CN1169118A - 针对血管目标的近红外选择性光热解 - Google Patents
针对血管目标的近红外选择性光热解 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1169118A CN1169118A CN95196712A CN95196712A CN1169118A CN 1169118 A CN1169118 A CN 1169118A CN 95196712 A CN95196712 A CN 95196712A CN 95196712 A CN95196712 A CN 95196712A CN 1169118 A CN1169118 A CN 1169118A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- pulse
- blood vessel
- infrared light
- wavelength
- 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.)
- Granted
Links
- 230000002792 vascular Effects 0.000 title description 2
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 claims description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 5
- 210000002615 epidermis Anatomy 0.000 claims description 5
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 4
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 abstract description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 2
- 206010004950 Birth mark Diseases 0.000 abstract 1
- 206010067193 Naevus flammeus Diseases 0.000 abstract 1
- 208000006787 Port-Wine Stain Diseases 0.000 abstract 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 abstract 1
- 208000002026 familial multiple nevi flammei Diseases 0.000 abstract 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 17
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 10
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 9
- INGWEZCOABYORO-UHFFFAOYSA-N 2-(furan-2-yl)-7-methyl-1h-1,8-naphthyridin-4-one Chemical compound N=1C2=NC(C)=CC=C2C(O)=CC=1C1=CC=CO1 INGWEZCOABYORO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 8
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 8
- 210000002752 melanocyte Anatomy 0.000 description 8
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 5
- 108010002255 deoxyhemoglobin Proteins 0.000 description 5
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 5
- 206010018823 Haemangioma of skin Diseases 0.000 description 4
- 108010064719 Oxyhemoglobins Proteins 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 4
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 4
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- BPYKTIZUTYGOLE-IFADSCNNSA-N Bilirubin Chemical compound N1C(=O)C(C)=C(C=C)\C1=C\C1=C(C)C(CCC(O)=O)=C(CC2=C(C(C)=C(\C=C/3C(=C(C=C)C(=O)N\3)C)N2)CCC(O)=O)N1 BPYKTIZUTYGOLE-IFADSCNNSA-N 0.000 description 2
- 208000032843 Hemorrhage Diseases 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000009514 concussion Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 210000005081 epithelial layer Anatomy 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 210000003677 hemocyte Anatomy 0.000 description 2
- 229940000351 hemocyte Drugs 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 238000013532 laser treatment Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000019612 pigmentation Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- 206010043189 Telangiectasia Diseases 0.000 description 1
