JP2010507401A - 光学治療システム及びそのための調節部材 - Google Patents

Abstract

本発明は、第一光学窓（２０）と、光源（１４）と、第一光学窓（２０）での光学放射線が所定の第一値を備える少なくとも１つの光学パラメータを有するよう光源を制御するための制御ユニット（１８）とを含み、第二光学窓（３４）を有し且つ光学放射線が第二光学窓を介して放射され得るよう位置付けられ得る、少なくとも１つの透過性の調節部材（３０）を含む、光学治療システムに提供し、前記光学治療システムは、前記少なくとも１つの光学パラメータが第二光学窓（３４）で所定の第二値を有するよう制御するように構成される光学パラメータ制御手段（３６，３８；４２；４６，４８，５０；５２；５４）をさらに含む。光学パラメータ制御手段は、活性的であり、制御ユニット（１８）又は光源（１４）に影響を及ぼし得るし、且つ／或いは、受動的であり、フィルタリング、反射、吸収等によって第一光学窓（２０）を通じて透過される放射線に影響を及ぼし得る。よって、システムは、仮に第二窓が異なる形状又は面積を有し、或いは、放射線がその他の方法で影響されるとしても、周知の、所定の、よって、より確実な特性を有する放射線を提供し得る。

Description

本発明は、請求項１の前文に従った、具体的には、第一光学窓を備えるハウジングと、光学放射線をもたらすためのハウジング内の光源と、システムが所定の第一値を有する少なくとも１つの光学パラメータを備える第一窓で光学放射線を提供し得るよう、光源を制御するための制御ユニットと、第二光学窓を備える一組の少なくとも１つの光学放射線透過性調節部材とを含み、調節部材は、光学放射線の少なくとも一部が第二光学窓を介して放射されるよう、光源に対して位置付け可能である、光学治療システムに関する。

文献ＷＯ９９／５８１９５号は、とりわけ、空洞と開口とを備えるハウジングと、皮膚内の標的組織を選択的に加熱する狭帯域電磁放射線のパルス可能源とを含む、皮膚の選択的な熱分解のための装置を開示している。装置は、好ましくは、孔を備える拡張部を含む。孔の形状及び面積は異なり得る。

既知の装置は、そのような拡張器の使用の故に、その確実で安全な使用が全ての環境の下で保証され得ないという不利点を有する。具体的には、既知の装置は、組織を放射線で加熱することによって皮膚を治療する。装置を制御するために、皮膚温度が測定される。しかしながら、皮膚温度を別として、特に放射線で皮膚を治療するときには、他のパラメータも皮膚安全における役割を果たす。治療装置に拡張器を適用することによって、そのような他のパラメータは変化し得るし、例えば、安全閾値を超え、損傷又は痛みを引き起こし得る。

異なる調節部材を使用するときにより信頼性のある上述された種類の光学治療システムを提供することが本発明の目的である。

本発明によれば、この目的は、請求項１の前文に従った光学治療システムで達成され、システムは、第二光学窓で所定の第二値を有するよう少なくとも１つの光学パラメータを制御するように構成されるパラメータ制御手段をさらに含む。ここで、少なくとも１つの光学パラメータを制御することは、光学パラメータに影響を及ぼし変更することを含む。この種類の制御手段を提供することによって、本発明に従ったシステムは、光学パラメータが既知であり、且つ、提供される放射線の信号効果に関する治療される皮膚からのフィードバック信号を使用することの代わりに、システムの使用前に所定値に制御される点で、より良好に定められる。調節部材が使用されるとき、「新しい」第二光学窓のレベルでの光学放射線のための結果は事前に既知であり、１つ又はそれよりも多くの正しくないパラメータ値を備える光学放射線を適用することによる望ましくない副作用は防止され得る。後者の例は、僅か過ぎるフルエンス(fluence)又は強度(intensity)或いは高過ぎるフルエンス又は強度であり、それは無効性又は損傷／傷みをそれぞれ引き起こし得るし、間違ったスペクトルも両方を引き起こし得る。

逆に、既知の装置は、皮膚温度を確認することによって、即ち、その治療の可能な結果の１つを確認することによって、パルス化された電磁放射線を制御するに過ぎない。この温度に関する確認は、他の光学治療を行うときには、不十分であり且つ確実でない。異なる拡張器を適用することによって光学窓の形状及び／又は面積を変更するときには、光学パラメータ(expender)に関する確実な確認は存在しない。

本発明の脈絡において、光源は、ハウジング内に完全ユニットとして存在する必要はない。代替的に、より小さい重量、より大きな柔軟性等の付随する利点を伴う、生成光をハウジングに案内する１つ又はそれよりも多くのライトガイド(lightguide)を有する外部光生成手段が提供され得る。その場合には、ライトガイドの端部は、光源と考えられ得る。同様に、制御ユニットは、ハウジング外部にも位置し得るし、例えば、光源に近接して提供され得る。制御ユニットは、分配的に、即ち、ハウジング外部の回路構成を備える部分や、ハウジング内のセンサ又は検出器のような部分も備え得る。使用中、分配される部分は、互いに協働し且つ／或いは連絡する。上記の可能性は本発明中に含まれるとみなされる。

