JP2015516848A - 皮膚治療システム及び方法 - Google Patents

皮膚治療システム及び方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2015516848A
JP2015516848A JP2015505064A JP2015505064A JP2015516848A JP 2015516848 A JP2015516848 A JP 2015516848A JP 2015505064 A JP2015505064 A JP 2015505064A JP 2015505064 A JP2015505064 A JP 2015505064A JP 2015516848 A JP2015516848 A JP 2015516848A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
medium
container
epithelial tissue
laser beam
tissue layer
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
Application number
JP2015505064A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5948488B2 (ja
Inventor
ブラチェニア,アリャクサンドル
フェルハーヘン,リーコ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips NV
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips NV, Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips NV
Publication of JP2015516848A publication Critical patent/JP2015516848A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5948488B2 publication Critical patent/JP5948488B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N5/0613Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/062Photodynamic therapy, i.e. excitation of an agent
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20Surgical 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
    • A61B18/203Surgical 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
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20Surgical 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
    • A61B18/22Surgical 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
    • A61B18/26Surgical 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 for producing a shock wave, e.g. laser lithotripsy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M37/00Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/14244Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body
    • A61M5/14248Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body of the skin patch type
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N5/0613Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/0616Skin treatment other than tanning
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00315Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for treatment of particular body parts
    • A61B2018/00452Skin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00315Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for treatment of particular body parts
    • A61B2018/00452Skin
    • A61B2018/0047Upper parts of the skin, e.g. skin peeling or treatment of wrinkles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00571Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for achieving a particular surgical effect
    • A61B2018/00577Ablation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20Surgical 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
    • A61B2018/206Surgical 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 laser light passing along a liquid-filled conduit
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20Surgical 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
    • A61B18/22Surgical 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
    • A61B18/26Surgical 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 for producing a shock wave, e.g. laser lithotripsy
    • A61B2018/263Surgical 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 for producing a shock wave, e.g. laser lithotripsy the conversion of laser energy into mechanical shockwaves taking place in a liquid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20Surgical 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
    • A61B18/22Surgical 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
    • A61B18/26Surgical 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 for producing a shock wave, e.g. laser lithotripsy
    • A61B2018/266Surgical 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 for producing a shock wave, e.g. laser lithotripsy the conversion of laser energy into mechanical shockwaves taking place in a part of the probe
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/178Syringes
    • A61M5/30Syringes for injection by jet action, without needle, e.g. for use with replaceable ampoules or carpules
    • A61M2005/3022Worn on the body, e.g. as patches
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M37/00Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
    • A61M2037/0007Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin having means for enhancing the permeation of substances through the epidermis, e.g. using suction or depression, electric or magnetic fields, sound waves or chemical agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/05General characteristics of the apparatus combined with other kinds of therapy
    • A61M2205/058General characteristics of the apparatus combined with other kinds of therapy with ultrasound therapy

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Laser Surgery Devices (AREA)

Abstract

上皮組織層(3)の治療のためのシステム(101)が提供される。システムは、ある量の流動媒質を収容する容器であって、媒質が容器に収容される場合に上皮組織層の表面(5)と接触することを可能にするよう配置される容器と、少なくとも所定のパルス時間の間レーザビーム(11)を生成する光源(109)と、レーザビームを焦点(15)に合わせ、焦点を目標位置において位置付ける光学系とを有する。焦点の目標位置は、容器内及び、容器内に収容される場合に媒質内にあり、焦点の大きさ及び生成されるレーザビームの電力は、焦点において、レーザビームが、媒質のための特性閾値を上回る電力密度を有する程であり、特性閾値を上回って、所定のパルス時間の間、レーザ誘起光学破壊事象が媒質において起こる。上皮組織層の治療のための方法が更に提供される。