- 208000003728 Vulvodynia Diseases 0.000 description 1
- 206010069055 Vulvovaginal pain Diseases 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000036770 blood supply Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 201000011066 hemangioma Diseases 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 231100000241 scar Toxicity 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 208000009056 telangiectasis Diseases 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
- A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
- A61B18/22—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser the beam being directed along or through a flexible conduit, e.g. an optical fibre; Couplings or hand-pieces therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
- A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
- A61B18/203—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser applying laser energy to the outside of the body
-
- 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
- A61N5/067—Radiation therapy using light using laser 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
- A61B2017/00132—Setting operation time of a device
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B2017/00743—Type of operation; Specification of treatment sites
- A61B2017/00747—Dermatology
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00315—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for treatment of particular body parts
- A61B2018/00452—Skin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00315—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for treatment of particular body parts
- A61B2018/00452—Skin
- A61B2018/00458—Deeper parts of the skin, e.g. treatment of vascular disorders or port wine stains
-
- 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
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Abstract
本发明涉及利用近红外选择性光热解治疗扩张性血管，例如红色胎记的血管、腿部血管、或引起牛皮癣的血管等。由于近红外光的穿透力较强，所以本技术更为适合用于对较深层血管的处理。因此，在表皮/上皮以下的血管可以被处理。近红外的定义是波长为700～1200nm。对大多数人来讲，优选的光为接近760nm处、或在980～990nm之间。
Description
本发明的背景技术
血管创伤，包括放大或膨胀的血管、色素沉积的创伤、以及文身等都已经被用激光成功地治疗多年了。在称作选择性光热解的方法中，目标组织、创伤组织、文身的色素颗粒、以及周围的组织都一起被激光辐射。然而，所选择的激光的波长是要使激光的能量被目标组织所吸收。这种由倾向性的吸收所造成局部的加热，会导致对组织的破坏。
在血管创伤，例如，红色胎记中，在膨胀的血管中，红血细胞的血红蛋白就是激光的吸收剂，也就是色素团。这些细胞吸收激光的能量，并以热的形式将该能量向周围血管传递。如果具有足够的能量并且传递发生的很快，则周围血管的温度就会升高到使其蛋白质变性的温度。血管变性的温度的热通量，即每平方厘米的焦耳量，是在所吸收的能量的大部分被扩散到血管以外之前，使血管内的目标物的温度升高到约70℃的焦耳量。因此，必须对该热通量进行限制，防止周围组织的变性。
然而，仅仅对热通量的简单选择是不够的。同时还要对激光的强度和脉冲进行控制，使得在处理的期间内，向周围组织的扩散达到最小，防止局部蒸发。最好防止沸腾和蒸发的发生，因为它们会导致创伤周围组织的机械性而非化学性的损伤，从而提高创伤周围组织的受伤和出血。这些限制就要求在较低强度时，脉冲的周期应该长一些，以防止蒸发。但是，如果色素团是创伤血管中的血细胞血红蛋白时，情况就更为复杂了，因为血管比血细胞大一个数量级。辐射必须以较低的强度进行才可以不使较小的细胞被蒸发，并能够以足够长的时间对血管加热，使其热扩散达到其变性点，而又对周围组织造成的损伤为最小。
激发染料激光的脉冲比较长的闪灯已经被用来作为光源。这些激光具有选择性光热解所需要的高光谱亮度，而且可以被变为血红蛋白的α吸收带。色素团以及血管中的红血细胞对在577～585nm之间的有色光的吸收，比周围组织中的黑素的吸收更好。
