10 могут обеспечивать поляризацию посредством поляризующих покрытий 10.1 и 10.2 на плоских поверхностях поляризующих окон 10. В некоторых аспектах настоящего изобретения поляризующие окна 10 содержат нематические жидкокристаллические ячейки 13.1 и 13.2, находящиеся в электронной связи с устройством 13 управления поляризацией. Управление состоянием поляризации и прозрачностью окна 10, таким образом, может осуществляться посредством электрических сигналов от устройства 13 управления поляризацией, которое меняет напряжение нематических жидкокристаллических ячеек 13.1 и 13.2. Таким образом, устройство 13 управления поляризацией может быть выполнено с возможностью модуляции по меньшей мере одного из электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6 для создания временной формы лучей, делая передний фронт лучей более интенсивным, а оставшийся импульс менее интенсивным, для достижения тепловой постобработки. Альтернативно, устройство 13 управления поляризацией может быть выполнено с возможностью придания формы по меньшей мере одному из электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6 таким образом, чтобы начальная часть импульсов начиналась с низкой интенсивностью для достижения предварительного нагрева, а конец импульсов заканчивался с более интенсивной энергией. Поляризующие окна 10 могут представлять собой формирующие луч линзы, которые фокусируют или придают форму электромагнитной энергии на ткани, которая подвергается терапии.
[0101] Насадка 1 может содержать фракционирующее окно 11. Фракционирующее окно 11 может быть выполнено из оптического стекла, оксида кремния или сапфира. Фракционирующее окно 11 может содержать одно или более фракционирующих углублений 11.1, окруженных одним или более плоскими участками 11.2 на обращенной наружу поверхности фракционирующего окна 11. Фракционирующие углубления 11.1 могут иметь одинаковую или аналогичную форму, и могут иметь форму концентрически расположенных цилиндрических столбцов по меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения. Фракционирующие углубления 11.1 могут рассеивать, поглощать и/или отражать электромагнитный луч 5 и электромагнитный луч 6, тем самым осуществляя фракционирование лучей на множество фракций электромагнитной энергии, характеризующихся измененными размером и формой. Таким образом, фракционирующие углубления 11.1 могут расщеплять один или оба из электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6 на множество фракционных электромагнитных лучей, имеющих одинаковые или разные размер и форму. Плоские участки 11.2 фракционирующего окна 11 передают электромагнитный луч 5 и электромагнитный луч 6 без изменения лучей. В некоторых аспектах настоящего изобретения фракционирующее покрытие на фракционирующем окне 11 заменяет фракционирующие углубления 11.1. Фракционирующее покрытие обеспечивает такую же функцию, что и фракционирующие углубления 11.1, и может быть выполнено из непросвечивающегося материала, который поглощает или отражает электромагнитную энергию, например, такую как лазерный свет. Подходящие материалы для фракционирующего покрытия включают пленки, нанесенные испарением металла (например, алюминия и золота), оксид кремния, оксид скандия, фторид магния, фторид гафния или их комбинации. Материалы могут быть расположены в виде чередующихся слоев. По меньшей мере в одном аспекте фракционирующее покрытие содержит слой оксида кремния и слой оксида скандия. В других аспектах фракционирующее покрытие содержит слой фторида магния и слой фторида гафния. Фракционирующее покрытие может иметь толщину от приблизительно 100 нанометров до приблизительно 500 нанометров.
[0102] Насадка 1 лазера содержит ролик 4, который находится в электронной связи с микросхемой 7, вследствие чего, когда насадка перемещается по поверхности, такой как кожа пациента, ролик 4 обнаруживает вращение и подает сигнал на микросхему 7, что приводит к тому, что микросхема 7 отдает команду системе электромагнитной энергии излучать электромагнитный луч 5 и электромагнитный луч 6. В некоторых аспектах настоящего изобретения насадка 1 содержит контактный датчик 14, находящийся в связи с микросхемой 7, вследствие чего, когда контактный датчик 14 находится в контакте с поверхностью, такой как кожа пациента, микросхема 7 обеспечивает излучение системой излучения электромагнитной энергии электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6. То есть контактный датчик 14 может выполнять функцию средства обеспечения безопасности, которое предотвращает излучение электромагнитных лучей системой излучения электромагнитной энергии до тех пор, пока насадка не будет находиться в контакте с тканью, подлежащей терапии.
[0103] Насадка 1 может содержать термоэлектрический охладитель 3, который находится в тепловой связи по меньшей мере с одним из передающего окна 2, передающего окна 9 и поляризующего окна 10 через охлаждающие соединители 12. Термоэлектрический охладитель 3 находится в электронной связи с микросхемой 7 посредством соединителей 8 микросхемы, вследствие чего микросхема 7 может управлять температурой по меньшей мере одного из передающего окна 2, передающего лазер окна 9 и поляризующего окна 10 посредством включения и выключения термоэлектрического охладителя 3 для поддержания заданной температуры или диапазона температур, тем самым обеспечивая охлаждение, вследствие чего насадка 1 может обеспечивать терапию ткани пациента без дискомфорта или повреждения ткани. Термоэлектрический охладитель 3 может представлять собой модуль охлаждения Пельтье.