その上、光学窓は、ハウジング又は部材内の開口、或いは、透明素子のような物理的存在、例えば、フィルタ又はガラス板のいずれかであり得る。さらに、第一及び／又は第二の光学窓は、システムの使用中に、第一及び／又は第二の光学窓が治療されるべき皮膚に対して押し付けられるような位置に存在し得る。しかしながら、実際の光学窓が、一種の鍔(collar)によってのように、皮膚から離されたままであることも可能である。パラメータ値の対応する矯正は、本発明内に含まれ且つ当業者の理解範囲内であるとみなされる。第二値は、第二窓の直ぐ前又は内側ではなく、前記第二窓の直ぐ後の光学パラメータの値に関することが付記される。もし第二光学窓が光学素子であるならば、第二値は、その外表面で決定され得る。第二光学窓が、鍔の存在におけるように、孔である場合には、第二値は、調節部材と接触する皮膚のレベルで決定され得る。しかしながら、他の定義は排除されず、例えば、光源を設定するために治療中に皮膚からのフィードバックは必要とされないよう、第二値は事前に既知であることが関連するだけである。

さらに、システムは、例えば、フィルタのような、所要周波数を提供し得るような他の手段を含み得る。当業者は、放射線の所望の特性を得るために、そのような他の手段を容易に選択し得るし、これらの手段も本システム中に含まれるとみなされる。この関係で、「光学放射線」は、可視放射線、並びに、ＵＶ−Ａ及びＵＶ−Ｂ領域内の、好ましくは、ＵＶ−Ａ領域内のみの紫外放射線、並びに、近赤外領域を含むことが意図される。波長で表現されて、光学放射線は、約３００ｎｍ〜約２０００ｎｍ、好ましくは、約４００ｎｍ〜約１５００ｎｍ、最も好ましくは、約４００ｎｍ〜約１０００ｎｍの範囲に及ぶことが意図される。

さらなる有利な実施態様は、従属請求項中に開示されている。

具体的には、調節部材は、連続的な側壁と、内部空洞とを備え、１つ又は２つの側部上が透明被覆で覆われ得る、キャップであり得る。忠実な透明体のような他の実施態様も排除されない。

実施態様において、光学パラメータ制御手段は、第二光学窓及び／又は調節部材の形状及び寸法の少なくとも１つに依存して、光学パラメータを制御するよう構成される。光学窓の形状は、場合によっては、フルエンスのような光学パラメータに関する特殊な要件を伴う、顔、ビキニ地域、又は、腋窩のような、特定の治療ゾーンに関係し得る。本発明において使用されるような調節部材は、皮膚の特定地域を治療するのにより良好に適するシステムを提供するよう働く。一部の場合には、皮膚はより敏感であり、より低い値の特定パラメータが使用されるべきである。そのような地域のための特殊な調節部材と、調節部材を備えない元々の（主）システムとの間の相関が行われ得る。他の場合には、地域は湾曲し過ぎ或いは標準的な（第一）光学窓で治療されるには小さ過ぎ、調節部材は、それらの地域に達することが要求される。他の或いは同じ値の光学パラメータが適用され得る。例えば、治療は、光学放射線を用いた髭剃り又は脱毛、或いは、ブドウ酒様血管腫等の治療に関係し得る。第二光学窓の寸法、即ち、主として、面積、場合によっては、調節部材の形状も、第二光学窓を通じて実際に放射される放射線に影響を及ぼす。本発明は、この影響を矯正し且つ光学パラメータを所望値に導き或いは維持する調節手段を提供する。

具体的な実施態様において、光学パラメータは、光学放射線のスペクトル、強度、及び、フルエンスの少なくとも１つ、このましくは、強度を含む。調節部材は、その波長依存性部分を吸収し或いは反射することによって、放射線に影響を及ぼし得る。換言すれば、スペクトルは変化し得るし、もちろん、そのような変化を矯正するためにスペクトルを制御することは価値がある。代替的に或いは追加的に、異なる形状又は寸法の調節部材が、より敏感な皮膚の場合におけるより少ない赤外放射線のような異なるスペクトルを必要とし得る、スペクトルについての特殊要件を備える治療地域、例えば、より厚い皮膚、より敏感な皮膚、或いは、日焼けした皮膚を示し得る。その上、光学髭剃りの場合における特別な毛の色も、異なるスペクトルを必要とし得る。

所望のスペクトルを提供することは、第一光学窓で或いは少なくとも補完的な矯正スペクトルを備える光源（主放射線）で光学放射線を供給することによって行われ得る。有利に、光学パラメータ制御手段は、波長依存吸収及び／又は反射を有する少なくとも１つの光学素子を含む。そのような光学素子は、フィルタ、選択的な鏡、又は、類似物であり得る。同様に可能なものは、調整可能なスペクトルを備える光源である。

多くの場合において、強度及びフルエンスは、両方とも、重要なパラメータであり、それらの少なくとも１つを制御することは、しばしば、有害な影響又は無効性を防止する。一般的には、これは光学窓に亘る平均強度又はフルエンスに関係する。強度及びフルエンスは、放射線が供給される時間を通じて関係付けられ、それらはその時間が変更されないならば同様に異なり得ることに留意。

有利な実施態様において、第二値は、第一値と実質的に等しく、具体的には、第一値から２０％以上離れず、より具体的には、１０％以上離れない。システムが、第一光学窓のレベルで供給される放射線のために、機能性、安全性等が満足であり、最適でさえあるように設計されていると想定すると、それは第二光学窓のレベルで等しい値を備える放射線のために有利である。