本发明概述
以常规闪灯激发的染料激光进行的选择性光热解得到的不是最理想的结果。测量结构的保持热的能力的是热缓解常数。对血管而言，该常数是毫秒级的，血红细胞的热缓解常数是微秒级的。比血红细胞的热缓解常数更长的脉冲期间，会使热量被扩散到周围血管；与血管的热缓解常数相等或更小的脉冲期间，可以使热被局限在血管中，防止对周围组织的损害。事实上，根据理论计算，最佳光的脉冲应该等于血管的热缓解常数。比较大的血管，即大于30微米的血管，应该用脉冲期为0.5毫秒或更长的光来处理。然而，商业上可获得的染料激光的脉冲期为约0.5毫秒或更短。由于血管的热缓解常数随着其直径的增加而加大，这些染料激光对较大血管的实用性就迅速消失。其结果是，在选择性光热解的处理中，很多情况下都要使用比最佳热通量更高的热通量来弥补脉冲期的不足。这样，就造成临时的过量色素沉积，而不是出血。
另外，常规光的频率进一步限制了光热解的效率。化学物质的最佳吸收特性的描述参数是克分子消光系数，该系数对黑素和血红蛋白来讲，在577～585nm之间都是0.2。这就限制了光的有效穿透深度，例如，限制了可以被处理的血管的深度在白种人的皮肤下不能超过0.5mm。而这个深度是在表皮/上皮层以上的。
总之，常规的染料激光处理技术对处理位于表皮/上皮层交界以上的且直径在30微米以下的血管的创伤是十分有效的。但是，它的缺点是无法合适地对较大血管进行加热，无法到达较深层的血管，由于对光的吸收，使其穿透性被限制。这些都是十分重大的缺陷，因为深层较大血管的严重损伤是随时可见的严重情况的皮肤特征。
电磁波的近红外部分，即在本文中所指定的大约700～1400nm部分，提供了在黑素和血红蛋白吸收之间的有利吸收比区间。但是，使用这些波长对血管进行的治疗却被极大地忽视了，没有把其作为577～585nm的的替代方法，其原因是在此区间内的血红蛋白吸收特性不佳。这种结论没有认识到获得选择性的主要因素是血红蛋白及黑素的吸收比率，而不是净吸收量。此外，在处理深度血管时，较差的吸收特性对于激光整体的穿透性是有利的。
根据以上所述，本发明的一个方面是涉及利用近红外辐射对血管目标进行选择性光热解处理。
在本发明的具体实施例中，这一技术被用于处理非膨胀性和膨胀性血管，例如，红色胎记的血管。但是，本发明还包括处理腿部血管及牛皮癣的血管。根据近红外光的较强穿透力，本技术更为适合用于较深层的血管。因此，可以对表皮/上皮交接层以下的血管进行处理。
在具体实施例中，可以使用不同的一些波长范围。一般而言，近红外光的范围是700～1400nm，其上限是被水的吸收所限定的。更具体而言，其波长范围可以被限制在750～780nm。最佳颜色在760nm。此外，980～990nm的范围也是有效的。
激光优选翠绿宝石、钛蓝宝石、镀铬氟化物、或半导体二极管产生的激光，通过向患者传送激光光导纤维系统送达到患者。
根据本发明的另一方面，本发明涉及治疗血管目标的近红外选择性光热解设备。该设备包括激光系统，产生脉冲期大于0.2毫秒的近红外激光，以及将激光传送给患者的传递系统。
在具体实施例中，激光系统包括翠绿宝石、钛蓝宝石、镀铬氟化物、或半导体二极管类型的激光。如果所选择的激光装置无法单个产生合适的激光，则可以结合数个二极管激光的脉冲。当单个的激光装置的脉冲具有局限性时，则多倍的激光产生有效的长脉冲激光。因此，当单个二极管激光装置仅产生0.5毫秒的脉冲时，利用多倍效应，可以获得1～10毫秒的脉冲。将同时产生的光束结合起来可以获得提高了的有效能量。
根据本发明的另一方面，本发明涉及对血管目标的治疗方法。该方法包括用近红外激光照射该目标。该激光的脉冲被控制在与该目标的热缓解常数基本相等的范围内。该近红外激光的波长的范围为700～1400nm。
本发明的上述和其它特征，包括各种机构的细节、部件的结合以及其它优点等，将根据附图和权利要求书给予更为详细的描述。应该理解的是，本发明的方法和设备都是通过举例说明的，而不是对本发明的限制。本发明的原则和特点可以在不离开本发明的范围之内有很多种不同的变型。
附图的简要说明
在附图中，各个编号代表同一部件。各个附图不一定完全符合比例，重点是为了说明本发明的原则。
图1是使用单一激光的近红外选择性光热解装置的图示说明。
图2是氧合血红蛋白HbO2(实线)、脱氧血红蛋白Hb(虚线)、胆红素(断开线)、以及DOPA-黑素(明显的指数降低实线)的克分子消光系数对波长的纳米图。
图3是使用多个激光二极管或二极管阵列的本发明的近红外选择性光热解装置的图示说明。
图4是各个闪灯激发水平的TiS激光输出对时间的曲线，表示缓解震荡不是长脉冲期的因素。本发明的详细描述
参见附图，图1是根据本发明的原则所构建的近红外选择性光热解装置100。该装置100的基本形式与现有技术相似，不同之处是该装置包括产生电磁波的近红外区光波的发射源。更为完全的是，激光系统110产生近红外光束B，即700～1400nm的范围的激光。该光束B被整合到传递系统120，例如，单一光导纤维，传递到患者的皮肤50。由于该光束B是在近红外区的光束，所以它可以基本穿过上皮/表皮交界55来治疗其下面的血管目标60。该目标可以是红色胎记、血管瘤、毛细血管扩张、自发性vulvodynia，腿部静脉，以及对牛皮癣的供血等中的任何一种。另外，还可以是年龄或日晒造成的血管扭曲、或伤疤组织的血管。
光束B的脉冲期与目标血管的热缓解常数相对应。一般，该脉冲期应该大于0.2毫秒。对于直径为30微米或更大的血管，例如在成年患者的红色胎记中，脉冲期应该最好大于0.2毫秒，通常为0.5毫秒，如果血管的直径大于100微米，则应该选择1毫秒～10毫秒之间的脉冲期。
参见图2，在近红外区内，有几个特定范围对于治疗血管损伤非常有效(由于黑素的分子量的确定不准确，所表示的光波是对1.5mg％的DOPA-黑素的在0～1.5标尺上的光密度值)。图2是克分子消光系数对波长的纳米图。
对于女性白人的皮肤而言，可以接受程度的选择性，是血红蛋白与黑素的克分子消光系数比率至少为0.05。脱氧血红蛋白(Hb)与氧合血红蛋白(HbO2)的吸收对黑素的吸收(DOPA-黑素)的比率在700～1200nm之间以0.05或更大为好。如果脱氧血红蛋白Hb是特定的目标，则激光光束B的波长可以在700～1000nm之间。脱氧血红蛋白的吸收峰在750～780nm之间，最佳的比率在大约760nm。
在近红外区的总吸收比在常规区577～585nm时为少。因此，治疗扩张性血管所需要的光束B的通量比常规较短波长的通量要大。因此，通常光束B的通量为2～20J/cm2。
