CN102458575A - 皮肤辐射装置 - Google Patents

皮肤辐射装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102458575A
CN102458575A CN2010800288767A CN201080028876A CN102458575A CN 102458575 A CN102458575 A CN 102458575A CN 2010800288767 A CN2010800288767 A CN 2010800288767A CN 201080028876 A CN201080028876 A CN 201080028876A CN 102458575 A CN102458575 A CN 102458575A
Authority
CN
China
Prior art keywords
radiation
skin
photon
value
power density
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010800288767A
Other languages
English (en)
Inventor
G·瓦格纳尔卡西奥拉
S·T·德兹沃特
I·M·L·C·沃格尔斯
T·德克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Priority to CN201611161971.XA priority Critical patent/CN107080896A/zh
Publication of CN102458575A publication Critical patent/CN102458575A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/0616—Skin treatment other than tanning
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00022—Sensing or detecting at the treatment site
    • A61B2017/00057—Light
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0626—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0626—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N2005/0627—Dose monitoring systems and methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/065—Light sources therefor
    • A61N2005/0651—Diodes
    • A61N2005/0652—Arrays of diodes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0658—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used
    • A61N2005/0659—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used infrared
    • A61N2005/066—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used infrared far infrared

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

描述了一种皮肤辐射装置(10)，用于向该装置的辐射区域(12)中人的皮肤提供调制的光子辐射(14)。该装置包括用于生成光子辐射的光子辐射源(18)和调制设备(16)，该调制设备引起在辐射区域中对波长范围从300至700nm，从1900至2000nm以及从2400至10.000nm的光子辐射的总功率密度在第一和第二相互区别的级别之间以至少0.1Hz以及至多10Hz的频率进行调制，其中，第一值至少为20mW/cm2以及第二值至多为第一值的四分之一。