[0104] Второе воплощение
[0105] На фиг. 2 показано второе воплощение насадки согласно настоящему изобретению. Как и в других воплощениях насадки, насадка 1 заключена в кожух, выполненный из подходящего материала, такого как медицинская пластмасса, которая может быть просвечивающейся или непрозрачной. Насадка 1 может содержать одно передающее окно 2, содержащее одно или более покрытий, выбранных для одновременной передачи электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6. Электромагнитный луч 5 и электромагнитный луч 6 могут характеризоваться одинаковыми или разными длинами волн. Например, передающее окно 2 может содержать покрытие на одной поверхности, которое улучшает передачу электромагнитного луча 5, характеризующегося первой длиной волны, и покрытие на противоположной поверхности, которое улучшает передачу электромагнитного луча 6, характеризующегося второй длиной волны. Покрытия могут быть расположены на плоских поверхностях окна 2 для лазера. По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения, электромагнитный луч 5 и электромагнитный луч 6 представляют собой лазерные лучи, и покрытия представляют собой покрытия, которые уменьшают отражение длин волн через передающее окно 2.
[0106] Второе воплощение насадки может содержать ролик 4, содержащий по меньшей мере один магнит 38 на своей поверхности или внутри корпуса ролика 4. Ролик 4 выполнен с возможностью вращения, когда насадка 1 находится в контакте с кожей пациента и перемещается по ней. Вращение ролика 4 вызывает периодическое изменение магнитного поля магнитов 38, которое обнаруживается датчиком 39 магнитного поля. Датчик 39 магнитного поля затем отправляет сигнал на микросхему 7, что приводит к приведению в действие микросхемой 7 системы излучения электромагнитной энергии, прикрепленной к насадке 1 лазера, для излучения электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6. Насадка 1 также содержит контактный датчик 14, находящийся в связи с микросхемой 7, который выполняет функцию средства обеспечения безопасности для предотвращения излучения системой излучения электромагнитной энергии электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6 до тех пор, пока насадка не будет находиться в контакте с поверхностью, подлежащей терапии, как описано в настоящем документе.
[0107] Третье воплощение
[0108] На фиг. 3 показано третье воплощение насадки согласно настоящему изобретению. В этом воплощении насадка 1 может содержать передающее окно 2 и передающее окно 9, содержащие покрытия 2.1, 2.2, 9.1 и 9.2 на противоположных плоских поверхностях передающих окон. Покрытия выполнены с возможностью одновременной передачи электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6. Электромагнитные лучи могут характеризоваться одинаковыми или разными длинами волн. Покрытия 2.1 и 9.1 могут быть выполнены с возможностью передачи электромагнитного луча 5, характеризующегося первой длиной волны, при этом покрытия 2.2 и 9.2 могут быть выполнены с возможностью передачи электромагнитного луча 6, характеризующегося второй длиной волны. По меньшей мере в одном аспекте электромагнитный луч 5 и электромагнитный луч 6 представляют собой лазерные лучи. Воплощение, показанное на фиг. 3, содержит ролик 4 и контактный датчик 14, которые находятся в связи с микросхемой 7, как описано в настоящем документе.
[0109] Четвертое воплощение
[0110] На фиг. 4 показано четвертое воплощение насадки согласно настоящему изобретению. Это воплощение содержит насадку, как показано на фиг. 1, причем термоэлектрический охладитель 3, соединители 8 микросхемы, фракционирующее окно 11 и охлаждающие соединители 12 исключены из насадки.
[0111] Пятое воплощение
[0112] На фиг. 5 показано пятое воплощение насадки согласно настоящему изобретению. Насадка 1 может содержать фракционирующее окно 11, содержащее одно или более фракционирующих углублений 11.1, окруженных одним или более плоскими участками 11.2 на обращенной наружу поверхности фракционирующего окна 11. Фракционирующие углубления 11.1 могут иметь одинаковую форму или разные формы. В некоторых аспектах настоящего изобретения фракционирующие углубления 11.2 имеют форму цилиндрических столбцов. В других аспектах фракционирующие углубления 11.1 имеют форму одного или более концентрических колец. Функция фракционирующих углублений 11.1 заключается в рассеивании, поглощении и/или отражении электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6, тем самым осуществляя расщепление лучей на множество фракций электромагнитной энергии, имеющих измененные размер и форму. Таким образом, фракционирующие углубления 11.1 могут расщеплять один или более из электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6 на множество фракционированных лучей, которые являются по меньшей мере одними из перекрывающихся, частично перекрывающихся или неперекрывающихся лучей. Плоские участки 11.2 передают электромагнитный луч 5 и электромагнитный луч 6 без изменения лучей. По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения фракционирующее покрытие на фракционирующем окне 11 заменяет фракционирующие углубления 11.1. Фракционирующее покрытие обеспечивает такую же функцию, как и фракционирующие углубления 11.1, и может быть выполнено из непросвечивающегося материала, который поглощает или отражает лазерный свет. Подходящие материалы для фракционирующего покрытия включают, без ограничения, пленки, нанесенные испарением металла (например, алюминия и золота), оксид кремния, оксид скандия, фторид магния, фторид гафния или их комбинации. Материалы могут быть расположены в виде одного или более слоев. По меньшей мере в одном аспекте фракционирующее покрытие содержит слой оксида кремния и слой оксида скандия. В других аспектах фракционирующее покрытие содержит слой фторида магния и слой фторида гафния. Как и в других воплощениях насадки электромагнитный луч 5 и электромагнитный луч 6 могут представлять собой лазерные лучи. Воплощение, показанное на фиг. 5, содержит ролик 4 и контактный датчик 14, которые находятся в связи с микросхемой 7, как описано в настоящем документе.
