CN101959554A

CN101959554A - 皮肤治疗系统

Info

Publication number: CN101959554A
Application number: CN2009801080119A
Authority: CN
Inventors: J·达姆; J·瑞普; J·萨根; F·塞茨; A·西夫肯; S·威滕布罗克
Original assignee: OREGON AESTHETIC TECHNOLOGIES
Current assignee: OREGON AESTHETIC TECHNOLOGIES
Priority date: 2008-01-08
Filing date: 2009-01-05
Publication date: 2011-01-26
Also published as: BRPI0906389A2; US7896908B2; US20090177256A1; US20110125231A1; US8313518B2; US20090177253A1; EP2240236A1; WO2009089177A1; JP2011509122A; EP2240236A4

Abstract

一种光治疗器械，其包括电子电路，该电路包括发光二极管(LED)，所述发光二极管被配置为以一个或多个不同的波长发光。包含该电子电路的手持外壳包括前透镜，该透镜将多种不同颜色的光引导到皮肤的顶面。该光治疗器械能够针对不同的皮肤状况被编程，并可以结合不同的局部用软膏使用。

Description

皮肤治疗系统

技术领域

本公开内容总体上涉及用于皮肤治疗的器械和/或局部用软膏(topical ointment)。

背景技术

发光二极管(LED)和激光器已经用于皮肤治疗，例如，用于治疗痤疮和减少皱纹。大部分现有的光治疗装置都是位于沙龙或医生办公室里的大型昂贵装置。患者的脸靠近机器，然后机器发射出强激光或LED光。许多这些光治疗机器都把患者皮肤的表层烧掉。然后患者重新长出新的皮肤层，新的皮肤层更健康并且会包含比之前除去的皮肤层更少的皱纹。这些独立的光治疗装置对于患者购买来说太昂贵，并且不是预定用于频繁的定期使用。例如，如果每天都将这种高强度激光应用到患者的皮肤上，患者的皮肤将会被严重烧伤并且可能永久损坏。

存在其他手持光治疗装置。这些装置中的一些包含LED，LED被启动并朝向用户的皮肤。然而，这些手持装置中没有一个被证明在对皮肤状况--例如痤疮和皱纹--的治疗中非常有效。例如，在这些装置中使用的低光强度和波长似乎并不能非常有效地杀死引起痤疮的细菌、刺激受痤疮瑕疵感染的皮肤的自然痊愈过程，或减少皱纹。再者，所有这些手持装置在操作过程中都需要插进壁上插座，所以并不是完全便携的。因此，目前的手持光治疗装置似乎并没有提供实质的治疗益处。

附图说明

图1是光治疗器械的立体图。

图2是图1中的光治疗器械的顶视图。

图3是光治疗器械的正视图。

图4是对用户进行光治疗的光治疗器械的视图。

图5是光治疗器械的前剖面图。

图6是光治疗器械的顶剖面图。

图7是用在光治疗器械中的透镜和套管的顶剖视图。

图8是图7中示出的透镜的一部分的放大横截面图。

图9是从图7中示出的透镜出来的光的光强度图。

图10A和10B是包含在光治疗器械内的电路的电路图。

图11是示出可由图10A和10B中示出的电路控制的不同操作参数的时序图。

图12是示出可如何为光治疗器械编程的示意图。

图13示出光治疗器械如何根据不同的用户皮肤特征定制光治疗疗程(therapy session)。

图14是示出可如何或者根据不同皮肤状况或者根据之前的光治疗疗程为光治疗器械手工或自动编程的流程图。

导言

来自发光二极管(LED)的光在应用到皮肤上时具有治疗效果。蓝色LED光的波长大约为475纳米(nm)，红色LED光的波长大约为650纳米。较短的蓝光波长对皮肤表层更有效，并且已被确认杀死导致痤疮的细菌。较长的红光波长易于穿透深层皮肤，并对皮肤具有更多的再生效应。

当一同使用时，蓝色LED光可用于杀死细菌和消除痤疮影响(effects of acne)，而红色LED光可用于随后再生皮肤，并缩短痤疮治疗后的修复时间。下面描述的系统可用于去除痤疮，但也能够用于其它皮肤治疗。例如，光治疗系统可以用于减少老化效应和皱纹，并通常可用于使皮肤恢复活力。

使用光治疗来去除痤疮、皱纹以及通常改善皮肤健康和外观，是一个重复的过程。例如，在连续数天的持续时间内，LED光每天数次地应用到皮肤上。光治疗疗法(light therapy treatment)、特别是居家光治疗疗法的一个难题是，光治疗疗程未被正确地执行或者被不规律或不一致地执行。

由于光治疗疗程太麻烦、太长或太困难而未正确执行，光治疗的结果充其量是混合的。即使当用户严谨地使用光治疗装置时，光治疗装置的光能量输出的不一致和不适当仍然会妨碍得到满意的结果。

图1示出了相对便宜的光治疗器械12，该器械减少了用户实施光治疗疗程需要的复杂度和时间，同时提供更高的性能和更一致的光治疗疗法。因此，器械12比现有的手持装置更有效地治疗痤疮、去除皱纹和使皮肤恢复活力。

具体实施方式

机械和光学器件

图1是手持、便携、电池供电的光治疗器械12的后立体图，图2是其顶视图，图3是其正视图。器械12使用从发光二极管(LED)24发出的红光和蓝光的组合，提供用于痤疮和一般皮肤护理的改进的光治疗疗法。