激光系统110可以包括数个可以产生约760nm的近红外激光的装置。例如，翠绿宝石在720～790nm内是可调节的。可调节的钛蓝宝石(TiS)产生720～950nm的激光。由于这两种激光的产生技术比较成熟，所以他们是最为优选的候选激光。另外，除了半导体二极管激光之外，其他的可调节镀铬氟化物激光，例如LiCaAlF6、LiCaGaF6、LiSrAlF6、和LiSrGaF6等都是潜在的候选激光。
翠绿宝石激光特别适合选择性光热解，因为其可以产生3～10毫秒脉冲的激光。该脉冲期特别适宜治疗100微米或更大直径的血管，而这些血管是现有技术无法治疗的。然而，这些激光表现出了在称作正常操作方式中的非常难以处理的行为。其原因是缓解震荡。
半导体二极管激光不把能量储存在亚稳定上激光水平，所以不表现非常难以处理的行为。然而，单个激光源的输出太低，无法达到治疗大部分血管所需要的通量。实际使用二极管激光时，需要将多个激光源的光束结合起来才能产生所需要的大于100瓦的输出。图3给出了这样的一个实施方案，其中，从激光系统205产生的3个二极管激光210、212、214的光束被合并为一束，并被导入传递系统220。二极管激光210、212、214，或者TiS激光由同步器230来协调控制它们各自的产生时间。此外，如果需要更多的能量，则可以将二极管210、212、214分别用另外的二极管阵列来替换。无论是哪种情况，传递系统220优选液体核心柔性光导，而不是单一玻璃光导纤维。液体核心光导具有较大的开孔，一般为5mm，并且还保持着柔韧性。因此，从几个二极管激光或几个阵列来的光束被导向并聚焦于液体光导，极大地简化了从激光二极管到含有目标血管的皮肤之间的传递光学装置。
将许多二极管激光结合起来的另一种装置揭示于题为“FaultTolerant Optical System Using Diode Laser Array”的美国专利申请第08/163,160号，本发明的发明人是该专利申请的共同发明人，该申请在此引述而合并于本申请。该装置使用校正微光学配合以使二维二极管阵列带有掩蔽的产生的二维阵列准直管微透镜和质量产生的转变装置。
TiS激光是另一种可用的激光。在测试过程中，这些激光产生1～5毫秒的脉冲，并且没有表现出闪灯激发固态激光系统所特有的难以处理的行为。大多数固态激光的上态寿命为约100μ秒。而对TiS激光来讲，该寿命仅为3μ秒。其结果是，如果TiS激光介质被过分激励，就如染料激光被激励的情况一样，则上态成为饱和，在经过大约2～3μ秒后就无法储存任何更多的能量。这就会中和大多数张弛振荡脉冲。例如，图4所示，闪灯激发的4种不同能级为2000、1800、1600、和1400 V.D.C.。所得到的脉冲宽度为2～3毫秒，没有显示出很强的张弛振荡脉冲特征。然而，由于热透镜效应，该脉冲会被限制为约3毫秒的脉冲期。
如果单个的TiS激光不能够产生所需要的脉冲期，则图3中的激光系统110就可以按照1994年10月26日申请的题为“UltraLong Pulse Dye Laser for Treatment of Ectatic Vessels and MethodTherefor”的美国专利申请第08/329,195号所述将数个激光的输出总和起来，本发明人是该申请的共同发明人，该专利申请通过在此引述而合并于本文。具体而言，图3中的同步器230按次序启动二极管激光或TiS激光210-214，从而产生有效的脉冲期。另外，为了获得有效的输出，同步器230可以同时启动激光210-214的全体或其中的一部分。
脱氧血红蛋白HbO2可以为具体的目标，它的有效吸收范围在800～1200nm。最佳的吸收在980～990nm。在此，氧合血红蛋白HbO2的克分子消光系数达到峰值，并且氧合血红蛋白对黑素的系数比率实际上超过0.1。这是二极管激光治疗的理想区域。50瓦的光导纤维偶连的连续波二极管激光已经被充分发展出来并商业化了。这些当前的二极管激光阵列可以产生100瓦的半连续形式的激光波。这些形式的激光的脉冲期一般为400μ秒。因此，在治疗较大的血管时，使用上述的多倍二极管激光阵列就是必要的。
本发明已经被用最佳实施方案的形式进行了描述，但是，本领域的技术人员应该理解的是，在不离开本发明的实质精神和权利要求书的范围的条件下，本发明还可以有多种的变型。
Claims (36)
1.用于治疗血管目标的近红外选择性光热解方法。
2.一种治疗血管目标的选择性光热解方法，该方法包括：
产生近红外光脉冲；以及
用该光脉冲照射患者的组织以选择性地影响在该组织中的
血管目标。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中还进一步包括选定膨胀血管进行治疗。
4.根据上述任何一项权利要求所述的方法，还包括产生脉冲期大于0.2毫秒的近红外光脉冲。
5.根据上述任何一项权利要求所述的方法，还包括产生脉冲期为1～50毫秒的近红外光脉冲。
6.根据上述任何一项权利要求所述的方法，还包括产生波长为约700～1400nm的近红外光脉冲。
7.根据上述任何一项权利要求所述的方法，还包括产生波长为约700～1000nm的近红外光脉冲。
8.根据上述任何一项权利要求所述的方法，还包括产生波长为约750～780nm的近红外光脉冲。
9.根据上述任何一项权利要求所述的方法，还包括产生波长为约760nm的近红外光脉冲。
10.根据权利要求1～5中任何一项所述的方法，还包括产生波长为约800～1200nm的近红外光脉冲。
11.根据权利要求1～5中任何一项所述的方法，还包括产生波长为约980～990nm的近红外光脉冲。
12.根据上述权利要求中任何一项所述的方法，还包括对准上皮/表皮交界以下的血管。
13.根据上述权利要求中任何一项所述的方法，还包括以翠绿宝石激光产生近红外光脉冲。
14.根据权利要求1～12中任何一项所述的方法，还包括以钛蓝宝石激光产生近红外光脉冲。
15.根据权利要求1～12中任何一项所述的方法，还包括以镀铬氟化物激光产生近红外光脉冲。
16.根据权利要求1～12中任何一项所述的方法，还包括以半导体二极管激光产生近红外光脉冲。
17.根据上述权利要求中任何一项所述的方法，还包括用光导纤维传递系统将近红外光脉冲传递给患者。
18.一种用于治疗血管目标的近红外选择性光热解装置，该装置包括：
产生脉冲期大于0.2毫秒的近红外激光脉冲的激光系统；以
及
将该激光脉冲传递到患者的血管目标的传递系统。
19.根据权利要求18所述的装置，其中所述的血管目标包括膨胀的血管。
20.根据权利要求18或19所述的装置，其中所述的激光脉冲的波长为约700～1400nm。
21.根据权利要求18或19所述的装置，其中所述的激光脉冲的波长为约700～1000nm。
22.根据权利要求18或19所述的装置，其中所述的激光脉冲的波长为约750～780nm。
23.根据权利要求18或19所述的装置，其中所述的激光脉冲的波长为约760nm。