[0113] Шестое воплощение
[0114] На фиг. 6-8 показано шестое воплощение насадки согласно настоящему изобретению. В этом воплощении насадка 1 может содержать по меньшей мере одно окно 31 для разделения лучей, размещенное внутри продолговатого корпуса, выполненного из такого же материала, что и кожух насадки, или аналогичного ему. Окно 31 для разделения лучей может быть выполнено из материала, подходящего для передачи электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6, такого как сапфир, теплопроводное стекло и т.п. Насадка 1 может содержать микросхему 7, находящуюся в электронной связи с роликом 4 и контактным датчиком 14, как описано в настоящем документе.
[0115] Окно 31 для разделения лучей содержит покрытие 34 для разделения лучей по меньшей мере на одной плоской поверхности окна. Покрытие 34 для разделения лучей выполнено из материала, который избирательно блокирует передачу электромагнитной энергии с одной или более длинами волн через окно 31 для разделения лучей, и при этом обеспечивает возможность передачи электромагнитной энергии с одной или более другими длинами волн. Например, покрытие 34 для разделения лучей может блокировать передачу длины волны электромагнитного луча 6, и при этом передавать длину волны электромагнитного луча 5. По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения электромагнитный луч 5 и электромагнитный луч 6 представляют собой лазерные лучи. Электромагнитный луч 5 может представлять собой лазерный луч, сгенерированный посредством твердотельного Er: YSSG лазера, характеризующегося длиной волны 2790 нм, а электромагнитный луч 6 может представлять собой лазерный луч, сгенерированный посредством лазерного диода, характеризующегося длиной волны 1550 нм.
[0116] Покрытие 34 для разделения лучей может нанесено в виде одного или более слоев. Подходящие материалы для покрытия 34 для разделения лучей включают, без ограничения, пленки, нанесенные испарением металла (например, алюминия и золота), оксид кремния, оксид скандия, фторид магния, фторид гафния или их комбинации. По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения покрытие 34 для разделения лучей содержит слой оксида кремния и слой оксида скандия. В других аспектах покрытие 34 для разделения лучей содержит слой фторида магния и слой фторида гафния. Материалы покрытия 34 для разделения лучей могут присутствовать в виде одного или более слоев и могут иметь толщину в диапазоне от приблизительно 100 нанометров до 500 нанометров.
[0117] На виде сверху 31А показано, что окно 31 для разделения лучей может содержать центральное отверстие 32, на котором нет покрытия 34 для разделения лучей, вследствие чего центральное отверстие 32 обеспечивает возможность передачи через окно 31 для разделения лучей электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6 в виде конфигурации перекрывающихся лучей, частично перекрывающихся лучей, неперекрывающихся лучей или их комбинаций. В некоторых аспектах настоящего изобретения на центральное отверстие 32 нанесено противоотражающее покрытие, описанное в настоящем документе. Следует понимать, что покрытие 34 для разделения лучей и центральное отверстие 32 могут принимать другие конфигурации, в которых покрытие для разделения лучей находится на одном или более участках окна 31 для разделения лучей. Например, покрытие 34 для разделения лучей может занимать окно для разделения лучей в виде одного или более овальных или круглых покрытий.
[0118] На фиг. 7 показана функция окна 31 для разделения лучей. Как показано на виде сверху 31А окна 31 для разделения лучей, центральное отверстие 32 обеспечивает возможность одновременной передачи через окно 31 для разделения лучей электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6, тем самым обеспечивая возможность одновременной передачи с перекрытием лучей, что показано темными участками расщепленных лучей 36. Светлые участки расщепленных лучей 36 показывают передачу только электромагнитного луча 5, поскольку электромагнитный луч 6 заблокирован покрытием 34 для разделения лучей.
[0119] На фиг. 8 аналогично показана функция окна 31 для разделения лучей. На виде сверху 31А окна 31 для разделения лучей показаны передаваемые лучи 37, которые показывают одновременную передачу перекрывающихся электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6 через центральное отверстие 32. Расщепленный луч 36 содержит темный участок, в котором электромагнитный луч 5 и электромагнитный луч 6 перекрываются и передаются одновременно через центральное отверстие 32, и при этом светлый участок расщепленного луча 36 показывает избирательную передачу только электромагнитного луча 5 через покрытие 34 для разделения лучей. То есть, когда электромагнитный луч 5 и электромагнитный луч 6 перекрываются с окном 31 для разделения лучей на краю центрального отверстия 32, покрытие 34 для разделения лучей расщепляет лучи таким образом, что покрытие 34 для разделения передает только электромагнитный луч 5.