Description

本開示は、上皮組織の治療、特に、皮膚の治療に関する。更に特に、本開示は、皮膚への局所製剤の輸送における改善、肌の若返りを促すことにおける改善、及び/又は皮膚の治癒における改善に関する。
ほ乳類の上皮組織、特に、皮膚組織は、ほ乳類の身体と外界との間のバリアを形成する。健康的で若々しい見た目の肌は一般的に求められており、治療及び美容の両方の目的で、スキンケア及び/又は肌の若返りの分野において継続的な改善の要望が存在する。現在提供されるシステム及び方法は、そのような要望に対処する。
人間の皮膚組織は真皮層及び表皮層を有し、角質層は表皮層の最外層である。上皮組織の治療のための適切な技術は、1又はそれ以上の局所製剤の適用を有してよく、特定の治療のために、局所的に適用される製剤が使用され、これは、角質層及び/又はそれより下の上皮層をまたぐべきである。
角質層を越える皮膚への局所製剤の輸送の増大を提供する方法は、米国特許出願公開第2002/0062101号明細書(特許文献1)から知られる。この特許文献は、インパルス遷移を用いて上皮細胞層を通って化合物を運ぶ方法及び装置を開示する。方法は、例えば、患者の角質層へ化合物を適用し、次いで、上皮組織の浸透性の一時的な増大を生じさせるようインパルス遷移を誘起して、上皮細胞層を越える化合物の投与を促す。インパルス遷移は、標的物質をパルスレーザビームに向け、標的物質を切除又は急速加熱することによって、生成され得る。
米国特許出願公開第2002/0062101号明細書
この既知の方法は、インパルス遷移が誘起されるべきである、標的物質と媒質との間の機械的な結合に大いに依存する。よって、上皮細胞層を通って運ばれる化合物の量は、正確には知られず、且つ、信頼及び/又は制御できない。加えて、標的物質の切除は、不可避的にデブリを発出し、装置及び/又は治療対象を汚染することがある。
従って、皮膚への局所製剤の輸送における改善が、特に望まれている。
添付の特許請求の範囲に従う、上皮組織層の治療のための方法が、これによって提供される。システムは、ある量の流動媒質を収容する容器であって、前記媒質が当該容器に収容される場合に前記上皮組織層の表面と接触することを可能にするよう配置される前記容器と、少なくとも所定のパルス時間の間レーザビームを生成する光源と、前記レーザビームを焦点に合わせ、該焦点を目標位置において位置付ける光学系とを有する。前記焦点の前記目標位置は、前記容器内及び、該容器内に収容される場合に前記媒質内にある。前記焦点の大きさ及び前記生成されるレーザビームの電力は、前記焦点において、前記レーザビームが、前記媒質のための特性閾値を上回る電力密度を有する程であり、前記特性閾値を上回って、前記所定のパルス時間の間、レーザ誘起光学破壊(laser-induced optical breakdown;LIOB)事象が前記媒質において起こる。
このように、システムは、光源からの光の少なくとも1つのパルスを容器内に与え、容器に収容される場合に媒質内でLIOB事象を発生させて、上皮組織層の表面に作用するよう媒質内のインパルス遷移を引き起こすように構成される。インパルス遷移は、連続的な立ち上がり時間を有する圧縮波、不連続的な立ち上がり時間を有する衝撃波、圧縮若しくは衝撃波の連続、及び/又は流体噴流を有してよい。衝撃波、衝撃波の連続、及び/又は噴流は、LIOB事象が媒質において、キャビテーションを示し、(繰り返す)崩壊に苦しみ、且つ/あるいは、噴流形成を示し得る気泡の形成を引き起こすように選択された焦点の大きさ、生成されるレーザビームの電力、媒質における目標位置、及び媒質の粘度の適切な値によって、生成され得る。
システムは、媒質において直接にインパルス遷移の生成を促し、それにより、インパルス遷移及び上皮組織へのその効果は、信頼できるように提供され得、且つ、制御され得る。影響は、上皮組織層を局所的に混乱及び/又は損傷させ、それにより、そのバリア機能は破壊され、薬物は(より容易に又は完全に)通過することができるようになる。
一般に、レーザ誘起光学破壊(LIOB)は、焦点におけるレーザビームの電力密度が、特定の媒質に特有である閾値を超える場合に、使用されるレーザビームの波長に対して透過又は半透過である媒質において起こる。閾値を下回ると、特定の媒質は、レーザビームの特定の波長について比較的低い線形吸収特性を有する。閾値を上回ると、媒質は、レーザビームの特定の波長について強非線形吸収特性を有し、これは、媒質のイオン化及びプラズマの形成の結果である。LIOB現象は、LIOB現象の位置の近くで媒質に作用し且つ上皮組織層(の少なくとも表面)を崩壊させるために使用され得る、キャビテーション及び衝撃波の発生のような多くの機械的な効果をもたらす。
上記の閾値は、レーザビームのパルス時間に依存する。特に、必要とされる電力密度(単位W/cm)の閾値は、パルス時間が増える場合に小さくなる。適切な媒質について、有意な損傷を引き起こすように十分に有効であるLIOB現象の結果として機械的な効果を達成するためには、例えば、ほぼ10ナノ秒(ns)程度のパルス時間で十分であるように見える。パルス時間のそのような値について、焦点におけるレーザビームの電力密度の閾値は、ほぼ2×1010W/cm程度であってよい。記載されるパルス時間について、十分に小さい焦点サイズが、例えば、十分に大きい開口数を有するレンズ又は集束系を用いて、得られる状態で、この閾値は、比較的安価なレーザにより供給され得るほんの数10分の1ミリジュール(mJ)の総パルスエネルギにより達成可能である。更なる利点として、所謂共鳴プラズマ吸収が焦点において起こり得る。これは、LIOB現象の結果として、レーザビームの実質的に全てのエネルギが焦点において吸収されることを意味する。結果として、これにより提供されるシステム及び方法は、比較的高い効率を示すことができる。
望ましくは、媒質は、身体への取り込みのために生体適合性を有する。媒質は、通常動作条件で(例えば、室温で、又はほ乳類の体温若しくは皮膚温度で)ジェル又は液体であってよい。これは、インパルス遷移に対する制御を容易にし、且つ、LIOB事象によって影響を及ぼされている媒質が、一定量の媒質のうちの、他の部分から作用される場所へ流れる媒質によって置換され得、それにより、原の目標位置にある媒質が有効に回復されるので、実質的に同じ条件の下で、複数のLIOB事象の生成を可能にする。これは、例えば、特許文献1において見られるように、後続の光パルスが異なる効果をもたらし得るように本質的に固体対象がその形状を変え、切除又は破壊の異なる形成に苦しむ固体対象における又はその近くでのLIOBの欠点を解消する点に留意されたい。
媒質は、治療剤を有してよく、上皮組織層への薬剤の投与は、インパルス遷移の力によって助けられる。また、あるいは代替的に、薬剤は、光パルスの適用の後又はその前のいずれかに適用され得る別個の薬物として、例えば、局所製剤において、上皮組織層で供給されてよく、光パルスの適用の前に適用される場合に、媒質は、薬剤及び/又は局所製剤を介して上皮組織層の表面と接触してよい。なお、局所製剤は、LIOB事象のための媒質と同じ物質との混合として治療剤を有することが可能である。
流体噴流は、低粘度の液体媒質、例えば、水、アルコール等の場合に起こり得る。噴流は、特に、低粘度の流体に対して人間の皮膚によって与えられるような、キャビテーション泡に対応する媒質に対する実質的に剛体の物質との境界近くで、媒質内で形成されるキャビテーション泡の形成及び内破によって引き起こされ得る。通常、流体噴流は、当該技術で知られるように、キャビテーション泡の形成を引き起こすLIOB事象のエネルギと、キャビテーション泡に対応する流体の特性とに関連するキャビテーション泡のその内破前の最大サイズと同程度の大きさのそのような境界からの距離で、媒質内で生成されるキャビテーション泡によって引き起こされる。LIOB事象は、クリームのような粘性物質において発生し得る。噴流形成を持続及び/又は推進するよう、媒質は、望ましくは、軽油のような、約100センチポイズ又はそれ未満の粘度、望ましくは、約10センチポイズ又はそれ未満を下回って、例えば、おおよそ保存血液の粘度にある液体であってよい。幾つかの場合に、媒質は、約20センチポイズ又はそれ未満の粘度を有してよく、おおよそ水の粘度又はそれより低い、例えば、特定の蒸留酒及び/又はアルコールに基づく液体の場合に約0.1センチポイズといった粘度を有してよい。
そのようなキャビテーション流体噴流は、ほ乳類の上皮組織層、特に皮膚組織内に/それを貫通して浸透することができ、且つ、それは、上皮組織層内に及び/又はそれを貫通して空洞及び/又は開放路を作り出すために使用されることが認められている。更に、噴流は、噴流を形成する物質を組織内に直接注入することによって、物質移動を提供する。流体噴流の侵入深さは、媒質の圧力、媒質のフロー特性、噴流を引き起こすキャビテーション泡のサイズ及び圧力、並びに噴流の開始(通常、キャビテーション泡の後ろ壁が気泡崩壊時に泡の内部容量との境界で破裂する位置)と噴流目標(すなわち、上皮組織層)との間の距離、並びに噴流を形成し維持するのに利用可能な媒質の量のような因子に依存するそのボリューム及びインパルスに依存する。上皮組織層に注入されるボリュームは、実質的に同じ位置での一連の断続的な噴流の発生によって制御され得る。
更に、噴出は、治療される組織の組織治癒反応を刺激することによって組織再生を引き起こすのに適した極めて小さいサイズの組織損傷を生じさせる傾向がある。冷却媒質、例えば、冷水の投入は、組織の損傷を含む上皮組織治療にさもなければ付随して起こり得る炎症の感覚を沈静化することができる。
光源は、信頼性、光を小さな点へ導いて焦点を合わせること、並びにオプティクス及び/又は媒質における予見可能な伝達及び/又は吸収を夫々促す制御可能な光強度、コヒーレントビーム情報、及び低スペクトル帯域幅のような利点を提供するレーザを有する。