24.根据权利要求18或19所述的装置，其中所述的激光脉冲的波长为约800～1200nm。
25.根据权利要求18或19所述的装置，其中所述的激光脉冲的波长为约980～990nm。
26.根据权利要求18或19所述的装置，其中所述的激光系统包括翠绿宝石激光。
27.根据权利要求18或19所述的装置，其中所述的激光系统包括钛蓝宝石激光。
28.根据权利要求18或19所述的装置，其中所述的激光系统包括镀铬氟化物激光。
29.根据权利要求18或19所述的装置，其中所述的激光系统包括半导体二极管激光。
30.根据权利要求18～29中任何一项所述的装置，其中所述的激光系统包括多个激光。
31.根据权利要求18～30中任何一项所述的装置，其中所述的传递系统包括将激光合并与传递的光导纤维。
32.根据权利要求18～31中任何一项所述的装置，其中所述的激光系统将激光多倍化。
33.根据权利要求18～32中任何一项所述的装置，其中所述的多倍化的激光的脉冲期为1～10微妙。
34.根据权利要求18～33中任何一项所述的装置，其中所述的激光系统同时启动多个激光以提高有效输出水平。
35.一种治疗血管结构的方法，包括：
用近红外光脉冲照射该血管结构；以及
控制光脉冲期与血管结构的热缓解时间相当。
36.根据权利要求35所述的方法，其中所述的激光脉冲的波长为约700～1400nm。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US35356594A | 1994-12-09 | 1994-12-09 | |
| US08/353,565 | 1994-12-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1169118A true CN1169118A (zh) | 1997-12-31 |
| CN1070714C CN1070714C (zh) | 2001-09-12 |
Family
ID=23389679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN95196712A Expired - Fee Related CN1070714C (zh) | 1994-12-09 | 1995-12-08 | 针对血管目标的近红外选择性光热解 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5749868A (zh) |
| EP (1) | EP0843577A1 (zh) |
| JP (1) | JPH10510189A (zh) |
| CN (1) | CN1070714C (zh) |
| CA (1) | CA2206039A1 (zh) |
| IL (1) | IL116308A (zh) |
| TW (1) | TW358746B (zh) |
| WO (1) | WO1996017656A1 (zh) |
| ZA (1) | ZA9510436B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102120061A (zh) * | 2010-01-07 | 2011-07-13 | 蒋徳林 | 近红外疼痛和肝病生物脉动治疗仪 |
| CN102580253A (zh) * | 2011-01-10 | 2012-07-18 | 蒋德林 | 近红外线生物脉动治疗仪 |
| CN105561479A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-05-11 | 苏州星烁纳米科技有限公司 | 量子点应用于理疗、保健以及美容 |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040000316A1 (en) * | 1996-01-05 | 2004-01-01 | Knowlton Edward W. | Methods for creating tissue effect utilizing electromagnetic energy and a reverse thermal gradient |
| US7473251B2 (en) * | 1996-01-05 | 2009-01-06 | Thermage, Inc. | Methods for creating tissue effect utilizing electromagnetic energy and a reverse thermal gradient |
| US7452358B2 (en) * | 1996-01-05 | 2008-11-18 | Thermage, Inc. | RF electrode assembly for handpiece |
| US7141049B2 (en) * | 1999-03-09 | 2006-11-28 | Thermage, Inc. | Handpiece for treatment of tissue |
| US7267675B2 (en) * | 1996-01-05 | 2007-09-11 | Thermage, Inc. | RF device with thermo-electric cooler |
| US7115123B2 (en) * | 1996-01-05 | 2006-10-03 | Thermage, Inc. | Handpiece with electrode and non-volatile memory |
| IL126475A0 (en) * | 1996-04-09 | 1999-08-17 | Cynosure Inc | Alexandrite laser system for treatment of dermatological specimens |
| US6547781B1 (en) * | 1996-04-09 | 2003-04-15 | Cynsure, Inc. | Ultra-long flashlamp-excited pulse dye laser for therapy and method therefor |
| GB9618051D0 (en) * | 1996-08-29 | 1996-10-09 | Sls Wales Ltd | Wrinkle removal |
| DE19653338A1 (de) * | 1996-12-20 | 1998-07-02 | Warnke Unit Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Bestrahlen von biologischem Gewebe |
