CN112955089B - 用于皮肤病治疗的设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于治疗患者皮肤下的靶点的系统，包括：用于向患者皮肤区域发射第一系列激光脉冲的激光设备，这里，所述激光脉冲必须到达的靶点位于所述皮肤下；通过冷却流体针对所述皮肤区域的冷却系统；所述皮肤区域的第一温度的第一测量传感器；所述冷却流体的温度的第二测量传感器；从所述第一和第二温度测量传感器接收信号的所述计算机；所述计算机控制发射具有预定功率、持续时间和间隔的第一系列激光脉冲的所述激光设备；所述温度测量传感器在所述第一系列激光脉冲之后测量所述皮肤区域的温度；所述计算机计算在具有所述预定功率、持续时间和间隔的第二系列脉冲发射之后所述皮肤达到的预测温度。

Description

用于皮肤病治疗的设备
技术领域
本发明涉及用于皮肤病治疗的系统，特别是用于治疗皮肤内靶点的系统，更具体地说，涉及用于确定针对加入介质中或更一般地加入多层结构中的特定发色团(chromophores)的光诱导热治疗的正确剂量的系统以及相关的方法。
背景技术
将电磁辐射用于皮肤病治疗(包括例如脱毛，治疗痤疮、破裂的血管、不需要的纹身、发色团以及更一般的包含于诸如皮肤的介质中的靶点)目前是广泛的技术，然而，该技术的许多方面使得其使用是关键的。这些技术的核心是提供“正确”剂量的电磁辐射，以发送足够的热能以在不损伤周围组织和上面的皮肤层由此永久性地损伤组织并在治疗期间和之后引起患者疼痛的情况下损伤靶点。
已知，在不同类型的皮肤病治疗(诸如以上指明的那些)期间，用户/皮肤病医生不能访问在对患者安全且对治疗有效的条件下允许获知位于皮肤表面下的靶点的温度以及确定损伤靶点的电磁辐射的正确剂量的系统。
与该方法相关的关键方面是由于围绕靶点的生物组织的参数的变化、待治疗靶点的物理参数的变化以及患者的心理－生理条件的变化。
此外，还应考虑用于皮肤病治疗的系统内的变化。
在使用电磁辐射进行皮肤病治疗期间对所有这些变化的评估显得极其复杂，并且目前根据用户/皮肤病医生的经验进行管理。
对于专家来说，很明显，上述变量的正确和/或完全控制可以有助于正确分析，从而更好地预测结果以及对患者的潜在风险，包括在一些情况下在没有达到预期目标的情况下产生的皮肤灼伤、疤痕、表面组织损伤、皮肤内部损伤等。
本领域技术人员已知的可变性的示例是人体皮肤不同部位的不同热响应。人体的相同区域有时从一个部分到另一个部分会有明显的皮肤温度差异，有较热的区域和其它较冷的区域。此外，在一些情况下，传热速度比在其它情况下大。这可能是由于骨组织的存在或血液灌注速度的升高或降低，最后是由于患者的心理生理状况。除此之外，还有固有的独特因素：年龄、性别和种族。
为了获得期望的结果，用户/皮肤病医生依靠他/她的经验，从而直接观察皮肤表面的热响应。
本领域技术人员清楚，使得能够控制皮肤病治疗中的参数的变量的系统的可用性代表皮肤病学领域中的创新性和创造性方面。
一些系统集成了皮肤表面温度传感器，或者，皮下温度传感器被嵌入患者的皮肤中，或者添加了基于达到的温度改变其发光的分子染料。第一种方法给出了皮肤表面温度的安全指示，但不允许获得位于皮肤表面下面的靶点的温度的任何信息。另外两种方法对病人来说无疑更具侵入性。
此外，引入传感器以测量皮肤表面温度仅对防止治疗期间对皮肤的表面损伤有用；使用该系统，不可能获知和预测空间上即皮肤的各个部分(靶点和非靶点)上以及时间上即在治疗期间和治疗结束时的热梯度的演变，更重要的是，不可能获知和预测会破坏靶点的温度值。
为了增加成功(对靶点的热损伤)的概率而避免对周围组织的损伤，目前的方法和系统基于不同的治疗步骤：预冷却、辐射预调节(即预加热)和辐射热(即治疗)，然而这些步骤具有各种限制。
作为将激光辐射传输到皮下靶点区域的仅非侵入性方法，例如在真皮(下面的皮肤)中，通过表皮的上覆皮肤区域将辐射传输到该区域，入射辐射的一部分在任何情况下被皮肤的覆盖区域吸收，并且这会对组织造成不可逆的损伤，诸如疤痕，并且导致患者疼痛。