Description

皮肤辐射装置
技术领域
本发明涉及一种皮肤辐射装置。
本发明进一步涉及一种用于向辐射区域中人的皮肤提供光子辐射的方法。
本发明还更进一步涉及一种光子辐射分布(profile)。
背景技术
皮肤的主要功能是调节身体温度，以及更重要的，保护我们的内部器官不受外部环境的侵害。皮肤是使身体免于冲击和损害的保护者。皮肤由三个功能层组成：表皮层，真皮层以及皮下组织层(hypodermis or subcutis)；每一层具有自己独特的功能。
表皮层是最上层，通常由15-20层细胞组成。表皮层连续地经历细胞的出生，生存和死亡，这些细胞在表皮层基底(base)处生成，并且在两周的迁移后在表面脱落。
真皮层由细胞构成，这些细胞产生纤维(胶原蛋白和弹性蛋白)，以及安置皮肤的弹性支撑。位于真皮层中的神经末梢起感受器的作用，其检测温度的变化以及感觉压力、痛楚和振动。用于感知温暖的感受器存在于距离皮肤表面约0.3至0.6mm深度处的该层中。
最后，皮下组织层起衬垫和为身体贮藏能量的存储站的作用。
光治疗包括：在预定量的时间期间，以及在一些情况下，在白天的特定时间，暴露于日光、或使用激光、LED、荧光灯、分色光或极亮的全谱光的特定波长的光中。已经证实：它对治疗寻常性痤疮、季节性情感障碍、新生儿黄疸有效，并且是用于睡眠阶段后移综合症的标准治疗方案的一部分。它最近已经在非季节性抑郁症中显示有效。声称具有UVA和UVB辐射的光线疗法对于如牛皮癣的皮肤状况具有明显的益处。由诺贝尔奖金得主N.R.Finsen在19世纪末创立了光线疗法的原理。他使用光来医治皮肤病。光治疗的发展主要归因于最初在外科手术中使用的激光疗法的引入。
根据波长范围，皮肤中的光吸收主要是由黑色素、血红蛋白和水引起。黑色素是由黑色素细胞产生的，黑色素细胞是位于表皮层和毛发中的细胞，其从真皮层延伸出来。血红蛋白存在于特别是真皮层中血管内的血液中。水基本上存在于皮肤的每一个功能层中。通常来说，UV以及蓝色范围中的光子辐射基本上由表皮层中的黑色素和血红蛋白所吸收。在更长的波长处，辐射的穿透深度增加，这可能是受到黑色素和血红蛋白的吸收减少这一事实的影响(见图1A和1B)。然而，在高于1500nm的波长处，水的吸收增加到一个较大值，由此有助于减少上述波长的穿透深度(见图1C)。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有新应用可能性的皮肤辐射装置。
本发明的一个进一步的目的是提供一种具有新应用可能性的、向辐射区域中人的皮肤提供光子辐射的方法。
本发明的一个进一步的目的是提供一种具有新应用可能性的光子辐射分布。
根据本发明的第一个方面，提供了一种皮肤辐射装置。皮肤辐射装置向该装置的辐射区域中人的皮肤提供调制的光子辐射。该装置包括用于产生光子辐射的光子辐射源和调制设备，调制设备用于在辐射区域的至少一个子区域中引起对波长范围从300至700nm，从1900至2000nm以及从2400至10.000nm的光子辐射的总功率密度在第一和第二相互区别的值之间以至少0.1Hz以及至多10Hz的频率进行调制。功率密度的第一值的强度(magnitude)至少是20mW/cm2以及第二值的强度最多是第一值强度的四分之一。总功率密度被理解为在所述波长范围内所积分的功率密度。具有至少20mW/cm2功率密度的光子辐射可以由皮肤中的温暖感受器清楚地感知。假如皮肤充分吸收光子辐射，以0.1Hz到10Hz范围内的频率在第一和第二级别之间调制光子辐射的功率密度引起皮肤上按摩效果的感知。
辐射区域是当装置相对于用户皮肤处于预定位置和方向时可以由光子辐射源照射的皮肤的区域。所述总功率密度调制可以然后包括在整个辐射区域中总功率密度的同步调制，但这并非必须的情况。可选地，辐射区域可以划分为子区域，所述子区域是每一个和辐射源的各个光子辐射模块相关的子区域，所述光子辐射模块被独立地调制。还可选的是，辐射源的辐射光束可以扫过辐射区域内的皮肤表面，以使得每一次照射辐射区域内的不同子区域。在任何情况下，效果就是：(可以是辐射区域的子区域的)皮肤区域被提供有光子辐射，对于所述光子辐射，调制在特定波长范围上所积分的功率密度。
最适于达到按摩效果的光子辐射具有在从300至700nm，从1900至2000nm以及从2400至10.000nm范围的波长。具有这些范围中波长的光子辐射由皮肤中的温感受器直接吸收或者其由表皮层吸收，其中，热量被快速传导到温感受器。
特别地，根据本发明的所述第一个方面，从1900至2000nm以及从2400至10.000nm的范围在装置中使用是有利的，这是由于皮肤对于具有在这些范围中波长的光子辐射的反射相对较少，而跟皮肤类型无关。
最适合的是从300至500nm，从1900至2000nm，从2400至2600nm以及从3600至4200nm的范围。在这些波长范围中的光子辐射在包括温暖感受器的皮肤区域中基本上被直接充分吸收。特别地，从1900至2000nm，从2400至2600nm以及从3600至4200nm的范围由此是有利的，这是由于皮肤对于具有在这些范围中波长的光子辐射的反射相对较低，而跟皮肤类型无关。
特定功率密度被理解为入射到皮肤上的光子辐射的功率密度。对一些皮肤类型，相对大部分的光子辐射可以由皮肤反射。在实施例中，因此，第一值至少为50mW/cm2。在该实施例中，同样，波长范围从300至500nm中的光子辐射也可以被对于该辐射具有相对高反射率的皮肤类型的人清楚地感知。
在一个实施例中，功率密度的第一值至多为200mW/cm2。基本上较高的值，例如，高于500mW/cm2的值，暗示着相对高的功耗，同时它不再促进对人的舒适效果。
可以使用不同的光子辐射源，例如低压放电灯、发光二级管(LED)、团簇(cluster)放电灯，等。假如一些类型的白炽灯冷却足够快，例如ICX光电子反射IR-P1N类型的白炽灯，还可以使用这些类型的白炽灯。然而，LED是特别有利的，这是由于发射的光子辐射的功率密度可以作为时间的函数而精确地控制，并且由于其具有相对高的效率。
同样，调制设备可以以不同的方式来实现。在一个实施例中，调制设备是引起光子辐射源周期移动的致动器，以使得生成的光子辐射投影到辐射区域内的移动子区域。可选的，致动器可以在从光子辐射源到辐射区域的辐射路径中移动光学系统例如镜子，而不是移动光子辐射源本身。在又一个实施例中，光学调节器，如光学快门(例如LCD设备)布置在以开和关状态调制的辐射路径中。于是，避免了移动的部件。
