JPH09187522A - 皮膚の熱プロフィールを制御するための方法と装置 - Google Patents

皮膚の熱プロフィールを制御するための方法と装置

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JPH09187522A
JPH09187522A JP8347438A JP34743896A JPH09187522A JP H09187522 A JPH09187522 A JP H09187522A JP 8347438 A JP8347438 A JP 8347438A JP 34743896 A JP34743896 A JP 34743896A JP H09187522 A JPH09187522 A JP H09187522A
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window
skin
heat
refrigerant fluid
radiation
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JP8347438A
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Shimon Eckhouse
シモン・エツクハウス
Eli Talmor
エリ・タルマー
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ESC Medical Systems Ltd
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II S SHII MEDICAL SYST Ltd
ESC Medical Systems Ltd
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Publication date
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    • A61B2090/065—Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension for measuring contact or contact pressure

Abstract

(57)【要約】 【課題】 照射治療中に皮膚を冷却するための方法を提
供する。 【解決手段】 この方法は、ウィンドウを皮膚に熱的に
結合すること、及びウィンドウから熱を能動的に取り出
すことを含む。ウィンドウを、ウィンドウを通じてその
下の皮膚に透過される治療用波長に対して透明にするこ
ともできる。また、電磁放射源、治療すべき皮膚に結合
された放射に対して透明な皮膚から熱を除去するための
ウィンドウ、ウィンドウに結合されたウィンドウから熱
を除去するための冷媒流体、及び冷媒に熱的に結合され
た冷媒から熱エネルギーを除去するための熱交換器を含
む、皮膚組織を治療するための装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、皮膚の熱プロフィ
ール（thermal profile）を制御するための方法と装置
に関する。さらに特定すれば本発明は、皮膚の内層の温
度は上昇し一方皮膚の外層の温度を低下させる方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】特に維管束障害（vascular lesions）及
び色素障害、抜毛、皮膚の回復（skinrejuvenation）、
乾癬（psoriasis）など、種々の皮膚の不調治療のため
に電磁放射が使用される。この放射線は一般的には、特
にコヒーレント（coherent）光を放出するレーザ、イン
コヒーレント光を放出するフラッシュランプ、及びマイ
クロ波放射源などの、各種の放射源から皮膚の表面に当
てられる。電磁放射源が何であっても、表皮と周辺の組
織を損傷することなく治療を行うためには、皮膚におけ
る適切な温度プロフィールの維持という問題を注意深く
考慮しなければならない。
【０００３】例えば、選択光体温発散（selective phot
othermolysis）と呼ばれる方法は、可視または近可視範
囲の電磁スペクトルで発生したパルスの選択吸収を使用
して、皮膚に選択的な熱傷を起こさせるものである。こ
の療法では、組織発色団（chromophore）及び血管を熱
するために皮膚は短い電磁放射パルスにさらされる。目