并且，已知，在治疗中必须使用的能量的量随着靶点深度的增加而增加。这意味着使用更强大的激光系统和更长时间的发射。这进一步增加损伤上覆皮肤和非靶点组织的可能性。
因此，为了保护非靶点组织免受上述影响，许多过程需要表皮被有效冷却(预冷却)。
然后，该预冷却步骤之后是预加热步骤和实际治疗步骤。
在一些情况下，虽然预加热方案(protocol)和治疗方案涉及不同的激光设置和应用参数，但这两个方案由相同的激光器执行，从而在正确治疗剂量的确定和治疗装置的构造上导致进一步的复杂性。
冷却过程可能导致负面结果。在理解必须释放多少热量、需要多少冷却以及接触表面应保持在什么温度下的情况下适当地使用冷却是有效治疗而不产生副作用的关键。(Willey et al.Complications of Laser Dermatologic Surgery,Lasers in Surgeryand Medicine 38:1-15(2006))。
用于治疗皮脂腺的激光系统在过去已例如由文件WO2017077427和WO2017109667描述。
发明内容
本发明的目的是能够仅基于读取皮肤表面的温度达到位于皮肤内的生物靶点的热损伤温度而避免对周围和下面的组织的损伤和不良影响的方法和/或系统。
根据本发明，这些目的和其它目的也通过在所附权利要求中描述的系统和方法实现。
本发明的特征是提供皮肤病治疗期间的皮肤各部分(发色团、颗粒、皮肤层、皮肤表面、血管、皮脂腺、毛发、色素雀斑)的温度值。以这种方式，能够知道是否达到了靶点的损伤温度。
本发明的另一个特征是引入预测系统，以实时提供保证靶点损伤所需的正确电磁辐射剂量，从避免诸如皮肤的烧伤或其它临时和/或永久损伤的生物损伤，从而减轻病人任何形式的疼痛。
本发明的另一个特征是提供用于达到靶点的损伤温度的实时预测系统，而避免诸如皮肤的烧伤或其它临时和/或永久损伤的生物损伤，从而减轻病人任何形式的疼痛。
本发明的一个特征是在患者的皮肤出现突然异常或患者感到突然不适的情况下中断治疗。在一些情况下，患者的不适随着血压的升高(皮肤表面温度也随之升高)而变得明显。由于本发明实时预测该温度升高，因此，在极端情况下，发射和处理通常被中断。
本发明的另一个特征是实时监测冷却过程(预冷却、激光治疗期间的冷却和后冷却)，从而避免因过冷或过热而对皮肤造成内部或外部损伤。实际上，表面温度的均匀性值和激光脉冲开始前的温度值被实时监测。
本发明的另一个特征是执行操作员基于待治疗的完整区域内的皮肤不同区域的治疗参数的定义开发个性化治疗方案的预治疗会话。
附图说明
从作为非限制性示例在附图中示出的本发明的实施例的以下详细描述，本发明的特征和优点将是清晰的，其中：
图1示出根据实施例的光热治疗系统的示例的框图；
图2示出根据实施例的用于光热治疗系统的扫描器布置的示例的框图；
图3示出根据实施例的治疗矩阵布置的示例；
图4示出根据实施例的适于用作集成治疗方案的一组光脉冲的示图的示例；
图5表示根据实施例的当在面部皮肤的一部分上(左侧)和在颈部皮肤的一部分上(右侧)上施加治疗脉冲时作为时间函数在皮肤表面上测量的温度的示图；
图6表示根据实施例的当治疗脉冲被施加于皮脂腺靶点时的作为时间函数的皮脂腺靶点处的估计温度；
图7表示示出用于分析被测量皮肤的表面温度、在施加后续脉冲时预测皮肤温度以及相应地修改治疗方案的处理的示例的流程图；
图8表示被测量以执行温度预测并因此管理自适应技术的温度的示图。
具体实施方式
参照附图，图1表示用于瞄准包含在诸如皮肤的介质中的特定发色团并将靶点加热到足够高的温度以在不损害周围介质的情况下损坏靶点的瞄准光热治疗系统的示例。该系统可用于例如皮脂腺的瞄准光热消融，从而保存包围靶点皮脂腺的表皮和真皮。