在一个优选的实施例中，调制设备包括：对供给光子辐射源的功率的调制。这是有利的，因为避免了移动的部件，以及与光子辐射生成后应用调制的方法相比，设备的平均功耗更低。另一方面，在光子辐射生成后应用调制的实施例具有优势：还可能使用不能快速调制的光子辐射源，例如高压放电灯和大多数的白炽灯。
在调制设备调制供给光子辐射源的功率的实施例中，发光二级管(LED)作为光子辐射源是特别有利的，这是由于其光子辐射输出可以很容易控制。尽管如此，如上所述还可使用某些类型的白炽灯。
在一个实施例中，辐射源包括在相互区别的时间间隔中开启(switch on)的多个辐射模块。辐射源可以例如包括10个辐射模块，每个辐射模块在辐射区域的各个子区域照射皮肤。各个子区域可以是完全分开的或者可以部分重叠。可以有不同的几何布置，例如，辐射模块可以形成一组同心圆或一组平行带。辐射源可以具有运行模式，其中，当其前一个辐射模块关闭时，辐射模块开启。当序列中最后一个辐射模块关闭时，第一个辐射模块再次开启。代替在其前一个辐射模块(例如，前一个带)关闭的时刻开启辐射模块(例如，带)，辐射模块被开启期间的时间段可能重叠。可选的，在辐射模块关闭的时间点和下一个辐射模块开启的时间点之间可能会有一些时间推移。
在另一个实施例中，用于光子辐射的功率密度的级别设定被控制作为时间的函数。在实施例中，第一级别的强度逐渐增加，以便补偿皮肤对温暖感觉的敏感度的适应。
这也适用于这样的实施例，其中辐射源包括多个在相互区别的时间间隔中开启(switch on)的辐射模块。在所述实施例中，例如，在第一个循环中，每个连续的辐射模块可以以更高级别被供能，以使得其比其前一个辐射模块给皮肤提供更高的功率密度。在第二个循环中，跟随第一个循环，每个连续的辐射模块可以用更低的功率驱动。这一模式(pattern)可以重复。
假如主辐射被充分调制以感知按摩效果，可由温暖感受器直接感觉的调制过的光子辐射(例如在从300至700nm，从1900至2000nm和/或从2400至10.000nm波长范围中的辐射，以下称为主辐射)可以结合附加辐射，例如结合具有治疗或另一个效果的光子辐射。如果所述附加辐射是所述主辐射波长范围之一，其可以和主辐射同步调制以防止其抑制按摩效果。即，附加辐射和由调制设备引起的调制同步调制。这也是有利的，因为这种情况下主辐射和附加辐射可以由同一光子辐射源提供。
在一个实施例中，皮肤辐射装置包括：用于产生具有从700至1600nm范围中波长的附加光子辐射的设备。具有在该范围中(例如，在从800至1500nm的子范围中)波长的光子辐射(例如，具有870nm波长的光子辐射)穿透通过上层并直接加热皮肤更深层，而基本上不需要触发皮肤上层中的温暖感受器。对于具有从1100至1400nm范围中的波长(例如，具有1320nm波长)的光子辐射，获得光子辐射的很高穿透。
附加辐射可以和主辐射同步调制。然而，可选的，由于具有从700至1600nm范围中波长的辐射没有被温暖感受器感知，至少不被立即感知，其可以持续地提供，而不干扰主辐射的按摩效果。
调制的主辐射还可以结合其它的额外辐射。例如，已经发现：具有波长590nm的辐射和IR范围中的辐射的结合有助于减少皱纹。另一些类型的附加辐射对于脂肪团的治疗是有用的。同样，调制过的主辐射的应用已被发现对于减轻疼痛是有用的。例如，使用光子辐射的脱毛方法已知是疼痛的。通过将用于脱毛的光子辐射和调制过的主辐射结合，由此获得的按摩效果基本上减轻了脱毛治疗的不适。
在一个实施例中，皮肤辐射装置具有在预定时间后中断装置运行的定时器。预定时间可以由用户设定，例如，在由制造商预定义的范围内。
在一个实施例中，皮肤辐射装置具有用于生成指示辐射源和辐射区域之间距离的距离信号的距离感知设备。如果估计距离小于阈值，例如，和安全相关的最小运行距离，距离信号可以用来中断光子辐射源的运行。可选的，距离信号可以用来控制光子辐射源，以使得在接近皮肤或者皮肤上的辐射区域中的功率密度的第一值基本上独立于光子辐射源和辐射区域之间的距离。可选的，光子辐射源，例如，激光(如，半导体激光)，可以生成基本上平行的光子辐射光束，以使得功率密度固有地基本上独立于到光子辐射源的距离。
在一个实施例中，皮肤辐射装置具有用于提供光学检测信号的光学检测设备。光学检测信号可以指示用户皮肤是否存在于辐射区域中，以及如果存在，是哪种类型的皮肤。根据光学检测信号的指示，可以控制装置的运行。例如，如果皮肤存在于辐射区域中，装置可以自动进入运行状态，以及如果不是这种情况，则运行可以中断。根据检测到的皮肤类型，由光子辐射源提供的光子辐射的性质可以被修改。例如，如果检测到在辐射区域内存在白皮肤，可以增加功率密度的第一值，以补偿皮肤的更高的反射。
光学检测信号可以进一步指示皮肤的状态。如果光学检测信号指示皮肤由于过高量的光子辐射而受到刺激，可以中断或以更低的功率继续皮肤辐射装置的运行。
在另一个实施例中，皮肤辐射设备设计为和皮肤直接接触使用。在所述实施例中，皮肤辐射设备可以具有接触传感器，接触传感器仅当其和皮肤接触时使设备运行。
皮肤辐射装置可以进一步包括用于存储预设值的存储器。预设值可以包括用于最大和最小功率密度、用于调制主辐射的频率、特定的辐射波长范围等的预设值。
存储器可以为不同的用户存储多于一组预设值。预设值可以以默认值来初始化。
皮肤辐射装置可包括机械按摩设备。机械按摩设备可结合由调制过的主辐射提供的按摩来应用机械按摩。
根据发明的第二方面，提供了一种用于向辐射区域中人的皮肤提供光子辐射的方法，光子辐射具有波长范围从300至700nm，从1900至2000nm以及从2400至10.000nm的总功率密度，所述总功率密度在第一和第二相互区别的值之间以至少0.1Hz以及至多10Hz的频率进行调制，其中，第一值至少是20mW/cm2以及第二值最多是第一值的四分之一。
根据本发明的第三个方面，提供了一种用于在辐射区域中的人皮肤处应用的光子辐射功率分布(profile)，所述分布具有在波长范围从300至700nm，从1900至2000nm以及从2400至10.000nm的总功率密度，所述总功率密度在第一和第二相互不同的值之间以至少0.1Hz以及至多10Hz的频率进行调制，其中，第一值至少是20mW/cm2以及第二值最多是第一值的四分之一。