[0120] Седьмое воплощение
[0121] На фиг. 9 показано седьмое воплощение насадки согласно настоящему изобретению. В этом воплощении насадка 1 содержит фокусирующее окно 48, содержащее блокирующее покрытие 49, которое окружает фокусирующее отверстие 50, расположенное по центру в фокусирующем окне 48. Фокусирующее отверстие 50 не содержит блокирующего покрытия 49. Фокусирующее окно 48 может быть выполнено из сапфира, теплопроводного стекла или другого материала, подходящего для проведения электромагнитной энергии, такой как лазерная энергия. Блокирующее покрытие 49 может быть расположено по меньшей мере на одной из плоских поверхностей фокусирующего окна 48. Блокирующее покрытие 49 выполнено из материала, который предотвращает передачу электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6 через фокусирующее окно 48. Блокирующее покрытие 49 может быть нанесено в виде одного или более слоев материала, способного блокировать электромагнитную энергию с одной или более длинами волн. Подходящие материалы включают, без ограничения, фторид магния, оксид иттрия, оксид кремния, оксид алюминия, фторид церия, фторид гафния или их комбинации. По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения блокирующее покрытие 49 содержит слой фторида магния и слой оксида иттрия. В других аспектах блокирующее покрытие 49 содержит слой оксида кремния и слой оксида скандия. Блокирующее покрытие 49 может иметь толщину в диапазоне от приблизительно 100 нанометров до приблизительно 500 нанометров.
[0122] По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения блокирующее покрытие 49 предотвращает передачу лазерной энергии через фокусирующее окно 48. Фокусирующее отверстие 50 может содержать одно или более противоотражающих покрытий, описанных в настоящем документе. Противоотражающие покрытия могут быть расположены по меньшей мере на одной плоской поверхности фокусирующего окна 48. Например, фокусирующее окно 48 может иметь первое противоотражающее покрытие на первой плоской поверхности фокусирующего окна 48, которое улучшает передачу длины волны электромагнитного луча 5, и второе противоотражающее покрытие на второй плоской поверхности фокусирующего окна 48, которое улучшает передачу длины волны электромагнитного луча 6. По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения противоотражающие покрытия улучшают передачу лазерной энергии. В некоторых аспектах окно 48 заменяет отверстие в корпусе насадки 1 и имеет такой же размер, как и фокусирующее отверстие 50.
[0123] На фиг. 9 показано использование насадки 1 при терапии поражения 27 кожи на коже пациента, которая содержит эпидермис 25 и дерму 26. Насадка 1 передает электромагнитный луч 5 и электромагнитный луч 6 таким образом, что лучи полностью или частично перекрываются на поражении 27 кожи, при этом эпидермис 25 и дерма 26 защищены от лучей. По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения, электромагнитный луч 5 и электромагнитный луч 6 представляют собой лазерные лучи, а поражение 27 кожи представляет собой актинический кератоз.
[0124] Восьмое воплощение
[0125] На фиг. 10 показано восьмое воплощение насадки согласно настоящему изобретению. Насадка 1 содержит центральное блокирующее окно 51, содержащее блокирующее покрытие 29, расположенное по центру в окне. Блокирующее окно 51 может быть выполнено из материала, подходящего для передачи электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6. Материал для блокирующего окна 51 может представлять собой сапфир, теплопроводное стекло или другой материал, подходящий для передачи электромагнитной энергии, например, такой как лазерная энергия. Блокирующее покрытие 29 может быть расположено по меньшей мере на одной из плоских поверхностей блокирующего окна 51 и может быть выполнено из материала, подходящего для блокирования электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6. Подходящие материалы для блокирующего покрытия 29 включают, без ограничения, металлические пленки (например, из алюминия и золота), оксид кремния, оксид скандия, фторид магния, фторид гафния или их комбинации. В одном аспекте блокирующее покрытие 29 содержит слой фторида магния и слой фторида гафния. В других аспектах блокирующее покрытие 29 содержит слой оксида кремния и слой оксида скандия. Блокирующее покрытие 29 может присутствовать в виде одного или более слоев и может иметь толщину в диапазоне от приблизительно 100 нанометров до 500 нанометров. Блокирующее покрытие 29 может принимать форму, которая обеспечивает желаемую конфигурацию защиты. Блокирующее покрытие 29 может иметь форму, например, круга, овала или многоугольника. По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения блокирующее покрытие 29 блокирует лазерную энергию.
[0126] Блокирующее окно 51 может содержать одно или более противоотражающих покрытий, окружающих блокирующее покрытие 29, для улучшения передачи по меньшей мере одного из электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6 через блокирующее окно 51. Противоотражающее покрытие может представлять собой один или более из противоотражающих материалов, описанных в настоящем документе. Противоотражающие покрытия могут быть расположены по меньшей мере на плоских поверхностях блокирующего окна 51. Например, первая плоская поверхность блокирующего окна 51 может содержать первое противоотражающее покрытие, которое улучшает передачу длины волны электромагнитного луча 5, при этом вторая противоположная плоская поверхность экранирующего окна 51 может содержать второе противоотражающее покрытие, которое улучшает передачу длины волны электромагнитного луча 6. Противоотражающие покрытия могут представлять собой покрытия, которые улучшают передачу лазерной энергии.