標組織が冷却できる前に組織を損傷させることが可能な
レベルで組織にエネルギーを伝達するには、強烈な放射
の短いパルスが必要である。表皮の冷却時間は一般的に
約９ミリ秒であるので、パルスは非常に局部化された加
熱をもたらすものでなければならない。数ミリ秒の持続
時間の後に数１０ミリ秒の遅延を伴う反復パルスは、最
適な深い皮膚加熱をもたらし、しかも外皮層に対する損
傷が最小限になる。パルス幅、パルスの遅延、パルスあ
たりのエネルギー及び皮膚に当てられる放射周波数を制
御することによって、治療に十分なエネルギーを供給し
ながら、深さの関数としての皮膚の温度分布すなわち皮
膚の熱プロフィールを制御して、皮膚の損傷を防止する
ことができる。
【０００４】治療すべき組織の深さが増すと、損傷を防
止するために皮膚の外層を冷却する必要がある。したが
って、皮膚を深さ１ミリメートル以上治療するときに
は、表皮の能動的な冷却が必要になることがある。表皮
を冷却するために使用される三つの基本的方法がある。
すなわち放射線を透過するゲルの層を使用する冷却、
「角氷」を使用する冷却、及び寒剤スパート（cryogen
spurt）冷却である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これらの方法の最初の
ゲルによる冷却では、予冷却された透明ゲルを皮膚の表
面に当てて熱を表皮からゲルへ移す。この方法は、その
能力の点で制限されており、表皮の温度をほぼ２０℃以
下だけ下げる程度である。この制限された冷却方法は、
治療が強力な加熱を含む場合には不十分である。さら
に、治療中にゲルを当てながら同時に皮膚照射すること
は厄介である。もう一つの欠点は、冷却の受動的な性
質、すなわち皮膚から皮膚に接触している予冷却された
材料に熱が抜き出され、皮膚が冷却されるとこの材料が
加熱されることである。熱エネルギーが皮膚からゲルへ
移ると、ゲルは体温近くの温度に達するまで加熱され
る。ゲル自体から熱を能動的に抜き出し、これによって
ゲルを低温に維持する方法はない。
【０００６】これらの方法の第二の「角氷」を使用する
冷却は、厚み約５〜７ミリメートルの薄い透明な角氷を
皮膚に接触させて置くものである。角氷を皮膚に当てて
適切に接触させておくことも、厄介であり困難である。
冷却を放射パルスに対してタイミングを合わせることも
制御が難しい。熱の移転が氷自体の熱容量によって制限
されるので、この方法もまた受動的である。皮膚と接触
する氷から熱を能動的に引き出す手段はない。
【０００７】第三の方法である寒剤スパート冷却は、部
屋の温度と圧力の下で蒸発するＲ−１２などの冷媒を治
療される皮膚の表面に噴霧するものである。冷媒は、一
般的に持続時間が５〜８０ミリ秒の間で変化するパルス
で、表皮に噴霧される。このパルスは、約７ミリメート
ル幅の皮膚の表面部分を冷却する。この方法には皮膚の
上に加圧された冷媒を噴霧することが含まれるので、治
療用照射に対する冷却のタイミングは前述の二方法より
も制御可能である。もう一つの利点は、この方法を使用
して可能な冷却の量は、通常使用される冷媒では、表皮
を４０℃も冷却することができる。この方法の欠点に
は、冷却量の制御が困難であること、複数の小さな皮膚
面積の冷却ができないこと、及び冷却機構と加熱機構と
の適切な整合が困難であることが含まれる。
【０００８】以上のことから、より便利で、温度とタイ
ミングのよりすぐれた制御をもたらし、さらに大きな皮
膚面積の冷却ができる、新しい皮膚冷却法が必要とされ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、ウィンドウ
（window）を皮膚に熱的に結合（thermally coupling）
するステップと、ウィンドウから熱を能動的に引き出す
ステップを含む、照射治療中の熱傷防止としての皮膚冷
却法を対象とする。熱を引き出すために、冷媒流体をウ
ィンドウに熱的に結合することができ、この熱を冷媒流
体に導く。次に流体を、例えばポンプによってウィンド
ウから排出し、この流れはバルブによって調節する。熱
エネルギーは、流体を熱交換器、例えば熱電冷却器（th
ermoelectric cooler）に結合するなどによって、冷媒
流体から除去する。皮膚の温度は、皮膚からウィンドウ
を通じて赤外線を透過させ、それからこの放射線を電子
的に感知することによって、監視することができる。熱
伝導性ゲルを皮膚とウィンドウの間に挟み、ウィンドウ
を皮膚に対して押圧し、次いでゲルの一部分をウィンド
ウと皮膚の間から押し出すこともできる。このゲルは水