手持外壳18包含电子电路(见图10A和10B)，该电路操作多个不同颜色的发光二极管(LED)24，这些发光二极管(LED)24以多个不同的相关光波长发光。外壳18为大体盘形，并具有基本平的圆形或椭圆形的顶面20和底面22。一个圆形外缘26在顶面20和底面22之间在外壳18的侧面28和后端30周围延伸。后端30处的插座31用于对位于外壳18内部的可充电电池充电。

抓握部分40向下延伸进外壳18的顶面20并具有圆形或椭圆形状，该圆形或椭圆形状基本与顶面20和底面22的圆形或椭圆形状同心。抓握部分40形成一个在外壳18的基本上整个外缘周围延伸的圆形脊42。按钮16启动该器械12。

透明或半透明的前透镜14附着至外壳18的前端32，并将从LED 24发出的不同颜色的光引导向用户的皮肤。透镜14具有大体圆形、椭圆形、凸面和圆顶形正面36，该正面36在外壳18的侧面28之间延伸。外壳18和透镜14形成基本连续的圆形前端32。在一个实施方案中，外壳18在相对侧面28之间的直径为大约78毫米(mm)，并且从透镜14的正面36到后端30的长度是大约79mm。外壳18从顶面20到底面22的厚度是大约23mm。

在一个实施方案中，器械12每当LED 24运行时就振动29。这为用户提供反馈，表明正在执行一个光治疗疗程。振动29也可在皮肤上提供轻微刺激，告知用户光治疗已被应用至何处。

参考图1-4，外壳18的形状结合透镜14的形状被构造成易于握住和使用，并且比现有的手持光治疗装置更美观。外壳18的圆盘形使得当用户50把来自器械12的光应用到皮肤上时，器械12可以在几乎任何位置由用户50的手抓住和操纵。抓握部分40和所形成的脊42进一步使得用户50可以从前、后或侧面更好地抓住外壳18。

前透镜14的新型弯曲形状使得器械12可以更容易被按压在用户50的脸上的不同轮廓上。例如，痤疮常出现在鼻子52的侧面和下方。这些区域中的一些难以接触到。例如，具有基本平的正面的光治疗设备将不能完全贴合到用户50鼻子周围的不同轮廓区域。

透镜14的圆顶形使得该透镜14的更大工作区域可以被直接按在用户50的不规则的脸部轮廓上。同时，透镜14的形状，结合下面描述的器械12的其他反射和光发射特征，将更大量的更均匀分布的光能量辐射到用户50身体上这些难于接触到的小区域。因此，提供更高效的光治疗需要的时间较少。

图5示出器械12的前端32的前剖面图，图6示出器械12的前端32的顶剖面图。竖直对准的印刷电路板80支撑LED 24。在一个实施方案中，第一对LED 24A和24D位于电路板80的第一对相对对角处，并且每个LED都发出相同的第一颜色。例如，LED 24A和24D可以是红光LED。第二对LED 24B和24C位于电路板80的第二对不同的相对对角处，并且被构造成发出相同的、不同于第一颜色的第二颜色。例如，第二组LED 24B和24C可以是蓝光LED。

当然，有可能第一对LED 24A和24D可以是蓝光LED，而第二对LED 24B和24C可以是红光LED。在一些实施方案中，可以使用除红色和/或蓝色之外的颜色。在再一些实施方案中，所有LED 24可以是相同颜色的或者LED 24可以布置成与图5中示出的矩形模式不同的模式。

LED 24A和24C位于电路板80的第一旁侧，并且与位于电路板80的第二相对旁侧的LED 24B和24D间隔大约14毫米的距离70。LED 24A和24B位于电路板80的上侧，与位于电路板80下侧的LED 24C和24D有大约4毫米的距离64。

管状套管82具有矩形横截面形状，并包围所有四个LED 24。在一个实施方案中，套管82具有大约9-10毫米的长度86、大约27-28毫米的宽度92，和大约9-10毫米的高度90。套管82从电路板80向透镜14的后端延伸，以便基本所有从全部LED 24发出的光都以平均分布的光84的形式被引出透镜14的前端83。

套管82具有顶壁94和底壁96，顶壁94位于LED 24A和24B之上大约3毫米的距离62处，底壁96位于LED 24C和24D之下大约3毫米的距离66处。第一侧壁98位于LED 24A和24C的左侧以外大约6毫米的距离72处，第二侧壁99位于LED 24B和24D的右侧以外大约6毫米的距离68处。

套管82可由注塑塑料形成，并具有高反射镀铝或高度抛光镜面化的内表面100，该内表面100反射从LED 24发出的多种不同颜色的光。LED 24的构造结合其在反射套管82内的位置导致基本上所有从LED 24发出的光都被引导离开套管82的前端82并通过透镜14。这具有相当大的益处，即，使用来自LED 24的大部分光能量并将其导向透镜14的前工作面36。

已经发现，在对角放置红光LED 24A和24D并在相反的两个对角放置蓝光LED 24B和24C，导致来自透镜14的红光和蓝光能量的更均匀分布。进一步发现，结合套管82使用LED 24的矩形布置进一步增加了从透镜14输出的总体光能量，同时更均匀分布的光能量通过透镜14的整个前工作面36。