附图说明
根据附图更详细地描述这些和其他的方面。其中：
图1A示出了人皮肤的横截面，
图1B示出了在人皮肤中的光子辐射穿透深度作为波长的函数，
图1C示出了对于人皮肤中存在的不同物质的光子辐射吸收作为波长的函数，
图1D示出了人皮肤对于光子辐射的反射率作为波长的函数，
图2示意性地示出了根据本发明的辐射装置的一个实施例，
图3更详细地示出了图2实施例的一部分，
图4示出了根据本发明的辐射装置的另一个实施例，
图5示出了对于本发明的一个实施例，在给定区域应用于光子辐射源的电流、由光子辐射源提供的功率密度以及由测试者的感官知觉之间的关系，图6示出了对于本发明的另一个实施例，感受到所应用的光子辐射短暂中断的测试者的百分比作为随后的光子辐射脉冲的休止时间的函数关系。
图7A示出了人皮肤处应用的光子辐射功率分布的第一个示例，
图7B示出了人皮肤处应用的光子辐射功率分布的第二个示例，
图7C示出了人皮肤处应用的光子辐射功率分布的第三个示例，
图7D示出了人皮肤处应用的光子辐射功率分布的第四个示例。
具体实施方式
在以下详细的描述中，阐述了大量具体的细节，以提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员应该理解：本发明没有这些具体的细节也可实现。在其他情况下，没有详细地描述广为人知的方法，步骤，以及元件，以免掩盖本发明的方面。
以下参照附图更充分地描述本发明，附图中示出了发明的实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来表现，并不应解释为限制于在此阐述的实施例。相反的，提供这些实施例以使得本公开更为透彻和完整，并向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在图中，层和区的尺寸和相对尺寸可能为了清晰起见而被夸大。
应该理解，虽然术语第一，第二，第三等可在此用于描述不同的元件、组件和/或部件，但是这些元件、组件和/或部件不应被这些术语所限。这些术语仅用于将一个元件、组件和/或部件和另一个元件、组件和/或部件相区分。因此，以下讨论的第一元件、组件和/或分部件可以被称为第二元件、组件和/或部件，而不违背本发明的教导。
除非另有定义，这里使用的所有的术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域普通技术人员通常的理解的相同的含义。可进一步理解为：这些术语(比如，那些在常用词典中定义的那些术语)应解释为和相关技术上下文中他们的含义一致的含义，并不应解释为理想化的或过于形式的意义，除非此处明确这样定义。所有的出版物、专利申请、专利以及此处涉及的其他参考资料全部以引用方式并入。当出现冲突时，包括定义的本说明书将控制。此外，材料、方法以及示例都仅仅是说明性的而非意在限制。
图1A示意性地示出了了人皮肤的横截面。皮肤由三个功能层组成：表皮层、真皮层以及皮下组织层；每一层具有自己独特的功能。
表皮层是最上的功能层，通常由15-20个细胞层组成。表皮层连续经历细胞的出生、生存和死亡，这些细胞在表皮层基地处生成，并且在两周的迁移后在表面脱落。
真皮层(紧邻的功能层)，由细胞构成，这些细胞产生纤维(胶原蛋白和弹性蛋白)，以及安置皮肤的弹性支撑。位于真皮层中的神经末梢可以检测温度的变化，并且其他的神经末梢可检测痒、疼痛等。特别的，用于感知温暖的感受器存在于距离皮肤表面约0.3至0.6mm深度处的该功能层中。
最后，皮下组织层起衬垫和为身体贮藏能量的存储站的作用。
图1B示出了光子辐射穿透深度作为光子辐射波长的函数。穿透深度定义为吸收95％入射光子辐射的深度。在垂直方向上，指示了皮肤的深度，图1A和图1B具有相同的比例。
穿透深度主要由黑色素、水和氧合血红蛋白物质对光子辐射的吸收，以及在皮肤层内部的散射来决定。图1C示出了在这些物质中的吸收作为在从300至2000nm范围中波长的函数。根据波长的范围，皮肤中对光的吸收通常主要由黑色素、血红蛋白和水引起的。黑色素是黑色素细胞生成的色素，黑色素细胞是存在于表皮层和毛发中的细胞，其从真皮层延伸出来。血红蛋白存在于特别是真皮层中血管内的血液中。水基本上存在于皮肤的每一个功能层中。通常来说，UVB范围中的光子辐射基本上由表皮层中的黑色素所吸收，以使得它不会向真皮层中穿透太深。UVA辐射，也在真皮层中穿透少许，并且蓝色辐射比UVA辐射在真皮层中穿透地稍微深一点。在更长的波长处，在1300nm时，穿透深度增加到大约5mm的穿透深度，因为黑色素和血红蛋白的吸收减少。然而，在高于1500nm的波长处，水的吸收增加到一个显著值，由此有助于减少上述波长的穿透深度。这解释了：对于波长1950nm而言，穿透深度急剧减少到约0.5mm。穿透深度在波长2300nm时具有第二最大值3mm以及对于2850nm具有第二最小值约0mm。在从2850至10.000nm范围的更长的波长表面穿透皮肤。
图1D示出了人皮肤的反射率作为波长的函数。在从大约300至1500nm的波长范围中，反射率相对高。对于深色皮肤，在波长1000nm处，反射量从约10％增加到约45％的最大值，以及在波长1400nm以及更高处，减少到约10％。对于白皮肤，反射量从在波长300nm处约10％增加到在波长700nm处约70％的最大值，以及在波长1400nm和更高处再次减少到约10％。
图2示意性地示出了皮肤辐射装置10，用于向皮肤辐射装置10的辐射区域12附近人的皮肤20提供调制的光子辐射14。该装置10包括生成光子辐射14的光子辐射源18和调制设备16。在运行期间，调制设备引起在辐射区域12中对波长范围从300至700nm，从1900至2000nm，从2400至10.000nm的光子辐射的总功率密度在第一和第二值之间进行调制。遍及所述范围的总功率密度以至少0.1Hz和至多10Hz的频率进行调制。在所示实施例中，第一值至少为20mW/cm2，且第二值至多为第一值的四分之一。
图3更详细地示出了调制设备16。调制设备16包括给光子辐射源18提供调制供电的调制供电设备(facility)161。这种情况下，光子辐射源18包括一个或多个LED’s并且调制供电以调制电源电流的形式提供。在这一实施例中，功率密度在整个辐射区域中同时调制。