| US5984915A (en) * | 1997-10-08 | 1999-11-16 | Trimedyne, Inc. | Percutaneous laser treatment |
| US6077294A (en) | 1998-06-11 | 2000-06-20 | Cynosure, Inc. | Method for non-invasive wrinkle removal and skin treatment |
| US6240925B1 (en) | 1999-03-23 | 2001-06-05 | Cynosure, Inc. | Photothermal vascular targeting with bioreductive agents |
| JP2005512671A (ja) * | 1999-06-30 | 2005-05-12 | サーメイジ インコーポレイテッド | 流体投与器械 |
| US6355054B1 (en) | 1999-11-05 | 2002-03-12 | Ceramoptec Industries, Inc. | Laser system for improved transbarrier therapeutic radiation delivery |
| EP1237626A1 (en) * | 1999-12-02 | 2002-09-11 | Radiancy Inc. | Selective photothermolysis |
| US6471716B1 (en) | 2000-07-11 | 2002-10-29 | Joseph P. Pecukonis | Low level light therapy method and apparatus with improved wavelength, temperature and voltage control |
| GB2370229A (en) * | 2000-12-22 | 2002-06-26 | Icn Photonics Ltd | Light delivery system for improving the appearance of skin |
| US7018396B2 (en) * | 2001-08-07 | 2006-03-28 | New England Medical Center Hospitals, Inc. | Method of treating acne |
| US20040260210A1 (en) * | 2003-06-23 | 2004-12-23 | Engii (2001) Ltd. | System and method for face and body treatment |
| US20040260209A1 (en) * | 2003-06-23 | 2004-12-23 | Engli (2001) Ltd. | System and method for face and body treatment |
| KR20050026404A (ko) | 2002-06-19 | 2005-03-15 | 팔로마 메디칼 테크놀로지스, 인코포레이티드 | 깊이로 조직을 광열 치료하기 위한 방법 및 장치 |
| DE102004055412A1 (de) * | 2004-11-12 | 2006-05-18 | Asclepion Laser Technologies Gmbh | Gefäßapplikator |
| US7856985B2 (en) | 2005-04-22 | 2010-12-28 | Cynosure, Inc. | Method of treatment body tissue using a non-uniform laser beam |
| US7891362B2 (en) * | 2005-12-23 | 2011-02-22 | Candela Corporation | Methods for treating pigmentary and vascular abnormalities in a dermal region |
| WO2007109136A2 (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Light Dimensions, Inc. | Light-based enhancing apparatuses and methods of use |
| US8246611B2 (en) * | 2006-06-14 | 2012-08-21 | Candela Corporation | Treatment of skin by spatial modulation of thermal heating |
| US7586957B2 (en) | 2006-08-02 | 2009-09-08 | Cynosure, Inc | Picosecond laser apparatus and methods for its operation and use |
| US20090275928A1 (en) * | 2008-05-01 | 2009-11-05 | Solomon Mark P | Suture-less laser blepharoplasty with skin tightening |
| WO2013158299A1 (en) | 2012-04-18 | 2013-10-24 | Cynosure, Inc. | Picosecond laser apparatus and methods for treating target tissues with same |
| EP3751684A1 (en) | 2013-03-15 | 2020-12-16 | Cynosure, Inc. | Picosecond optical radiation systems and methods of use |
| US11896823B2 (en) | 2017-04-04 | 2024-02-13 | Btl Healthcare Technologies A.S. | Method and device for pelvic floor tissue treatment |