代替的に或いは追加的に、少なくとも１つのパラメータのために、もし第二光学窓の寸法、具体的には、面積が、第一光学窓の対応する寸法、具体的には、面積よりも小さいならば、好ましくは、第二光学窓のための皮膚散乱損失因子と第一光学窓のための皮膚散乱損失因子との比率に対応する因子によって、第二値はより高い。好ましくは、前記損失因子は、所望の治療深さに依存する。これは、光学窓がより小さくなるときに、皮膚の光学特性、具体的には、散乱がより重要になることを考慮する。例えば、約２０ｍｍの直径を備える第一又は第二の光学窓のために、散乱は、適切な放射に特に関連しない。他方、もし、例えば、第二光学窓がより小さい、例えば、約３〜５ｍｍの直径を備えるならば、この散乱は、特に少なくとも１ミリメートルの十分の幾つかの治療深さのために、重要になる。その場合には、特定の場合のために実際に容易に決定され得るような特定の因子によって比較的増大される散乱損失がある。この因子を矯正することによって、フルエンス値は、一定値に維持されるように制御され得る。

他の実施態様では、第二値は、第一値よりも低い。これは、具体的には、より敏感な地域のための調節部材に関する。より小さい寸法の故に、並びに、内部反射の故に、その場合には望ましくない、第二値がより高いということが容易に起こることに留意。本発明は、適切な光学パラメータ制御手段を用いて、これが起こるのを防止する。光源を調節することも可能であるが、一部の場合には、それは望ましくなくあり得ることに留意のこと。

特殊な実施態様において、調節部材は、第一光学窓の周りで、ハウジングに取り外し可能に取り付けられる。これは極めて適切な実施態様であり、そこでは、ハウジングに動作可能に取り付けられる１つ又はそれよりも多くの調節部材が設けられる。この目的を達成するために、ネジ、磁石、単純な鍔等のような取付手段が、ハウジング、調節部材、又は、両者に設けられ得る。使用者は、適切な調節部材を単に取り付け、取り外し、或いは、交換する。

他の実施態様において、調節部材は、第二光学窓が第一光学窓の前に位置付けられ得るよう、或いは、第一及び第二の光学窓が位置を交換するよう、ハウジングが光源に対して調節可能な状態で、ハウジングに取り付け可能であり、或いは、取り付けられる。この実施態様では、恒久的に或いは取り外し可能に取り付けられる調節部材は、第一窓の前のような動作可能位置に常に存在せず、そのような動作可能位置に向かって、回転可能又はシフト可能であるように調節可能である。例えば、調節部材は、第一位置において、回答可能等であるブレース又はブラケット又は類似物上に取り付けられる。次に、回転部材は、動作可能な第二位置に回転され或いはシフト等される。２つ又はそれよりも多くの光学窓を有するハウジングを提供することも可能であり、前記ハウジングは、選択的な光学窓が光源に対して動作可能に位置付けられ得るように調節可能、例えば、回転可能であり或いはシフト可能である。

具体的な実施態様では、光学パラメータ制御手段は、制御ユニットを調節するよう構成される。換言すれば、光学パラメータ制御手段は、光学パラメータの所望の所定値が得られるように調節部材の外側でシステムの一部の設定を開始し且つ／或いは制御し得る能動的制御手段である。このようにして、調節部材による制御を介したその設定の能動的制御の故に、システムの良好な信頼性がある。そのような設定の調節は、例えば、光源パワー、フラッシュ毎エネルギ等に関係する。この制御がどのように達成されるかの例が以下に与えられるが、この機能を具現化することは既に当業者の理解範囲内にあるとみなされる。

実施態様において、パルス化された光源を用いて、光学パラメータ制御手段は、例えば、キャパシタを含む放電ユニットのような光源のための動力源に指令を提供し、或いは、直接的に制御する。電力レベルを選択する簡単な方法は、放電後に到達するキャパシタのための最低電圧を選択することである。他の方法は、当業者によって容易に実施され、例えば、電源又は制御ユニットへの一組の指令のように電子的に与えられ得る。

具体的な実施態様では、第二光学窓の面積は、第一光学窓の面積よりも大きい。この実施態様は、能動的制御が、例えば、このエネルギが、例えば、同じフルエンスを備えるより大きな面積に適用されなければならないときに要求される、より高いフラッシュ毎エネルギ又は放射線の時間期間を許容する環境を使用する。能動的制御を用いないならば、より大きな面積を備える第二光学窓に調節部材を取り付けることは、同じフルエンスをもたらさない。より大きい光学窓を有することは、より小さい面積の治療中の容易な取扱いのためにシステムを全体的に過度に嵩張らせる大面積第一光学窓を提供する必要なしに、一回の試みで、例えば、足又は背中のようなより大きな面積を治療し得るために、有利であり得る。

特別な実施態様において、光学パラメータ制御手段は、制御ユニットと通信するよう構成される回路構成を含む。この回路構成は、制御ユニットに指令するよう或いは光源を直接的に制御するよう構成、例えば、プログラムされ得る。例えば、そのような回路構成は、所望の所定フルエンスを設定するために、パルス長又はパルス数のような治療期間を設定し得る。それはそのパワー又はスペクトルのような光源も設定し得るし、或いは、それは、光学放射線に影響を及ぼし且つ制御するために、フィルタ又は鏡のような追加的手段の動作を引き起こし得る。回路構成という用語は、広い意味で解釈されるべきであり、所謂ＩＣ、及び、コードを設けることによってのように、それによって制御が実行される、他の既知の電子及び電気装置を含む。