在所示实施例中，调制供电设备161包括：用于在预定时间之后中断装置运行的计时器162。预定时间可以通过用户接口163设定。预设时间可以在存储器164中保存。进一步的，调制设备16包括：用于生成指示光子辐射源18和辐射区域12之间距离的距离信号的距离感知设备165以及用于提供光学检测信号的光学检测设备166。
在另一个实施例中，皮肤辐射装置可以和皮肤接触使用。在这一实施例中，皮肤辐射装置可以具有接触传感器，接触传感器当其未和皮肤接触时停止皮肤辐射装置的运行。
在皮肤辐射装置的示例性实施例中，光子辐射源由多个(此处为3个)由飞利浦Philips Lumileds公司制造的Luxeon Blue类型的InGaN LEDs形成。这些LED’s提供波长420nm的光子辐射。在辐射区域中的光子辐射的功率密度可能通过在从0至800mA的范围中改变电源电流而在从0到约200mW/cm2改变。
图4示出了根据本发明的辐射装置的另一个实施例。在其中，辐射源18包括多个由各自的供电线17a，……，17j耦合到电源16以及在相互区别的不同时间间隔中开启的辐射模块18a，……，18j(未示出的用于切换的装置)。可选的，每个辐射模块可具有自己的电源，并且中央控制器在相互区别的时间间隔中激活各自的电源。在所示实施例中，辐射源18包括10个辐射模块18a，……，18j，每一个模块照射辐射区域中的各个子区域中的皮肤。在这一实施例中，辐射模块18a，……，18j由平行带形成，每一个平行带包括多个(这种情况下为10个)LED’s。辐射源18可以具有运行模式，在这种模式下，每个辐射模块在其前一个辐射模块关闭时开启。当序列中最后一个辐射模块18j关闭时，第一个辐射模块18a再次开启。代替在其前一个辐射模块关闭的时刻开启一个带，辐射模块开启时段的时间间隔可能会重叠。可选的，在辐射模块关闭的时间点和下一辐射模块开启的时间点之间，可能发生一些时间推移。
每一个辐射模块18a，……18j不必用同样的电源驱动。例如，在第一个循环中，每个连续的辐射模块可以以更高的级别供电，以便其给皮肤提供比其前一个辐射模块更高的功率密度。在第二个循环中，跟随着第一个循环，每个连续辐射模块可以用更低的功率驱动。这一模式可以重复。
在一个示例性的实施例中，调制设备16是电流源，其能够在和所述功率密度范围对应的范围中提供电流，电流源可选地用在范围0.01和100Hz范围中可控的频率开启和关闭。
用具有浅色皮肤(类型2)的人测试该装置。辐射区域约20cm2。结果如图5所示。这里的图示出了辐射区域12中测量的功率密度作为电源电流I的函数。图5进一步指示了用于具体设定功率密度(图中的矩形点)的测试者的感知体验。在功率密度19mW/cm2处，测试者仍未感觉到温暖。在功率密度35mW/cm2以及更高处，感觉到光子辐射。在功率密度190mW/cm2处，感觉到光子辐射非常温暖，但仍然舒适。假设高于190mW/cm2的功率密度也可以接受，考虑到：在根据本发明的装置中以脉冲方式提供光子辐射，以使得皮肤被允许在随后的光子辐射脉冲之间冷却。
在进一步的实验中考察了在随后的脉冲之间时段的效果。在这一实验中，使用了由ICX光子学公司制造的反射IR-P1N类型的广谱灯，以应用具有功率密度为263mW/cm2的光子辐射脉冲。具有持续时间2s的光子辐射脉冲应用于6个测试者的类型2的皮肤的22cm2区域。随后的脉冲之间的间隔在0.0至1.0s之间变化。结果存在于图6中。在间隔为0.1s时，没有测试者感知到了由光子辐射源提供的光子辐射的中断。在间隔为0.2s时有一个测试者已经感觉到了随后的光子辐射脉冲之间缺少光子辐射。在间隔为0.4s时，实测到：感知到光子辐射短暂中断的测试者数量突然增多。在间隔为0.7s和更多时，所有的测试者都感到了光子辐射的中断。
图7A至7D示出了根据本发明的光子脉冲功率分布的几个示例。
垂直轴指示了在波长范围从300至700nm，从1900至2000nm以及从2400至10.000nm的光子辐射的总功率密度(以mW/cm2为单位)。水平轴指示了以秒为单位的时间。在图7A示出的示例中，所述波长范围中的总功率密度以第一值22mW/cm2和第二值0mW/cm2之间的脉冲方式而调制。脉冲持续时间为2s，并且随后的脉冲间的时间间隔是0.2s。
在图7B所示的示例中，所述波长范围中的总功率密度以第一值22mW/cm2和第二值0mW/cm2之间的脉冲方式而调制。同样，这种情况下，脉冲持续时间为2s，然而，随后的脉冲间的时间间隔是0.6s。
在图7C所示的示例中，在所述波长范围中的总功率密度以第一值50mW/cm2和第二值0mW/cm2之间的脉冲方式而调制。脉冲持续时间为2s，以及随后的脉冲间的时间间隔是0.6s。
图7D所示的示例和前面的示例不同，因为总功率密度随着每个随后的脉冲而逐渐递增。在这一示例中，第一脉冲具有第一值为20mW/cm2的功率密度，第二脉冲具有第一值为35mW/cm2的功率密度以及第三脉冲具有第一值为50mW/cm2的功率密度。脉冲持续时间为2s，以及随后的脉冲之间的时间间隔为0.6s。实际上，脉冲的功率密度可以更逐渐增加。例如，在100个脉冲的序列中，脉冲的功率密度，即第一级别，可以从第一脉冲的20mW/cm2逐渐增加到序列中最后一个脉冲的60mW/cm2。
在图7中呈现的示例中，总功率密度在例如22mW/cm2的第一级别和0mW/cm2的第二级别间切换。然而，不关闭总功率密度而通过将总功率密度切换到比第一值大幅降低的第二值，可以实现按摩效果，以使得能感到温暖感知的区别。如果第二值为至多第一值的四分之一时可认为感觉到了这种温暖感知的区别。
根据皮肤类型、皮肤状况、人的灵敏度和个人偏好，当实施用于将人的皮肤设置在具有光子辐射的辐射区域中的方法时，可以选择根据本发明的这些或其他的光子辐射分布之一。
在权利要求中，单词“包括”不排除其他的元件或步骤，并且不定冠词“一”不排除多个。单个部件或其他单元可以实现权利要求中所陈述的几个项目的功能。
在相互区别的权利要求中表述某些措施的这一事实不表示这些措施的结合不能被使用以获益。在权利要求中的任何附图标记不应解释为对范围的限制。进一步的，除非明确表示相反，“或者”指的是包括性的或而不是排除性的或。例如，以下任意之一满足情况A或B：A为真(或存在)以及B为假(或不存在)，A为假(或不存在)以及B为真(或存在)，以及A和B都为真(或存在)。