| CA3092248A1 (en) | 2018-02-26 | 2019-08-29 | Mirko Mirkov | Q-switched cavity dumped sub-nanosecond laser |
| WO2020222810A1 (en) * | 2019-04-30 | 2020-11-05 | Candela Corrporation | Pigment treatment system and methods of use thereof |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4122853A (en) * | 1977-03-14 | 1978-10-31 | Spectra-Med | Infrared laser photocautery device |
| DE3577026D1 (de) * | 1984-10-25 | 1990-05-10 | Candela Laser Corp | Abstimmbarer langpulsfarbstofflaser. |
| US4791927A (en) * | 1985-12-26 | 1988-12-20 | Allied Corporation | Dual-wavelength laser scalpel background of the invention |
| WO1989011828A1 (fr) * | 1988-06-04 | 1989-12-14 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Instrumentation pour interventions intravasculaires au laser |
| EP0368512A3 (en) * | 1988-11-10 | 1990-08-08 | Premier Laser Systems, Inc. | Multiwavelength medical laser system |
| US5006293A (en) * | 1989-02-02 | 1991-04-09 | Owens-Corning Fiberglas Corporation | Process for forming flat plate ballistic resistant materials |
| US5009658A (en) * | 1989-04-14 | 1991-04-23 | Karl Storz Endoscopy-America, Inc. | Dual frequency laser lithotripter |
| US5057104A (en) * | 1989-05-30 | 1991-10-15 | Cyrus Chess | Method and apparatus for treating cutaneous vascular lesions |
| JPH05505737A (ja) * | 1990-03-14 | 1993-08-26 | キャンデラ・コーポレーション | パルス照射を利用した色素沈着した損傷を治療する装置及び方法 |
| US5071416A (en) * | 1990-05-02 | 1991-12-10 | Metalaser Technologies, Inc. | Method of and apparatus for laser-assisted therapy |
| GB9011998D0 (en) * | 1990-05-30 | 1990-07-18 | Omega Universal Tech Ltd | A device and method for laser photothermotherapy |
| US5312396A (en) * | 1990-09-06 | 1994-05-17 | Massachusetts Institute Of Technology | Pulsed laser system for the surgical removal of tissue |
| US5354324A (en) * | 1990-10-18 | 1994-10-11 | The General Hospital Corporation | Laser induced platelet inhibition |
| US5217455A (en) * | 1991-08-12 | 1993-06-08 | Tan Oon T | Laser treatment method for removing pigmentations, lesions, and abnormalities from the skin of a living human |
| US5344418A (en) * | 1991-12-12 | 1994-09-06 | Shahriar Ghaffari | Optical system for treatment of vascular lesions |
| US5405368A (en) * | 1992-10-20 | 1995-04-11 | Esc Inc. | Method and apparatus for therapeutic electromagnetic treatment |
| US5287380A (en) * | 1993-02-19 | 1994-02-15 | Candela Laser Corporation | Method and apparatus for generating long output pulses from flashlamp-excited lasers |
| GB9325109D0 (en) * | 1993-12-08 | 1994-02-09 | Sls Wales Ltd | Depilation |
| US5558667A (en) * | 1994-12-14 | 1996-09-24 | Coherent, Inc. | Method and apparatus for treating vascular lesions |
-
1995
- 1995-12-08 CN CN95196712A patent/CN1070714C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-08 IL IL11630895A patent/IL116308A/en not_active IP Right Cessation
- 1995-12-08 CA CA002206039A patent/CA2206039A1/en not_active Abandoned