再次参照图1，光热治疗系统包括冷却单元110和激光治疗单元120。冷却单元110可以在治疗前(预冷却)、治疗期间和治疗后(后冷却)施加冷却流体。冷却单元10例如通过接触或通过空气的直接冷却在治疗区域即覆盖靶点的皮肤的外层区域中提供冷却机制。冷却单元110与治疗单元120中的控制器件122通信。应注意，虽然控制器件122被示为包含在治疗单元120内，但是控制器件122也可以定位在冷却单元110中。
控制器122还控制治疗单元120内的其它部件，诸如激光器124、显示器126、皮肤温度传感器128、踏板开关130和紧急打开/关闭开关132。
激光器124供给用于治疗方案的激光能量，并且，控制器122调整激光器的特定设置，诸如输出功率和脉冲时间。激光器124可以是单个激光器或两个或更多个激光器的组合。例如，如文件WO2017109667和WO2017077427所述，如果使用多个激光器系统，则激光输出被光学组合以作为更强大的单个激光器工作。显示器126可以显示诸如冷却单元110、激光器124的工作条件以及系统的其它状态的工作条件的信息。通过显示器126，能够管理激光系统124、冷却单元110和扫描器160。温度传感器128被用于监测控制器122用于调整治疗方案的治疗区域中的皮肤表面的温度。器件128是红外热传感器。控制器122还与踏板开关130连接，以远程打开或关闭激光器124和/或冷却单元110。还能够添加更多光电二极管125或其它传感器，以监测由激光器124发射的能量水平。机械或电子快门127被定位在传送光纤164之前，以在必要时中断激光辐射。计算机121连接到控制器122，并且可以实时评价来自皮肤温度传感器128和光电二极管125的所有处理参数，以激活控制冷却单元111、激光器124和扫描器160。
继续参考图1，治疗系统包括冷却单元110。控制板111允许冷却单元110与治疗系统120通信。此外，冷却单元10具有冷却流体的传感器112，诸如：空气温度传感器、压力传感器，诸如监测通过皮肤170表面入射到皮肤171上的气流的所有物理参数的热线风速计。在用不同于气流的技术对皮肤170的表面进行冷却的情况下，所有传感器必须实现为测量冷却皮肤表面所涉及的物理量。
在图1所示的实施例中，治疗单元120供给具有单个设置的激光能量，该设置既用于治疗区域的预调节，也用于靶点的治疗。即，治疗单元120不是依次地供给对预调节优化的激光能量和对治疗优化的不同激光能量，而是在不修改激光能量设置的情况下在单个和连续施加方案中供给用于预调节以及用于治疗两者的相同激光能量。该集成方案允许节省时间并简化治疗的施加。
参照图2，治疗系统120还包括扫描器160，该扫描器160是器件的由用户保持的部件(手持件)。通过皮肤的表面170与皮肤171接触的扫描器160可以例如以类似于枪的形状制造，以便于用户操作。扫描器160通过导管162与冷却单元110通信，使得可以使用扫描器160应用冷却方案。扫描器160通过连接件166连接到温度传感器128，并且连接到冷却流体的传感器112，以将数据发送到控制器122。此外，扫描器160包括用于打开/关闭激光器124的打开/关闭开关210，并且任选地包括扫描器160的监测器212，该监测器212指示扫描器160的操作状态，例如激光器是否被使用。控制板205允许扫描器单元160与治疗系统120通信。来自激光系统124的输出通过光纤164与扫描器160连接，使得可以通过使用扫描器160应用治疗方案。例如，纤维164可以是长度为3米、横截面为正方形的纤维。
冷却连接162连接到被配置为将冷却流体(例如冷空气流)输送到治疗区域的冷却输送单元202。冷却输送单元202与尖端211连接，该尖端211与皮肤170的表面接触。尖端211被设计以确保在冷却过程中皮肤表面的温度均匀分布或最多为+/-2℃的点到点变化。
图3表示覆盖要治疗的生色团的治疗区域的示例。虚拟网格配置叠加在治疗区域上。网格配置300的示例包括以2x2矩阵排列的四个块303、304、305和306。许多其它网格配置是可能的，诸如1×1、2×1、2×2、3×2、2×3、3×4、3×3等。在块之间，也可以隔开或叠加射束。