图7示出套管82和透镜14的顶剖视图。图7还示出了光治疗器械12直接被按压在之前图4中所示的用户50的皮肤51上。LED 24和透镜14之间的特定范围的距离102提供改进的光校对(collation)和光能量在透镜14的正面36上的基本均匀的分布。在一个实施方案中，从LED 24到透镜14的正面36的距离102是大约13毫米。然而，在10-16毫米的范围内的距离102仍会提供在透镜14的正面36上的基本均匀的光分布。

将LED 24置在离透镜14更远的距离102处，可以提供透镜14的正面外更均匀的能量分布。然而，将LED 24放置得离透镜14太远会导致光能量损失。因此，10-16毫米的距离范围不仅提供均匀能量分布，而且还使得来自LED 24的大量的光能量可以从透镜14的正面发射出。在一个实施方案中，已表明12-15毫米的距离范围对于均匀能量分布和保持高的光能量强度是最优的。

在一个实施方案中，器械12的透镜14被设计成当LED 24发射光84时被直接按压到用户50的皮肤51上。为促进这种直接接触，在一个实施方案中，透镜14由医用级塑料制成，所述医用级塑料如由IneosNova制造的VI级(Class VI)丙烯酸(acrylic)、苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物或UV稳定的共聚酯。VI级中间(medial)共聚物是一种使得可以将透镜14按压到皮肤51上而不感染或刺激开口的(open)痤疮脓疱的光学等级。类似的丙烯酸、苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物材料也可用于制成套管82，以便由该共聚物制成的高度抛光内表面将来自LED 24的光104反射出去通过透镜14。使用高度抛光的塑料因而能够消除在套管82的内表面100上使用反射金属镀层的必要性。

其他手持光治疗装置需要用户把装置的透镜悬在皮肤51表面之上一定距离处。这有可能导致光能量的非均匀应用。因为这些其他装置被保持在皮肤上方，使得光能量也可以从装置的前部分散出进入远离用户的皮肤51的环境中。

如图7中可以看到的，套管82从LED 24延伸到透镜14的背面105，并将基本上所有从LED 24发出的光104都直接引导进入皮肤51。将LED 24放置在离透镜14正面的一精确距离102处，结合使用套管82使所有来自LED 24的光都呈漏斗状通过透镜14，同时也使器械12可以在操作中被直接按压到皮肤51上，这些措施使得用户50可以自己把更均匀和一致的光能量84应用到皮肤上。

图8示出透镜14的放大截面图。为进一步促进光能量84更均匀地分布到皮肤51上，透镜14可以包括有纹理的背面105和平滑正面36。有纹理的背面105将最初从LED 24发出的光104漫射，漫射的光84更均匀地分布在透镜14的整个前工作面36上。这消除了透镜14的正面36上具有较少量光能量的“死区(dead-zone)”。透镜14的有纹理的背面105上的凸起107在一个实施例中可以为约0.025-0.100毫米高，并可具有各种不同的随机形状，所述随机形状在透镜14的形成过程中使用热压操作形成到背面105中。

图9示出在透镜14的正面36上的不同x-y位置处，从红光LED 24A和24D(图5)输出的光能量的分布。

区域	光能量(瓦特/平方毫米)
		119	189-203
120	175-189
		122	161-175
124	147-161
		126	133-147
128	119-133
		130	104-119

图9中的x轴132代表透镜14的正面36的水平轴。x轴的0值在透镜14的竖直中心线处，并且0值两边+/-5和10的增量是以毫米为单位。y轴134代表透镜14的正面36的y轴。竖向的y轴的0值是透镜14的水平中心线，并且0值上下+/-5的增量是以毫米为单位。

可以看出，区域120-130所代表的光能量水平全部相对均匀地分布在透镜14的整个正面36上。当光84被应用至皮肤51时，这种均匀的光能量分布导致更可控和更有效的光治疗。也应注意到，较高的光能量水平在透镜14的中间被引导，并且随后朝向透镜14的外侧拐角仅稍微减少。

没有这种均匀的光能量分布，将会在不同的透镜位置输出不同量的光能量。这可能会产生或妨碍对一些皮肤区域的治疗益处，并产生不可靠的光治疗效果。在上述系统中，基本上所有的光能量84都在透镜14的整个工作面36上均匀地输出。因此，将透镜14的任意位置应用到任意皮肤区域都会提供基本相同的治疗效果。

如图9中示出的光能量的均匀分布是如下因素中的一个或多个的结果：围绕LED 24的反射套管82，其将基本上所有来自LED24的光104(图7)都引导出通过透镜14；LED 24相对于彼此的相对位置和它们在套管82内的相对位置；LED24距离透镜14的正面36的距离102的特定范围；由透镜14的有纹理的内表面105产生的光漫射；以及从LED 24输出的光能量的特定量。

电子器件

图10A和10B示出用在图1的器械12内部的电路200。可编程微处理器202用于控制下述的不同操作。端口214，或不同的串行或并行端口204，可用于访问电路200中的内部信令以及和处理器202通信或为处理器202编程。

可充电电池218被插进电池夹220，LED 216A-216C指示电池218中的电量。在一个实施方案中，电池218是电压在1.2-0.9伏左右的可充电AA镍金属氢化物电池。电压调节器229在将电压提升到3.3伏时，为处理器202所执行的测量提供参考值。

