DE60126678T2

DE60126678T2 - Therapeutische behandlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60126678T2
Application number: DE60126678T
Authority: DE
Inventors: Henning Jan SIMONSEN; Peter Bjerring
Original assignee: Cyden Ltd
Current assignee: Cyden Ltd
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2021-12-01
Also published as: US20040087889A1; EA200301076A1; CA2443055A1; DK1381429T3; EP1381429A1; DE60126678D1; EA006376B1; US20070239234A1; ATE353692T1; EP1381429B1; WO2002078786A1; ES2282202T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine therapeutische Behandlungsvorrichtung, insbesondere zur Behandlung von Hautstörungen, wie Entfernung von unerwünschten Haaren, Entfärben, Glätten von Falten.
Hintergrund der Erfindung
Es ist im Stand der Technik bekannt, elektromagnetische Strahlung in medizinischen Anwendungen für therapeutische Verwendungen, wie die Behandlung von Hautstörungen, zu verwenden. Beispielsweise beschreibt das US-Patent Nr. 4,298,005 von Mutzhas eine kontinuierliche Ultraviolettlampe mit kosmetischen, photobiologischen und photochemischen Anwendungen. Eine Behandlung, basierend auf der Verwendung des UV-Bereichs des Spektrums und dessen photochemische Wechselwirkung mit der Haut wird beschrieben. Die an die Haut freigesetzte Leistung unter Verwendung der Mutzhas-Lampe wird als 150 W/m² beschrieben, was keine signifikante Wirkung auf die Hauttemperatur hat.
Zusätzlich zur Behandlung im Stand der Technik, die UV-Licht einbezieht, wurden Laser für dermatologische Verfahren verwendet, einschließlich Argonlaser, CO₂-Laser, Nd(Yag)-Laser, Cooper-Dampflaser, Rubinlaser und Farbstofflaser. Beispielsweise beschreibt das US-Patent Nr. 4,829,262 von Furumoto ein Verfahren zur Konstruktion eines Farbstofflasers, der in dermatologischen Anwendungen verwendet wird. Zwei Hautzustände, die durch Laserbestrahlung behandelt werden können, sind äußere Hautirregularitäten, wie lokale Unterschiede in der Pigmentierung oder der Struktur der Haut und vaskuläre Störungen, die tiefer unter der Haut liegen, die eine Vielzahl von Hauptabnormitäten hervorrufen, einschließlich Feuermale, Teleangiektasie, Beinvenen und Kirsch- und Spinnenangiome. Die Laserbehandlung dieser Hautstörungen umfasst im Allgemeinen eine lokale Erhitzung des Behandlungsbereichs durch Absorption von Laserstrahlung. Eine Erwärmung der Haut ändert oder korrigiert die Hautstörung und verursacht vollständiges oder teilweises Verschwinden der Hautabnormität.
Bestimmte äußere Störungen, wie pigmentierte Läsionen, können ebenfalls durch sehr schnelles Erwärmen der Haut auf eine genügend hohe Temperatur behandelt werden, um Teile der Haut zu verdampfen.
Tiefer liegende vaskuläre Störungen werden typischerweise durch Erhitzen des Bluts auf eine genügend hohe Temperatur behandelt, um zu bewirken, dass dieses koaguliert. Die Störung wird dann schließlich verschwinden. Um die Behandlungstiefe zu kontrollieren, wird häufig eine pulsierende Strahlungsquelle verwendet. Die Tiefe, in die die Wärme in das Blutgefäß penetriert, wird durch Steuern der Pulsbreite der Strahlungsquelle kontrolliert. Die Absorptions- und Streuungskoeffizienten der Haut beeinflussen ebenfalls die Wärmepenetration. Diese Koeffizienten sind eine Funktion der Bestandteile der Haut und der Wellenlänge der Strahlung. Speziell neigt der Absorptionskoeffizient des Lichts in der Epidermis und der Dermis dazu, eine sich langsam ändernde, monoton abnehmende Funktion der Wellenlänge darzustellen. Somit sollte die Wellenlänge des Lichts vom Zustand und der Größe der zu behandelnden Blutgefäße abhängen.
Die Effektivität von Lasern für Anwendungen, wie Tattoo-Entfernung und Entfernung von Geburts- und Altersmalen, wird verringert, weil Laser monochromatisch sind. Ein Laser einer vorgegebenen Wellenlänge kann effektiv verwendet werden, um einen ersten Typ von Hautpigmentierungsstörung zu behandeln, aber wenn die spezifische Wellenlänge des Lasers nicht effizient durch die Haut mit einer Störung eines zweiten Typs absorbiert wird, wird er für die Hautstörung vom zweiten Typ ineffektiv sein. Auch sind Laser in der Regel kompliziert, teuer herzustellen, groß im Vergleich zum Maß an freigesetzter Energie, nicht zuverlässig und schwierig zu warten.