性の熱伝導性ゲルでもよく、凍結防止剤を含むものでも
よい。
【００１０】本発明はまた、電磁放射の治療用波長を透
過するウィンドウに皮膚組織を熱的に結合し、放射線の
治療用波長をウィンドウに当て、ウィンドウを通じて波
長を透過させ、その波長を皮膚に当てることによって、
皮膚組織の深さ方向の温度分布を制御する方法を対象と
する。この方法はまた、放射線をウィンドウに当てウィ
ンドウを通じて透過させ、そして皮膚に当たる前に、所
定の時間だけウィンドウを冷却することによって、皮膚
組織から熱エネルギーを引き出すことを含んでもよい。
【００１１】さらに本発明は、治療用放射源、放射線を
透過するウィンドウ、ウィンドウに熱的に結合され、ウ
ィンドウから熱エネルギーを除去するように適合された
冷媒流体、及び冷媒に熱的に結合され、冷媒から熱エネ
ルギーを除去するための熱交換器を含む、皮膚組織の治
療治療用器具をも対象とする。ウィンドウは、サファイ
アや水晶などの結晶構造を有するものでもよい。また合
成サファイアでもよい。０．３〜４．５ミクロンの放射
線帯域の放射線を透過させることが好ましい。ウィンド
ウの熱伝導度は、少なくとも１０Ｗ／℃・ｍであること
が好ましい。また少なくとも２５Ｗ／℃・ｍであること
がさらに好ましい。そして少なくとも４０Ｗ／℃・ｍで
あることが最も好ましい。１本の導管がウィンドウに熱
的に結合され、これは冷媒をウィンドウと熱的に接触さ
せるように適合されている。バルブなどによって冷媒の
流れを調節することもできる。ポンプなど冷媒を移動さ
せる要素を設けることもでき、導管を通じて冷媒を移動
させる。放射源は、フラッシュランプのようにインコヒ
ーレント光を放出するものでもよく、またはレーザのよ
うにコヒーレント光を放出するものでもよい。冷媒をウ
ィンドウの側縁に沿って熱的に結合することができる。
ウィンドウ自体が冷媒流体を透過してもよく、放射線経
路を通じて流体を透過するものでもよい。本発明は、ウ
ィンドウから熱エネルギーを除去するようにウィンドウ
に熱的に結合され、熱交換器から熱を除去するように熱
交換器に結合された冷媒を冷却する、熱交換器を含むこ
ともできる。熱交換器は熱電冷却器でもよく、冷媒流体
は空気や液体でもよい。冷媒流体が液体である場合に
は、冷媒流体と熱交換器との熱的接触が液体導管によっ
て維持されることが好ましい。
【００１２】本発明のその他の主な特徴や利点は、添付
の図面、以下の詳細な説明、及び添付の特許請求の範囲
を見れば当業者には明らかになろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】少なくとも本発明の一実施形態を
詳細に説明する前に、本発明が図面に示された構成部分
の詳細な構造及び配置への適用にのみ限定されるもので
はないことを理解されたい。本発明は他の実施形態をと
ることも可能であり、または様々な方式で実現または実
施することも可能である。また、ここに使用される語法
及び用語は説明のためのものであり、限定的なものと見
做すべきではないことを理解されたい。
【００１４】本発明は、電磁照射治療中に皮膚を冷却す
るための方法と装置を対象とする。図１ａでは、冷却シ
ステム１０は冷却チャネル（cooling channel）１４に
熱的に結合された透明なウィンドウ１２を含む。冷却チ
ャネル１４は冷媒１６を含み、この冷媒は冷媒ポンプ１
８によってチャネル１４を通じて推進され、その流れは
冷媒バルブ２０によって調節される。冷媒１６の温度を
調節するために熱交換器２２が設けられている。
【００１５】透明なウィンドウは、本発明では、皮膚か
ら熱を導き出すこと、及び治療のために放射源（図示せ
ず）から皮膚に電磁放射を透過させることの二つの主要
目的に役立つ。ここで、「透明」とは、電磁放射の所望
の治療用波長が実質的に放射源から治療される皮膚域に
通過できるという意味である。すぐれた熱伝導と高い放
射線透過率をもたらすため、ウィンドウ１２は、一般的
な適用に必要な冷却容量を供給するために、少なくとも
１０Ｗ／℃・ｍの熱伝導度を有することが好ましい。少
なくとも２５Ｗ／℃・ｍの熱伝導度を有する材料（合成
サファイアなど）がさらに好ましい。水晶やサファイア
などのいくつかの通常入手可能な結晶質の材料は、さら
にすぐれた冷却をもたらし、約４０〜４５Ｗ／℃・ｍの
熱伝導度を有する。技術的には、現在知られている最良
のウィンドウ材料はダイヤモンドで、これは約９００Ｗ
／℃・ｍの熱伝導度を有する。しかしダイヤモンドは費
用の点で現在非実用的である。
【００１６】サファイアの適用可能性は、０．３〜４．