处理器202包含内存储器，该内存储器存储指令，这些指令随后被执行以提供不同的光治疗操作。处理器202不仅开启红光LED 24A和24D与蓝光LED 24B和24C，而且可编程地控制每个LED 24开启的时间长度，并且在替代的实施方案中能够可编程地控制用于为LED 24供电的工作循环(duty cycle)。在另一个实施方案中，LED 24能够在软件控制下由处理器202脉冲驱动或以恒定电流驱动。处理器202还能够跟踪用户之前所实施的治疗疗程的次数、用户何时启动不同的红光和蓝光LED以及将它们启动了多久，以及在不同的光治疗疗程中蓝色和红色光能量的输出量。这些信息能用于为各个用户人工地或可编程地定制光治疗疗程。

场效应晶体管(FET)206被处理器202开启以启动蓝光LED 24B和24C，FET 208被处理器202开启以启动红光LED 24A和24D。每当FET 206或FET 208被开启时，FET 210也被开启，从而启动振动器212。如上面图2中描述的，振动器212在器械12内产生振动29，该振动提供反馈，告知用户至少一对LED 24被启动并且光治疗疗程正在进行。

LED 24在其被用于光治疗方面是新颖的，并且它们提供的光能量高于在手持电池供电光治疗设备中一般可获得的光能量。在一个实施例中，蓝光LED 24B和24C是由Luxeon制造的Rebel品蓝LXML-PR01-175，并具有455纳米(nm)的波长，6.2伏的工作电压(对于串联的每两个LED)、120mA的工作电流，85毫瓦/平方厘米的光功率，其在被安装在装置内时产生15.3J/cm²或0.25J/cm²的能量密度。

在一个实施方案中，红光LED 24A和24D是Luxeon的Rebel红色LXML-PD01-0030，其具有632纳米的波长且LED的波长范围是620-645纳米，工作电压为5.06伏(对于串联的每两个LED)，电流为164mA，光功率为104毫瓦/平方厘米，能量密度为31.2J/cm²或0.5J/cm²。第一能量密度值假设停留在一个位置照射5分钟(300秒)，第二能量密度值假设器械12在半个脸部表面区域(175cm²)上缓慢移动300秒。

能量密度值可以根据用户皮肤类型或根据任何其他期望的治疗效果或皮肤状况由操作者编程或变化。上述LED 24提供改进光治疗效果的大量光能量，然而，也可使用其他类型的LED 24。

对于在节点224处的LED 24，最优操作值包括大约6伏的电压和大约160ma的电流。为了把来自电池218的电压增加到6伏，处理器202首先通过开启FET 228对电感器222充电。当FET 228被关闭时，储存在电感器222中的电流迅速流注入电容226，并且无论哪些LED 24被FET 206和/或208启动。在电感器222的放电过程中，电容226在端子224处保持相对恒定的电压。

在电阻器232顶端的读出信号230确定有多少功率正通过电感器222被施加到LED 24。处理器202生成控制信号236，该控制信号236确定来自复用器234的哪些输入在线路238上被发送回处理器202。处理器202在一个阶段对线路236编程，以便读出信号230在线路238上被反馈至处理器202上的模-数输入。

处理器202把与读出信号230上的电压相关的功率水平和可编程目标功率阈值进行比较。当FET 24A和24D这一对或者FET 24B和24C这一对被启动时，处理器202测量线路230上的电压。然后处理器202根据在线路230上的测量电压，动态地调整提供给电感器222的电量。

例如，如果电感器222产生的通过电阻器232的电流在160mA以上，电阻器232两端的电压可能在预定电压阈值以上。处理器202探测在线路238上的该高电压值，并相应地在下一个操作阶段期间减少对电感器222的充电时间。如果通过电阻器232的电流被确定为小于160mA的某个量，则读出线230上的电压会在一预定低阈值以下。相应地，在下一个操作阶段期间，处理器202增加对电感器222的充电时间。

参考图10和11，处理器202起脉冲宽度调制器(PWM)的作用，产生具有可编程频率252(周期T)和可编程工作循环持续时间254的脉冲波信号250(BOOST_FET)。在周期252A内，图10B中的电感器222在有效工作循环254A内由电池218充电，而在时间255A内被放电到LED 24中。在放电时段255A内，信号250变低，关闭FET 228，并使电感器222中的电荷启动使能(enabled)LED 24并对电容226充电。

在若干个这些充电/放电循环252之后，处理器202测量读出信号230。例如，处理器202可每8毫秒测量读出信号230。如果通过LED 24的电流太低，工作循环254A被增加一个增量，达到工作循环254B，并且相应地放电时段255A被减小到持续时间255B。又一个8毫秒后，处理器202重新测量读出信号230上的电压，并且根据读出信号230上的新测量值或者保持工作循环不变或者调整工作循环254B。例如，如果读出信号230上的电压太高，工作循环254B会被减小一个时间增量。

因此，处理器202非常精确地控制给LED 24的电流。LED的光输出与通过LED的电流成正比。来自LED 24的该相对大的光能量水平输出--如开关电源电路所提供的，增强器械12的治疗效果。该大量的光能量也从相对小的可充电电池218产生。因此，处理器202对电感器222的选择性充电和放电使得便携式手持电池供电器械12可以提供高效的光治疗。

电池218的充电也被严密控制。来自电池218的电压信号259由处理器202监测。热敏电阻260由处理器202监测，以确定电池218的温度，并在电池温度过低或过高时阻止对电池218充电。