预冷却方案可以包括例如在规定的时间(例如10秒)内通过治疗区域施加冷空气流。在预冷却后，冷却机制可以保持活动状态并启动治疗方案。在实施例中，具有正方形截面的激光束与扫描器装置组合使用，以将激光脉冲依次施加到块303、304、305和306。根据实施例，预调节/光治疗方案包括在治疗区域中的块中的每一个上施加预定数量的光脉冲，使得这些块被依次治疗。在另一实施例中，以随机顺序治疗块。
图4示出根据实施例的适于预调节/光治疗方案的一组脉冲的示例。系列400包括被施加于治疗区域内的块303～306中的一个的光脉冲401、402、403、404、405、406和407。在实施例中，所有七个激光脉冲具有相同的功率，并且通过称为矩阵脉冲延迟的均匀脉冲分离时间409分离。在例子中，激光脉冲401的持续时间为150毫秒，并且脉冲组之间的分离为2秒。脉冲系列之间的分离(例如2秒)的目的是允许块中的上覆皮肤和下覆皮肤冷却以防止损伤。在脉冲分离时间期间，激光可以被发送到治疗区域中的其它块，以提高激光的利用效率。
图5示出了根据实施例的适用于如图4所示的预调节/光治疗方案的一组脉冲的皮肤表面温度的示例。系列500或510包括分别由于光脉冲401-407用皮肤块中的一个(例如303)上的皮肤温度传感器128记录的峰值温度501、502、503、504、505、506、507。
图5表示遵循预治疗/光治疗方案的后冷却步骤508。在该步骤中，冷却单元110继续工作一段时间，使得皮肤表面的温度恢复到正确的生理温度(例如37℃)。后冷却时间由计算机121调节和控制，该计算机121通过控制冷却单元111的调节器的动作的控制器122分析由皮肤温度传感器128读取的温度值和由冷却传感器112读取的冷却流体的物理参数。
图6表示利用诸如图4所示的激光脉冲的激光脉冲在本示例中在距离皮肤表面800微米处对靶点生色团计算的温度。
因此，激光脉冲系列的脉冲400在皮肤500的表面上引起峰值温度系列，这在皮肤内引起由七个峰值温度601、602、603、604、605、606和607组成的峰值温度系列600。可以注意到光脉冲401-407、皮肤501-507的表面温度峰值和靶点601-607的温度峰值之间的明显相关性。在图5所示的示例中，通过直接空气冷却对治疗区域进行10秒的预冷却，然后通过激光系统施加光脉冲，该光脉冲具有5.0mm的光束尺寸和正方形轮廓，波长为1726nm，功率为22瓦，持续时间为150毫秒，分离周期为2.1秒，同时冷却处于活动状态。在本示例中，用于预冷却和治疗期间的直接空气冷却传输冷却至-22℃的高速空气柱，从而确定约<H＝600W/m^2K的皮肤和空气之间的热传递系数。
可以根据治疗区域的尺寸、激光的功率分布、身体治疗区域的位置和其它因素例如使用准直透镜调整激光束的精确尺寸。
继续参考图4、图5和图6，随着皮肤表面的温度从峰值501处的约20℃升高到峰值506处的约44℃，相应地，生色团的温度从峰值601处的约55℃升高到峰值606处的约75℃，光脉冲401、402、403、404、405和406基本上引起预调节效应。以这种方式，简单地通过重复施加具有相同特性的光脉冲，预调节和治疗方案被有效地集成，从而消除了对单独预调节系统和不同于系统和光治疗方案的方案的需要。
还应注意，用于预调节目的的光脉冲的数量略高于执行治疗的光脉冲的数量。该特性与现有治疗系统相反，由于难以对于治疗期间疼痛管理平衡预冷却和预调节的影响，该现有治疗系统尝试将预调节所用的时间量减少到最少。由于治疗使用用于预调节的脉冲的相同设置，因此本文描述的系统和方法消除将预调节时间减少到最少的问题。
使患者的不适感最少的特定生色团的靶向光热治疗成功的必要条件包括：
1)确保表皮中的峰值温度低于约55℃并且在任何情况下在45℃与60℃之间。
2)通过平衡治疗脉冲的平均功率和冷却系统的散热防止真皮过热；以及
3)选择性加热靶点生色团，诸如皮脂腺治疗的峰值温度超过55℃。
本文描述的实施例通过更简单的系统和方案实现与现有系统相同的效果。