５μｍにわたる帯域における放射線に対するその相対透
明度によって向上し、種々のコヒーレント及びインコヒ
ーレント放射源の使用が可能になる。サファイアウィン
ドウの機能は非常に効率的である。例えば、面積３５ｍ
ｍ×８ｍｍ、厚み５ｍｍの寸法を有するサファイアウィ
ンドウは、室温から０℃に２０秒間以下で冷却されるこ
とが可能なので、その温度分布は非常に均一である。
【００１７】冷却チャネル１４は、冷媒１６を含み、こ
れをウィンドウ１２に熱的に結合して、皮膚からウィン
ドウに移される熱が、冷媒に移されて治療箇所から除去
されるように、設計される。好ましい実施例では、図１
ａに示すように、冷却チャネル１４はウィンドウ１２の
側縁に沿って形成されている。別な方法として、冷却チ
ャネル１４をウィンドウ１２の自体の内部に組み込んで
形成することもできる。冷却チャネル１４の一部分がウ
ィンドウ１２を通過し、冷媒１６が治療用放射線に対し
て透明である場合には、治療用放射線をウィンドウ１２
と冷媒１６を通して、治療箇所に照射することができ
る。
【００１８】冷媒１６は一般的には、水などの高い熱容
量の流体を含む。この実施例では、冷媒はウィンドウか
らの熱伝導によって皮膚から熱を除去する。治療箇所か
らウィンドウに熱エネルギーを移転するには、ウィンド
ウの温度を治療箇所の温度以下に維持しなければならな
い。治療中の皮膚への損傷を有効に制限するために、好
ましくは、治療される皮膚を水の氷点の温度またはこの
近くまで冷却すべきである。この低い温度を提供するた
めに、冷媒は０℃またはそれ以下の温度で流体のままで
なければならない。したがって、冷媒は凍結防止剤を含
むことが好ましい。冷媒がウィンドウの側縁に沿ってで
はなく、チャネルを通じてウィンドウ自体の中に導かれ
る場合には、好ましくは、冷媒は治療用波長帯域におけ
る放射線に対して透明でなければならない。
【００１９】冷媒１６を冷却チャネル１４を通じて図１
ａに示す矢印の方向に移送するために、冷媒ポンプ１８
が設けられており、バルブ２０で冷却チャネルを通過す
る冷媒の流れを調節する。冷却は、ポンプの出力を調節
するか、一般的にポンプの速度または容量を調節する
か、冷却バルブがもたらす流量の制限を調節するか、あ
るいはポンプと冷却バルブの両方を同時に調節すること
によって、制御することができる。好ましいポンプとし
ては、往復動ポンプ、遠心ポンプ、及びぜん動ポンプが
ある。
【００２０】好ましい実施形態では、熱エネルギーを空
気や水などの二次冷却流体に移転するために、熱交換器
２２が設けられている。ここに図示する熱交換器は、比
較的サイズが小さく電力消費量が少ないため、冷媒から
熱エネルギーを除去するために特に適した熱電冷却器で
ある。この実施形態では、冷媒は閉ループ中にあって、
ウィンドウで熱を取り上げて熱交換器で熱を放出する。
（実施形態の熱交換器の“＋”と“−”のラベルが付い
た端子に電圧を印加することによって熱交換器に発生し
た）熱電冷却器を流れる電流を調節することによって、
冷媒から抜き出される熱の量を変えることができる。別
の実施形態では、一次冷媒用閉ループを設けず、皮膚を
冷却するために大きな冷凍冷媒タンクを設けることがで
きる。この別の実施形態では、熱交換器を大型の予冷却
されたタンクまたは冷媒タンクに置き換える。流体はこ
のタンクからウィンドウを通過して移送される。
【００２１】図２は本発明の他の実施形態を開示したも
のであり、電磁放射を放出するための放射源２４、治療
箇所２８に向けて放射線を反射させるためのリフレクタ
２６、治療箇所２８に向けて放射線を送り透過させるた
めの光ガイド３０、透過放射線を治療帯域の周波数に制
限するための放射線フィルタ３２、皮膚から熱エネルギ
ーを導き出すと同時に、治療箇所２８に向けて治療用波
長を透過させるためのウィンドウ１２、皮膚からウィン
ドウ１２に熱エネルギーを導くと同時に、治療用放射線
波長を透過させるためのゲル３４、治療箇所２８の温度
を感知するための放射線センサ３６、冷却チャネル１
４、及び圧力センサ３８を含む。放射源２４から放射さ
れる治療放射線の経路を概略的に点線で示す。冷却チャ
ネルを通過する冷媒を、図１ａと関連する本文に開示さ
れた方式と同じ方式で移送、制御、及び冷却することが
できる。
【００２２】放射源２４は、治療用波長の放射線を含む
パルス電磁放射を供給する。この実施形態では、放射源
２４は、広スペクトルのインコヒーレント放射線を放射
するフラッシュランプである。別な方法として、レーザ
放射源などのコヒーレント放射線を供給することができ
る放射源を使用することもでき有効である。