[0127] На фиг. 10 показано использование насадки 1 при терапии поражения 27 кожи на коже, которая содержит эпидермис 25 и дерму 26. Насадка 1 передает электромагнитный луч 5 и электромагнитный луч 6 через экранирующее окно 51 таким образом, что лучи полностью или частично перекрываются на эпидермисе 25 и дерме 26, при этом поражение 27 кожи защищено от лучей блокирующим покрытием 29, как показано экранированным участком 30, в котором нет электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6. По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения электромагнитный луч 5 и электромагнитный луч 6 представляют собой лазерные лучи, а поражение 27 кожи представляет собой неопластическое поражение, например, такое как меланома.
[0128] Системы электромагнитного излучения
[0129] По меньшей мере в одном аспекте в настоящем изобретении предлагается система излучения электромагнитной энергии, содержащая насадку, описанную в настоящем документе. На фиг. 11 показана лазерная система, содержащая насадку 1 и лазерный блок 15, который электронным образом соединен с источником 16 питания посредством провода 17. Насадка 1 может быть с возможностью отсоединения соединена с лазерным блоком 15 или изготовлена как неотъемлемая часть лазерного блока 15. В некоторых аспектах настоящего изобретения лазерный блок 15 представляет собой генерирующий лазер наконечник. Источник 16 питания может представлять собой перезаряжаемую батарею или непосредственный источник питания, такой как электрическая розетка. Источник 16 питания может подавать питание на детали насадки 1, такие как термоэлектрический охладитель 3 и устройство 13 управления поляризацией. Таким образом, следует понимать, что в тех аспектах, в которых насадка 1 с возможностью отсоединения соединена с лазерным блоком 15, насадка 1 может содержать электрические соединители для обеспечения электронного соединения между насадкой 1 и наконечником 15.
[0130] Как показано на фиг. 12, лазерный блок 15 может содержать сканирующее зеркало 41 для электромагнитного луча 5 и сканирующее зеркало 42 для электромагнитного луча 6. Лазерный блок 15 может содержать блок 43 лазерного излучения для генерирования электромагнитного луча 5 и блок 44 лазерного излучения для генерирования электромагнитного луча 6. Лазерный блок 15 может содержать экран 40 дисплея для отображения информации обратной связи и обеспечения возможности пользователю управлять работой лазерного блока 15. Экран 40 дисплея может отображать и позволять пользователю управлять режимом работы лазеров, количеством доставляемых импульсов, расстоянием между облучаемыми пятнами на поверхности, подвергаемой терапии, общей суммарной энергией, доставляемой при применении терапии, и уровнем энергии каждого импульса для каждой длины волны. Следует понимать, что экран 40 дисплея может находиться в связи по меньшей мере с одним из микросхемы 7 и процессора внутри лазерного блока 15, который собирает рабочую информацию и получает команды через экран 40 дисплея. Насадка 1 может содержать ультразвуковой преобразователь 24, который выполнен с возможностью подачи ультразвука на ткань, подвергаемую терапии, например, такую как кожа пациента. Следует понимать, что ультразвуковой преобразователь 24 может находиться в электронной связи с микросхемой 7 и может быть электронным образом соединен с источником 16 питания.
[0131] На фиг. 13 показана система лазерной терапии, в которой насадка 1 находится в электронной связи с магнетроном 18 посредством канала 19 передачи микроволн, вследствие чего лазерный блок 15 обеспечивает активизацию насадки 1 для одновременной подачи радиочастоты 20, электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6 на ткань, подлежащую терапии, например, такую как кожа пациента. По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения электромагнитный луч 5 и электромагнитный луч 6 представляют собой лазерные лучи.
[0132] На фиг.14 показана система лазерной терапии, в которой насадка 1 и лазерный блок 15 находятся в электронной связи с источником 21 IPL посредством волоконнооптического проводника 22, вследствие чего лазерный блок 15 выполнен с возможностью подачи некогерентного света 23 от источника 21 IPL вместе с лазерной энергией на подвергаемую терапии ткань, такую как кожа пациента. В некоторых аспектах настоящего изобретения насадка 1 содержит по меньшей мере один LED источник света, выполненный с возможностью освещения ткани пациента за счет активизации лазерного блока 15.
[0133] Лазерные блоки для использования с насадкой согласно настоящему изобретению могут представлять собой любой лазерный блок, выполненный с возможностью терапии кожного состояния. Подходящие лазерные блоки включают, без ограничения, лазерные блоки производства Dolleris Technology™, Ванкувер, Канада; Intezity Innovation™, Видовре, Дания; nLight™, Ванкувер, Канада; Coherent™, Санта-Клара, штат Калифорния; IPG Photonics™, Оксфорд, штат Массачусетс; Palomar Cynosure™, Вестфорд, штат Массачусетс; Candela™' Вейленд, штат Массачусетс; Sciton™, Пало-Альто, штат Калифорния; Lumenis™, Санта-Клара, штат Калифорния; Cutera™, Брисбен, штат Калифорния; Lutronic™, Фримонт, штат Калифорния, и Aerolase™, Тарритаун, штат Нью-Йорк.