应注意，根据诸如冷却效率、激光功率、脉冲幅度和脉冲频率的变量，在治疗方案期间施加的脉冲数(N)可以从2个脉冲到约100个脉冲。此外，施加的脉冲数(N)取决于患者的年龄、种族和性别。
或者，光栅扫描过程可以被用于通过治疗区域的连续波激光扫描，而不是将激光脉冲施加到特定块、然后将激光移动到另一块以施加另一激光脉冲。在这种情况下，通过光栅扫描，皮脂腺的温度上升可以计算为皮脂腺大小和射束扫描速度的卷积。
上述治疗方案的好处是，系列的第一脉冲可以作为测量“探针”的功能，以提供关于特定治疗场景的重要信息。
在文献中已知，基于诸如年龄、性别和种族的因素以及在皮肤不同区域之间，组织的参数(诸如表皮厚度和真皮厚度)因个体而异。例如，即使在同一个体中，额头上的皮肤也具有与背部皮肤不同的特性，从而为不同的治疗位置制定不同的治疗参数。在确定特定治疗方案时考虑组织特性的这些变化对激光治疗痤疮具有重要意义。
例如，在痤疮激光治疗中，热操作范围一般与表皮上表面和约55℃的真皮损伤阈值温度有关，并与皮脂腺达到其损伤阈值所需的较低温度极限(约≥75℃)有关。由于不存在用于直接测量由治疗方案瞄准的皮脂腺的温度的方法，因此，皮肤表面温度可以提供皮脂腺(更一般地，靶点)的温度的指示。因此，可以使用提供皮脂腺(更一般地，皮肤内的靶点)的温度与皮肤表面温度之间的对应关系的相关性模型，以适应性地调整治疗方案。给定特定治疗方案的应用，可以通过使用例如关联皮肤表面温度与对皮脂腺(更一般地，靶点)的损伤的分析传热模型，开发相关性模型。本发明中，该相关性模型由计算机121执行，该计算机121实时分析来自皮肤温度传感器128和冷却传感器112的数据。通过有限元计算对其进行处理。包含于该模型中的物理常数(诸如比热、皮肤密度)被输入计算机121的存储器中的数据库中。根据组织的治疗所涉及并且由用户/皮肤病医生选择的部分，这些常数被检索并且适当地包含在相关性模型中。
特别地，考虑皮肤的特定点并基于由激光系统124发射并由光电二极管125测量的电磁辐射功率的值、基于由传感器112测量的冷却流体(例如空气)的温度、压力和速度并且基于由传感器128测量的皮肤的表面温度，通过以下方程确定靶点的温度：
这里，
Q＝H·(Tair-T)
ρ、k、Cp分别为由操作员/皮肤病医生设定的与患者的皮肤上的特定治疗位置(额头、背部、脸颊等)、年龄、性别和种族有关的密度、导热系数和恒压热容；
Q是在已知由光电二极管125测量的激光辐射的功率的情况下作为激光辐射吸收的结果产生的热量，Qbio是在冷却和加热动作之前由传感器128测量的组织的代谢热；
Tair是由传感器112测量的冷却剂的温度，
T是由传感器128测量的温度。
因此，从由传感器128实现的皮肤170的表面的温度测量开始，模型处理要治疗的组织部分的三维轮廓，并将初始温度值分配给其每个点。然后，从由传感器112测量的冷却流体的温度、压力和速度值以及从由传感器128测量的皮肤表面温度值开始，评价冷却流体对表面的影响。
从测量值开始，了解激光辐射的参数，该模型能够供给组织的所有部分的温度。
此外，该模型能够再次基于上述方程及时预测吸收的热量的耗散模式。
因此，在本发明中，由于通过分析通过皮肤温度传感器128和冷却传感器112实时供给的数据的计算机121执行的相关模型，因此用户/皮肤病医生可以通过显示器126知道皮脂腺(更一般地，靶点)的温度。
例如，已知皮脂腺的损伤温度高于75℃。在低于40℃的皮肤表面温度505处，已经确定皮脂腺没有损伤，事实上温度605低于75℃。当皮肤表面温度506在40℃和55℃之间时，皮脂腺有不同程度的损伤，直至其破坏，因为606和607处的温度高于75℃。通过该过程，能够确保表皮和真皮组织没有热损伤。
创新的分析方案可以纳入治疗方法中，以直接确定从表皮的最终温度的测量推断较低激光功率下的治疗的个性化治疗参数，以避免损伤表皮并有效地损伤皮脂腺。以这种方式，治疗方案可以针对个体的特定治疗区域被个性化设置，并且减少可以由特定机器的激光功率的变化以及治疗条件的变化(诸如环境湿度、空气压力和温度)引起的治疗变化。