【００２３】リフレクタ２６は、少なくとも治療用波長
の放射線を反射するために、研磨されたアルミニウムな
どの研磨された金属であることが好ましい。
【００２４】光ガイド３０は、放射源から治療箇所２８
に放射線を集めて向けるために使用される。一般的に、
比較的小さな治療箇所を照射するには光ファイバが使用
され、より大きな治療箇所を照射するには水晶光ガイド
が使用される。
【００２５】放射線フィルタ３２は、望ましくない波長
の放射線、一般的には紫外線スペクトルにある放射線な
ど、皮膚に有害な波長の放射線を濾波するために使用さ
れる。皮膚を所定の深さにまで貫通するように準備され
た波長帯域を透過させるために、一つまたは複数のフィ
ルタが使用される。
【００２６】皮膚表面とウィンドウの間にゲル３４を配
置することもでき、ゲルはこの両方に熱的に結合され、
皮膚の近くでのウィンドウ表面からの後方散乱を減少す
ることによって、より良好な治療用波長の透過をもたら
し、治療箇所の皮膚とウィンドウ１２との間に残ること
のある空気ポケット（pockets of air）を除去すること
によって、皮膚からウィンドウへのより有効な熱エネル
ギー伝導をもたらす。治療箇所の皮膚は粗くて平坦でな
いことが多い。したがって、ウィンドウ１２を皮膚に対
して押し付けたときに、ウィンドウ１２と治療箇所の皮
膚との間に空気ポケット（図示せず）が残ることがあ
り、これが良好な熱的接触を妨げる。加熱と冷却は一様
ではなく、かつ予測できないこともある。ゲル３４など
の湿潤剤（wetting agent）を、ウィンドウ１２と治療
箇所の皮膚との間に当てると、皮膚上の表面欠陥を充て
んし、ウィンドウ１２を皮膚に対して押し付けたときに
空気を排出させる。含水ゲル（water-containing gel
s）は、その比較的高い熱伝導性、治療箇所とウィンド
ウの両方を湿潤化する能力、及び広範囲の治療用放射線
波長を透過する能力によって、特に有効である。使用の
際には、皮膚上の表面欠陥を充てんするために必要な量
以上の量のゲルがウィンドウまたは皮膚に当てられ、こ
うしてウィンドウは皮膚と接触するようになる。ウィン
ドウに圧力を加えると、過剰のゲルは（伴出する空気と
共に）ウィンドウの側方からしぼり出され、ウィンドウ
と治療箇所の間にゲルの薄い熱伝導層を作る。
【００２７】皮膚の加熱または冷却の度合いを示す信号
を発生させるために、放射線センサ３６を使用すること
ができる。治療箇所の皮膚によって放出される光の赤外
線波長に応答するセンサが、この適用例には特によく適
する。ウィンドウは、皮膚から放出される熱放射線をセ
ンサに渡すために、センサと治療箇所の間に配置するこ
とが好ましい。２〜５ミクロン帯域の放射に応答する放
射線センサが、皮膚から放出される放射線を測定するに
は特に適している。
【００２８】添付の図１ａの記載にしたがって述べたよ
うに、冷却チャネル１４を使用してもよい。
【００２９】皮膚表面との良好な熱的接触を達成するた
めに、治療箇所に対してウィンドウ上に圧力を加えて維
持することが好ましい。この圧力を感知するために圧力
センサ３８が配置されている。この実施例では、圧力セ
ンサ３８はウィンドウに対して固定されている。圧力セ
ンサはウィンドウと治療箇所との間の接触を示すので、
圧力センサを監視して、皮膚冷却の開始を指示し、それ
によって（望むなら）冷却と治療用射線発生との間の遅
延を制御することができる。例えば、５０ミクロンの深
さの表皮を３２℃から６℃まで１秒間で冷却することが
できる。冷却開始後１秒間だけ光パルスを遅延させるこ
とによって、表皮層の目立った障害をなくすことができ
る。ウィンドウの温度も光パルス遅延を決定する上での
要素になる。例えば、ウィンドウが皮膚に当てる前に摂
氏−１５°に冷却されている場合には、１００ミクロン
の深さの表皮を冷却するための時間は０．１秒に短縮さ
れる。圧力センサを監視し、かつウィンドウの温度を制
御することによって、最適の冷却を達成することができ
る。
【００３０】図３は、吸熱器（heat sink）４２を取り
付けた熱交換器４０に熱的に結合されたウィンドウ１２
の断面図を示す。吸熱器４２に空気を通過させるための
ファン４４が設けられている。この実施形態では、図１
ａと図２に示す実施形態とは異なり、熱交換器４０（こ
こでは熱電冷却器）がウィンドウ１２に熱的に直接結合
されており、図１ａと図２に示された中間冷媒は不要で
ある。この装置は急速な応答が必要なときに好ましく、
大きなウィンドウを治療箇所に当てることが可能であ
る。熱交換器４０をウィンドウ１２に直接熱的に結合す