Die Wellenlänge des Lichts beeinflusst ebenfalls die Behandlung einer vaskulären Störung, weil der Blutgehalt in Nachbarschaft zu den vaskulären Störungen variiert und der Blutgehalt den Absorptionskoeffizient des Behandlungsbereichs beeinflusst. Oxyhämoglobin ist der Hauptchromophor, der die optischen Eigenschaften von Blut steuert und weist starke Absoprtionsbanden im sichtbaren Bereich auf. Noch spezieller tritt der stärkste Absorptionspeak von Oxyhämoglobin bei 418 nm auf und hat eine Bandbreite von 60 nm. Zwei zusätzliche Absorptionspeaks mit geringerem Absorptionskoeffizienten treten bei 542 und 577 nm auf. Die gesamte Bandbreite dieser zwei Peaks liegt in der Größenordnung von 100 nm. Zusätzlich ist Licht im Wellenlängenbereich von 500 bis 550 nm für die Behandlung von Blutgefäßstörungen der Haut erwünscht, da dieses durch das Blut absorbiert wird und durch die Haut penetrieren kann. Längere Wellenlängen bis zu 1000 nm sind ebenfalls effektiv, da sie tiefer in die Haut penetrieren können, und das Blutgefäß durch thermische Leitfähigkeit erhitzen. Längere Wellenlängen sind ebenfalls zur Behandlung von Gefäßen mit größerem Durchmesser effektiv, weil der kleinere Absorptionskoeffizient durch den längeren Weg des Lichts im Gefäß kompensiert wird.
Demgemäß wäre eine breitbandige elektromagnetische Strahlungsquelle, die das nahe UV und den sichtbaren Bereich des Spektrums abdeckt, zur Behandlung von externer Haut und vaskulären Störungen erwünscht. Der Gesamtwellenlängenbereich der Lichtquelle sollte ausreichend sein, um die Behandlung für ugendeine Anzahl von Anwendungen zu optimieren. Eine derartige therapeutische elektromagnetische Strahlungsvorrichtung sollte in der Lage sein, einen optimalen Wellenbereich im Gesamtbereich für die zu behandelnde spezifische Störung bereitzustellen. Die Intensität des Lichts sollte ausreichend sein, um den erforderlichen äußeren thermischen Effekt durch Erhöhen der Temperatur des Behandlungsbereichs auf die erforderliche Temperatur zu bewirken. Auch die Pulsbreite sollte über einen genügend weiten Bereich variabel sein, um die optimale Penetrationstiefe für jede Anwendung zu erreichen.
Daher ist es erwünscht, eine Lichtquelle mit einem weiten Wellenlängenbereich bereitzustellen, die gemäß der erforderlichen Hautbehandlung ausgewählt werden kann, mit einer gesteuerten Pulsbreite und einer genügend hohen Energiedichte zur Anwendung des betroffenen Bereichs.
Pulsierende Lichtquellen vom Nichtlasertyp, wie lineare Blitzlampen oder Blitzbirnen liefern diese Vorzüge. Die Intensität des emittierten Lichts kann hoch genug eingestellt werden, um die erforderlichen thermischen Effekte zu erreichen. Die Pulsbreite kann über einen weiten Bereich variierten werden, so dass eine Kontrolle der thermischen Tiefenpenetration erreicht werden kann. Das typische Spektrum deckt den sichtbaren und ultravioletten Bereich ab und die für spezifische Anwendungen effektivsten optischen Banden können ausgewählt oder unter Verwendung von Fluoreszenzmaterial verstärkt werden.
Darüber hinaus sind Lichtquellen vom Nichtlasertyp, wie Blitzlampen, viel einfacher und leichter herzustellen als Laser, sind deutlich kostengünstiger für dieselbe Ausgabeleistung und haben das Potential, effizienter und verlässlicher zu sein. Sie haben einen weiten Spektralbereich, der für eine Vielzahl spezifischer Hautbehandlungsanwendungen optimiert werden kann. Diese Quellen weisen ebenfalls eine Pulslänge auf, die über einen weiten Bereich variiert werden kann, was für verschiedene Typen von Hautbehandlungen kritisch ist.
Weiterhin existiert ein anderes Problem bei den Vorrichtungen vom Lasertyp, die für diese Arten von Behandlungen bekannt sind. Zunächst sind die größeren Vorrichtungen sehr teuer herzustellen, wodurch diese nur für Krankenhäuser oder große Kliniken verfügbar sind, die eine große Menge an Patienten haben oder Patienten haben, die für die sehr teure Behandlung zahlen können.
In diesem Zusammenhang wird die Behandlung durch speziell geschultes Personal durchgeführt, da die Laservorrichtungen sehr leistungskräftige lichtemittierende Vorrichtungen darstellen. Dies erfordert Fachkunde und Training, um in der Lage zu sein, die Leistung des Lasers und das Spektrum des Laserlichts einzustellen, derart, dass die optimale Behandlung bei den Patienten durchgeführt wird. Die Menge an Energie, die die Laservorrichtung an die Haut des Patienten übermitteln soll, hängt von vielen Faktoren ab, dem Hauttyp des Patienten, der Hautfeuchtigkeit, der Hautfarbe, welcher Typ von Behandlung durchgeführt werden sollte etc.
Wenn die Person, welche die Behandlung durchführt, nicht die notwendige Fachkunde besitzt, könnte der Betreiber eine schlechte Behandlung durchführen, Unter Verwendung eines Werkzeugs mit hoher Energieintensität auf dem Laser wird sich die Haut verfärben und weiterhin sind Laserbehandlungen, wie oben erwähnt, monochromatisch, was bedeutet, dass es nur eine Lichtwellenlänge gibt, die auf den Behandlungsbereich gepulst wird.