特別な実施態様において、光学パラメータ制御手段は、制御ユニットと協働し得る識別手段(identification means)を含む。そのような識別手段は、光源のための設定を調節するために、制御ユニットに所要の情報を提供する働きをする。このようにして、並びに、識別手段の実施態様である上述の回路構成を用いて、正しい放射線パラメータを設定するために、各調節部材に明瞭で曖昧でない手段を提供することが極めて容易である。そのような識別手段は、制御ユニット又は光源と通信する必要はない。それが制御ユニットによって読み取り可能であるときのように、識別情報が適切な方法で抽出され得るときに十分である。この関係で、別個の識別子手段(identifier means)がハウジング上に提供され得るが、これは制御ユニットと協働すべきであるので、そのような別個の識別子手段は、制御ユニットの少なくとも機能的な部分とみなされる。識別手段（及び識別子手段）の可能な例は、バーコード（及びバーコードリーダ）、ＲＦ−ＩＤ ＩＣのような受動（読取り可能）回路構成、又は、スイッチ又はバネ荷重ピン手段のような機械的手段である。機械的手段を用いてさえも、例えば、スイッチを動作するための異なる手段を有する調節部材によって動作可能である複数のスイッチを設けることによって、様々な調節部材を識別することが可能である。具体的な実施態様では、ハウジングは、調節部材の存在を検出するよう配置される検出器手段を含む。

実施態様において、検出器手段は、調節部材の種類を検出するよう構成される。そのような検出器手段は、上述のように、即ち、１つ又はそれよりも多くのスイッチ等の形態で具現化され得る。そのような検出器手段を設けることによって、再び、調節部材が据え付けられたか否かの簡単な検出が行われ得るし、場合によっては、光源の或いは光源のための１つ又はそれよりも多くの設定が調節され得る。

他の実施態様において、光学パラメータ制御手段は、光源によって放射される光学放射線を操作するよう構成される受動放射線影響手段を含む。具体的には、光学パラメータ制御手段は、第一光学窓を通じて放射される光学放射線を操作するよう構成される。ここに記載される両方の場合には、光学パラメータのための所望値は、第二光学窓のレベルで得られるよう操作される。

各調節部材は、第一光学窓によって放射されるような、或いは、もし第一及び第二の光学窓が切り換えられるならば、少なくとも光源によって放射されるような、光学放射線に対する幾らかの影響を有する。一部の放射線は吸収され得るし、一部の放射線は反射され得る等。これらの変化は、様々な表面及び調節部材が構成される材料によって引き起こされる。最も一般的には、正味効果が、第二光学窓のレベルでの放射線の光学パラメータが所望である、即ち、所定値（複数の所定値）であるということであるならば、受動放射線影響手段は、これらの表面及び材料の全体を含む。しかしながら、これは極めて起こりそうもない。何故ならば、それは偶然によってのみ可能であるからである。しかしながら、顕著な機能は、依然として、第二光学窓での放射線が（それらの）所定パラメータ値を有しないことであり、それは放射線を既知とし且つ所定品質にする。光学パラメータ（複数の光学パラメータ）のための所望値（複数の所定値）だけを得るために、１つ又はそれよりも多くの追加的な受動放射線影響手段又は特別に選択される材料のような手段を提供することも、もちろん可能である。以降、「パラメータ」という用語は、複数も含むことが意図される。

より具体的には、前記値は、第一及び第二の光学窓のために等しい。既に上述されたように、追加的な或いは少なくとも適切な放射線影響手段を提供することによって、この一定値を保証するために特殊な配慮が調節部材内で取られる点で、これは極めて有利な実施態様である。光学パラメータが第二光学窓で所望値を有することが保証される限り、そのような手段は極めて多くの方法で具現化され得る。一部の特別な放射線影響手段が以下に記載される。

先ず、殆どの場合において、調節部材は、中空空間又は空洞を含む。次に、調節部材の内壁は、少なくとも部分的に反射的、即ち、放射線強度における損失又は増大を補償するのに十分に反射的でなければならない。適切な反射は、実際には、例えば、較正することによって或いは測定することによって決定され得るし、或いは、物理的モデル等に基づいて計算され得る。以下に記載される全ての実施態様では、そのような較正又は計算が行われることが想定され、それは当業者の理解範囲内である。

調節部材は、異なる材料を含むリム又は縁部を備え得る。特に、もし調節部材が皮膚の特殊な或いは敏感な部分で使用されるならば、適切な材料を選択することは有利であり得る。例えば、腋窩内の或いはビキニ線にある皮膚のために、柔らかいゴムが有利である。追加的に或いは代替的に、調節部材の皮膚接触部分は、特別に成形され得る。具体的には、類似の理由のために、調節部材の皮膚接触部分はより丸められ得る。

具体的な実施態様において、調節部材の内壁は、少なくとも部分的に反射的、具体的には、鏡面反射的であり、第二光学窓に向かう方向に減少する内径を有する。この実施態様では、大きな範囲の角度で殆ど放射される第一光学窓からの放射線は、内壁によって反射される。内径は増大するので、内壁の対向部分は互いに向かって角度付けられる。これは放射線の部分が、１つ又はそれよりも多くの反射の後に、第一光学窓（又は光源）に向かって戻って進行し、或いは、少なくとも、第二光学窓に向かう放射線から除去される。これは、原理的には、第一光学窓によって放射される放射線の全てが、吸収損失等は別として、第二光学窓に向かって並びに通じて進行するという事実を補償する。当業者は、所望のパラメータ値を得るために、調節部材の壁の適切な角度（例えば、頂角）、適切な反射係数、適切な種類の反射、即ち、拡散又は鏡面又は混合物、内壁の表面積の適切な部分等を選択し得る。