ることによって、ウィンドウを直接冷却することができ
る。比較して論じると、図１ａに示す装置を用いると、
熱交換器２２はウィンドウ１２を冷却する第一冷凍冷媒
１６によってウィンドウを冷却することができる。この
ような実施形態では、冷媒１６の全体とウィンドウ１２
の全体を所望の皮膚温度以下の温度にまで冷却して、こ
の皮膚温度までの冷却を行わなければならない。熱交換
器４０をウィンドウ１２に直接に熱的接触させて置くこ
とによって、所望の皮膚温度以下の温度にまで冷却する
必要があるのはウィンドウ全体のみとなり、その温度ま
での冷却が行われる。この直接結合により、ウィンドウ
のより急速な冷却と皮膚温度のより正確な制御が可能に
なる。次いで、この改善された冷却と制御は、（図２に
示す）放射源のより速い運転周期とより短い治療をもた
らす。熱交換器４０は図１ａの熱交換器と同様に制御す
ることが好ましい。
【００３１】より速い冷却をもたらし、熱交換器４０の
効率を向上させるために、熱交換器４０を吸熱器４２に
熱的に結合することができる。吸熱器のための好ましい
材料はアルミニウムまたはその他の高い熱伝導性の金属
である。冷却を強化するために、ファンを吸熱器４２の
上に設けることもできる。
【００３２】熱交換器４０の周りの空気流を増大させ、
熱交換器４０の高温側または吸熱器４２のフィンから熱
を移すために、ファン４４を使用することもできる。
【００３３】一般の熱交換器は治療のために使用される
通常波長の治療用放射線に対して透明でないので、一つ
または複数の熱交換器をウィンドウにその側縁に沿って
熱的に結合することによって、治療用放射線が治療箇所
に到達するための経路を設けることが好ましい。別な方
法として、治療箇所より大きなウィンドウを設けること
もでき、一つまたは複数の熱交換器をウィンドウの上面
に結合することもでき、この上面は、ウィンドウを通過
して皮膚に突き当たる治療放射線の経路に近いが妨げに
はならない。
【００３４】図４は、ウィンドウ１２と図３のものと類
似の熱的に結合された熱交換器４０の別の実施形態を示
す。図４の実施形態では、冷却チャネル４６を通過する
（上記の冷媒１６のような）流体冷媒の流れが、熱交換
器４０から熱を除去する。冷却チャネル４６は熱交換器
４０に熱的に結合されて、熱交換器４０から熱エネルギ
ーを除去する。冷媒を外部流体タンクから引き出すこと
もできる。この実施形態おける熱交換器４０は、装置の
低温側から高温側に熱を移送することのできる熱電気冷
却器である。熱はウィンドウ１２から冷却チャネル４６
に移送されるので、冷却チャネル４６中の冷媒を皮膚の
目標温度以下の温度に維持する必要はなく、これは図１
ａの実施形態における場合と同様である。したがって、
冷水蛇口などの図１ａの実施形態において使用されるも
のより温度の高い流体冷媒源で、多くの適用例には十分
である。
【００３５】別の実施形態では、図４の装置のウィンド
ウ１２、熱交換器４０、及び冷却チャネル４６を、図１
ａの装置のウィンドウ１２と冷却チャネル１６の代わり
に使用することができ、これによってシステムは二つの
熱交換器と一つの中間冷媒を備える。これにより、図１
ａまたは図４の実施形態のみによって提供されるものよ
り、すぐれた温度制御とより速い冷却応答が得られる。
【００３６】したがって明らかに、本発明によって、皮
膚の冷却と選択的な障害の加熱用の、上記の目的と利点
を完全に満たす方法と装置が提供されたことが理解でき
よう。本発明をその特定の実施形態に関して説明した
が、多くの代替案、変更、変形例があることは当業者に
は明白である。したがって、添付の特許請求の範囲の意
図と広い範囲に含まれるこのような代替案、変更、変形
例のすべてが本発明に包含されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】表皮を冷却するための装置を示す図である。
【図１ｂ】図１ａにおけるＡ−Ａの断面図である。
【図２】図１ａの皮膚を治療箇所に熱的に結合する装置
を含む障害部位を治療するための装置の断面図である。
【図３】熱的に結合された熱交換器と吸熱器を有するウ
ィンドウの断面図である。
【図４】熱的に結合された熱交換器と液体導管を有する
ウィンドウの断面図である。
【符号の説明】
１０ 冷却システム １２ ウィンドウ １４ 冷却チャネル １６ 冷媒 １８ 冷媒ポンプ ２０ 冷媒バルブ ２２ 熱交換器 ２４ 放射源 ２６ リフレクタ ２８ 治療箇所 ３０ 光ガイド ３２ 放射線フィルタ ３４ ゲル ３６ 放射線センサ ３８ 圧力センサ ４０ 熱交換器 ４２ 吸熱器 ４４ ファン ４６ 冷却チャネル