例如，通过直接测量皮肤501-504的表面温度，在前四个脉冲401-404期间，可以通过使用图5和图6的峰值曲线以高精度预测施加后续脉冲507之后的皮肤的最大表面温度。因此，由于由计算机121执行的相关性方法，我们可以预测何时达到皮脂腺(或更一般地，靶点)的损伤温度。该预测可以被用于通过控制器122修改激光治疗方案128和冷却110的特定参数，以减少施加的脉冲数、调整脉冲的持续时间或修改后续脉冲的激光功率，并在所有皮肤状况(年龄、性别、位置、种族)的情况下达到靶点的损伤温度。该个性化过程大大提高了患者在治疗过程中的舒适度和安全性。
在实施例中，控制器122在由计算机121执行的分析下可以向扫描器205的控制器发送触发信号，从而以最有效的方式引导扫描器以避免例如相邻点之间的热量叠加、修改值的范围或系列模式：303、304，305和306可以变成304、305、303和306；等等。
图7表示示出根据实施例的由计算机121和控制器122执行的用于分析方案的处理的示例的流程图。分析方案在预冷却步骤(701、702和703)以及激光和冷却步骤(704、705、706、707、708和709)和后冷却步骤(710)期间起作用。分析方案假定预冷却期间的皮肤表面的温度分布尽可能均匀(例如+/-2℃)。因此，分析方案假设已知皮肤表面的最高温度和靶点(例如皮脂腺)的损伤阈值温度。此外，还利用计算分析(例如传热的有限元建模)建立了皮肤与靶点(例如皮脂腺)的表面温度之间的相关性模型。
如图7所示，在步骤701中，分析方案700开始对治疗区域施加预冷却。冷却流体的温度和压力由冷却传感器112监测，皮肤的温度由热传感器128监测。然后在步骤702中测量治疗区域中的皮肤的表面温度。如果足够均匀(在可能的实施例中为+/-2℃)，则方案继续到将激光施加到待治疗区域的步骤704。否则，计算机121和控制器122作用于控制器111的冷却单元以获得期望温度的均匀分布。
因此，分析方案700开始施加低功率激光脉冲。由光电二极管125监测的激光的功率应被设置为低于皮肤损伤阈值的值。然后在步骤705中测量治疗区域中的皮肤的表面温度。例如，可以通过使用红外照相机或类似的装置测量温度。然后，决定706是否已经收集了足够的数据以使收集的数据适于由计算机121预先确定的相关性模型。如果对决定706的回答为否，则处理返回到步骤704，此时由控制器122向治疗区域施加不同的较低功率设置的激光脉冲，以收集施加的激光功率和皮肤温度之间的进一步相关性数据。如有必要，控制器122可以通过调节器11的冷却单元改变冷却参数。
如果对决定706的回答为是，则分析方案700继续使所测量的皮肤温度的数据适于在步骤707中建立的相关性模型。随后，在步骤708中，由计算机121确定用于个体的特定治疗区域的激光和冷却系统的参数。它们由控制器122发送到激光器124和冷却系统110。最后，在步骤709中，根据在步骤708中找到的适当的激光和冷却参数修改用于个体的特定治疗区域的确切治疗方案。
可以在实际治疗会话之前，例如，当患者登记预约时或在治疗前会话中时，执行分析方案。由于使用较低的功率，因此可以在不需要局部麻醉的情况下执行分析方案，从而确保在分析步骤中不出现表皮或皮肤损伤。例如，在准备治疗时，熟练的操作员可以快速对各种治疗点进行预测量，并通过皮肤扫描制定个性化的治疗方案。
在为患者和/或皮肤的位置和/或设备建立激光功率和皮肤表面温度之间的关系后，该关系可以被用于持续调整进行中的治疗。
结果表明，激光系统的功率与皮肤表面温度之间的关系是线性的。坡度等级根据执行治疗的区域的类型而变化。因此，对于给定的患者和皮肤的特定部分，能够以低功率值执行一系列治疗，以获得高功率值下的线性外推。低功率值是指不会对患者造成任何类型的损害或疼痛的输送功率水平。自然地，由于上述预测过程，同样在低激光功率下具有本发明特征的反馈系统确保在较高功率下不对生物组织造成损伤。基于在前一治疗位置达到的皮肤温度，可以向皮肤病医生提供调整激光功率和冷却参数的建议，或者，可以为下一治疗位置自动调整设备。