光源は、適切なレーザが利用可能である場合に、約250から3000ナノメートル(nm)の範囲にある波長でレーザビームを発するよう構成されてよく、その波長範囲は、容易に利用可能な生体適合性のある流体媒質においてLIOB事象を引き起こすのに適する。望ましくは、波長は、約800から1350nmの範囲にあり、容器及び媒質を吸収されずに通過した光によって、皮膚のような人間の上皮組織を傷つける危険を減らす。最も望ましくは、波長は、約900から1100nmの範囲にあり、人間の皮膚の侵入深さが最も高く、皮膚内で確立される予想外の力を防ぐ。
有利に、レーザは、固体レーザであり、とりわけ、小パッケージにおいて大きな光強度を供給することができ、一方、必要とされる入力電力は、他のタイプのレーザと比較して低い。適切な高出力短時間レーザパルスの連続は、Qスイッチ法レーザによって、制御された態様において供給されてよい。
システムにおいて、動作において、目標位置は、上皮組織層の表面から0ミリメートル(mm)から10mmの間の距離dに位置付けられてよい。そのような分離で、LIOB事象の効果は、最も容易に且つ制御可能に提供され得る。上皮組織層の表面から比較的短い距離で、例えば、皮膚表面から約3mm未満で、組織層に対する効果は、より顕著になり、形成される噴流は、層の表面に侵入することができる。また、システムは、ユーザフレンドリなサイズを有してよい。
システムは、有利に、使用時に、媒質におけるLIOB事象が、上述されたように、上皮組織層に向かう方向において伝播する媒質の噴流を引き起こすように構成されてよい。特に、焦点の大きさ、生成されるレーザビームの電力、媒質における目標位置、及び媒質の粘度は、媒質におけるLIOB事象が、上皮組織層に向かう方向において伝播する媒質の噴流の形成を引き起こすように制御される。
システムの汎用性を高めるよう、システムは、次のパラメータ、すなわち、光源の光パルス電力、光パルス存続期間及び光パルス繰り返し数、並びに/又は容器に対する及び/若しくは、使用時に、上皮組織層の表面に対する焦点の目標位置のうちの少なくとも1つを制御するように、光源及び/又は光学系の動作を制御するコントローラを有してよい。光源の光パルス電力、光パルス存続期間及び光パルス繰り返し数は、1又はそれ以上の所望の治療に従って、様々なインパルス遷移及び/又はその様々なシーケンスを提供するよう制御されてよい。
焦点の目標位置の位置制御は、レーザビームの伝播方向に対する並びに容器に対する及び/又は特に使用時に、上皮組織層(表面)(の表面)に対する焦点の軸方向及び/又は横方向の位置に関する目標位置の制御を有してよい。軸方向の位置制御は、目標位置と上皮組織層との間の分離を決定することに関係があり、異なるタイプのインパルス遷移、例えば、衝撃波の立ち上がり及び立ち下がり特性、噴流の形成等を引き起こすために使用されてよい。横方向の位置決定は、上皮組織層にわたって分布する所望の位置において1又はそれ以上の焦点を位置付けること、例えば、複数の隣接する場所の治療を助けることに関係がある。制御は、パラメータ設定を維持するように、あるいは、むしろ、異なるパラメータ設定の間で変更するように、続いて起こるパルスの間で一定又は可変であってよい。
光学系は、ミラー、レンズ、プリズム、ビームスプリッタ、絞り、光スイッチ、シャッター、等のような1又はそれ以上の適切な光学素子を有してよい。
実施形態において、容器は、光源からの光を容器内及び、媒質が容器に収容される場合に、媒質内に伝送するよう窓及び/又は1以上のレンズを有する。このように、容器(の部分)は、光学系の一部を形成してよい。これは、大きな開口数により光を媒質内に収束させることを助け、密な焦点合わせをもたらし且つ実質的に球状のキャビテーション泡をもたらすことを助ける。
システムは、例えば、貯蔵容器から、ある量の媒質を容器へ供給する供給システムを有してよい。これは、特に、水、アルコール、クリーム、又は油のような低い粘度から中高粘度を有する液体媒質によるシステムの動作にとって有用である。供給システムは、1以上の定量の媒質を容器内に供給する計量システム及び/又は容器へ接続された1以上のノズルを有してよい。
好ましいシステムにおいて、容器は、光源及び/又は光学系と開放可能に結合され、例えば、それは、1又はそれ以上の組み合わせコネクタ及びカウンタコネクタを有する適切なコネクタシステムによってシステムの筐体部へ取り付けられ、それにより、システム(の容器)は、光源及び/又は媒質の特性に適応され、且つ/あるいは、保守及び/又は修理のために交換され得る。コネクタシステムは、例えば、容器内で焦点の特定の目標位置を確かにするよう、光学系(の残り)に対して容器の1又はそれ以上の特定の相対位置を定義してよい。更に、容器は、場合により、上皮組織層を通って投与される薬剤を有する媒質により予め満たされ得るワンウェイ・カートリッジとして設けられてよい。
システムは、レーザビームが、システムの動作制御のために使用され得る、容器及び/又は容器に収容される(べき)媒質の特性のインジケーション及び/又はサイズインジケーションのような、特定の容器特性を検出するよう放射及び/又は設定され得るシステムの一部からの特定の距離で容器及び/又は標的組織の存在を検出するよう構成される1又はそれ以上の検出器を有してよい。そのような検出器は、機械的、電気的、磁気的及び/又は光学的であり、容器における適切な構造に関連して動作してよい。
更に、上皮組織層の治療のための方法が、これによって提供される。方法は、ここで開示される実施形態のいずれか1つのシステムを設けるステップと、前記上皮組織層の表面部分において、ある量の流動体を有する容器を配置し、前記媒質は、該媒質が前記容器に収容される場合に、前記上皮組織層の表面と接触する、ステップと、少なくとも所定のパルス時間の間レーザビームを生成し、該生成されたレーザビームを前記媒質内の目標位置にある焦点に合わせるステップとを有する。前記焦点の大きさ及び前記生成されるレーザビームの電力は、前記焦点において、前記レーザビームが、前記媒質のための特性閾値を上回る電力密度を有する程であり、前記特性閾値を上回って、前記所定のパルス時間の間、レーザ誘起光学破壊事象が前記媒質において起こる。
このように、方法は、ある量の媒質内に光のパルスを供給し、媒質においてLIOB事象を引き起こして、上皮組織層に向かう方向において媒質内でインパルス遷移を引き起こすこととなる。
上述されたように、媒質内でLIOB事象を引き起こすことは、上皮組織層を崩壊させるよう上皮組織層に向かう方向において伝播する媒質の噴流、キャビテーション泡及び/又は衝撃波を引き起こすことを有し得るインパルス遷移を制御することを可能にする。
方法において、媒質におけるレーザ誘起光学破壊事象は、上皮組織層に向かう方向において伝播する媒質の噴流を引き起こすよう制御されてよい。例えば、焦点の大きさ及び目標位置、生成されるレーザビームの電力、並びに媒質の粘度は、媒質におけるレーザ誘起光学破壊事象が、上皮組織層に向かう方向において伝播する媒質の噴流を引き起こす程であってよい。噴流の形成は、上皮組織層の崩壊の信頼性を高めるために好ましい。
方法は、例えば、上皮組織層を破壊し組織の再生を引き起こすための上皮組織層の浸透のために、及び/又は局所製剤としての媒質の注入のために、媒質の一部を上皮組織層に注入するステップを有してよい。
媒質は、容器において収容されてよく、媒質は、上皮組織層の表面と流体接触、望ましくは実質的に直接接触する。容器は、例えば、媒質を面内に保持するよう、且つ/あるいは、インパルス遷移の圧力の跳ね返り及び/又は損失を防ぐよう、低粘度媒質により当該方法を実行することを助ける。それは更に、衛生状態を高めることができる。
方法は、レーザビームを生成し、レーザ誘起光学破壊事象を媒質内で引き起こすステップは、複数回繰り返すことを有してよく、少なくとも幾つかの焦点の目標位置は、互いに異なってよい。このように、媒質内での複数回のインパルス遷移は、例えば、治療の存続期間、強さ、効果、及び/又は空間範囲を増大させるために、上皮組織層に向かう方向において引き起こされる。
1又はそれ以上のインパルス遷移の適用の前又は後で、局所製剤は、治療される上皮組織層において適用されてよい。局所製剤は、場合により、媒質において存在する薬剤に加えて、治療される上皮組織層を通って投与されるべき1又はそれ以上の薬剤を有してよい。
上皮組織層の治療のための方法のステップ及びそのような方法のためのシステムを示す。 上皮組織層の治療のための方法のステップを示す。 上皮組織層の治療のための方法のステップを示す。 上皮組織層の治療のための方法のステップを示す。 上皮組織層の治療のための方法のステップ及びそのような方法のためのシステムの詳細を示す。 上皮組織層の治療のための方法のステップ及びそのような方法のためのシステムの詳細を示す。 上皮組織層の治療のための方法のステップ及びそのような方法のためのシステムの詳細を示す。 上皮組織層の治療のための方法のステップ及びそのような方法のためのシステムの詳細を示す。
図面において、同じ特徴は、同じ参照符号により特定され得ることが知られる。更に、図面は概略であり、必ずしも実寸ではなく、本発明を理解するために必要とされない詳細は省略されていることがあることが知られる。語「上方向」、「下方向」「下」、「上」及び同様の語は、図面において方向付けられる実施形態に関係がある。更に、少なくとも実質的に同じであるか又は少なくとも実質的に同じ機能を実行する要素は、異なる図示される実施形態について、100、200、等ずつ上げられた同じ数字によって表される。
図1は、表面5を有する上皮組織層3、ここでは皮膚組織の一部の治療のためのシステム1を示す。システム1は、ある量の流動媒質を収容する容器7を有する。容器は、概して、開放底面を備えたカップ形状をとり、媒質が上皮組織層3の表面5と接触することを可能にするよう配置される。システム1は、少なくとも所定のパルス時間の間レーザビーム11を生成する光源9を更に有し、且つ、それは、レーザビーム11を焦点15に合わせ、光源9からの光に対して少なくとも部分的に透過である容器7内の目標位置において焦点15を位置付ける光学系13を有する。図1において図式的に示されている光学系13は、ビームステアリングシステム17、ビーム成形システム19、ビーム走査システム21、及び集光システム23を有し、それらのシステムは、1又はそれ以上のミラー、プリズム、ビームスプリッタ、偏光子、光ファイバ、レンズ、開口、シャッター、等を有してよい。なお、より多い、より少ない、及び/又は別なふうに配置された光学サブシステム及び/又は素子を備える別の光学系が適切に設けられてよい。光学系13の少なくとも部分及び/又はレーザビーム11のビーム経路は、例えば、不透明な管及び/又は1以上の光ファイバを有して、例えば、目の安全のために、閉鎖されてよい。
