專利名稱：用于血管的止血的led設備的制作方法
用于血管的ituk的LED i殳備
絲領域
本發(fā)明總體涉，于^:血管的止血的LED ^MC5L其對^CJ^整形手術的 應用的部分。
W^，本發(fā)明涉A^于處3^MCJ^毛細血管出血的問題的LED設備。 本發(fā)明還涉及前述類型的設備用于與力映消除激光器結<^/吏用以減少所述 處理的副作用。
背景鉢
目前主要通過以下^方式實g管的止血，特別是那些小口^ii管(如 M毛細血管)的jijk: 1)通ii^部才;L^ fe^壓，其中中斷血管中的血流，使得 能夠通itjk小板聚集出S ^; 2)通鄉(xiāng)物處理(treatment)，例:H^]具有 致硬4^it管條作用的藥物；以及3)通過引狄理的熱麟。
*^^照這些處理，可以識別兩類設備，其用于獲得兩種不同類型的處理， 即，電凝法和^ #法。在兩種情況下，組織中引起的溫度增加使得血液中和 血管的結構多賦中包含的蛋白質(zhì)的熱變'^1加，獲得l^的itjfc。電凝法典型 ilkitiif^Ho^熱ll^恭箝位設備的設備實現(xiàn)，該i殳4^產(chǎn)生高頻交變電流(高 于300kHz)， i^t^o到組織時由于焦耳作用而產(chǎn)生熱量。然而，與該技術的 使用相關的風險高，因為它們引起的熱處^i非選棒lt的，即，不可以將其作 用限制到要#^的血管而不將周圍的細激 口熱。
術if規(guī)結法"用于表示^新近的技術，其比前一^^傳播少得多，其 包樹，J用光能照4t^^只，該光能^轉^熱能，從而引^k管的麟。
該結^it過^^^b設備實現(xiàn)，該激光設備具有典型^i^卜或中^t 區(qū)域(0,7-10nm)的波長，該波"^i要由組織的水成^^及收。這些設備J^上 是_^1管、鉺、#0)2絲器，其已經(jīng)用于^J^整形和血管成形術。這些激 光器通常不具有對J&^^^行選,用而不影響周圍組織。
另一類型的絲器最近也已經(jīng)被4錄用于艦醫(yī)學，即，染樸絲器，具有大約580-590 nm的發(fā)射，其對;tjL徑的艦(cutaneous)血管(大約1 mm) 具有選擇硬^Mt用，并iUU于移除^J:血管。這些設備對較小口徑的^:毛細 血管(10-100微米)不具有這種選摔作用，然而，因為染料(dye)絲器的脈 沖發(fā)4^莫式，使得不可能累積義夠的熱量來引起它們的g。而且，這些g 器設備仍然比那些利用i^卜和中^卜范圍中的波長操怍的滋光器設備昂貴， 并皿需要非常頻賴維護，包棘換構成絲齡質(zhì)的染料(dye)。
^^照整形手術中的真皮消除(dermalablation)，其包減ii^b器或
4^J4;^器具移除^:和-"^分真皮，以獲^^鈹?shù)南?皮膚再整平)，該
消除處理非常頻繁導致4皮乳突(其直徑小于100孩沐)的皮膚血管流血。 在處理期間出現(xiàn)的^^M"于病A^醫(yī)生都是不利的，因為這使得醫(yī)^于jE^ 處理的區(qū)域不可能財清楚的，膝，所以可能導致感染，并JL^L就器真皮消 除的情況下，i^作^t^器照射的屏幕。當出現(xiàn)流血時，需要臨時停止處
理，直到^iM亭止，這可育眺費;u^4中，這;^絲處理期間錢地停#開始，
絲贈加了整個辦時間，導致病人不舒服以狄理的更高絲。jH^卜，得 到的，^tf:可能由于寬的痃痕區(qū)域而M。
在^L整形手術的領域中，目前^^上提出了兩種技術方案來U良出血問
赴1)才;*￡縮出血的^^面，i^l^iL接的方案，在多數(shù)清況下是艦的；
2)C02狄器照射，特別是同一^器朋于真皮消除處理時。然而，如前所 述，C02就器不選擇J&^^分，而是引^^斤有真;^且織的麟，并且常常通 過具有過熱絲，因此由于^^只燒傷導lUi險，伴隨有船的結痣并紐。