特別な実施態様において、調節部材の内壁は、部分的に吸収的、即ち、上述されたような放射線強度における他の損失及び／又は増大を補償するのに十分に吸収的である。この目的を達成するために、調節部材の内壁及び他の部分は、所望の所定のパラメータ値を得るために、適切な吸収係数を有し且つ適切な表面積を有する塗膜で塗工され得る。再び、当業者は、較正、試行錯誤、計算等によって、そのような塗膜又は類似物を容易に得ることができる。

特別な実施態様において、調節部材は、少なくとも１つの光学素子を含む。ここで、「光学素子」は、第二光学窓として存在するような、或いは、それに加えて、調節部材内の任意の光透過性部分を意味する。如何なる素子も反射率を有するので、矯正が第二光学窓として適切な光学素子を有することで十分であり得ることに留意。例えば、通常のガラスは、各ガラス空気界面で約４％反射し、その反射は、所望の光学パラメータ値を得るのに十分であり得る。もちろん、例えば、総反射損失を増大するために、１つよりも多くの光学素子を設けることも可能である。

実施態様において、光学素子は、フィルタを含む。これは光学素子が光学放射線の少なくとも一部のために無視し得ない吸収係数を有することを意味する。この目的のために、フィルタは、着色ガラス又は天然灰色フィルタ等のような適切な材料を含み得る。吸収、同様に、上記に議論されたような反射は、（スペクトルを含む）所定パラメータ値を得るために必要とされ得るように、波長依存的であり得る。

実施態様において、光学素子は、部分的に反射的／吸収的である塗膜を備える支持体を含む。この実施態様の大きな利点は、例えば、較正を通じて、支持体上の塗膜を備えるこの光学素子の形態の放射線影響手段の存在のない、第二光学窓で放射される放射線が、対応する塗膜を塗布することによって、容易に正確に補償され得ることである。塗膜は、例えば、適切な厚さを有するパターン化された或いはパターン化されない金属層であり得る。支持体は、例えば、別個の本体であり得るし、或いは、もし光学素子として具現化されるならば、第二光学窓であり得る。

他の実施態様において、光学素子は、好ましくは、調節部材の長さよりも短い焦点距離を備える、より好ましくは、コンデンサ構成内に複数のレンズを含む、少なくとも１つのレンズを含む。このように放射線の光路に影響を及ぼすことによって、例えば、吸収的又は反射的である、内壁に向かって方向付けられる部分は、増大され得るし、或いは、放射線の少なくとも一部は、第二光学窓に向かう「通常の」束から取り出され得る。このようにして、光学パラメータ値は影響され得る。コンデンサ構成を備える実施態様は、ビーム特性、具体的には、角度の範囲がより良好に制御される、例えば、第一光学窓でのビーム特性に類似するようにされる。

特別な実施態様において、調節部材は、第二光学窓に向かって減少する直径を備える、少なくとも１つのライトガイド、好ましくは、一束の光ファイバを含み、或いは、構成されさえする。放射線をライトガイド内に取り込むときの損失を補償するために、普通は、ライトガイドの直径を減少することによって光を集中することが必要である。この実施態様は、より多くの柔軟性を補償するのに有用であり得る。ライトガイドは、光ファイバから作成され得ることによって、例えば、小さい或いは届き難い地域の治療のための小さい第二光学窓を可能にする。

特別な実施態様において、光学放射線影響手段は、上述された機能の組み合わせを含む。例えば、反射性内壁は、第二光学窓で或いはその付近でフィルタと組み合わせられ得る。これは殆どの放射線が第二光学窓のレベルで利用可能であり、適切なフィルタを取り付けることによって所望に選択され得ることを保証する。高度の反射を得るために、内壁は、金属層、又は、ＴｉＯ_２等のような拡散反射材料で被覆され得る。

具体的な実施態様において、システム、具体的には、調節部材は、調節部材から熱を取り除くよう配置される冷却手段を含む。第二光学窓が第一光学窓よりも小さい表面積を有し且つパラメータ値が実質的に同じであるもののような多くの実施態様では、第一光学窓を通じて放射されるよりも少ない光が調節部材から離れる。相違は、常にではないが、しばしば、システムによって並びに調節部材自体によって吸収される、エネルギ量を示す。調節部材の望ましくない温度上昇を防止するためには、この熱を取り除くことが有利である。一部の熱は、放射、対流冷却等で取り除かれるが、特別な手段がなければ、特別に配置される冷却手段の提供は、利点をもたらす。以下に、一部の特別な実施態様が記載されるが、当業者は、他の冷却手段を選択し得る。調節部材上に冷却手段を設けることが有利であることに留意のこと。何故ならば、追加的な熱はしばしばそこで吸収され、源に近接して熱を制御することがしばしば有利であるからである。

実施態様において、冷却手段は、調節部材と熱接触する冷媒流体流を含む。冷媒流は、例えば、１つ又はそれよりも多くの弁を介して、制御ユニットによって制御可能であり得る。冷媒は、調節部材から排水され得るし、或いは、より冷たい或いはより大きな冷却表面を有する等の調節部材の一部又はシステム一般に運ばれ得る。冷媒は、水のような液体、又は、空気のような気体であり得る。