[0134] Способ терапии
[0135] По меньшей мере в одном воплощении в настоящем изобретении предлагается способ терапии кожного состояния пациента, нуждающегося в этом. Способ может быть реализован на практике за счет обеспечения насадки 1, прикрепления насадки 1 к системе излучения электромагнитной энергии, введения в контакт насадки 1 с кожей пациента, имеющего кожное состояние, требующее терапии, приведения в действие системы излучения электромагнитной энергии для создания по меньшей мере двух лучей электромагнитной энергии, имеющих одинаковые или разные длины волн, причем при активизации системы излучения электромагнитной энергии происходит проецирование электромагнитных лучей в насадку 1, вследствие чего насадка 1 создает конфигурацию ок электромагнитной энергии на коже, причем конфигурация содержит перекрывающиеся лучи, частично перекрывающиеся лучи, неперекрывающиеся лучи или их комбинации. По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения система излучения электромагнитной энергии представляет собой лазерный блок 15, который излучает лазерные лучи.
[0136] Способ может быть реализован на практике за счет обеспечения насадки, описанной в настоящем документе, и прикрепления насадки к лазерному блоку 15, который излучает электромагнитный луч 5 и электромагнитный луч 6 в виде лазерных лучей. Лазерные лучи могут излучаться посредством по меньшей мере одного из импульсного режима луча и непрерывного режима луча. Насадку 1 вводят в контакт с кожей пациента, что приводит к отправке контактным датчиком 14 сигнала на микросхему 7. Сигнал обрабатывается микросхемой 7, что приводит к обеспечению активизации микросхемой 7 лазерного блока 15 для излучения лазерного луча 5 и лазерного луча 6 через насадку 1. После активизации лазерного блока 15 пользователем, лазерный луч 5 и лазерный луч 6 излучаются из лазерного блока 15 в насадку 1, вследствие чего насадка 1 излучает лазерный луч 5 и лазерный луч 6 в виде по меньшей мере одного из перекрывающихся, частично перекрывающихся и неперекрывающихся лучей, тем самым осуществляя терапию кожи пациента. Насадка может опционально содержать ролик 4, находящийся в электронной связи с микросхемой, вследствие чего при перемещении насадки 1 по коже пациента происходит вращение ролика 4, который отправляет сигнал на микросхему 7, которая активизирует лазерный блок 15 для излучения лазерного луча 5 и лазерного луча 6 через насадку 1 на кожу пациента.
[0137] Насадка 1 может опционально содержать одно или более поляризующих окон 10, функция которых заключается в модуляции временной формы электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6, что делает передний фронт лучей более интенсивным, а оставшийся импульс менее интенсивным, для достижения тепловой постобработки подвергаемой терапии ткани. Альтернативно, поляризующие окна 10 могут быть выполнены с возможностью придания формы электромагнитным лучам таким образом, чтобы начальная часть импульсов начиналась с низкой интенсивностью для достижения предварительного нагрева, а конец импульсов заканчивался с более интенсивной энергией. По меньшей мере в одном аспекте настоящего изобретения электромагнитные лучи представляют собой лазерные лучи.
[0138] Насадка 1 может опционально содержать фракционирующее окно 11, которое выполнено с возможностью рассеивания, поглощения и/или отражения электромагнитного луча 5 и электромагнитного луча 6, когда они излучаются из насадки 1, вследствие чего насадка обеспечивает терапию ткани посредством множества фракций электромагнитной энергии с модифицированными размером и формой. Насадка 1 может опционально содержать термоэлектрический охладитель 3, который охлаждает по меньшей мере одно из передающих окон 2 и 9 и поляризующие окна 10, вследствие чего насадка может безопасно входить в контакт с кожей пациента, не обжигая кожу и не вызывая дискомфорт у пациента. Термоэлектрический охладитель 3 может представлять собой модуль охлаждения Пельтье.
[0139] По меньшей мере в одном аспекте способа насадка 1 и лазерный блок 15 используются для терапии кожного состояния, выбранного из складок, потери упругости кожи, шрамов, морщин, угрей, телеангиэктазии, нарушений пигментации и их комбинаций. Насадка 1 и лазерный блок 15 могут использоваться для терапии складок и потери упругости кожи, при этом лазерный блок 15 излучает первый один или более лазерных лучей, имеющих длину волны 1550 нм, и второй один или более лазерных лучей, имеющих длину волны 1930 нм. Насадка 1 и лазерный блок 15 могут использоваться для терапии по меньшей мере одного из угрей и послеугревой рубцовой ткани, при этом лазерный блок 15 излучает первый один или более лазерных лучей, имеющих длину волны 1550 нм, и второй один или более лазерных лучей, имеющих длину волны 1930 нм. Насадка 1 и лазерный блок 15 могут использоваться для терапии кожного состояния, выбранного из морщин, шрамов, складок, потери упругости кожи и их комбинаций, причем лазерный блок излучает первый один или более лазерных лучей, имеющих длину волны 980 нм, второй один или более лазерных лучей, имеющих длину волны 1440 нм, и третий один или более лазерных лучей, имеющих длину волны 1930 нм. Насадка 1 и лазерный блок 15 могут использоваться для терапии кожного состояния, выбранного из телеангиэктазии, нарушений пигментации и их комбинации, причем лазерный блок 15 излучает первый один или более лазерных лучей, имеющих длину волны 532 нм, второй один или более лазерных лучей, имеющих длину волны 540 нм, и третий один или более лазерных лучей, имеющих длину волны 980 нм. Лазерный блок 15 может генерировать лазерные лучи из множества лазерных диодов, работающих в импульсном режиме. В некоторых аспектах способа согласно настоящему изобретению насадку используют для доставки одного или более терапевтических или косметических средств. В таких аспектах насадка и система электромагнитной энергии используются для терапии кожи пациента, и средства доставляются к подвергаемой терапии коже. Подходящие средства для использования со способом включают, без ограничения, те средства, которые описаны в патенте US 10,206,743 и публикации заявки на патент US 2017/0225010, полное содержимое которых включено в настоящий документ посредством ссылки для всех целей.