光源9は、所定の波長で且つ所定のパルス存続期間及び繰り返し数により所定数のレーザパルスを発するよう構成される。システム1は、焦点15の目標位置が、示されるように、容器7内、及び容器7内に収容される場合に媒質内にあるように、且つ、焦点15の大きさ及び生成されるレーザビームの電力が、焦点15において、レーザビーム11が媒質のための特性閾値を上回る電力密度を有する程であるように、設定可能であり、特性閾値を上回って、所定のパルス時間の間、レーザ誘起光学破壊事象が媒質において起こる。
システム1は、焦点15の目標位置が、上皮組織層3の表面5から0mmから10mmの間の距離に位置付けられるように、構成される。例えば、表面5から約300から900マイクロメートルの間の範囲にある距離が、人間の皮膚の治療に適すると知られている。
光源9は、ユーザインターフェースを提供することができる任意的なコントローラ25により制御可能である。また、1又はそれ以上の光学系13(のサブシステム17〜23)は、目標位置及び/又は焦点の1又はそれ以上の特性を制御するよう、光源コントローラ25と一体化され得る任意的なコントローラ(図示せず。)により制御可能であってよい。適切なコントローラは、プログラム可能なメモリを有してよく、且つ、それは、場合により、データ記憶媒質の1以上の読み取り器(それ用のコネクタ)及び/又はインターネット接続を含む、メモリをプログラムするための1以上のシステムを有してよい。例えば、第1の媒質について、システム1は、第1の媒質の特性LIOB閾値に従って第1のレーザパルス電力密度を提供するよう構成されてよく、第2の媒質について、システム1は、第2の媒質の特性LIOB閾値に従って第2のレーザパルス電力密度を提供するよう構成されてよく、第1及び第2の電力密度は、場合により更なる媒質のための、適切な第1及び第2のパルス電力、パルス存続期間及び/又はレーザビーム集光パラメータによって決定されてよい。レーザビーム集光パラメータは、ビーム成形及び/又は集光システムの適切な設定によって、例えば、集光システムの開口数の調整によって、決定されてよい。集光システムの開口数NAのための適切な値は、動作中に、nがレーザ波長のための媒質の屈折率であるとして、範囲0.05<NA<nから選択されてよい。
適切な光源は、約5〜10nsのパルス存続期間により約1064nmの波長でレーザパルスを発するQスイッチ型Nd:YAGレーザを有する。なお、他のレーザ、例えば、Nd:Cr:Yag3レベルレーザ及び/又はダイオードレーザが同様に使用されてよい。
図2乃至4は、夫々、上皮組織層の治療のための方法のステップを示し、且つ、容器7が設定されている皮膚3の部分を示す。皮膚3は、表面層を形成する角質層27、表皮29及び真皮31の層を有し、真皮31の下には皮下組織が延在する(図示せず。)。容器7は、例えば、水、PBS(phosphate buffered saline solution)(リン酸緩衝生理食塩水)、油、グリセロール、フッ素化炭素、界面活性剤(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)、アルコール、グルコース(砂糖)溶液、局所剤(クリーム。ゲル、等)を含むグループから選択された非固体媒質により満たされる。媒質内で十分な電力密度を有するレーザパルス、例えば、媒質において開口数NA=0.8により焦点を合わせられるτp=6nsのパルス存続期間及びEp=1mJのパルスエネルギでの波長λ=1064のレーザパルス、の焦点に合わせると、LIOB事象は、角質層27からの距離D1で焦点15において生じる。
図2乃至4は、皮膚表面5から夫々約0.75mm、0.6mm及び0.4mmの例となる距離D1、D2及びD3にある目標位置において、しかしそれ以外は同じ条件を有して生成される焦点によって引き起こされるLIOB事象(の使用)を示す。媒体におけるLIOB事象は、皮膚3に向かって進む衝撃波を生じさせる。図2において、衝撃波は、角質層27を局所的に破壊し、図3において、衝撃波は更に、表皮に侵入し、図4において、損傷は、真皮層にまで及ぶ。角質層のそのような侵入の後、作用物質は、例えば、治療及び/又は美容のために、皮膚表面上に適用される局所製剤から皮膚によって容易に吸収され得る。表皮及び/又は真皮への損傷は、皮膚の治癒反応を引き起こすことができる。治癒反応は、新しいコラーゲンの形成を有してよく、且つ、皮膚の引き締め及び/又は他の若返りを生じさせ得る。目下提供されるシステム及び方法により負わされる損傷の範囲は、焦点と皮膚との間の距離によってのみならず、レーザビームの電力及び/又は焦点の大きさによっても制御されてよい。更に、レーザパルス列の供給及び/又は単一のLIOB事象による媒体における繰り返しキャビテーションを示す泡の生成は、皮膚3に向かう衝撃波の連続を提供し、単パルスと比べて高められた効果をもたらすことができる。
特定の方法は、図5a乃至5dにおいて開示される。図5a乃至5cは、筐体102を有するシステム101の一部を概略的に示す。システム101は、容器107、レーザ109、及び光学系113を有し、光学系113は、ここでは、容器107に含まれたレンズ114を有する。このシステム101で、容器107は、任意的なノズル135を設けられている。ノズル135は、ある量の媒質を容器107へ供給するよう任意的な供給システム(図示せず。)へ接続する。例えば、この供給システムは、容器及びポンプを有する。システム101は、治療される対象の皮膚3の表面5の一部に配置される。レーザ109が、皮膚表面5の近くの媒質内の目標位置でLIOB事象を提供するよう作動される場合に(図5a)、LIOB事象は、媒体内でキャビテーション泡137を生成する(図5b)。キャビテーション泡137は崩壊し、皮膚から離れた泡137の側で液体噴流139を発現する(図5c)。噴流139は、皮膚3に向かう方向において崩壊泡137を突き抜けて、反対の泡壁を貫通する。焦点115と皮膚表面5との間の距離に応じて、噴流139は、単に皮膚表面5に衝突して、衝撃を引き起こすか、あるいは、それは、角質層27を貫通して、場合により表皮29に又は真皮31にさえ侵入する(図2乃至4を参照)。この後、クリーム141のような局所製剤が、治療部分に適用されてよい(図5d)。
図5a乃至5dにおいて、異なる特徴は、1又はそれ以上の文字、すなわち、L−レーザ(laser)、LB−レーザビーム(laser beam)、SB−走査ブロック(scanning block)、OL−集光用光学素子(focusing optical element)(例えば、レンズ)、FP−焦点(focal point)、AM−例となる標的媒質としての水性媒質(aqueous medium(“aqueous”は水のような粘度を有するの意))、N−標的媒質注入のためのノズル(nozzle)、CB−キャビテーション泡(cavitational bubble)、JS−噴流ストリーム(jet stream)、SC−角質層(stratum corneum)、E−表皮(epidermis)、D−真皮(dermis)、C−局所製剤(topical formulation)(例えば、クリーム)によって示されている。
皮膚3に侵入する場合に、噴流139は、ある量の媒質を皮膚組織に挿入する。媒質は、有利な作用物質を含んでよい。噴流によって局所的に且つ表面的に皮膚組織に適切に投与され得る作用物質を含む媒質は、とりわけ、ビタミンA溶液、ビタミンC溶液、ビタミンE溶液、コラーゲン生成誘発剤、αハイロドキシ酸、ヒドロキノン、ナイアシンアミド及び/又はコジック酸から選択されてよい。
局所製剤は、例えば、にきびの治療のための及び美白のためのナイアシンアミド、又はしわとりのためのレチナールデビドの溶液を含んでよい。代替的に、銅ペプチドの溶液は、治療後の治癒効果を加速させるために使用されてよい。
典型的な噴流ボリュームは、ナノリットルからマイクロリットルの範囲にある。複数の噴流を与えることによって、注入される媒質の総量の増加が達成される。複数の噴流は、例えば、皮膚が以前に注入された量の媒質を特定の位置で吸収することができる前に、その位置で後に続く噴流を注入するよう、連発して単一の位置において提供されてよい。
1つのLIOB事象は、高速な一連の泡の形成及び泡の崩壊を引き起こし得ることが知られており、これは一連の噴流の形成を有することができる。しかし、噴流の形成の有無によらず、泡の形成及び泡の崩壊の各サイクルは、エネルギを浪費し、従って、プロセスは、それがアクティブに維持されない場合に自己終了する。このように、過剰投与は防がれ得る。
容器7、107は、例えば、光の品質及び/又はレーザの波長、容器及び/又はその中に収容されている媒質の(光学)エージング、媒質の交換、等に対処するよう、交換可能であってよい。任意に、容器は、一般的なカップ形状を有してよく、開口部を備えた比較的硬質の材料から形成されてよく、開口部は、ある量の適切な、場合により低粘度の媒質を収容する容器を密閉するよう、簡単に開けられるタブ、薄膜又は薄パラフィン等により閉じられてよいが、この密閉は、使用時に、悪影響なしで、LIOB事象(によって生成される衝撃波)によって治療及び/又は破壊される対象の体温によって容易に溶解可能である。また、異なる容器は、異なる焦点を提供する特定のレンズ及び/又はレンズアレイを有してよい。