実施態様において、冷却手段は、冷媒流体を流動するために、調節部材内に冷媒流路を含む。そのような冷媒流路は、暗い吸収性部分のような最も温度上昇する場所に冷媒を方向付けるのを助ける。よって、冷媒流路は、例えば、壁又はフィルタのような調節部材の一部に沿って案内され得る。

好ましくは、もしハウジングが冷媒流路のような冷却システムを既に含むならば、調節部材の冷却手段は、冷却システムに接続可能である。好ましくは、ハウジングの冷却システムと調節部材の冷却手段との間の接続は、少なくとも、制御可能な入口弁を含む。これは冷媒流体の要求に応じた供給を可能にする。

特別な実施態様において、冷却手段は、調節部材内に、具体的には、その壁内に冷媒流路を含む。しばしば、壁は、放射線の大部分を吸収し、よって、最も温度上昇するのに対し、使用者はそのような壁を容易に触れる。怪我、或いは、危険さえも防止するために、壁を冷却することが好ましい。これは、好ましくは、冷媒流路を通じて、壁内に冷媒流をもたらすことによって効率的に行われ得る。

他の実施態様において、調節部材は、少なくとも２つの光学素子を含み、それらの間に冷媒流路が設けられる。もし調節部材又はシステム一般が、２つ又はそれよりも多くの光学素子を含むならば、これらの光学素子の間に冷媒流路を設けるのが可能であり且つ有利である。例は、フィルタ及び保護ガラスである。フィルタは、最も温度乗するのに対し、保護ガラスは、吸収の差の故に、比較的冷たいままである。フィルタと保護ガラスとの間の冷媒流が、フィルタから効率的に熱を運び去り得る。

実施態様において、冷却手段は、冷媒流、具体的には、例えば、幾らかの他の冷却又は冷却済み気体を備える空気調整又は冷却の形態の、調節部材の内部空間内の気体流を含む。利点は、例えば、冷却空気が支障なく大気に排気され得ることである。

有利な実施態様では、システムは、リブのような突起を備える部分のようなヒートシンクを含む。ヒートシンクを備える実施態様及び備えない実施態様の双方において、それは新鮮な冷媒を過熱部分にもたらし得るファン又はポンプのような冷媒変位手段を含む。

実施態様において、調節部材の壁は、少なくとも５０Ｗ／ｍＫの熱伝導率を備える材料を含み、好ましくは、少なくとも５０Ｗ／ｍＫの熱伝導率を備える材料で実質的に構成される。好ましくは、壁は、アルミニウム又は銅を含む。これは熱をシステムの他の部分に迅速に案内する可能性を提供し、次いで、それは熱がハウジング上のヒートシンクのようなシステムの既存部分によって運び去れることを可能にする。しかしながら既に、熱が、迅速ではあるが、少量だけに生成される場合、例えば、高出力低エネルギ用途では、熱の再分配は、部分の温度を所望限界より下に維持するのに十分であり得る。

具体的な実施態様において、冷却手段は、冷媒を調節部材の部分に対して吹き付けるよう構成される冷媒吹付けノズルを含む。一例は、極低温スプレーであるが、水スプレー等でも十分である。例えば、相転位の潜熱は、極めて効果的な冷却をもたらす。

具体的な実施態様において、システムは、反復周波数を備えるパルス化モードで放射線を提供し、冷却手段は、反復周波数が低下されるようにシステムを調節するよう構成される。例えば、冷却手段は、制御ユニット又は光源に影響を及ぼし或いは制御する調節部材識別手段を含む。光レベルを制御するために上記に議論された類似の原理が、ここに適用され得る。しかしながら、生成される熱をより良好に運び去り得るために、適用されるのは照射中のパワー(power)又は総フルエンスではなく、むしろフルエンスが供給される時間期間であることに留意のこと。

本発明は、本発明に従った光学治療システムにおける使用のための調節部材も含む。顕著な機能は、この調節部材が、本発明に従った光学治療システムにおいて使用されるときに、光学パラメータが第二光学窓で所望の所定値を有することを保証する上述された手段を含むことである。上述された並びに調節部材に関連する全ての機能は、本発明に従った調節部材を既知の調節部材から区別し得る。簡潔性のために、これらの機能は暗示されるが、ここでは明示的に反復されない。

本発明は、本発明に従った光学治療システムの多数の例証的で非限定的な実施例が示され且つ記載される図面を参照して今やさらに解明される。

本発明に従ったシステムを概略的に示す側面図である。 システムの他の実施態様を示す側面図である。 システムの他の実施態様を示す側面図である。 調節部材３０の実施態様を示す断面図である。 調節部材３０の実施態様を示す断面図である。 調節部材３０の実施態様を示す断面図である。 本発明に従った他の調節部材を示す断面図である。 調節部材３０の他の実施態様を示す断面図である。 冷却手段を備える調節部材を示す断面図である。 多数の異なる霊薬手段を備えるシステム（の一部）を示す断面図である。

図１は、本発明に従ったシステムを側面図で概略的に示している。

システムは、主治療装置１と、調節部材３０とを含む。主治療装置１は、グリップ１２を備えるハウジング１０を含む。ハウジング１０内には、反射器１６を備える光源１４と、制御ユニット１８と、光学フィルタ２２とが設けられている。ハウジングは、第一光学窓２０も含む。

調節部材３０が、壁３２と、第二光学窓３４と、選択的なＩＤチップ３６とを含む。調節部材３０は、取付手段４０を用いて主装置１に取り付けられている。さらに、３８は、調節部材３０を取り付けることによって動作可能なスイッチである。