- 1995-12-08 EP EP95944102A patent/EP0843577A1/en not_active Withdrawn
- 1995-12-08 ZA ZA9510436A patent/ZA9510436B/xx unknown
- 1995-12-08 TW TW084113095A patent/TW358746B/zh active
- 1995-12-08 WO PCT/US1995/016243 patent/WO1996017656A1/en not_active Application Discontinuation
- 1995-12-08 JP JP8517830A patent/JPH10510189A/ja active Pending
-
1996
- 1996-09-26 US US08/720,267 patent/US5749868A/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-01-13 US US09/006,108 patent/US20020058930A1/en not_active Abandoned
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102120061A (zh) * | 2010-01-07 | 2011-07-13 | 蒋徳林 | 近红外疼痛和肝病生物脉动治疗仪 |
| CN102580253A (zh) * | 2011-01-10 | 2012-07-18 | 蒋德林 | 近红外线生物脉动治疗仪 |
| CN105561479A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-05-11 | 苏州星烁纳米科技有限公司 | 量子点应用于理疗、保健以及美容 |
| CN105561479B (zh) * | 2015-12-01 | 2017-11-21 | 苏州星烁纳米科技有限公司 | 量子点应用于理疗、保健以及美容 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0843577A1 (en) | 1998-05-27 |
| IL116308A (en) | 2001-04-30 |
| WO1996017656A1 (en) | 1996-06-13 |
| US5749868A (en) | 1998-05-12 |
| CN1070714C (zh) | 2001-09-12 |
| US20020058930A1 (en) | 2002-05-16 |
| JPH10510189A (ja) | 1998-10-06 |
| CA2206039A1 (en) | 1996-06-13 |
| ZA9510436B (en) | 1996-06-14 |
| IL116308A0 (en) | 1996-03-31 |
| TW358746B (en) | 1999-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1070714C (zh) | 针对血管目标的近红外选择性光热解 | |
| US6632218B1 (en) | Alexandrite laser system for hair removal and method therefor | |
| EP1899010B1 (en) | Systems for laser treatment using non-uniform output beam | |
| US9486285B2 (en) | Treatment of skin by spatial modulation of thermal heating | |
| CN1342058A (zh) | 用脉冲激光减少皮肤皱纹 | |
| JP4691547B2 (ja) | 皮膚科学上の被検物を処置するためのアレキサンドライトレーザシステム | |
| Hsia et al. | Treatment of leg telangiectasia using a long‐pulse dye laser at 595 nm | |
| US3693623A (en) | Photocoagulation means and method for depilation | |
| US20060084953A1 (en) | Multibeam laser for skin treatment | |
| CN105530886A (zh) | 用于治疗真皮黄褐斑的方法和设备 | |
| JP2010012268A (ja) | 侵襲型二波長レーザ鍼 | |
| Pratesi | Diode lasers in photomedicine | |
| US20050222648A1 (en) | Therapeutic treatment device with incoherent and coherent light sources | |
| Reid et al. | Treatment of portwine stains using the pulsed dye laser | |
| Itzkan et al. | Established Dermascan treatment parameters using cherry angiomas as a model | |
| Childs et al. | Optimization of a Laser Diode for Permanent Hair Reduction | |
| Childs et al. | Optimum Spectrum and Pulse Shape for Vascular Lesion Treatment: The Science Behind MaxG | |
| Nelson | Laser in Plastic Surgery and Dermatology | |
| WAKAMATSU et al. | A COMPARISON BETWEEN ARGON LASER AND DYE LASER IRRADIATION TREATMENT OF PORTWINE STAINS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: WD Ref document number: 1005935 Country of ref document: HK |