方法は、組織上及び/又は内への1又はそれ以上の薬剤の投与及び/又は目標位置ごとに引き起こされるLIOB事象の数に依存して、美容及び/又は治療のために使用されてよい。例えば、そのような相違は、最大約5回までのLIOB事象が美容目的で生成され、目的位置又はその近くでの約10回又はそれ以上のLIOB事象が治療目的で生成されると認められ得る。
システムは、例えば、光源を有することができる容器を含む手持ち式の部分を有してよい。また、手持ち式の部分がレーザビーム伝送システムを介して光源へ接続されることが考えられ得る。
開示される実施形態に対する他の変形例は、図面、本開示、及び添付の特許請求の範囲の検討から、請求される発明を実施する際に当業者によって理解され達成され得る。特許請求の範囲において、語「有する」は、他の要素又はステップを除外せず、単称は、複数個を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、特許請求の範囲において挙げられている幾つかの項目の機能を満たしてよい。特定手段が相互に異なる従属請求項において挙げられているという単なる事実は、それらの手段の組み合わせが有利に使用され得ないことを示さない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアの部分とともに又はそのようなモノとして供給される光記憶媒体又は固体媒体のような適切な媒体において記憶/分配されてよいが、他の形態においても、例えば、インターネット又は他の有線若しくは無線電気通信システムを介して分配されてよい。特許請求の範囲における如何なる参照符号も、適用範囲を制限するよう解釈されるべきではない。
角質層を越える皮膚への局所製剤の輸送の増大を提供する方法は、米国特許出願公開第2002/0062101号明細書(特許文献1)から知られる。この特許文献は、インパルス遷移を用いて上皮細胞層を通って化合物を運ぶ方法及び装置を開示する。方法は、例えば、患者の角質層へ化合物を適用し、次いで、上皮組織の浸透性の一時的な増大を生じさせるようインパルス遷移を誘起して、上皮細胞層を越える化合物の投与を促す。インパルス遷移は、標的物質をパルスレーザビームに向け、標的物質を切除又は急速加熱することによって、生成され得る。
独国特許出願公開第10144102(A1)号明細書(特許文献2)は、皮膚への薬剤の高圧の経皮的な注入のための方法及び装置を開示する。装置は、その先端で小開口を備える円錐形の流体チェンバを有し、その中で薬剤は動作中に保持されるべきである。装置は、その端部で集光レンズを備える光導波路を更に有する。光導波路によって発せられたレーザ光は、レンズによって流体チェンバにおいて焦点を合わせられる。焦点におけるエネルギ密度は、レーザ誘起光学破壊のための閾値を上回り、これにより、チェンバ内に存在する薬剤において圧力波が生成されて、末端にある小開口を介して円錐形の流体チェンバの外に薬剤を押し出し、それにより薬剤を皮膚内に浸透させる。
米国特許出願公開第2011/0230826(A1)号明細書(特許文献3)及び国際公開第2011/115422(A2)号パンフレット(特許文献4)は、いずれも、皮膚への薬剤投与のための装置を開示する。装置は、圧力発生液を収容する圧力チェンバと、薬液を収容する円錐形の薬剤マクロチェンバとを有し、薬剤マクロチェンバは、その遠位端でマクロノズル出口を有する。圧力チェンバ及び薬剤マクロチェンバは、相互に分けられており、弾性膜によって密閉されている。装置は、レーザ装置と、レーザビームの焦点を圧力チェンバ内の圧力発生液において合わせる対物レンズとを更に有する。動作において、焦点を合わせられたレーザビームは、密閉された圧力チェンバにおいて気泡成長及び体膨張を引き起こして、弾性膜を変形させ、それにより、瞬間的な圧力が、薬液がマクロノズル出口を介して発せられる液体マイクロジェットの形で皮膚に注入されることを可能にするように、薬剤マクロチェンバ内の薬剤へ弾性膜を介して適用される。
米国特許出願公開第2011/0257584号明細書(特許文献5)は、皮膚組織へ薬剤をレーザ注入するための方法を開示する。この方法において、1又はそれ以上のミクロ穴は、第1のステップにおいて、レーザエネルギによって皮膚の表面でアブレーションされる。第2のステップにおいて、薬剤を収容するコンテナは、薬剤が皮膚表面に接触した状態で、ミクロ穴を設けられた皮膚表面上に設置される。薬剤は、コンテナ内に存在する薬剤にレーザエネルギを適用することによって、以前に適用されたミクロ穴を介してこのコンテナから皮膚内に注入され、これにより、コンテナ内の圧力の増大は、薬剤の少なくとも一部をミクロ穴へ押し込む。
特開2006−325700号公報(特許文献6)は、生物組織へ導入されるべき医療溶液が保持され、表面張力及び毛管現象によりプローブと隣接する生物組織との間で固定される薬剤投与装置を開示する。レーザビーム超短パルスは、プローブ内で保持されている医療溶液の表面上で収束レンズによって焦点を合わせられる。レーザビームパルスは、医療溶液の蒸散及びプラズマ形成の結果として超短衝撃波パルスを生成し、これは、医療溶液を介して生物組織へ放射され、医療溶液を運んで生物組織の生細胞内に取り込ませる。
国際公開第00/71038(A1)号パンフレット(特許文献7)は、流体環境においてパルスマイクロジェットを生成することができるパルスマイクロ流体装置であって、その先端にあって、所望の大きさ及び特性のマイクロジェットを生成するのに十分な直径を有する小開口を備えた円錐形のマイクロ流体チェンバを有する装置を開示する。圧力生成手段は、マイクロジェットを生成するようマイクロ流体チェンバの内部で圧力を増大させるためにマイクロ流体チェンバにおいて位置付けられる。如何なる従来の圧力生成手段も、例えば、ポンプ手段、又は光学破壊、光学吸収、電気破壊、ジュール加熱、及び音響気泡形成に基づく気泡生成手段のように、マイクロ流体チェンバにおいて存在してよい。
米国特許出願公開第2002/0062101号明細書 独国特許出願公開第10144102(A1)号明細書 米国特許出願公開第2011/0230826(A1)号明細書 国際公開第2011/115422(A2)号パンフレット 米国特許出願公開第2011/0257584号明細書 特開2006−325700号公報 国際公開第00/71038(A1)号パンフレット
添付の特許請求の範囲に従う、上皮組織層の治療のための方法が、これによって提供される。システムは、ある量の流動媒質を収容する容器であって、前記媒質が当該容器に収容される場合に前記上皮組織層の表面と接触することを可能にするよう配置される前記容器と、少なくとも所定のパルス時間の間レーザビームを生成する光源と、前記レーザビームを焦点に合わせ、該焦点を目標位置において位置付ける光学系とを有する。前記焦点の前記目標位置は、前記容器内及び、該容器内に収容される場合に前記媒質内にある。前記焦点の大きさ及び前記生成されるレーザビームの電力は、前記焦点において、前記レーザビームが、前記媒質のための特性閾値を上回る電力密度を有する程であり、前記特性閾値を上回って、前記所定のパルス時間の間、レーザ誘起光学破壊(laser-induced optical breakdown;LIOB)事象が前記媒質において起こる。本発明に従って、動作において、前記目標位置は、前記上皮組織層の前記表面から3ミリメートルよりも小さい距離で位置付けられる。
このように、システムは、光源からの光の少なくとも1つのパルスを容器内に与え、容器に収容される場合に媒質内でLIOB事象を発生させて、上皮組織層の表面に作用するよう媒質内のインパルス遷移を引き起こすように構成される。インパルス遷移は、連続的な立ち上がり時間を有する圧縮波、不連続的な立ち上がり時間を有する衝撃波、圧縮若しくは衝撃波の連続、及び/又は流体噴流を有してよい。衝撃波、衝撃波の連続、及び/又は噴流は、LIOB事象が媒質において、キャビテーションを示し、(繰り返す)崩壊に苦しみ、且つ/あるいは、噴流形成を示し得る気泡の形成を引き起こすように選択された焦点の大きさ、生成されるレーザビームの電力、媒質における目標位置、及び媒質の粘度の適切な値によって、生成され得る。3ミリメートルよりも小さい上皮組織層の表面からの距離で、組織層に対する効果は、より顕著になり、形成される噴流は、層の表面に侵入することができる。また、システムは、ユーザフレンドリなサイズを有してよい。特定の実施形態において、動作において、目標位置は、上皮組織層の表面から300から900マイクロメートルの間の範囲にある距離に位置付けられる。
更に、上皮組織層の治療のための方法が、これによって提供される。方法は、ここで開示される実施形態のいずれか1つのシステムを設けるステップと、前記上皮組織層の表面部分において、ある量の流動体を有する容器を配置し、前記媒質は、該媒質が前記容器に収容される場合に、前記上皮組織層の表面と接触する、ステップと、少なくとも所定のパルス時間の間レーザビームを生成し、該生成されたレーザビームを前記媒質内の目標位置にある焦点に合わせるステップとを有する。前記焦点の大きさ及び前記生成されるレーザビームの電力は、前記焦点において、前記レーザビームが、前記媒質のための特性閾値を上回る電力密度を有する程であり、前記特性閾値を上回って、前記所定のパルス時間の間、レーザ誘起光学破壊事象が前記媒質において起こる。本発明に従って、動作において、前記目標位置は、前記上皮組織層の前記表面から3ミリメートルよりも小さい距離で位置付けられる。
上述されたように、媒質内でLIOB事象を引き起こすことは、上皮組織層を崩壊させるよう上皮組織層に向かう方向において伝播する媒質の噴流、キャビテーション泡及び/又は衝撃波を引き起こすことを有し得るインパルス遷移を制御することを可能にする。3ミリメートルよりも小さい上皮組織層の表面からの距離で、組織層に対する効果は、より顕著になり、形成される噴流は、層の表面に侵入することができる。また、システムは、ユーザフレンドリなサイズを有してよい。
システム1は、焦点15の目標位置が、上皮組織層3の表面5から約300から900マイクロメートルの間の範囲にある距離に位置付けられ、この距離は、人間の皮膚の治療に適すると知られている。