充电读出信号268由处理器202监测，以探测外部直流(DC)电源适配器264何时被连接到器械12。当充电读出信号268指示电源适配器264被连接，并且电池充电过程(session)合适时，处理器202激活信号251(CHARGE_FET)。被激活的信号251开启FET 270，允许来自电源适配器264的电能既对电感器222也对电池218充电。

处理器202监测线路262上的电压以保持恒定的充电电流。这使用脉冲宽度调制器以与保持LED电流相同的方式实现。例如，图11中的信号的工作循环根据线路262上的电压改变。充电循环以多种方式中的一种终止：检测到过高的温度，超过温度升高的速率，超过计时器值，电池上的电压超过限定的值，或者电池电压达到稳定水平。

光治疗疗程

下面的描述提供用于治疗痤疮的光治疗疗程的一个例子。当然，根据待治疗的皮肤状况的类型也可实施其他类型的光治疗疗程。任何各种不同的局部用软膏可以结合光治疗器械12使用。然而，也已发现，当结合器械12提供的光治疗使用时，下面列出的特定物质在治疗痤疮方面尤其有效。

清洁阶段

在第一清洁阶段，用户把清洁剂/皮肤清洁剂(toner)涂在脸上或者任何其他将接受光治疗的皮肤位置上。皮肤在即将使用器械12之前被清洁。皮肤是湿的，并且清洁剂被轻轻地按摩成泡沫。清洁剂在皮肤上再停留20秒，以使其成分发挥作用。然后将清洁剂完全洗掉并且把皮肤拍干。

在一个实施方案中，清洁剂/皮肤清洁剂包含微珠，微珠提供轻微的摩擦效果，这除去脸上可能存在的物质并且还起到打开皮肤毛孔的作用，以便更容易地接收光能量。包含在清洁剂中的清洁珠通过皮肤表面死皮层的脱落从而使得光可以更有效地穿透皮肤来增强光治疗疗法。

一种类型的皮肤清洁剂/皮肤清洁剂包括下面的成分，并且这些成分的任何组合都可以结合光治疗使用：

水

C14-16烯烃磺酸钠

北美金缕梅(金缕梅)水

乙二醇二硬脂酸酯

椰油酰胺丙基甜菜碱

乳化蜡

鲸蜡醇(和)硬酯醇

甘油

聚丙烯酸钠(和)氢化聚癸烯(和)十三烷醇聚醚-6

稻(大米)米糠蜡

水杨酸

二氧化钛

油茶(绿茶)籽提取物

苯氧基乙醇(和)乙基己基甘油

香料

光治疗阶段

一旦皮肤被彻底清洁，就开启光治疗器械12，并且将来自LED 24的蓝光和红光施加至受痤疮感染的皮肤。红光和蓝光LED 24的准确启动时段可以根据用户或根据光治疗的当前阶段改变。例如，LED 24可以被启动两分钟、五分钟或十分钟。此外，根据用户的特定治疗阶段，蓝光LED可以被开启与红光LED不同量的时间。被启动的蓝光和红光LED的数量也可以针对不同的皮肤状况或在不同的治疗阶段期间改变。在一个替代实施方案中，还可同时启动蓝光LED和红光LED。

在下面的实施例中，首先将蓝光LED启动五分钟，然后将红光LED启动五分钟。按下按钮16唤醒处理器202。处理器202确认电池218中有充足电量，然后经由线路266和复用器234启动合适数量的燃料LED(fuel LED)216，以可视地指示电池218中剩余的电量。

当电池218中存在足够的电量时，处理器202首先在大约两秒的时间内慢慢开启蓝光LED 24B和24C。在满蓝光强度点，处理器202开始倒数五分钟。在该五分钟的操作阶段内，振动器212也被启动。燃料LED 216被处理器202点亮，向用户提供关于电池水平状态的反馈。用户随后把透镜14的正面36直接放置在皮肤51上(图7)。

用户50施加缓慢的扫描动作，轻轻地将透镜14沿皮肤表面51运行五分钟，直到处理器202中的自动计时器关闭振动器212和LED 24B及24C。在该五分钟过程的末尾，蓝光LED 24B和24C由处理器202在两秒内慢慢地断电。蓝光LED现在关闭，振动器212在两秒内振动两次。

然后红光LED 24A和24D由处理器202在两秒内慢慢地启动。振动器212在红色上电循环的开始再次开始工作。当红光LED 24A和24D达到满强度时，该单元开始另一个五分钟的倒计时。当然，如上所述，红光或蓝光LED的启动时间段的持续时间可被重新编程设定成不同的值。

在该五分钟的红光过程的末尾，振动器212停止，并且红光LED24A和24D进行两秒钟的渐弱，指示该光治疗疗程结束。如果电池218需要重新充电，电池水平指示器LED 216继续发光三秒钟，提供反馈通知用户。发光三秒钟之后，电池水平LED 216在另一个三秒内断电，并且器械12完全关掉。用户接下来可再次按下电源按钮16，以开始另一个光治疗疗程。

如果用户希望首先开始红光过程，则进行下面的步骤。如果器械12是关闭的，则用户按下电源按钮16两次以开始红光过程。振动器212和电池水平LED 216立即启动。红光LED 24A和24D由处理器202在两秒内启动，并且红光过程开始。

如果器械12当前处于蓝光过程，则用户可按下电源按钮16一次以开始红光过程。这使得处理器202立即关闭LED 24B和24C，脉冲驱动振动器212两次，并在两秒内开启红光LED 24A和24D。然后红光治疗疗程持续五分钟。