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 治療帯域の電磁放射を使用する照射治療
    中の皮膚の熱傷を防止するために前記皮膚を冷却する方
    法であって、 ウィンドウを前記皮膚に熱的に結合するステップと、 前記ウィンドウから能動的に熱を引き出すステップとを
    含む方法。
  2. 【請求項２】 前記ウィンドウから能動的に熱を引き出
    すステップが、 冷媒流体を前記ウィンドウに熱的に結合するステップ
    と、 前記ウィンドウから冷媒流体に熱を導くステップと、 前記ウィンドウから冷媒流体に熱を導くステップの後
    に、前記ウィンドウから前記冷媒流体を導き出すステッ
    プとを含む請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記冷媒流体から熱エネルギーを除去す
    るステップをさらに含む請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記冷媒流体から熱エネルギーを除去す
    るステップが、前記冷媒流体を熱交換器に熱的に結合す
    るステップをさらに含む請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記皮膚の温度を監視するステップをさ
    らに含む請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 監視ステップが、 皮膚によって放出される放射線を前記ウィンドウを通じ
    て透過させるステップと、 前記放出される放射線を電子的に感知するステップとを
    含み、放射線を透過させるステップが電子的に感知する
    前記ステップの前に起こる請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 ウィンドウを皮膚に熱的に結合するステ
    ップが、 前記ウィンドウと前記皮膚との間に熱伝導性ゲルを挿入
    するステップを含む請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 放射経路を有する治療用電磁放射源と、 前記治療用放射線に透明で、前記放射経路と交差するウ
    ィンドウと、 前記ウィンドウから熱エネルギーを能動的に引き出すた
    めの手段とを含む、皮膚組織の治療治療のための装置。
  9. 【請求項９】 前記ウィンドウから熱を能動的に引き出
    すための手段が、 前記ウィンドウに熱的に結合され、前記ウィンドウから
    熱エネルギーを除去するのに適合した冷媒流体と、 前記冷媒流体に熱的に結合され、前記冷媒流体から熱エ
    ネルギーを除去するのに適合した熱交換器と、 前記ウィンドウに熱的に結合され、前記冷媒流体を前記
    ウィンドウと熱的に接触させるように移送するのに適合
    した導管とを含む請求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記ウィンドウが少なくとも１０Ｗ／
    ℃・ｍの熱伝導度を有する請求項９に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記導管と流体で連絡して前記媒流体
    の流れを調節する冷媒流体調節手段をさらに含む請求項
    １０に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 冷媒流体がウィンドウの側縁に沿って
    ウィンドウに熱的に結合されている請求項９に記載の装
    置。
  13. 【請求項１３】 ウィンドウが冷媒流体を透過するのに
    適合している請求項９に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 ウィンドウが放射経路を通じて冷媒流
    体を透過するのに適合している請求項１３に記載の装
    置。
  15. 【請求項１５】 前記ウィンドウから熱を能動的に引き
    出すための手段が、 前記ウィンドウに熱的に結合されて前記ウィンドウから
    熱エネルギーを除去するのに適合した熱交換器と、 前記熱交換器に熱的に結合されて前記熱交換器から熱エ
    ネルギーを除去するのに適合した冷媒流体とを含む請求
    項８に記載の装置。
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