Claims (15)

1.皮肤辐射装置(10)，用于向该装置的辐射区域(12)中人的皮肤提供调制的光子辐射(14)，该装置包括用于生成光子辐射的光子辐射源(18)以及调制设备(16)，该调制设备用于在辐射区域的至少一个子区域中引起对波长范围从300至700nm，从1900至2000nm以及从2400至10.000nm的光子辐射的至少总功率密度，在第一和第二相互区别的值之间，以至少0.1Hz以及至多10Hz的频率进行调制，其中第一值至少为20Mw/cm2并且第二值至多为第一值的四分之一。
2.根据权利要求1的皮肤辐射装置，其中，光子辐射具有从1900至2000nm和从2400至10.000nm的范围的一个或多个中的波长。
3.根据权利要求1的皮肤辐射装置，其中，光子辐射具有从300至500nm，从1900至2000nm，从2400至2600nm和从3600至4200nm的范围的一个或多个中的波长。
4.根据权利要求1的皮肤辐射装置，其中，光子辐射具有从1900至2000nm，从2400至2600nm和从3600至4200nm的范围的一个或多个中的波长。
5.根据权利要求1的皮肤辐射装置，其中，功率密度的第一值至少为50mW/cm2。
6.根据权利要求1的皮肤辐射装置，其中，功率密度的第一值至多为200mW/cm2。
7.根据权利要求1的皮肤辐射装置，其中，调制设备(16)调制给光子辐射源提供的功率。
8.根据权利要求1的皮肤辐射装置，包括用于向辐射区域提供附加辐射的设备。
9.根据权利要求8的皮肤辐射装置，其中，附加辐射具有范围从700至1600nm的波长。
10.根据权利要求8的皮肤辐射装置，其中，附加辐射与由调制设备所引起的调制同步地调制。
11.根据权利要求8的皮肤辐射装置，其中，附加辐射具有基本恒定的功率密度。
12.根据权利要求1的皮肤辐射装置，进一步包括：用于生成指示光子辐射源(18)和辐射区域(12)之间距离的距离信号的距离感知设备(165)。
13.根据权利要求1的皮肤辐射装置，进一步包括：用于提供光学检测信号的光学检测设备(166)。
14.用于向辐射区域中人的皮肤提供光子辐射的方法，所述光子辐射具有在波长范围从300至700nm，从1900至2000nm以及从2400至10.000nm的总功率密度，所述总功率密度在辐射区域的至少一个子区域中在第一和第二相互区别的值之间以至少0.1Hz以及至多10Hz的频率进行调制，其中，第一值至少为20Mw/cm2，并且第二值至多为第一值的四分之一。
15.用于在辐射区域中人的皮肤处应用的光子辐射功率分布，所述分布具有在波长范围从300至700nm，从1900至2000nm以及从2400至10.000nm的总功率密度，所述总功率密度在辐射区域的至少一个子区域中在第一和第二相互区别的值之间以至少0.1Hz以及至多10Hz的频率进行调制，其中，第一值至少为20Mw/cm2，并且第二值至多为第一值的四分之一。
CN2010800288767A 2009-06-26 2010-06-21 皮肤辐射装置 Pending CN102458575A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611161971.XA CN107080896A (zh) 2009-06-26 2010-06-21 皮肤辐射装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09163843 2009-06-26
EP09163843.7 2009-06-26
PCT/IB2010/052790 WO2010150171A1 (en) 2009-06-26 2010-06-21 Skin radiation apparatus