Weiterhin stellen die bekannten Geräte nur einen kurzen aber intensiven Lichtimpuls zur Verfügung. In einigen Behandlungen kann ein kurzer aber energiereicher Impuls eine große Wärmemenge in der Haut erzeugen, und hierdurch dem Patienten Schmerz zufügen, aber auch schwere Verbrennungen oder Verfärbungen der Haut des Patienten.
Die Dokumente EP-A-0 565 331, EP-A-0 736 308, US-A-5 989 283 und WO-A-91/15264 offenbaren therapeutische Behandlungsvorrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es gibt demnach einen Bedarf, eine Vorrichtung zu entwickeln, die eine therapeutische Behandlung der oben erwähnten Typen durchführen kann, aber die für den Patienten kostengünstig, einfach und sicher durchzuführen ist und bevorzugt durch den Patienten selbst durchgeführt werden kann, was diese für die breite Öffentlichkeit eher zugänglich macht und hierdurch diese Art von Behandlungen nicht für wenige reserviert, welche sich die teuren Behandlungen in Krankenhäusern leisten können.
Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem durch Bereitstellen einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1.
Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um in der Lage zu sein, eine therapeutische Behandlung sämtlicher oben aufgelisteter Typen durchführen zu können. Die Erfindung ist insbesondere zur Entfernung unerwünschten Haares und zur Glättung von Falten verwendbar. Durch Bereitstellen einer Behandlungsvorrichtung, die eine einmal verwendbare inkohärente Lichtquelle umfasst, wird die verwendete/verbrauchte für den einmaligen Gebrauch geeignete Lichtquelle durch eine andere für den einmaligen Gebrauch geeignete Lichtquelle ersetzt, beispielsweise einer anderen Kategorie. Hierdurch wird vereinfacht, dass Lichtquellen mit verschiedenen Charakteristika für verschiedene Behandlungen mit derselben kostengünstigen Vorrichtung verwendet werden können.
Während der Entwicklung der vorliegenden Vorrichtung wurde verwirklicht, dass speziell zur Entfernung von unerwünschtem Haarwuchs sehr wenige Haarlichtimpulse bei jeder Behandlungssitzung notwendig waren. Wenn andererseits die Behandlung dazu da war, Falten zu glätten, war Licht einer anderen Wellenlänge genau so wie ein niedrigeres Energieniveau erwünscht und mehr Pulse wurden als nützlich gezeigt. Es ist daher erwünscht, die Charakteristika der einmal zu verwendenden Lichtquelle gemäß der gewünschten Behandlung ändern zu können.
Der Unterschied der Anzahl der Lichtimpulse genau so wie die Intensität von Lichtimpulsen soll in der Wirkung gesehen werden, die Lichtenergie auf die Haut bzw. die jeweiligen Haarfollikel hat.
Dadurch dass man in der Lage ist, Licht bei einer bestimmten Intensität auf die Haut zu richten, stimuliert dies die Erzeugung von Collagen, welches die Haut glatt und elastisch hält, und hierdurch das Glätten der Falten in der Haut verbessert.
Wenn man andererseits unerwünschtes Haar zu entfernen wünscht und das zwischenzeitliche Nachwachsen von Haar vermeiden möchte, ist es erwünscht, eine höhere Intensität zu verwenden, um die Follikel wegzubrennen. Dies kann am vorteilhaftesten durchgeführt werden durch zuerst Erzeugen eines Lichtimpulses, welcher den Bereich vorerwärmt und dann nach einer bestimmten Zeitspanne, dem Vorerwärmen mit dem tatsächlich zerstörenden Lichtimpuls zu folgen.
Da die vorliegende Erfindung dazu in der Lage ist, die therapeutische Behandlung im Hinblick auf verschiedene Behandlungen, wie oben erwähnt, mit eher geringer Energiedichte durchzuführen, wird das Risiko der Erzeugung von Verfärbung, Verbrennungen oder anderen unerwünschten Nebenwirkungen minimiert.
Mit den Vorrichtungen, die die Haut mit Laserlicht behandeln, ist es schwierig, die exakte Höhe der Laserenergie zu bestimmen, die verwendet werden sollte, um den einzelnen Patienten zu behandeln, da es viele Faktoren im Hinblick auf die Haut des Patienten gibt, die Einfluss auf den Erfolg der Behandlung haben. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang der Melaningehalt der Haut, das Licht in der Haut absorbiert und verteilt, sehr wichtig.
Aus dem Obigen sollte klar sein, dass es mit der vorliegenden Erfindung wichtig ist, für einmaligen Gebrauch geeignete Lichtquellen bereitzustellen, die ein oder mehrere Lichtimpulse bei relativ geringen Energieniveaus mit den gewünschten Wellenlängenbandbreiten abgeben können. Dies wird erfindungsgemäß durch Bereitstellen einer einmal verwendbaren Lichtquelle durchgeführt, die ein oder mehrere entzündbare Materialien umfasst und worin die Schichten durch einen Verzögerungszünder getrennt sind, derart, dass, wenn die einmal verwendbare Lichtquelle gezündet oder ausgelöst wird, eine erste Schicht einen ersten Lichtimpuls liefert, wenn dieser Lichtimpuls ausgebrannt ist, der Verzögerungszünder die Auslösezündung mit einer bestimmten Verzögerung zur zweiten Schicht übermittelt, die hierauf nachzündet und einen weiteren Lichtimpuls liefert, und nachdem dieser Lichtimpuls aufgehört hat, die Verzögerungszünderschicht die Zündung der dritten Schicht verzögert etc., etc. In dieser Art und Weise wird eine einmal verwendbare Lichtquelle mit der Fähigkeit, ein oder mehrere Lichtimpulse zu emittieren, geschaffen.