[0140] Читателю следует понимать, что приведенные выше конкретные воплощения настоящего изобретения представляют собой всего лишь примеры, и что множество изменений и модификаций может быть выполнено без отступления от важных принципов одновременной доставки многоволновой, многолучевой, многомодовой электромагнитной энергии согласно настоящему изобретению.
[0141] Хотя в настоящем документе были описаны приведенные в качестве примеров воплощения настоящего изобретения, настоящее изобретение не ограничено различными предпочтительными воплощениями, описанными в настоящем документе, но включает все без исключения воплощения, имеющие эквивалентные элементы, модификации, удаления, комбинации (например, аспектов среди различных воплощений), адаптаций и/или изменений, которые будут очевидны специалистам в данной области техники на основе настоящего раскрытия. Ограничения в формуле изобретения должны толковаться в широком смысле на основании терминологии, используемой в формуле изобретения, и не ограничиваться примерами, представленными в настоящем описании или во время рассмотрения заявки, причем эти примеры следует рассматривать как неисключительные.
1. Насадка для передачи терапевтической электромагнитной энергии, содержащая:
a) корпус насадки; и
b) по меньшей мере одно окно, причем указанное окно содержит (i) первое одно или более покрытий, выполненных с возможностью передачи первого одного или более лучей электромагнитной энергии, и (ii) второе одно или более покрытий, выполненных с возможностью передачи второго одного или более лучей электромагнитной энергии;
c) при этом указанная насадка передает указанные лучи в виде конфигурации, выбранной из перекрывающихся лучей, частично перекрывающихся лучей, неперекрывающихся лучей и их комбинаций.
2. Насадка по п. 1, в которой указанный первый луч и указанный второй луч характеризуются одинаковыми или разными длинами волн.
3. Насадка по п. 1 или 2, в которой указанные первые покрытия выполнены с возможностью передачи электромагнитной энергии с первой длиной волны, а указанные вторые покрытия выполнены с возможностью передачи электромагнитной энергии со второй длиной волны.
4. Насадка по любому из пп. 1-3, в которой по меньшей мере одни из указанных первых покрытий и указанных вторых покрытий выполнены с возможностью передачи лазерной энергии, когерентного света, некогерентного света, микроволновой энергии, ультрафиолетовой энергии, IPL (интенсивного импульсного света), радиочастотной энергии или их комбинаций.
5. Насадка по любому из пп. 1-3, в которой по меньшей мере одни из указанных первых покрытий и указанных вторых покрытий выполнены с возможностью передачи лазерной энергии с длинами волн, выбранными из приблизительно 540 нм, приблизительно 700 нм, приблизительно 980 нм, приблизительно 1064 нм, приблизительно 1440 нм, приблизительно 1300 нм, приблизительно 1450 нм, приблизительно 1550 нм, приблизительно 1930 нм, приблизительно 2790 нм, приблизительно 2790 нм, приблизительно 2940 нм, приблизительно 10600 нм и их комбинаций.
6. Насадка по любому из пп. 1-5, в которой по меньшей мере одни из указанных первых покрытий и указанных вторых покрытий выполнены с возможностью передачи лазерной энергии по меньшей мере в одном из импульсного режима и непрерывного режима.
7. Насадка по любому из пп. 1-6, характеризующаяся тем, что содержит фракционирующее окно.
8. Насадка по любому из пп. 1-7, характеризующаяся тем, что содержит по меньшей мере одно поляризующее окно.
9. Насадка по любому из пп. 1-8, характеризующаяся тем, что содержит окно для разделения лучей.
10. Насадка по п. 9, в которой указанное окно для разделения лучей содержит покрытие, выполненное с возможностью блокирования по меньшей мере части одного из указанных лучей.
11. Насадка по любому из пп. 1-10, характеризующаяся тем, что содержит термоэлектрический охладитель.
12. Насадка по п. 11, в которой указанный термоэлектрический охладитель представляет собой модуль охлаждения Пельтье.
13. Насадка по любому из пп. 1-12, характеризующаяся тем, что содержит ультразвуковой преобразователь.
14. Насадка по любому из пп. 1-13, характеризующаяся тем, что находится в связи с магнетроном.
15. Насадка по любому из пп. 1-14, характеризующаяся тем, что находится в связи с источником интенсивного импульсного света.
16. Насадка по любому из пп. 1-15, характеризующаяся тем, что соединена с системой излучения электромагнитной энергии, выполненной с возможностью излучения указанного первого луча и указанного второго луча.
17. Насадка по п. 16, в которой указанная система излучения электромагнитной энергии выбрана из лазерной системы, системы на основе когерентного света, системы на основе некогерентного света, системы на основе интенсивного импульсного света, системы на основе светоизлучающего диода, микроволновой системы и их комбинаций.