Claims (15)

  1. 上皮組織層の治療のためのシステムであって、
    ある量の流動媒質を収容する容器であって、前記媒質が当該容器に収容される場合に前記上皮組織層の表面と接触することを可能にするよう配置される前記容器と、
    少なくとも所定のパルス時間の間レーザビームを生成する光源と、
    前記レーザビームを焦点に合わせ、該焦点を目標位置において位置付ける光学系と
    を有し、
    前記焦点の前記目標位置は、前記容器内及び、該容器内に収容される場合に前記媒質内にあり、
    前記焦点の大きさ及び前記生成されるレーザビームの電力は、前記焦点において、前記レーザビームが、前記媒質のための特性閾値を上回る電力密度を有する程であり、前記特性閾値を上回って、前記所定のパルス時間の間、レーザ誘起光学破壊事象が前記媒質において起こる、システム。
  2. 前記光源は、約250から3000ナノメートルの範囲、望ましくは約800から1350ナノメートルの範囲、最も望ましくは約900から1100ナノメートルの範囲にある波長でレーザビームを発するよう構成される、
    請求項1に記載のシステム。
  3. 動作において、前記目標位置は、前記上皮組織層の表面から0ミリメートルから10ミリメートルの間の距離に位置付けられる、
    請求項1又は2に記載のシステム。
  4. 当該システムは、使用時に、前記媒質における前記レーザ誘起光学破壊事象が、前記上皮組織層に向かう方向において伝播する前記媒質の噴流を引き起こすように構成される、
    請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載のシステム。
  5. 前記光源の光パルス電力、光パルス存続期間及び光パルス繰り返し数、並びに/又は前記容器に対する及び/若しくは、使用時に、前記上皮組織層の表面に対する前記焦点の前記目標位置の少なくとも1つを制御するように、前記光源及び/又は前記光学系の動作を制御するコントローラ
    を有する請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載のシステム。
  6. 当該システムは、前記容器においてある量の前記流動媒質を有する、
    請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載のシステム。
  7. 当該システムは、ある量の前記媒質を前記容器へ供給する供給システムを有する、
    請求項1乃至6のうちいずれか一項に記載のシステム。
  8. 当該システムは、前記供給システムにおいてある量の前記流動媒質を有する、
    請求項7に記載のシステム。
  9. 前記容器は、前記光源及び/又は前記光学系と開放可能に結合される、
    請求項1乃至8のうちいずれか一項に記載のシステム。
  10. 上皮組織層の治療のための方法であって、
    請求項1乃至9のうちいずれか一項に記載のシステムを設けるステップと、
    前記上皮組織層の表面部分において、ある量の流動体を有する容器を配置し、前記媒質は、該媒質が前記容器に収容される場合に、前記上皮組織層の表面と接触する、ステップと、
    少なくとも所定のパルス時間の間レーザビームを生成し、該生成されたレーザビームを前記媒質内の目標位置にある焦点に合わせるステップと
    を有し、
    前記焦点の大きさ及び前記生成されるレーザビームの電力は、前記焦点において、前記レーザビームが、前記媒質のための特性閾値を上回る電力密度を有する程であり、前記特性閾値を上回って、前記所定のパルス時間の間、レーザ誘起光学破壊事象が前記媒質において起こる、方法。
  11. 前記媒質における前記レーザ誘起光学破壊事象は、前記上皮組織層に向かう方向において伝播する前記媒質の噴流を引き起こすよう制御される、
    請求項10に記載の方法。
  12. 前記噴流によって前記媒質の一部を前記上皮組織層に注入するステップ
    を有する請求項11に記載の方法。
  13. 前記レーザビームを生成し、レーザ誘起光学破壊事象を前記媒質内で引き起こすステップは、複数回繰り返される、
    請求項10乃至12のうちいずれか一項に記載の方法。
  14. 少なくとも幾つかの焦点の目標位置は、互いに異なる、
    請求項13に記載の方法。
  15. 局所製剤を前記上皮組織層上に適用する更なるステップ
    を有する請求項10乃至14のうちいずれか一項に記載の方法。
JP2015505064A 2012-07-05 2013-06-25 皮膚治療システム及び方法 Expired - Fee Related JP5948488B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261668103P 2012-07-05 2012-07-05
US61/668,103 2012-07-05
PCT/IB2013/055196 WO2014006535A1 (en) 2012-07-05 2013-06-25 Skin treatment system and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015516848A true JP2015516848A (ja) 2015-06-18
JP5948488B2 JP5948488B2 (ja) 2016-07-06