光源１４は、フラッシュランプ、レーザ等のような、あらゆる適切な光源であり得る。光源１４は、それを付けたり消したりしたり、或いは、（平均）パワー(power)、場合によっては、スペクトル、パルスレート等を設定するために、制御ユニット１８によって制御される。

光源１４からの放射線は、第一光学窓２０を介して放射され、それはガラス板のような光学素子として示されているが、孔でもあり得る。制御ユニット１８の制御の下で矢印の方向に移動可能なフィルタ２２が、スペクトル又はパワーに影響を及ぼすよう挿入され得る。

図１には、調節部材３０は、鍔、ネジ山、又は、スナップイン接続のような取付手段４０を用いて、主装置１に取り付けられている。調節部材３０の取付けは、スイッチ３８を作動させ、それは制御ユニット１８に調節部材３０の存在を知らせる。この調節部材は、第二光学窓３４を有し、それは第一光学窓２０よりも小さい。制御ユニット１８は、その後すぐに、第二光学窓３４で放射される放射線の光学パラメータが、一定フルエンス(fluence)のような所望の所定値を有することを保証するために、光源１４の設定を変更し、且つ／或いは、フィルタ２２を挿入し得る。調節部材３０は、選択的に、調節部材、治療等についての情報を交換するために制御ユニット１８と通信し得る、ＩＤチップ３６を有する。

図２ａ及び２ｂは、システムの他の実施態様を側面図で示している。ここでは、全ての図面におけるように、類似の部分は、同一の参照番号によって指し示されている。

図２ａ，２ｂでは、ハウジング１０自体が、第一光学窓２０と、第二光学窓３４とを含む。内側部分２４は、光源１４と、反射器１６とを含み、ブレース又はブラケットの形状のグリップ２８に固定的に取り付けられている。ハウジング１０は、旋回心棒２６を介してグリップ２８に回転可能に取り付けられている。

使用者は、ハウジング１０を旋回心棒２６の周りで回転することによって、所望の光学窓２０，３４を選択し得る。どの光学窓が光源の前にあるかを検出するために、センサ又は検出器（図示せず）がシステム内に構築される。このセンサ又は検出器は、状況によっては、制御ユニットに光源のための設定を採用するよう指令する。代替的に、光学窓は、所望の光学パラメータが所定レベルにあるよう、フィルタをそれぞれ含み得る。

図３ａ−ｃは、調節部材３０の幾つかの実施態様を断面図で示している。各場合には、同じ第一光学窓２０が参照のために示されている。

図３ａは、窓２０と実質的に同じ面積を有するが異なる形状を有する第二光学窓３４を備える調節部材３０を示している。この形状は、例えば、異なる治療のために必要とされ得るが、特に、人体上の特殊な或いは「困難な」スポットでの同じ治療のために必要とされ得る。依然として、特殊な手段を用いないならば、光学パラメータ値は第二光学窓３４で変化し得るし、その変化は本発明に従った手段によって相殺され得る。

図３ｂは、第一窓２０よりも大きい面積を有する第二光学窓３４を備える調節部材の実施例を示している。さもなければより少量のエネルギがより大きな面積に亘って分配されなければならないので、これは光学パラメータの採用を常に要求する。この調節部材は、光源の能動制御を要求する。

図３ｃは、多数の光ファイバ４４で構成されるライトガイド（光導波路）４２の形態の調節部材を示している。ファイバ４４は、第二光学窓３４を形成するそれらの端部に向かってより薄い。全反射を通じて、輸送は殆ど無損失であり、ライトガイド４２に進入する放射線の特性は、窓３４でライトガイド４２から出る光の特性と殆ど同じであるが、幾分かの吸収がある。しかしながら、最も重要なことには、第一窓２０で放射されてライトガイド４２内に入る光の取込みは１００％でない。故に、多くの場合において、矯正が必要とされ、それは第一窓２０から第二光学窓３４に行くときに所望の直径変化を選択することによって達成される。

図４は、本発明に従った他の調節部材を断面図で示している。

調節部材３０は、第一塗膜５０を備える壁３２と、第二光学窓３４と、第二塗膜４８を備える支持体４８とを有する。

第二光学窓３４は、第一窓２０よりも小さい。手段を用いなければ、放射線は第二光学窓３４で強くなり過ぎ得る。放射線の一部は壁３２に入射し、第一塗膜５０によって反射されるか或いは吸収される。同様に、第二光学窓３４に入射する或いは入射するであろう放射線の一部は、第二塗膜４８によって吸収され或いは反射される。全体では、所望量の放射線が第二光学窓３４に存在する。他の選択肢は、塗膜５０が拡散的に反射的であることである。

調節部材３０を較正するために、第一塗膜５０の幅及び／又は吸収係数、或いは、第二塗膜４８の面積及び／又は吸収係数及び／又は反射係数は、波長依存的であるよう、所望であれば、適切に選択され得る。その上、支持体４６も、適切なフィルタ又は他の吸収特性を有し得る。

第二光学窓３４は、放射線に対して殆ど影響を有しないが、調節部材３０の内側部分を保護し、高温フィルタ／支持体４６等に対して使用者を保護する働きをする、保護ガラスであり得る。もし支持体及び／又は第二光学窓３４が未処理ガラス又は類似物で作成されるならば、屈折率に依存して、これも各境界で約４％の反射損失を示す。もし所望の光学パラメータ値を達成するためにより高い反射損失が十分であるならば、ガラス又は類似物の１つ又はそれよりも多くの追加的な板が追加され得る。