18. Насадка по п. 17, в которой указанная лазерная система выбрана из системы на основе твердотельного лазера, системы на основе лазерного диода, системы на основе газового лазера, системы на основе химического лазера, системы на основе лазера на красителях, системы на основе лазера на парах металлов, системы на основе полупроводникового лазера и их комбинаций.
19. Насадка по п. 18, в которой указанная лазерная система выполнена с возможностью доставки лазерных лучей по меньшей мере в одном из импульсного режима и непрерывного режима.
20. Насадка по любому из пп. 16-19, характеризующаяся тем, что выполнена с возможностью отсоединяемого соединения с указанной системой излучения электромагнитной энергии.
21. Насадка для доставки терапевтической электромагнитной энергии, содержащая:
a) корпус насадки;
b) окно для разделения лучей, содержащее покрытие, которое выполнено с возможностью (i) передачи первого луча электромагнитной энергии, характеризующегося первой длиной волны, и (ii) блокирования второго луча электромагнитной энергии, характеризующегося второй длиной волны;
c) причем указанное покрытие содержит по меньшей мере одно отверстие, которое выполнено с возможностью передачи указанного первого луча и указанного второго луча;
d) при этом указанное окно для разделения лучей передает указанный первый луч и указанный второй луч в виде конфигурации, выбранной из перекрывающихся лучей, частично перекрывающихся лучей, неперекрывающихся лучей и их комбинаций.
22. Насадка по п. 21, в которой указанное окно для разделения лучей содержит более одного указанного отверстия.
23. Насадка по п. 21 или 22, в которой указанное отверстие содержит противоотражающее покрытие.
24. Насадка по любому из пп. 21-23, в которой указанное покрытие содержит множество слоев.
25. Насадка по любому из пп. 21-24, в которой указанное покрытие выполнено с возможностью блокирования лазерной энергии.
26. Насадка по любому из пп. 21-25, в которой указанное покрытие выбрано из пленки, нанесенной испарением металла, из оксида кремния, оксида скандия, фторида магния, фторида гафния и их комбинаций.
27. Способ терапии кожного состояния, содержащий:
a) обеспечение системы излучения электромагнитной энергии, содержащей насадку по любому из пп. 1-26;
b) приведение в действие указанной системы для обеспечения излучения двух или более лучей электромагнитной энергии через указанную насадку на кожу пациента, нуждающегося в терапии кожного состояния;
c) при этом при приведении в действие указанная система осуществляет терапию указанного кожного состояния за счет излучения на указанную кожу указанных лучей в виде конфигурации, выбранной из перекрывающихся лучей, частично перекрывающихся лучей, неперекрывающихся лучей и их комбинаций.
28. Способ по п. 27, характеризующийся тем, что указанную электромагнитную энергию выбирают из лазерной энергии, энергии когерентного света, энергии некогерентного света, энергии интенсивного импульсного света, энергии света, микроволновой энергии, радиочастотной энергии и их комбинаций.
29. Способ по п. 28, характеризующийся тем, что указанную лазерную энергию генерируют посредством системы на основе твердотельного лазера, системы на основе лазерного диода, системы на основе газового лазера, системы на основе химического лазера, системы на основе лазера на красителях, системы на основе лазера на парах металлов, системы на основе полупроводникового лазера или их комбинаций.
30. Способ по п. 28 или 29, характеризующийся тем, что указанная лазерная энергия характеризуется длинами волн, выбранными из приблизительно 540 нм, приблизительно 700 нм, приблизительно 980 нм, приблизительно 1064 нм, приблизительно 1440 нм, приблизительно 1300 нм, приблизительно 1450 нм, приблизительно 1550 нм, приблизительно 1930 нм, приблизительно 2790 нм, приблизительно 2790 нм, приблизительно 2940 нм, приблизительно 10600 нм и их комбинаций.
31. Способ по любому из пп. 28, 29, характеризующийся тем, что указанную лазерную энергию излучают по меньшей мере в одном из импульсного режима и непрерывного режима.
32. Способ по любому из пп. 27-31, характеризующийся тем, что указанная насадка фракционирует указанную электромагнитную энергию при передаче на кожу указанного пациента.
33. Способ по любому из пп. 27-32, характеризующийся тем, что указанная насадка поляризует указанную электромагнитную энергию при передаче на кожу указанного пациента.
34. Способ по любому из пп. 27-33, характеризующийся тем, что указанная насадка блокирует по меньшей мере часть одного или более указанных лучей.
35. Способ по любому из пп. 27-34, характеризующийся тем, что при приведении в действие указанная система воздействует на указанную кожу ультразвуковой энергией.
36. Способ по любому из пп. 27-35, характеризующийся тем, что при приведении в действие указанная система воздействует на указанную кожу микроволновой энергией.
37. Способ по любому из пп. 27-36, характеризующийся тем, что при приведении в действие указанная система воздействует на указанную кожу интенсивным импульсным светом.
38. Способ по любому из пп. 27-37, характеризующийся тем, что указанное кожное состояние выбирают из складок, потери упругости кожи, шрамов, морщин, угрей, телеангиэктазии, витилиго, нарушений пигментации, участка, на котором была удалена татуировка, поражений кожи и их комбинаций.