Family

ID=49170748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015505064A Expired - Fee Related JP5948488B2 (ja) 2012-07-05 2013-06-25 皮膚治療システム及び方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9999784B2 (ja)
EP (1) EP2804659B1 (ja)
JP (1) JP5948488B2 (ja)
CN (1) CN104302347B (ja)
BR (1) BR112014023757B1 (ja)
RU (1) RU2635477C2 (ja)
WO (1) WO2014006535A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024085429A1 (ko) * 2022-10-20 2024-04-25 박광선 레이저 광원을 이용한 충격파 및 레이저 치료 장치
WO2024085428A1 (ko) * 2022-10-20 2024-04-25 박광선 레이저 광원을 이용한 충격파 및 레이저 치료 장치

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106456988B (zh) * 2014-04-02 2019-04-16 皇家飞利浦有限公司 身体光照设备
KR101581763B1 (ko) * 2015-06-22 2016-02-23 건국대학교 산학협력단 펄스 레이저 및 흡수계수가 높은 매질을 이용한 체성감각 유도 시스템
CA3048284C (en) * 2016-06-09 2021-04-13 Lumenis Ltd. Apparatus and method for reducing laser beam attentuation in a liquid medium
EP3281598A1 (en) 2016-08-09 2018-02-14 Koninklijke Philips N.V. Light based skin treatment device and method
CA3047587C (en) * 2016-12-23 2022-03-08 The General Hospital Corporation Method and apparatus for selective treatment of biological tissue
RU2741466C1 (ru) * 2016-12-28 2021-01-26 Конинклейке Филипс Н.В. Устройство обработки кожи на основе света
CN111163836B (zh) * 2017-08-14 2022-05-27 维拉赛有限公司 提供局部激光治疗来治疗患者的系统
US11085902B2 (en) * 2017-08-29 2021-08-10 Massachusetts Institute Of Technology Optical breakdown acoustic transducer
CN107753267B (zh) * 2017-11-30 2020-03-03 广东美的安川服务机器人有限公司 冲击波治疗手柄及其控制方法、冲击波治疗系统
EP3723645A4 (en) 2017-12-14 2021-08-25 Avava, Inc. ELECTROMAGNETIC RADIATION BEAM SCAN SYSTEM AND METHOD
US11419679B2 (en) 2018-03-29 2022-08-23 Lumenis Ltd. Optimization of BPH treatment using LEP (laser enucleation of prostate)
WO2019234507A1 (en) * 2018-06-08 2019-12-12 Quanta System S.P.A. Photo-thermal targeted treatment system with integrated pre-conditioning, and automatic triggering of photo-thermal targeted treatment via measurement of skin surface temperature and associated methods
IT201800009253A1 (it) * 2018-10-08 2020-04-08 Quanta System Spa Dispositivo per trattamento dermatologico con controllo delle varianze dei parametri intrinseci nel processo
CN114832228A (zh) * 2022-07-04 2022-08-02 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种多波长激光促进透皮给药装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH119701A (ja) * 1997-06-23 1999-01-19 Katsuro Tachibana 生体組織処理装置
JP2000070380A (ja) * 1998-08-28 2000-03-07 Japan Atom Energy Res Inst 生体組織へのパルスレーザーを用いた分子注入法
JP2000256487A (ja) * 1999-03-05 2000-09-19 Japan Atom Energy Res Inst 高分子固体中における微小領域への有機分子注入法
US20020062101A1 (en) * 1996-11-27 2002-05-23 The General Hospital Corporation, Massachusetts Corporation Compound delivery using impulse transients
JP2006325700A (ja) * 2005-05-24 2006-12-07 Sparkling Photon Inc 超短パルスレーザー誘導衝撃波を用いた薬剤導入装置
JP2009541002A (ja) * 2006-06-26 2009-11-26 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 皮膚の処理のためのデバイス及び方法、並びに当該デバイスの使用
US20110230826A1 (en) * 2010-03-16 2011-09-22 Snu R&Db Foundation Microjet drug delivery system
WO2011115422A2 (ko) * 2010-03-16 2011-09-22 서울대학교 산학협력단 마이크로젯 약물전달 시스템 및 마이크로젯 인젝터