Weiterhin kann die Intensität genau so wie die Dauer des Lichtimpulses durch Variieren des Auslösestroms variiert werden. Genauso werden mehrere Zündungsvorrichtungen, das heißt Elektroden, die verschiedene oder getrennte Teile des zündbaren Materials zünden können, angeordnet.
In einer alternativen Ausführungsform können die zündbaren Materialien in Form von ein oder mehreren Metall-Maschengittern vorliegen, die mit getrennten Elektroden angeordnet sind, derart, dass sie oder jedes Maschengitter getrennt durch eine Auslösevorrichtung gezündet werden können, so dass ein Maschengitter gefolgt vom nächsten Maschengitter zünden kann und hierdurch eine Reihe von Lichtimpulsen erzeugt wird.
Das emittierte Licht wird als sogenanntes weißes Licht bezeichnet, hängt aber von den Materialien ab, die als zündbare Materialien verwendet werden, wobei die Wellenlänge des emittierten Lichts einigermaßen kontrolliert werden kann. Weiterhin kann durch Auswählen einer geeigneten Menge an Material genauso wie geeigneter Additive zum Material die Länge des Lichtimpulses variiert werden. Für die erfindungsgemäße therapeutische Behandlung wurde festgestellt, dass Lichtimpulse zwischen 15 Millisekunden bis zu 2 Sekunden bevorzugt sind.
Durch Platzieren der Gitter wie oben beschrieben in einer kontrollierten Atmosphäre kann eine weiter verfeinerte bzw. filtrierte Wellenlängenbande erhalten werden. Die kontrollierte Atmosphäre kann beispielsweise Xenon oder Sauerstoff sein.
Die Forschung im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat gezeigt, dass einmal verwendbare Blitzlampen in einer modifizierten Form vorteilhafterweise in erfindungsgemäßen Vorrichtungen verwendet werden. Die traditionell einmal verwendbaren Blitzlampen können gestaltet sein, um die erforderliche Lichtimpulslänge, wie oben erwähnt, von 15 Millisekunden bis etwa 2 Sekunden aufzuweisen, wohingegen ein elektronischer Blitz viel schneller und für die Zwecke im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht verwendbar ist.
Da herkömmliche Blitzlichtlampen mit normalen Lichtlampen dahingehend vergleichbar sind, dass das Licht in einer gleichmäßigen Verteilung an die Umgebung emittiert wird, kann es für die Zwecke der vorliegenden Erfindung vorteilhaft sein, das emittierte Licht zu sammeln und dieses in Richtung des Bereichs, der zu behandeln ist, zu führen. Dies kann in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung durchgeführt werden durch Anordnen eines Prismas zwischen der Lichtquelle und dem zu behandelnden Objekt derart, dass die Prismenvorrichtung das zum behandelnden Objekt emittierte Licht sammelt und leitet.
Durch Bereitstellen eines derartigen Prismas, um das von der einmal verwendbaren Lichtquelle auf die Oberfläche des Behandlungsbereiches emittierte Licht zu sammeln und hierbei zu konzentrieren ist es möglich, die Behandlung mit einem geringeren Energieverbrauch durchzuführen, da mehr Licht auf der Behandlungszone gesammelt und übermittelt wird, als dies erwartet werden könnte, wenn das Licht einfach frei an die Umgebung abgegeben würde.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform besteht die Prismenvorrichtung aus einer Vielzahl kleinerer separater Prismen, angeordnet, um das in Richtung einer Behandlungsoberfläche emittierte Licht zu sammeln und zu konzentrieren und zu leiten. Durch Aufteilen des Prismas in eine Anzahl separater Prismen wird es möglich, das emittierte Licht gleichmäßiger auf die zu behandelnde Oberfläche zu verteilen und hierdurch ein kontrollierteres und gleichmäßiges Energieniveau zu schaffen, das auf die Behandlungsoberfläche übermittelt wird, wie wenn das Licht auf die Behandlungsoberfläche einfach frei emittiert und übermittelt würde. Weiterhin wird es möglich, durch gleichmäßiges Sammeln und Verteilen des Lichts, größere Oberflächen pro Impuls zu behandeln.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Prisma zwei weitere wichtige Verwendungen auf. Eine dieser ist es, die Lichtquelle in einem festen Abstand von der Behandlungsoberfläche zu halten. Indem man das Prisma in einer bestimmten Dicke bereitstellt, ist es möglich sicherzustellen, dass es einen bestimmten Abstand zwischen der zu behandelnden Oberfläche und der lichtemittierenden Quelle gibt.
Im praktischen Einsatz wird dies durchgeführt, indem eine einmal verwendbare Lichtquelle mit einem ziemlich ausgedehnten Prisma bereitgestellt wird, welches angepasst ist, um die Haut während der Behandlung zu berühren. Hierdurch wirkt das Prisma als eine Art Abstandshalter, um in der Lage zu sein, die präzise Energieabgabe an den Behandlungsbereich zu kontrollieren.
Die zweite Funktion dieser Prismenvorrichtung ist eine Sicherheitsmaßnahme. Indem die einmal verwendbare Lichtquelle in der Richtung stärker eingestellt wird, von der angenommen wird, dass sie mit dem Behandlungsbereich in Kontakt steht, ist es weniger wahrscheinlich, dass die einmal verwendbare Lichtquelle in der Linse bricht und hierdurch den Patient, der behandelt wird, verletzt. Dies ist wichtig, da herkömmliche Blitzlampen in der Regel eher aus dünnem Glas hergestellt werden und da sie ein Material aufweisen, das sich innerhalb der Lampe befindet, die gezündet wird und hierdurch explodiert, kann dieses aufgrund von Fehlern im Glas brechen und zersplittern. Das zündbare Material kann Explosionen verursachen, die für das eher dünne Glas zu energiereich sind, um zu widerstehen, was dann in einem zerbrochenen Glas resultieren kann.
In noch einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Seiten des Prismas mit einem Laserfarbstoff beschichtet. Die Laserfarbstoffe werden verwendet, um Licht einer Wellenlänge in Licht einer anderen Wellenlänge zu transformieren. Durch Auswahl des zündbaren Materials, um zu zünden und Licht einer geeigneten Wellenlänge zu emittieren, kann dies durch Einsetzen eines Laserfarbstoffs weiter verfeinert bzw. filtriert werden, was weiterhin die Wellenlängenbande begrenzt, die durch das Prisma als solches emittiert wird. Es ist hierdurch möglich, die kontrollierte Energietransmission von Licht aus der einmal verwendbaren Lichtquelle zum Behandlungsbereich des Patienten weiter zu verbessern. Dies ist dahingehend wichtig, wie oben beschrieben, dass es hierdurch möglich wird, erfolgreiche Behandlungen bei geringeren Energieniveaus durchzuführen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird ein konkav reflektierendes Element in der Nähe der Lichtquelle derart angeordnet, dass diese das Licht in einer allgemeinen Richtung in Richtung des Behandlungsbereichs reflektieren kann.
Durch Anordnen eines Reflektors um die Lichtquelle werden ähnliche Vorteile wie bei Anordnung eines Prismas vor der Lichtquelle erreicht, das heißt, dass das Licht in einer allgemeinen Richtung in Richtung der Behandlungsoberfläche gesammelt und geleitet wird. Durch diese Anordnung wird ein größerer Teil der emittierten Lichtenergie verwendet und hierdurch wird es möglich, die Vorrichtung bei geringeren Energieniveaus zu betreiben, was die Vorrichtung wieder sicherer zur Verwendung macht.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung sowohl mit einer reflektierenden Vorrichtung, angeordnet in einem Gehäuse um die Lichtquelle, genauso wie mit einer Irisblende oder einem Prisma vor der Lichtquelle versehen, worin die Irisblende oder das Prisma die Öffnung im Gehäuse, durch die Licht in Richtung der Behandlungsoberfläche emittiert wird, überspannt, derart, dass Licht, emittiert aus der einmal verwendbaren Lichtquelle, vom Reflektor durch das Prisma und auf die Behandlungsoberfläche reflektiert wird. In dieser Art und Weise wird im Wesentlichen sämtliches Licht, das von der einmal verwendbaren Lichtquelle emittiert wird, bei der Behandlung der Haut oder des Haares genutzt.
In einer speziellen vorteilhaften Ausführungsform wird die reflektierende Vorrichtung mit einer Vielzahl von konkaven Oberflächeneinbuchtungen bzw. -einkerbungen hergestellt. Diese Einbuchtungen bzw. Einkerbungen dienen dazu, das emittierte Licht zu sammeln und zu verteilen. Durch gleichmäßiges Anordnen einer Vielzahl dieser Einbuchtungen bzw. Einkerbungen auf dem Reflektor, wird das resultierende emittierte Licht aus der Vorrichtung von gleichmäßigerer Art, weil die Vielzahl von Einbuchtungen bzw. Einkerbungen das Licht gleichmäßig über die Öffnung in der Vorrichtung verteilen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Vorrichtung als in sich geschlossene Einheit aufgebaut, die mit einer gut bekannten Blitzlichtvorrichtung verglichen werden kann, in der eine Energiequelle in Form von einer oder mehreren Batterien vorgesehen und mit der einmal verwendbaren inkohärenten Lichtquelle in Form einer Blitzlampe verbunden ist, und dass zwischen der Energiequelle und der Blitzlampe eine Auslösevorrichtung angeordnet ist. Diese Auslösevorrichtung kann in Form eines Schalters sein, der ein An/Aus-Mechanismus ist, derart, dass entweder Strom an die Blitzvorrichtung geliefert wird oder nicht.
Die anderen Ausführungsformen der Erfindung, speziell wo Blitzlampen Metall-Maschengitter enthalten, die separate Sätze von Elektroden aufweisen, kann die Auslösevorrichtung in Form eines Schaltkreises vorliegen, der, wenn die Vorrichtung aktiviert wird, die Sätze von Elektroden gemäß einer voreingestellten Routine mit voreingestellten Intervallen zwischen jeder Zündung eines Satzes von Elektroden auslöst.
In verbesserten Ausführungsformen der Erfindung können Sensormittel am Vorderende der Vorrichtung in enger Nachbarschaft zum Behandlungsbereich angeordnet sein. Diese Sensormittel können den Hauttyp, die Hautfarbe, die Reflektionscharakteristiken der Haut etc. bestimmen und durch Datenberechnungssammel- und Verarbeitungsmittel die Zündung der einmal verwendbaren Lichtquelle derart steuern, dass eine optimale Behandlung gemäß dem zu behandelnden Hauttyp durchgeführt wird. Alternativ kann die Vorrichtung Mittel umfassen, um die geeignetste Lichtquelle in Bezug auf die durch die Sensormittel gesammelten Daten anzugeben.
Dies ist eine sehr vorteilhafte Ausführungsform dahingehend, dass die Vorrichtung an sich die speziellen Hauttypen und Anforderungen der einzelnen Verwender berücksichtigt, was daher eine optimale Behandlung gemäß den Umständen sicherstellt.
In einer weiteren Entwicklung der Sensormittel können die Sensormittel ausgelegt sein, um zu erkennen, ob die Behandlungsvorrichtung sich mit dem Behandlungsbereich der Haut in Kontakt befindet oder nicht, oder beispielsweise versehentlich zu nahe an ein Auge oder anderes Organ platziert wird, das durch intensives Licht geschädigt werden kann. In diesem Zusammenhang wirken die Sensormittel als eine Art Sicherheitsmaßnahme, um sicherzustellen, dass die Behandlungsvorrichtung nur auf Hautbereichen des Körpers eingesetzt wird. Die Sensormittel als Sicherheitsmittel arbeiten dann, indem der Auslösemechanismus in sämtlichen Fällen, wo das Sensormittel keine Haut feststellt, blockiert wird.
Es kann ebenfalls vorteilhaft sein, Kühlmittel am Vorderende der Vorrichtung anzuordnen. Wenn die Blitzlampe gezündet wird und Licht emittiert wird, wird Hitze erzeugt. Diese Hitze wird sowohl durch die Zündung der Blitzlampenvorrichtung als auch durch Penetration von Licht durch die Hautschicht erzeugt. Durch Anordnen von Kühlmitteln am Vorderende der Vorrichtung wird diese Wärme derart gekühlt, dass der Patient den Wärmeeindruck und Verbrennungseindruck nicht fühlt, der ansonsten diese Art von Behandlung begleiten kann.
Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein Verfahren zur Behandlung mit Lichtenergie speziell für die Behandlung von Hautstörungen, wie die Entfernung unerwünschten Haars, Verfärbung und Glättung von Falten bereitgestellt.
Das Verfahren umfasst die Schritte des Bereitstellens einer gepulsten Lichtausgabe aus einer Nicht-Laservorrichtung. Eine inkohärente Lichtquelle wird verwendet, deren Licht in Form von Lichtimpulsen auf einen zu behandelnden Hautbereich geführt wird. Durch Fokussieren des Lichts mittels eines Reflektors und Filtern des Lichts durch ein Prisma oder eine Irisblende und optional durch Beschichten der Seiten des Prismas kann die Wellenlänge des emittierten Lichts in einem Bereich zwischen 550 und 1050 nm gesteuert werden und weiterhin durch Auswählen der zündbaren Materialien in der inkohärenten Lichtquelle derart, dass die emittierte Lichtenergie in einem sehr sicheren und nebenwirkungsfreien Verfahren einer therapeutischen Behandlung kontrolliert werden, wird ein verwenderfreundliches Verfahren erreicht.
Durch Auswählen und Kontrollieren des emittierten Lichts in den Wellenlängen zwischen 550 und 1050 nm werden wichtige Sicherheitsaspekte erreicht. Mit Wellenlängen oberhalb 1050 nm absorbiert Wasser einen großen Teil der emittierten Energie, was bewirken kann, dass das Wasser kocht. Wenn das Wasser in der zu behandelnden Haut vorliegt, kann dies einige ernsthafte Nebenwirkungen und Nachteile für die Behandlung haben. Andererseits, wenn Wellenlängen unterhalb 550 nm weggefiltert werden, wird erreicht, dass weniger Energie im Blutstrom absorbiert wird. Wenn zu viel Energie im Blutstrom absorbiert wird, expandiert das Blut und einige der feinen Gefäße in der Haut platzen. Dies führt zu Verfärbung und kann Schmerz für den behandelten Patient bedeuten. Es ist daher erwünscht, das emittierte Licht in Wellenlängen von 550 bis 1050 nm zu halten.
In der obigen Beschreibung wurde die Lichtquellenvorrichtung, enthaltend zündbare Materialien, beschrieben. Diese zündbaren Materialien können in Schichtversionen durch Verzögerungszündschichten getrennt werden, welche die Zündung der nachfolgenden Schichten verzögert. Alternativ wurden Gitteranordnungen beschrieben. Eine andere Möglichkeit ist es, in der Lichtlampenvorrichtung zündbare Gase zu haben. Verschiedene Typen von Gasen können durch dünne Membranen getrennt werden, so dass, wenn ein Gas gezündet wird, dieses an sich brennt und die Membran und hierdurch das nachfolgende im Raum enthaltene Gas zündet. Dieser Typ von Lichtquelle ist jedoch weniger zur Verwendung geeignet, dahingehend, dass die Gase in der Regel durch Zündung eine violette Explosion erzeugen, wenn das Licht emittiert wird. Die eher dünnwandigen Lichtquellenvorrichtungen können selten dem Innendruck aus Gasexplosionen standhalten und brennen und zerbrechen, was feine Fragmente von Glas hervorruft, die in Nachbarschaft des Behandlungsbereichs vorliegen. Dies ist keine erwünschte Situation.
Tests haben gezeigt, dass es vor der Behandlung vorteilhaft sein kann, die Haut im Behandlungsbereich mit einem sogenannten Ultraschallgel zu behandeln. Ein Test gibt an, dass eine derartige Behandlung es erlaubt, bis zu etwa 20 Prozent mehr Licht in die Hautschichten penetrieren zu lassen. Dies macht die Behandlung bei niedrigeren Energieniveaus effizienter.
Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung erläutert, worin
1 eine in sich geschlossene erfindungsgemäße Vorrichtung veranschaulicht;
2 eine Lichtquelle mit mehreren Zündungsstufen veranschaulicht und
2b eine weitere Lichtquelle mit multiplen Zündungsstufen veranschaulicht und
2c eine weitere Ausführungsform einer Lichtquelle mit multiplen Zündungsstufen veranschaulicht und
4 in schematischer Form einen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung veranschaulicht und
5 die Abstandshalteeigenschaften der Prismenvorrichtung veranschaulicht.
In 1 ist eine in sich geschlossene Version der erfindungsgemäßen Vorrichtung veranschaulicht. Die Vorrichtung kann in einigen Aspekten mit einem herkömmlichen Blitzlicht verglichen werden. Batterien 1 repräsentieren die Energiequelle in dieser Version und der Auslösemechanismus 2 ist als Schalter auf einem stromführenden Draht von den Batterien zu einer einmal verwendbaren inkohärenten Lichtquelle 3 montiert. Die einmal verwendbare Lichtquelle liegt in dieser Ausführungsform in Form einer einmal verwendbaren Blitzlampe vor, die in einer Fassung 4 montiert ist. Das System kann mit der altmodischen Art und Weise des Durchführens von Blitzfotografie verglichen werden, die verwendet wurde bevor die elektronischen Blitzvorrichtungen weitgehend verfügbar wurden. Vor jeder Verwendung wird eine neue geeignete Blitzlampe, das heißt eine inkohärente lichtemittierende Vorrichtung 3, in die Fassung 4 montiert. Durch Herstellen des elektrischen Kontakts durch die Auslösevorrichtung 2 wird die Blitzlampe 3 mit Strom versorgt, wodurch das zündbare Material 5 gezündet und Licht emittiert wird. In dieser Ausführungsform der Erfindung ist eine Lichtquelle mit einem Prisma oder einer Irisblende 6, montiert vor dem zündbaren Material, veranschaulicht. Ein Teil des emittierten Lichts, das aus der Zündung des lichtemittierenden Materials 5 stammt, passiert geradewegs durch das Prisma 6 und in den Behandlungsbereich. Der Rest des Lichts prallt vom Reflektor 7 ab und wird in einer vergleichbaren Art und Weise zu einem Frontscheinwerfer in einem Auto durch das Prisma 6 und in den Behandlungsbereich geleitet. Durch diese Anordnung wird im Wesentlichen sämtliches des durch Zündung des zündbaren Materials 5 emittierten Lichts in Richtung des Behandlungsbereichs auf den Patienten geführt. Dies ermöglicht im System, die relativ geringen Energieniveaus zu verwenden, was die Verwendung für den Patient sicherer macht.
In diesen Beispielen ist das Prisma oder die Irisblende ein integraler Teil der einmal verwendbaren Lichtvorrichtung. Das Prisma kann jedoch ein Teil der Vorrichtung sein, was die einmal verwendbare Lichtquelle zu einem einfacheren und dadurch kostengünstigeren Teil werden lässt.
Sämtliche der oben erwähnten Komponenten der Vorrichtung sind in dieser Ausführungsform der Erfindung in einem Gehäuse 8 angeordnet. Das Gehäuse kann aus irgendeinem geeigneten Material, beispielsweise Metallen oder Kunststoffen, hergestellt sein.
In den 2a, 2b und 2c werden drei verschiedene Ausführungsformen einer geeigneten inkohärenten Lichtquelle veranschaulicht.
In 2a wird eine Lichtquelle, worin eine Schichtstruktur von zündbaren Materialien 9, getrennt durch Verzögerungszünder 10, veranschaulicht. Weiterhin ist die Zündungsvorrichtung 11 am Ort der untersten Schicht des zündbaren Materials zu sehen. Der unterste Teil der Lichtquelle ist mit einem Fuß 12 ausgestattet, der angepasst ist, um in die Fassung 4 der in 1 veranschaulichten Vorrichtung montiert zu werden. Vor den zündbaren Materialien, gesehen in Richtung der montierten Lichtquelle in der Vorrichtung in 1, ist ein Prisma oder eine Irisblende 6 angeordnet.
In 2b ist eine ähnliche Vorrichtung mit einem Fuß 12 und einem Prisma oder einer Irisblende veranschaulicht. Anstelle von geschichteten zündbaren Materialien liegt das zündbare Material in der in 2b gezeigten Ausführungsform in Form von Metall-Maschengittern 13 mit separaten Elektroden 14 vor, wodurch ein Stromkreis, der in der in 1 gezeigten Vorrichtung angeordnet ist, die Zündung der separaten Gitter gemäß einem zuvor aufgestellten Lichtimpulsprogramm steuert.