図５は、調節部材３０の他の実施態様を断面図で示している。ここでは、第一光学窓２０からの放射線の一部は、鏡面のような反射部分５２を有する壁３２に入射する。放射線の一部は、入射角及び頂角αに依存する多数の反射の後、第一光学窓に戻り、よって、第二光学窓３４を通じて放射線から取り除かれる。部分５２の寸法、及び、頂角αは、比率、よって、対応する光学パラメータ値を決定する。

図６は、冷却手段を備える調節部材を断面図で示している。

壁３２を備える調節部材３０が、第一光学窓２０の前に並びに周りに取り付けられ、真正の第二光学窓３４より短い距離だけ上で、フィルタ５４で閉塞される。斜線で指し示されているのは、調節部材の使用中に最も熱くなる部分である。

供給開口５６及び排出開口５８を介して、冷却空気流６０がポンプ又はファン手段（図示せず）を介して供給される。空気は生成される熱を運び去る。壁３２と殆ど熱接触しないフィルタを冷却するために、空気又は他の気体が好ましい。

調節部材３０は、壁３２内の多数の冷却通路６２も含む。生成される熱を運び去るために、冷媒が通路に供給され得る。冷媒は、空気のような気体、水のような流体、又は、混合物であり得る。通路の数及び寸法、冷媒の種類及び流れは、運び去られるべき熱の量に従って選択され得る。特に、もし熱を生成するのが主に壁であるならば、そのような内部冷却システムが好ましい。

図７は、多数の異なる冷却手段を備えるシステム（の一部）を断面図で示している。

参照番号１は、主装置の一部を指し示しているのに対し、３０は、通常通り、取り付けられる調節部材を指し示している。

６４は、ファン６６を備えるハウジング１０の中空壁部分を指し示している。６８及び７０は、第一及び第二のヒートシンクである。

この場合には、壁３２も中空であり、中空壁部分６４に接続される。ファン６６は、加熱空気を吸い取り、或いは、部分６４及び壁３２を通じて新鮮空気を吹き付け得る。人は壁３２が１つの大きな通路を内部に有するとも言い得る。図６中の通路６２を参照のこと。

図７の右側では、壁３２は、ハウジング１０の壁の類似の中空分がそこに接続された状態で、並びに、冷却流を創成するために、類似するが図示されないファン又は類似物が接続された状態で、中空であり得る。これは破線で示されている。壁は中実であり、例えば、高熱伝導率を備える銅又は他の材料から成り得る。熱除去特性を増強するために、それらの表面積を増大するリブ又は他の構造を有する第一及び／又は第二ヒートシンク６８，７０が設けられる。

Claims (12)

1. 光学治療システムであり、
   第一光学窓を備えるハウジングと、
   光学放射線を提供するための前記ハウジング内の光源と、
   当該システムが、前記第一光学窓で所定の第一値を有する少なくとも１つの光学パラメータを備える光学放射線を提供し得るよう、前記光源を制御するための制御システムと、
   一組の少なくとも１つの光学放射線透過性の調節部材及び第二光学窓とを含み、前記調節部材は、前記光学放射線の少なくとも一部が、前記第二光学窓を介して放射されるよう、前記光源に対して位置付けられ得る、光学治療システムであって、
   前記第二光学窓で所定の第二値を有するよう、前記少なくとも１つの光学パラメータを制御するように構成される光学パラメータ制御手段を含むことを特徴とする、
   光学治療システム。
2. 前記光学パラメータ制御手段は、前記第二光学窓及び／又は前記調節部材の形状及び寸法の少なくとも１つに依存して前記光学パラメータを制御するよう構成される、請求項１に記載の光学治療システム。
3. 前記光学パラメータは、前記光学放射線のスペクトル、強度、及び、フルエンスの少なくとも１つ、好ましくは、強度を含む、請求項１に記載の光学治療システム。
4. 前記第二値は、前記第一値と実質的に等しい、請求項１に記載の光学治療システム。
5. 前記光学パラメータ制御手段は、前記制御ユニットと協働し得る識別手段、又は、前記調節部材の存在を検出し、好ましくは、前記検出手段の種類を検出するよう構成される検出手段を含む、請求項１に記載の光学治療システム。
6. 前記光学パラメータ制御手段は、前記光源によって放射される前記光学放射線を操作し或いは前記第一光学窓を通じて放射される前記光学放射線を操作するよう構成される受動的放射線影響手段を含む、請求項１に記載の光学治療システム。
7. 前記調節部材は、少なくとも１つの光学素子を含む、請求項１に記載の光学治療システム。
8. 前記光学素子は、フィルタ、又は、部分的に反射的及び／又は吸収的な塗膜を備える支持体を含む、請求項７に記載の光学治療システム。
9. 前記調節部材は、前記第二光学窓に向かって減少する直径を備える、少なくとも１つのライトガイド、好ましくは、一束の光ファイバを含む、請求項１に記載の光学治療システム。
10. 当該システムは、前記調節部材から熱を取り除くよう構成される冷却手段を含む、請求項１に記載の光学治療システム。
11. 前記冷却手段は、冷媒流体又は気流を前記調節部材の内部空間内に流すために、前記調節部材内に冷媒流路を含む、請求項１に記載の光学治療システム。
12. 請求項１乃至１１のうちのいずれか１項に記載の光学治療システム内での使用のための調節部材。

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