在J^J^整形手術中，并且更通常#消除損傷的處理中，出#制的問題 仍然是^Hf的問題，i^^殳有^U—種簡單的以及不貴的方案。因此，最重要 的是提^-種安全的設備，其選棒^^影響jfe^^分并Jb^不貴的、可管理的 和用戶M的，還可以設計成用于與美容手術中的真皮消皿光器(鉺YAG 和C02)結^f^！，這使得可以十;fei并iL^^J^良出血副作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是i^^-"種小的、可管理的^M更攜式led設備，用于通 iiit熱麟處理(即，^^具有受控熱#^文的、在由jfii^^捧I"生吸收的波長的 照射)引^J!^血管的jJu紅。該設備意圖用于美容手術中的真皮消除處理，并
4且更M地，用于不管怎樣由手術或意外引起的W:損傷的處理。
;^發(fā)明的特定目的是提^"種LED設備，其可以通it與^^^觸的直^^
用手動辦，或者^^)合適的光學設備聚焦，或者>^4^血管出血的情況下使
用光纖裝置傳輸以導ltiLiL。
本發(fā)明的另4定目的是提^ftLED設備，^R:有與用于外^lvMsl美 容處理中的^bt器的機頭(handpiece)相關聯(lián)的H例如用于真皮消除過程， 具有對在所iiit程期間引^^jk管的jhjk的;5！^。
這些目的利用止血LED設備實現(xiàn)，其^特征是包括在藍-紫光鐠帶 (390-470 nm)中^t的LED。
jH^卜，本發(fā)明的重^f^e^4^'J^求中進"f^述。


jLj6l LED設備的棒i1^優(yōu)點將由下面的作為非p艮定性示例參照附圖給出 的實施例的描 得明顯，在附圖中
圖l是才鵬本發(fā)明的jl^LED設備的示意圖2示出才f^^^發(fā)明的iLit LED "&^M可與真皮消除M器結^f吏用； 圖3示出M中的主要發(fā)色團的吸Jl4^鐠；
圖4示出在LED設備在與^^接觸^^I時、由于絲的作用導致的毛細管 中的計算的溫度增加；
圖5示出由于與圖4中相同的處理產(chǎn)生的M的作用導致的皿的厚度中 的計算的溫度增加；
圖6示出在LED設備聚禁在M上的情況下，由于藍光的作用導致的毛細 管中計算的溫度；
圖7示出由于與圖6相同的處理產(chǎn)生的M的作用導致的M的厚度中的 計算的溫度增加；
圖8示出在LED設備iMJ用于傳^r^焦的^t的光纖裝置的情況下，由于 M的作用導致的毛細管中計算的^>1;
圖9示出由于與圖8中相同的處理產(chǎn)生的M的作用導致的M的厚度中 的計算的溫度增加。蔣實施方式
用于J^J^血管的itjfe的LED設4^于在藍-紫光鐠帶(390470nm)中的照 射的^f^J，以作為光熱^的結果引^it管的g。該LED設4"i殳計為直接與 組織接觸4M ，或^U適當?shù)墓鈱W設備或^D光纖傳^^置聚焦，it^Citi亥LED 設備單獨使用或與^器或高能非相干光源的機頭結^f吏用，用于外^"^il 美容處理。
圖1示意性示出LED設備的一個可能的實施例，其中數(shù)字1指示這樣大小 的圓柱形絲，該大小使其容易管理，例如直徑為5cm， ^tJH2cm。絲 1容納用于LED 6的電源單元2，例如，具有穩(wěn)定電壓和電流跟制裝置的才對以 型電源單元，其以24V供電以減少對病AilJ^t者電擊的風險。電源單元2電 連接到以主電壓工作的夕Mp電源3， ^^供24V電源。數(shù)字4指示用于~卩LED 6的風扇，務乜由前淑t定的電源單元2供電。LED6安絲用憤失由LED 產(chǎn)生的熱量的散熱片5上，并與其^#觸。
數(shù)字7表示用于聚焦來自LED6的發(fā)光的光學系統(tǒng)，包括至少一*頭8; 所^學系^titit當?shù)母舭?可容易地附接到歉熱片5。
對于來自LED的光的光纖傳輸，如果需要，則i殳^^還可以S^^有光纖M^ 裝置IO，用于安絲前述聚焦系統(tǒng)7上；光纖通過例如SMA螺紋型的母連接 器11連接。
圖2示出了由數(shù)字12表示的LED設4"M可與夕卜辨絲美^bt器設備 16結^f吏用，其中13M纖(例如，直徑為lmm) ， 14;l^器的鉸接臂， 而15 A^斤述鉸^^上的機頭。光纖的端部鎖定在所^^幾頭中，使得來自LED 的光與來自、絲器的光同軸發(fā)射，>^幾頭內(nèi)部，還可以有適當?shù)墓鈱W系統(tǒng)，例 如包括用于^^f發(fā)射的光的光學器件以; t^財器，其對LED的波^it^ 而對激光器的波長完全M。該光學系統(tǒng)替換緊接^^頭前放置的鉸M的最 后鏡子，使得LED照射的焦點與、W^器照射的焦點重疊^iE^處理的組織的表 面上。
LED組件可以是4^LED的矩陣的形式，該LED利用全局地中到高的電 源在藍紫帶中發(fā)光，該電源大約在100 mW到1W， 4^Mf發(fā)的并iU目對不 貴的那些(例如，見RoithnerLasertechnik GmbH Catalogue)。以下事實促使 藍紫光鐠帶中的LED發(fā)射的選掩氧^iaix蛋白的主要光吸收峰位于大約410rnn，而對于非氧^jfeix蛋白，在大約430 nm。在所itit語區(qū)域中，這兩種物 種的吸^^地高于^jk^^分(如7傳黑色素)的吸收，如圖3所示。在 由于表皮的脫落il^損(abrasion)導致的損失時，可以開^it譜帶中的iiix 蛋白的光學屬性以引起小到中等口徑(直徑為l(WOO孩沐)的^Ut管中的光 凝結。真皮層中藍光的有限i^的穿透(到幾百微米)限制了設備應用到表面 毛細血管。
4^觸應用方法。在一個可能的實施例中，使用的光源包括LED陣列，例如 LED 435"66"60 (Roithner Lasertechnik^ Vienna, Austria ) ， ^^在430nm和440 nm的帶中發(fā)射700 mW的平均光功率，因iH^非氧^i^i蛋白的吸收峰附^
通過將LED的^jt^面與jE^^k的皿區(qū)^Jl^^觸，實現(xiàn)了jJ^6t處理。所 述應用方法適刊目對寬的AJ決面積(即，大約lcm2)的止血。對由設備發(fā)射的 波^i^射的無菌材^H氏可以插A^Ej^ (skin)和LED的^t^面之間，
為此，重要的是^i設備在^IMt期間散熱；^W， JiiiLED^C散8W的功 率。當與^Jl4^^觸^^時，我們可以假設大約1W的該熱功率通過傳"f"^ iHJ'Jj^^且織。iE^E照射的面積的大小與LED的大小一致，即，半徑為4mm 的圓盤。假i錄皮(epidermis)已git^jfc^損而移除，則在小口徑的表面 真皮毛細管中引起的溫度增加可以^^)"生物熱等式"和有P阮方法計算(例如 見F. Rossi, R Pini， "Modeling the temperature rise during diode laser welding of the cornea", Ophthalmic Technologies XV， SPIE Vol. 5688， pp. 185-193， Bellingham， WA， USA, 2005)。如圖4所示，得到的圖表指示#^該處理類型 的、在毛細管中的溫度對于時間的響應我們可以看到，在幾秒鐘秒) 的照射內(nèi)，ii5'J的溫度能夠引^ii^^^麟，因此停止^j6l。圖5給出了5 秒的處理后的在真皮中的溫;t^布圖。我們可以看到限制到^m射的體積的局 部加熱。
利用LED發(fā)射聚焦的應用方法。在另一可能的實施例中，使用了相同的源 -LED 435"6640 ( 435 nm， 700 mW發(fā)射功率)，但是在該情況下，在LED前 面安裝了光*聚焦系統(tǒng)7。該應用方法適于/L^平方毫米量級的小的^:面積的止 血。假設該聚焦設備引起LED發(fā)射的功率的50。/4員失，并JL^^Ji的照射 面積、的半4圣為1 mm，貝'J可以估計j6L^^^6^加熱的動力學以^SJfii只中的熱量分布。圖6示出了計算的溫度響應；可以M^到期望的加熱^t^ 03秒后實現(xiàn)。 ^fM該考慮所產(chǎn)生的熱量分布相當局部化，如圖7所示。
LED發(fā)射的光的ife^傳輸?shù)膽梅椒?。在另一可能的實施例中?了相同的源-LED435"66-60 (435nm，700mW發(fā)射功率)，但是在該情況下， 除了光聚焦系統(tǒng)7，還安裝了光纖耦^系統(tǒng)9。 ^i殳4^!W半徑為0.5mni的 光纖，則該方法提供了非常精確的處理應用，其更適于7L^平方毫米量級的小
的皿面積的止血。例如，^^l光纖的方法特別有利于在^l^鈹?shù)恼鎖c^損
期間導致的出血的ihit。假i狄纖^引起LED發(fā)射的功率的70%損失，并 JMfe^Lh的照射面積的半徑為0.5 mm，我們可以估計產(chǎn)生iL血的處理的效 率，如在之前的情況。結M圖8和9中給出。期望的加熱^ji (U秒后想ij， 并且非常局銀
利用光纖傳脅結合由具有來自'絲器或高能非相干光源的it^射的LED 發(fā)射的光的應用方法。該方法用于 ^皮消除過程，特別地，在4M^^t 鉺航器時，其通過"冷消l^，生效，即，其引^^:中的可忽略的溫度增加， 不足以引^ihifeL?？蓪崿F(xiàn)的,精度和出血毛細管中的血紅蛋白熱動力學可與 之前情況中的那些相比。
考慮^^殳有詳細描述的^f^其它方面，對^M頁域技^A員將明顯的AJi 迷應用還可以擴^J'J數(shù)個LED模塊的組^f吏用，其中LED可以是相同類型(考 慮增加可用的光功率)或不同的類型，如上述LED 435"66^6(M10和LED 405"66"60-110 (RoittmerLasertechnik^Vienna,Austria)，以^^別^^尋與^^沐
非氧^jfait蛋白的p及收J^一致的it^t。
基于^Hf內(nèi)容的閱讀，可以想到本發(fā)明的"^t修^^a。這些^Jt和增 ;M皮確定為^5^'J^求定義的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種用于皮膚血管的止血的LED設備，包括至少一個LED(6)、用于所述LED的電源單元(2)和用于冷卻所述LED的裝置(4)和散失來自所述LED的熱量的裝置(5)，其特征在于，所述LED在藍-紫光譜帶(390-470nm)中發(fā)光。
2. :H5U'iJ^求1所述的LED設備，還包括用于所述LED的絲系統(tǒng)(7)。
3. :N5U'J^"求1或2所述的LED設備，還包^^用于^it的光纖齡系 統(tǒng)(10)。
4. :AwM'j要求3所述的LED設備，^##于，該LED設備通it^斤ii^ 纖津給系統(tǒng)(10) ^^到航器(16)或高能非相干光源的機頭(15)。
5. 如前面ii-;M'J^求所述的LED設備，其中所述LED的總輸出在O.l 到1W之間。
6. 如前面^"-;M，J^求所述的LED設備，其中提供擬目同或不同波帶中 狄的數(shù)個LED微。
7. :N5U，J^求6所述的LED設備，其中所錄不同波帶中狄的LED是 在410 nm和430"440 nm iE^^jt的LED。
8. "-^t參前面^H5U慎求所述的LED設備用于艦血管的itj6L的方法。
9. :H5U'J^求8所述的方法，其中通過將所述LED設備直接與^J^接觸 來手動itk^t所述LED設備。
10. :H5U'J^求8所述的方法，其中通it4奪ife^^^t來^^所述LED 設備。
11. :H5U'J^求8所述的方法，其中通itit纖M輸，單a^l通ii^ 器設備(16)或高能非相干光源的機頭(15)，將所述LED設備用于^Ji。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于血管的止血的LED設備。其中公開了一種用于皮膚血管的止血的LED設備，包括至少一個LED(6)、用于所述LED的電源單元(2)和用于所述LED的冷卻裝置(4)和散熱裝置(5)，其中所述LED(6)在藍-紫光譜帶(390-470nm)中發(fā)光。所述LED設備還可以裝備有聚光系統(tǒng)(7)和用于會聚光的光纖耦合裝置(10)。
文檔編號A61N5/06GK101583324SQ200780044981
公開日2009年11月18日 申請日期2007年12月4日 優(yōu)先權日2006年12月5日
發(fā)明者F·羅西, R·比尼 申請人:Light4技術佛羅倫薩有限責任公司