为实施手动超驰来关闭器械12，在蓝光过程期间在任何时间按下电源按钮16两次或者在红光过程期间按下电源按钮16一次。振动器212和主灯被立即关闭。

局部痤疮(Acne Topicals)

在光治疗疗程完成后，可以使用日间或夜间瑕疵控制局部用软膏。将局部用软膏以薄层的形式涂到痤疮易发区，然后将其轻轻按摩直到其被吸收进皮肤。局部用软膏在日间或睡觉时留在皮肤上。然后在次日早晨或同一天的夜间以上述相同的方式重复该过程。

传统的痤疮治疗药物，例如过氧化苯甲酰可在光治疗疗程后用作局部用软膏。然而，已经发现，下面的局部用软膏结合上述光治疗疗程的效果格外好。夜间局部用软膏包括下列成分。这些成分的任何组合都可以结合上述光治疗使用。

水

北美金缕梅(金缕梅)水

丙二醇

锯叶棕(Serenoa Serrulata)(锯棕榈(Saw Palmetto))果提取物

三乙醇胺

水杨酸

PEG-150二硬脂酸酯

聚山梨醇酯80

醋酸生育酚(维生素E)

抗坏血酸棕榈酸酯

洋甘菊(母菊)花提取物

光果甘草(甘草)提取物

水杨酸异鲸蜡酯

葡萄糖酸锌

烟酰胺

尿囊素

蓝桉叶油

柚(葡萄柚)油

羟乙基纤维素

丙烯酸酯类/C10-30丙烯酸烷基酯交联聚合物

山梨酸钾

羟苯甲酯

羟苯丙酯

黄色5号(Yellow 5)

日间药物包括下面的成分。这些成分的任何组合都可以结合上述光治疗疗程使用。

水

甘油

鲸蜡醇

丙三基(Glyceryl)

单硬脂酸酯

聚丙烯酰胺

C13-14异链烷烃

月桂醇聚醚-7

鲸蜡硬脂醇

鲸蜡醇聚醚-20磷酸酯

磷酸二鲸蜡脂

硬脂酸甘油酯

PEG-100

硬脂酸酯

水杨酸异鲸蜡酯

苯氧基乙醇

辛甘醇

山梨酸钾

己二醇

水杨酸

蔗糖硬脂酸酯

蔗糖

二硬脂酸酯

三乙醇胺

丙二醇

北美金缕梅(金缕梅)

提取物

棕(Serrulata)(锯棕榈)提取物

葡萄糖酸锌

蓝桉(桉)

油

香料

在这些制剂中，至少三个活性成分是葡萄糖酸锌、锯齿棕(SerenoaRepens)(锯棕榈提取物)和水杨酸。研究表明，把这三种活性成分的不同组合添加到与器械12提供的光治疗结合使用的局部用软膏中获得了改进的痤疮治疗。这三种活性成分葡萄糖酸锌、锯齿棕(锯棕榈提取物)和水杨酸中的任何一个都可以单独地或者以任何组合结合光治疗使用。然而，用于日间和/或夜间局部用软膏的活性成分的一个特定组合包括锌和锯棕榈。另外，这三种成分的任何组合都可以在没有光治疗的情况下使用，并仍可以提供优于其他痤疮药物的改进的效果。在一个替代实施方案中，锯叶棕可以代替锯齿棕作为活性成分之一使用。

治疗特性和编程

图12示出一个实施方案，其中光治疗器械12被插接到一台个人计算机(PC)300。如上文所解释的，同样的光治疗疗法可能未必对所有用户或所有皮肤状况而言都起到最好的作用。皮肤颜色较浅的用户可以从与皮肤颜色较深的用户使用的光治疗方案不同的光治疗方案得到更好的结果。一些用户可能有严重程度不同的痤疮或老化，这也可能要求不同的光治疗过程。相应地，或者通过连接到外部I/O端口204的计算机300，或者通过直接位于器械12上的可编程用户界面302，用户、医师或治疗师可以把不同的操作参数编程到图10A和10B中的电路200中。

I/O端口204可以插进用于为可充电电池218供电的相同插座31。例如，通用串行总线(USB)线205可以用于既向电池218提供电力，也发送数字数据到处理器202并从处理器202接收数字数据。在替代的实施方案中，端口204可以插进与电源插座31不同的插座中。

图13示出一个实施方案，其中或者在器械12内的处理器202中运行或者由PC 300运行的软件，分别在界面302或屏幕303上显示不同的问题。当然，这些仅是软件会询问用户的许多不同问题中的一些问题的例子。

域(field)310可使得用户可启用或禁用定制的自动光治疗疗程。域312可询问用户是选择用于去除痤疮的光治疗，还是选择用于去除皱纹且让皮肤再生的光治疗。域318可要求用户输入其具体肤色。如果相关，用户的年龄可在域314中输入。如果用户选择用于去除痤疮的光治疗，软件可能还会询问用户其当前是处在痤疮发作的开始、中间还是恢复阶段。

然后图10A中的处理器202可被编程，以提供针对图13中用户输入的特定输入信息的特定类型光治疗。这可能包括改变红光LED和蓝光LED的启动时段的任何组合。光能量水平和脉冲也可根据适用的光治疗的类型而自动调整。例如，重新参考图11，软件可将处理器202编程，以调整时间周期(频率)252、电感器充电时段254或电感器放电时段255中的任何一个。与电压读出信号230相比较的阈值电压水平也可以改变以增加或减少由LED 24输出的光能量的量。启动的红光和蓝光LED的数量或组合也可以改变。