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611161971.XA Division CN107080896A (zh) 2009-06-26 2010-06-21 皮肤辐射装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102458575A true CN102458575A (zh) 2012-05-16

Family

ID=42712458

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010800288767A Pending CN102458575A (zh) 2009-06-26 2010-06-21 皮肤辐射装置
CN201611161971.XA Pending CN107080896A (zh) 2009-06-26 2010-06-21 皮肤辐射装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611161971.XA Pending CN107080896A (zh) 2009-06-26 2010-06-21 皮肤辐射装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20120172949A1 (zh)
EP (1) EP2445585A1 (zh)
JP (1) JP2012531239A (zh)
CN (2) CN102458575A (zh)
WO (1) WO2010150171A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107320853A (zh) * 2017-06-28 2017-11-07 杭州观苏生物技术有限公司 一种led眼罩、含有其的皮肤美容仪及美容方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2603287B1 (en) * 2010-08-11 2015-10-14 Koninklijke Philips N.V. Phototherapy device
JP2014161455A (ja) * 2013-02-22 2014-09-08 Panasonic Corp 体毛用光美容装置
CN107864633A (zh) 2014-12-19 2018-03-30 皮埃尔与玛丽·居里-巴黎第六大学 用于脑治疗的可植入的超声发生治疗装置、包括此装置的设备以及实施此装置的方法
WO2017091515A1 (en) 2015-11-24 2017-06-01 University Of Washington Photosensitive medical tape
EP3426347B1 (en) 2016-03-11 2024-05-15 Sorbonne Universite Implantable ultrasound generating treating device for spinal cord treatment and apparatus comprising such device
JP6772288B2 (ja) 2016-03-11 2020-10-21 ソルボンヌ・ユニヴェルシテＳｏｒｂｏｎｎｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｅ 脊髄の治療および脊髄神経の治療のための体外式超音波発生治療デバイス、該デバイスを備える装置、および該装置を用いる方法
US11878499B2 (en) 2019-06-28 2024-01-23 University Of Washington Apparatus, system, and method for activating a low-adhesion state of thermal-sensitive tape

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1320030A (en) * 1969-11-25 1973-06-13 Holzer J Irradiation apparatus for thermotherapy
US6063108A (en) * 1997-01-06 2000-05-16 Salansky; Norman Method and apparatus for localized low energy photon therapy (LEPT)
DE202006012780U1 (de) * 2006-08-21 2006-12-28 Smito Gmbh Bestrahlungsgerät zur Bestrahlung von Hautpartien
US20070198004A1 (en) * 2002-05-23 2007-08-23 Palomar Medical Technologies, Inc. Photocosmetic device
US20070276359A1 (en) * 2006-05-26 2007-11-29 Kim Robin Segal Medical laser wand
US7328708B2 (en) * 2003-12-23 2008-02-12 United Laboratories & Manufacturing, Llc LED multiplex source and method of use of for sterilization, bioactivation and therapy
US20080249349A1 (en) * 2004-05-11 2008-10-09 Letec Nv System for Influencing of a Biological Cellular Structure
US20090062718A1 (en) * 2006-01-09 2009-03-05 Heatwave Technology Skin Wound Treatment System, Dressing and Biochemical Activation Device for the Use of Such a System
CN201223644Y (zh) * 2008-03-07 2009-04-22 刘方 一种led光子嫩肤仪
US7559945B2 (en) * 2006-01-13 2009-07-14 Clarimedix Inc. Multi-spectral photon therapy device and methods of use