Die in 2c veranschaulichte Lichtquelle besteht aus dem Fuß 12 und einem/einer Prisma/Irisblende 6 und einer Zündungsvorrichtung 11. Das Innere der Lichtquelle ist in dieser Ausführungsform veranschaulicht mit zwei separaten Kammern 15, 16. Es wird angestrebt, dass zwei verschiedene Gase in den Kammern 15, 16 vorliegen, wobei, wenn einmal das erste Gas in der Kammer 16 gezündet wird, ein anfänglicher Blitz auftritt, der ebenfalls das in der Kammer 15 vorliegende Gas zündet. In dieser Art und Weise wird ein zweistufiger Lichtimpuls erreicht.
In 3 ist eine schematische Darstellung der in 1 gezeigten Vorrichtung veranschaulicht. Die Energiequelle 1 ist mit dem Transformationsmittel 17 verbunden, welches den Strom im Stromkreis steuert. Optional kann ein Stromkreis angeordnet werden, der den Stromimpuls kontrolliert und zur Lichtquelle 3 sendet. Dies ist insbesondere in den Ausführungsformen wichtig, wo eine Mehrstufenlichtvorrichtung verwendet wird oder wo es erwünscht ist, Sensormittel anzuordnen, um die Hautcharakteristika vor der Behandlung zu bestimmen. In dieser Ausführungsform wird der Schaltkreis 18, der sowohl mit der Lichtquellenvorrichtung 3 als auch den Sensormitteln 19 verbunden ist, veranschaulicht.
Das Sensormittel 19 bestimmt die Hautcharakteristika, auf die die Lichtbehandlung eingestellt werden kann. Weiterhin ist das Sensormittel 19 eine Sicherheitsmaßnahme, dahingehend, dass der Sensor abtasten kann, ob die Lichtquelle 3 sich vor einem zu behandelnden Hautbereich befindet oder nicht oder versehentlich vor einem Auge oder einem anderen Organ platziert ist, welches durch die intensive Lichtbehandlung geschädigt werden kann. In diesem Fall machen es Sensormittel unmöglich, mit der Behandlung fortzufahren, wenn die Auslösemittel 2 aktiviert werden. Es kann daher als Fehler-/Sicherheitsmechanismus angesehen werden, welcher die Verwendbarkeit der Vorrichtung weiter verbessert.
In 4 wird eine Vorrichtung, die sich in Behandlungssituation befindet, veranschaulicht. Die Lichtquelle 3 wird als herkömmliche Einzelstufenlichtlampe veranschaulicht, aber kann irgendeine der anderen oben beschriebenen Lichtquellen darstellen. Das Prisma 6, angeordnet vor der Lichtquelle, hat ebenfalls die Funktion einer Abstandshaltung. Indem das Prisma die Irisblende eine bestimmte Dicke aufweist, wird zu sämtlichen Zeitpunkten ein minimaler Abstand zwischen der Lichtquelle und der Oberfläche der zu behandelnden Haut eingehalten. Es wird daher sichergestellt, dass das korrekte Niveau von Lichtenergie auf die Behandlungsoberfläche übermittelt wird, wobei Verbrennungen oder andere Schädigungen, die aus einer zu intensiven Behandlung entstehen, vermieden werden können. Durch Anordnen des Prismas/der Irisblende als eine Vielzahl separater Linsen wird das Licht gleichmäßig auf die Oberfläche 20 des Prismas verteilt, wobei eine größere Fläche mit einer gleichmäßigen Lichtenergie behandelt werden kann.

Claims

Therapeutische Behandlungsvorrichtung, insbesondere zur Behandlung von Hautstörungen wie unerwünschten Haaren, Verfärbungen, Glätten von Falten, wobei die Vorrichtung eine einmal verwendbare inkohärente Lichtquelle (3), eine Energiequelle (1) und eine Auslösevorrichtung (2) umfasst, wobei die einmal verwendbare inkohärente Lichtquelle (3) ein oder mehrere entzündbare Materialien (5) oder Gase enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die inkohärente Lichtquelle (3) eine inkohärente Einweg-Lichtquelle ist, in welcher das entzündbare Material (5) oder Gas während des Gebrauchs entzündet wird, wodurch die inkohärente Lichtquelle (3) nach dem einmaligem Gebrauch erlischt, so dass diese inkohärente Lichtquelle ersetzt werden muss, bevor die Vorrichtung nochmals Verwendung findet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die entzündbaren Materialien in Schichten (9) angeordnet sind, wobei die Schichten jeweils durch Verzögerungszünder (10) voneinander getrennt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (3) ein oder mehrere zündbare Metall-Maschengitter (13) umfasst, wobei alle Gitter über eine Zündsteuervorrichtung mittels separater Elektroden für jedes Gitter (13) mit der Energiequelle (1) verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das eine oder mehrere Gitter (13) in einer Sauerstoff- oder Xenon-Atmosphäre angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Prisma (6) oder eine Irisblende zwischen der Lichtquelle (3) und dem zu behandelnden Objekt angeordnet ist, wobei das Prisma das emittierte Licht sammelt und auf die zu behandelnde Oberfläche leitet.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Prisma (6) aus einer Vielzahl von separaten Prismen besteht, welche so angeordnet sind, dass sie das emittierten Licht sammeln und leiten.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Prisma (6) als Abstandshalter fungiert, wobei der Abstand zwischen der Lichtquelle (3) und der zu behandelnden Oberfläche konstant gehalten wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Seiten des Prismas (6), welche nicht dafür vorgesehen sind, mit der Haut oder der Lichtquelle (3) in Kontakt zu treten, mit Laserfarbe beschichtet sind.