图14示出或者在处理器202中或者在PC 300中执行的软件如何可以自动定制光治疗疗程的一个例子。在操作340中，用户界面302或303被激活。用户输入识别期望的光治疗的类型和任何特定用户皮肤状况的信息。例如，用户可以选择治疗痤疮状况的光治疗，并且可以指明痤疮状况是较严重的。

在操作342中，处理器202或PC 300可以为用户显示来自在先光治疗疗程的数据。从图10中的说明回想，处理器202可以监测和存储来自在先光治疗疗程的几乎任何参数。例如，处理器202可以确定在上个月已经实施过多少次光治疗疗程。

处理器202也可以跟踪在每次在先疗程中应用的总的光能量，并计算在上个星期、上一月、上一年等等中应用至皮肤的光能量的总量。处理器202也可以追踪以下历史：在任何特定时间段内用户已经施加了多少红光能量和蓝光能量到其皮肤上。这一信息对于针对不同光治疗阶段改变LED操作参数的光治疗程序可能是重要的。

例如，如上文所解释的，较短的蓝光波长首先被用于隔离并杀死皮肤表层上引起痤疮的细菌。红光比蓝光穿透进皮肤更深，并具有刺激胶原蛋白生长和组织再生的效果。因此，随着痤疮消失，用户可能想使用较少时间的蓝色LED光，使用较多时间的红色LED光。

相应地，具有早期阶段痤疮的用户可能想施加同样量的红色和蓝色LED光到皮肤上，如，每种光施加五分钟，一天两次，并持续两个星期。两个星期后，光治疗可以自动变为每天一次的两分钟蓝光和六分钟红光。

处理器202能够确定何时是从第一光治疗阶段(五分钟红光和五分钟蓝光)转换到第二光治疗阶段(两分钟红光和六分钟蓝光)的时间。处理器202可以追踪并合计所有的在先用户光治疗疗程，并确定何时施加到用户的红光和/或蓝光能量的总量已经达到第二治疗阶段。

在操作342中，处理器202或PC 300可接下来通过用户界面302或303告知用户其已经到达下一个治疗阶段。如果用户在操作344中选择人工操作，那么处理器202可在操作348中接收用户输入的参数用于接下来的和其他未来的光治疗疗程。例如，用户可以手动选择红光和蓝光LED被启动的时间量，或为图11中的信号250选择波型和频率模式。另外，自动光治疗疗程可被禁用，用户可以通过如上所述按下电源按钮16一次或两次来简单地手动启动红光和蓝光LED 24。

或者，在操作346中，处理器202或PC 300根据下列项的任意组合自动计算红光和蓝光LED的启动时间、频率以及工作循环：用户选择的光治疗的类型、用户个人皮肤信息和用户之前实施的光治疗疗程的存储历史。

在操作350中，处理器202被编程，以根据用户在操作348中人工输入的信息或在操作346中自动产生的信息来操作，或者通过用户简单地按下电源按钮16来人工操作。在操作352中，处理器接下来根据所编程的参数--如果有的话--来操作器械12，同时监测和存储来自当前的光治疗疗程的光治疗信息。

在另一个实施方案中，图5中示出的光传感器360耦合到处理器202，并用于探测可能与痤疮相关的皮肤凸起或肤色不均匀性。用户在皮肤上移动器械12，并且每当这些受痤疮感染的区域中的一个被探测到时，处理器202就启动振动器212。这告知用户将器械12保持在该特定区域上一段较长时间。

在又一个实施方案中，传感器360或者另外的加速计被用于确定器械12是否在移动或在运动中。处理器202使用来自传感器360或加速计的信号，以识别LED已被启动但器械12未移动达某一段时间的状况。处理器202能够相应地关闭LED 24或降低LED 24的输出功率。

上述系统可使用执行上述操作中的一些或所有的专用处理器系统、微控制器、可编程逻辑器件或微处理器。上述操作中的一些可以用软件实现，一些操作可以用硬件实现。

为了方便起见，这些操作被描述成各种互连的功能块或不同的软件模块。但是这不是必须的，并且可能存在一些情况--其中这些功能块或模块被等同地以不清晰的界限集成到单个逻辑器件、程序或操作中。在任何情况下，功能块和软件模块或灵活界面的特征都可以独立地实现，或者与硬件或软件形式的其它操作相结合实现。

已经以本发明的优选实施方案描述和举例说明了本发明的原理，应该明白，在不偏离这些原理的情况下，可以修改本发明的配置和细节。要求保护所有落在下列权利要求的精神和范围内的修改和变化。