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4108328A1 (de) * 1991-03-14 1992-09-17 Durango Holding Gmbh Infrarot-bestrahlungsgeraet
JPH09225046A (ja) * 1996-02-27 1997-09-02 Minolta Co Ltd 光線治療装置
US6084242A (en) * 1998-07-06 2000-07-04 Brown, Jr. Doyle S. Method and device for stimulating the immune system and generating healing at the cellular level
US20040147984A1 (en) * 2001-11-29 2004-07-29 Palomar Medical Technologies, Inc. Methods and apparatus for delivering low power optical treatments
US20050137656A1 (en) * 2003-12-23 2005-06-23 American Environmental Systems, Inc. Acoustic-optical therapeutical devices and methods
JP4431527B2 (ja) * 2005-07-12 2010-03-17 株式会社フューテック 美容機器
JP2008006085A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Toshiba Lighting & Technology Corp 美容装置
JP2009034239A (ja) * 2007-07-31 2009-02-19 Panasonic Electric Works Co Ltd 発毛調節光照射装置
US8641702B2 (en) * 2008-01-04 2014-02-04 L'oreal System for treatment of skin conditions using at least one narrow band light source in a skin brush having an oscillating brushhead
WO2010078581A1 (en) * 2009-01-05 2010-07-08 Plextronics, Inc. Organic light emitting diode phototherapy lighting system

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1320030A (en) * 1969-11-25 1973-06-13 Holzer J Irradiation apparatus for thermotherapy
US6063108A (en) * 1997-01-06 2000-05-16 Salansky; Norman Method and apparatus for localized low energy photon therapy (LEPT)
US20070198004A1 (en) * 2002-05-23 2007-08-23 Palomar Medical Technologies, Inc. Photocosmetic device
US7328708B2 (en) * 2003-12-23 2008-02-12 United Laboratories & Manufacturing, Llc LED multiplex source and method of use of for sterilization, bioactivation and therapy
US20080249349A1 (en) * 2004-05-11 2008-10-09 Letec Nv System for Influencing of a Biological Cellular Structure
US20090062718A1 (en) * 2006-01-09 2009-03-05 Heatwave Technology Skin Wound Treatment System, Dressing and Biochemical Activation Device for the Use of Such a System
US7559945B2 (en) * 2006-01-13 2009-07-14 Clarimedix Inc. Multi-spectral photon therapy device and methods of use
US20070276359A1 (en) * 2006-05-26 2007-11-29 Kim Robin Segal Medical laser wand
DE202006012780U1 (de) * 2006-08-21 2006-12-28 Smito Gmbh Bestrahlungsgerät zur Bestrahlung von Hautpartien
CN201223644Y (zh) * 2008-03-07 2009-04-22 刘方 一种led光子嫩肤仪

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107320853A (zh) * 2017-06-28 2017-11-07 杭州观苏生物技术有限公司 一种led眼罩、含有其的皮肤美容仪及美容方法
CN107320853B (zh) * 2017-06-28 2019-03-22 杭州观苏生物技术有限公司 一种led眼罩、含有其的皮肤美容仪及美容方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2445585A1 (en) 2012-05-02
JP2012531239A (ja) 2012-12-10
US20120172949A1 (en) 2012-07-05
CN107080896A (zh) 2017-08-22
WO2010150171A1 (en) 2010-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102458575A (zh) 皮肤辐射装置
US11045661B2 (en) Phototherapy method and device
US9854975B2 (en) Skin monitoring device, method of monitoring the skin, monitoring device, method of irradiating the skin, and use of an OLED
US9079022B2 (en) LED based phototherapy device for photo-rejuvenation of cells
JP5916609B2 (ja) ハンドヘルド式低レベルレーザー治療機器
KR101492793B1 (ko) 실시간 피부상태 관찰 가능한 광조사 피부관리 장치
WO2017147622A2 (en) Led therapy bed
CN104069579B (zh) 一种睡眠美容眼罩系统
WO2005048811A2 (en) Application of optical radiation to skin
CN206508403U (zh) 一种光疗美容仪以及美容系统
CN105561479B (zh) 量子点应用于理疗、保健以及美容
US20210370090A1 (en) Devices and related methods for phototherapeutic treatment of skin
EP2383017A1 (en) Phototherapy device
KR101418294B1 (ko) 도파관을 이용한 광조사 피부 관리장치
JP2013126485A (ja) 光照射装置
KR102125770B1 (ko) 마이크로니들 플레이트의 부스터
EP2386329A1 (en) Apparatus for the skin treatment with visible light
CN114028728B (zh) Led光治疗面膜罩及其智能控制方法
CN203971206U (zh) 家用半导体点阵激光除皱仪
CN110523006A (zh) 一种手持式皮肤抗老化光治疗设备及皮肤抗老化光治疗方法
KR20220049860A (ko) 안면 피부관리용 마스크 장치
JP2023161615A (ja) 美容装置
Joshi et al. Photo therapy based designed device for hyper-pigmentation
CN206508399U (zh) 一种脉冲调节光源的光疗美容仪
CN205696685U (zh) 一种用于理疗或者保健的椅子

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20120516