基于以上描述，显然，所描述的方案允许管理落在皮肤病治疗内的参数、与生物组织(不同类型的皮肤、皮肤的不同部分等)、治疗靶点和治疗系统的设置有关的参数的所有变化。
我们的预测方法与环境温度值、平衡条件下皮肤表面温度值、皮肤生理条件(诸如灌注速度或血液温度)以及外部压力的影响无关地起作用，更一般地，与外部环境条件(诸如风速)无关地起作用。
在获取由第一激光脉冲(例如4)生成的表面温度分布801之后，系统根据以下等式对最大温度值802并且优选也对最小值803执行预测：
这两条曲线代表对应于所执行测量的包络线的延续的峰值温度802、803(分别为T0max和T0min)的预测线。
Tmax和Tmin是代表测量温度和预测温度的包络线的曲线。
T1max和T1min表示代表皮肤表面上的第一脉冲的影响的温度值。
T0max和T0min代表作为激光脉冲的影响的皮肤表面温度的增长率。
该系统现在能够预测随后的治疗脉冲，例如，随后的4个脉冲804，使得能够在避免对周围组织的损伤的情况下达到允许对靶点实现热损伤的最大表面温度805。在该预测方案中使用的参数中的每一个是过程参数的函数。因此，通过改变后者，能够控制过程变量的所有变化。具体而言，通过改变激光源的功率，热梯度801线性变化。上述示例是指患者的皮脂腺的损伤和/或痤疮的永久治愈。然而，对本领域技术人员来说明白的是，本发明的设备和方法适用于皮肤病学的所有领域，特别是脱毛。

Claims (6)

1.一种用于治疗患者皮肤下的靶点的系统，包括：
用于向患者皮肤区域发射第一系列激光脉冲的激光设备，其中，所述激光脉冲到达的靶点位于所述皮肤下；
通过冷却流体针对所述皮肤区域的冷却系统；
用于测量所述皮肤区域的第一温度的第一测量传感器；
用于测量所述冷却流体的温度的第二测量传感器；
计算机，从所述第一测量传感器和第二测量传感器接收信号；
所述计算机控制所述激光设备发射具有预定功率、持续时间和间隔的第一系列激光脉冲；
所述第一测量传感器在所述第一系列激光脉冲发射之后测量所述皮肤区域的温度；
所述计算机计算在具有所述预定功率、持续时间和间隔的第二系列脉冲发射之后在所述皮肤区域中达到的预测温度；
其中，所述预测温度是通过关于皮肤温度和靶点温度的相关性模型计算的，所述相关性模型利用所述皮肤的物理常数以便确定何时达到所述靶点的具体损伤温度；
其中，在所述第一系列激光脉冲发射之后，所述计算机通过预测所述皮肤区域的测量温度包络线来计算所述皮肤区域达到的预测温度；以及
其中，所述计算机基于所述皮肤区域达到的所述预测温度的值改变所述系列脉冲的所述预定功率、持续时间和间隔以及/或者所述冷却流体的温度。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计算机计算达到第一预定温度所需的脉冲数。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一预定温度的范围为45℃至60℃。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计算机根据所述皮肤区域的所述第一温度计算放置在距所述皮肤区域预定深度处的靶点的第二温度。
5.根据任一上述权利要求所述的系统，其特征在于，所述计算机计算在具有所述预定功率、持续时间和间隔的第二系列脉冲发射之后所述靶点达到的预测温度。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述计算机基于所述靶点达到的所述预测温度的值改变所述系列脉冲的所述预定功率、持续时间和间隔以及/或者所述冷却流体的温度。
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