Claims

1.一种光治疗器械，包括：

电子电路，其包括一个或多个多种不同的发光二极管(LED)，所述发光二极管被配置以不同的相关波长发出一种或多种不同颜色的光；和

手持便携式外壳，其包含所述电子电路并包括将多种不同颜色的光引导到皮肤顶面的前端。

2.根据权利要求1所述的器械，其中，所述外壳具有大体盘形，具有大体圆形或椭圆形的顶面和底面以及一圆形外缘，该外缘在顶面和底面之间在外壳的侧面和后端周围延伸。

3.根据权利要求2所述的器械，包括一个前透镜，该前透镜具有大体椭圆形的外周边，和在所述外壳的侧面之间延伸的圆形前凸正面。

4.根据权利要求3所述的器械，其中，所述透镜由医用级塑料制成，其被配置为当LED正发出不同颜色的光时被直接按压到皮肤的顶面上。

5.根据权利要求4所述的器械，其中，所述透镜包括用于按压到皮肤上的第一基本平滑的正面和有纹理的背面，该背面被配置成将从LED发出的不同颜色的光漫射。

6.根据权利要求1所述的器械，其中，所述LED包括：

第一对LED，其位于所述外壳的前端的第一对相对对角处，并被配置成发出相同的第一颜色的光；和

第二对LED，其位于所述外壳的前端的第二对不同的相对对角处，并被配置成发出相同的、不同于第一颜色的光的第二颜色的光。

7.根据权利要求6所述的器械，其中，所述第一颜色的光是蓝色的，所述第二颜色的光是红色的。

8.根据权利要求1所述的器械，包括套管，该套管被配置成将从所述LED发出的光反射并引导出通过所述前端。

9.根据权利要求8所述的器械，其中，所述套管围绕所述LED并在支撑所述LED的电路板和所述透镜之间延伸，以便基本上所有从所述LED发出的光都通过所述套管被引导出通过透镜。

10.根据权利要求8所述的器械，其中，所述套管是管状并且为大约10-15毫米长，所述LED位于所述套管的后端，以便从所述LED发出的光在通过所述透镜射出之前行进所述套管的基本上整个10-15毫米的长度。

11.根据权利要求10所述的器械，其中，所述套管包括反射镀膜或高度抛光塑料内表面，该内表面反射从所述LED发出的光。

12.根据权利要求1所述的器械，其中：

所述LED中的四个被布置在竖直对准的电路板上的四个不同角中；

所述四个LED中的第一LED和第二LED位于所述电路板的第一旁侧，与位于所述电路板的第二相对旁侧的、所述四个LED中的第三LED和第四LED间隔大约14毫米；并且

所述第一LED和第三LED位于所述电路板的上侧，与位于所述电路板的下侧的所述第二LED和第四LED间隔大约4毫米。

13.根据权利要求12所述的器械，包括连附到所述电路板的管状套管，该套管围绕所述四个LED，该套管具有：

顶壁，位于所述第一LED和第三LED之上大约3毫米的距离处；

底壁，位于所述第二LED和第四LED之下大约3毫米的距离处；

第一侧壁，位于所述第一LED和第三LED的左侧以外大约6毫米的距离处；和

第二侧壁，位于所述第二LED和第四LED的右侧以外大约6毫米的距离处。

14.一种用于控制光治疗设备的电路，包括：

一个或多个发光二极管(LED)；

处理器，其控制何时启动所述LED，以便所述LED针对一种或多种皮肤状况提供光治疗；和

一个或多个电池，其用于为所述处理器和LED供电。

15.根据权利要求14所述的电路，包括开关电源电路，该开关电源电路包括：

电感器，其耦合在所述电池和LED之间；和

第一开关，其耦合在所述电感器和地之间，该开关当被所述处理器驱动到第一状态时，使所述电池对所述电感器充电，并且当被所述处理器驱动到第二状态时，使所述电感器中的电荷为所述LED供电。

16.根据权利要求15所述的电路，其中，所述处理器产生操作所述开关的脉冲波调制(PWM)信号。

17.根据权利要求15所述的电路，包括：

第二开关，其耦合到所述处理器，用于选择性地将来自所述电感器的能量引导通过第一组蓝光LED；和

第三开关，其耦合到所述处理器，用于选择性地将来自所述电感器的能量引导通过第二组红光LED。

18.根据权利要求15所述的电路，包括电流读出线，该电流读出线耦合在所述LED和处理器之间，所述处理器周期性地测量在该电流读出线上的值以确定由所述电感器提供给所述LED的电流量，并且所述处理器根据在该电流读出线上的测量值动态地改变用于使用所述电池对所述电感器充电的周期性时间段的比例。

19.根据权利要求15所述的电路，包括：

充电读出线，其耦合在外部电源和所述处理器之间；

电池电压线，其耦合在所述电池和处理器之间；和

第二开关，其耦合在所述外部电源和电感器之间，所述处理器被配置以探测所述外部电源到所述充电读出线的耦合，并且还被配置以根据所述电池电压线上的电压水平，使得所述第二开关能够通过所述电感器把所述外部电源连接至所述电池。

20.根据权利要求14所述的电路，包括：振动器，该振动器被配置成每当所述一个或多个LED被所述处理器启动时就启动。

21.根据权利要求14所述的电路，其中，所述LED提供大约85毫瓦/平方厘米的光功率。

22.根据权利要求14所述的电路，其中，所述LED在大约2.53-3.1伏的电压范围内运行，并且在大约121-164毫安的电流范围内运行。

23.根据权利要求14所述的电路，其中，所述LED包括蓝光LED和红光LED，所述蓝光LED的波长为大约455纳米(nm)，所述红光LED的波长范围为620-645nm。

24.根据权利要求14所述的电路，其中，所述处理器被配置为对于在先光治疗疗程存储来自所述电路的操作参数，并根据所存储的操作参数，调整哪些LED被启动以及这些LED被启动多久。

25.根据权利要求14所述的电路，其中，所述处理器是可编程的，以根据所编程的各个用户皮肤状况定制哪些LED被启动以及这些LED被启动多久。