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5713845A (en) * 1991-10-29 1998-02-03 Thermolase Corporation Laser assisted drug delivery
US7232456B2 (en) 1997-10-17 2007-06-19 Chernoff W Gregory Tissue treatment method
AU5144300A (en) * 1999-05-21 2000-12-12 Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Microfluidic devices and methods for producing pulsed microfluidic jets in a liquid environment
DE10144102A1 (de) * 2001-09-04 2003-03-20 Laser & Med Tech Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur transmuralen Injektion von Medikamenten
SG114560A1 (en) * 2002-07-31 2005-09-28 Inst Data Storage A method and apparatus for cleaning surfaces
US7282060B2 (en) * 2003-12-23 2007-10-16 Reliant Technologies, Inc. Method and apparatus for monitoring and controlling laser-induced tissue treatment
RU2286628C1 (ru) * 2005-06-01 2006-10-27 Сергей Михайлович Никифоров Импульсно-периодический газовый лазер и лазерная хирургическая установка
US20070239232A1 (en) 2006-03-28 2007-10-11 Eastman Kodak Company Light guide based light therapy device
WO2008149352A2 (en) * 2007-06-04 2008-12-11 Pixer Technology Ltd. Apparatus and method for inducing controllable jets in liquids
US20090299266A1 (en) 2008-06-02 2009-12-03 Mattioli Engineering Ltd. Method and apparatus for skin absorption enhancement and transdermal drug delivery
US20110257584A1 (en) * 2010-04-16 2011-10-20 Palomar Medical Technologies, Inc. Methods and devices for injection of a substance into tissue
EP2764884A1 (en) * 2013-02-11 2014-08-13 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Method and device for injecting a drug

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020062101A1 (en) * 1996-11-27 2002-05-23 The General Hospital Corporation, Massachusetts Corporation Compound delivery using impulse transients
JPH119701A (ja) * 1997-06-23 1999-01-19 Katsuro Tachibana 生体組織処理装置
JP2000070380A (ja) * 1998-08-28 2000-03-07 Japan Atom Energy Res Inst 生体組織へのパルスレーザーを用いた分子注入法
JP2000256487A (ja) * 1999-03-05 2000-09-19 Japan Atom Energy Res Inst 高分子固体中における微小領域への有機分子注入法
JP2006325700A (ja) * 2005-05-24 2006-12-07 Sparkling Photon Inc 超短パルスレーザー誘導衝撃波を用いた薬剤導入装置
JP2009541002A (ja) * 2006-06-26 2009-11-26 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 皮膚の処理のためのデバイス及び方法、並びに当該デバイスの使用
US20110230826A1 (en) * 2010-03-16 2011-09-22 Snu R&Db Foundation Microjet drug delivery system
WO2011115422A2 (ko) * 2010-03-16 2011-09-22 서울대학교 산학협력단 마이크로젯 약물전달 시스템 및 마이크로젯 인젝터

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024085429A1 (ko) * 2022-10-20 2024-04-25 박광선 레이저 광원을 이용한 충격파 및 레이저 치료 장치
WO2024085428A1 (ko) * 2022-10-20 2024-04-25 박광선 레이저 광원을 이용한 충격파 및 레이저 치료 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20150133848A1 (en) 2015-05-14
BR112014023757B1 (pt) 2021-09-28
CN104302347B (zh) 2017-10-13
BR112014023757A2 (ja) 2017-06-20
EP2804659B1 (en) 2017-02-15
US9999784B2 (en) 2018-06-19
EP2804659A1 (en) 2014-11-26
JP5948488B2 (ja) 2016-07-06
BR112014023757A8 (pt) 2017-07-25
WO2014006535A1 (en) 2014-01-09
RU2014144665A (ru) 2016-05-27
CN104302347A (zh) 2015-01-21
RU2635477C2 (ru) 2017-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5948488B2 (ja) 皮膚治療システム及び方法
US6508816B2 (en) Medical instrument working end creating very high pressure gradients
US6210404B1 (en) Microjoule electrical discharge catheter for thrombolysis in stroke patients
JP6832373B2 (ja) 高速パルス電気液圧衝撃波発生器
JP7266795B2 (ja) パルス音響波皮膚クリアリングシステムおよび方法
JP5063586B2 (ja) レーザ穿孔装置
KR101549966B1 (ko) 마이크로젯 약물 전달 장치 및 이를 이용한 약물 전달 방법
JP2021098075A (ja) 生体組織の選択的治療のための方法および機器
US9572632B2 (en) Laser system and method for operating the laser system
US6484052B1 (en) Optically generated ultrasound for enhanced drug delivery
US20150265770A1 (en) Microjet drug delivery system using erbium yag laser
JPH07502423A (ja) 血管拡張のための装置および方法
ES2900333T3 (es) Aparato de láser para el tratamiento de un cristalino cataráctico
US11400219B2 (en) Microjet drug delivery system with enhanced drug penetration performance by fractional laser pre-ablation
US20110257584A1 (en) Methods and devices for injection of a substance into tissue
US20160030726A1 (en) Methods of delivering nanoshells into sebaceous glands
JPH03502289A (ja) 水晶体乳化方法並びに装置
KR20180040994A (ko) 레이저를 이용한 마이크로 주사장치
Jang et al. Synchronization of skin ablation and microjet injection for an effective transdermal drug delivery
US20220153028A1 (en) Jet injection system
US20210077824A1 (en) Using laser light for treating melasma and related hyperpigmentation disorders
장헌재 A Transdermal Drug Delivery System Based on Laser-generated Microjet
JP2019050835A (ja) 薬剤噴流生成装置、及び薬剤噴流生成装置の薬剤噴流生成方法
WO2018193701A1 (ja) 液体噴射装置
Teichman et al. Laser Lithotripsy Physics

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151023

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151211

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160510

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160606

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5948488

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees