用于使用激光無創(chuàng)處理皮膚的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明總體上涉及使用激光處理皮膚，并且更具體地涉及包括用于優(yōu)化處理參數(shù) 的測量步驟的無創(chuàng)設(shè)備和方法。
[0002] 發(fā)明背景
[0003]通過預(yù)防或減少皮膚皺紋來保持年輕的外貌的期望是人類社會中重要的問題。很 多技術(shù)已旨在解決上述問題。技術(shù)之一（例如，從公布的國際專利申請WO 2008/001284 A2 中已知）為在要處理的皮膚的真皮層創(chuàng)建焦斑。所述WO申請公開了具有激光源和聚焦光學(xué) 器件的皮膚處理設(shè)備。設(shè)備發(fā)射激光束。選擇激光的功率，使得激光誘導(dǎo)光學(xué)擊穿（LIOB) 影響皮膚，以便刺激皮膚組織的再生長并且減少皺紋。這一 LIOB基于皮膚組織對激光的強(qiáng) 的非線性吸收，這發(fā)生在高于激光功率密度的某一閾值。這一強(qiáng)吸收造成很局部的等離子 體，其能夠損傷或甚至除去所述等離子體地點(diǎn)處的組織。這由諸如生成的等離子體的快速 擴(kuò)張之類的二次（主要是機(jī)械）效應(yīng)造成。這一效應(yīng)是很局部的，因?yàn)榈陀陂撝?，存在零?很小的線性和非線性吸收，而高于閾值時(shí)等離子體生成，這甚至更強(qiáng)烈地吸收輻射。
[0004]更多 LIOB 細(xì)節(jié)可以在文章"MinimalIy invasive non-thermal laser technology using laser-induced optical breakdown for skin rejuvenation'，，Habbema, Verhagen, van Hal, Liu and Varghese ；J. Biophotonics 5, No. 2, 194-199(2012) ;D0I 10. 1002/jbio. 201100083 中找到。如在這篇文章中討論的那 樣，當(dāng)輻射度足夠高以產(chǎn)生大約l〇21cm 3的臨界自由電子密度時(shí)LIOB發(fā)生。
[0005]這些皮膚處理設(shè)備越來越多的被提供給消費(fèi)者而非醫(yī)療專業(yè)人員使用。這些設(shè)備 是無創(chuàng)的一一它們創(chuàng)建皮膚表面之下的效應(yīng)，而無須物理穿透表皮。然而，這種家用引起新 的關(guān)注點(diǎn)，諸如安全和處理功效。當(dāng)光源是激光時(shí)這是特別重要的，并且錯(cuò)誤的操作可以導(dǎo) 致在激光通過皮膚層處皮膚的結(jié)疤或燒傷。
[0006]例如，表皮損傷是高度不期望的，因?yàn)檫@可以導(dǎo)致被處理人的并發(fā)癥和健康風(fēng)險(xiǎn)、 以及社會停工期。如果淺表傷害創(chuàng)建在真皮上方，由于毛細(xì)血管的微斷裂，可能出現(xiàn)出血點(diǎn) (微出血），從而導(dǎo)致功效降低和副作用增加。如果傷害創(chuàng)建在膠原蛋白中，為了嫩膚的目 的，將發(fā)生新膠原蛋白的形成。在大的聚焦深度處，焦點(diǎn)中的強(qiáng)度可能達(dá)不到光學(xué)擊穿需要 的閾值，并且因此處理可能產(chǎn)生不了期望的嫩膚效果。用于嫩膚的光學(xué)擊穿的有效性取決 于幾個(gè)因素，諸如皮膚的光學(xué)和結(jié)構(gòu)性質(zhì)、焦點(diǎn)中的激光強(qiáng)度、光耦合等。存在其可以用于 誘導(dǎo)用于嫩膚效應(yīng)的新膠原蛋白纖維的生長的光學(xué)機(jī)械效應(yīng)的上限，并且超過這一限制的 處理是無效的，并且此外使用戶經(jīng)受過度使用的危險(xiǎn)。處理不足也不是優(yōu)選的，因?yàn)樗赡?不產(chǎn)生期望的緊致效應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供包括用于優(yōu)化處理參數(shù)的測量步驟的無創(chuàng)皮膚處理設(shè)備和 方法。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，通過設(shè)備來實(shí)現(xiàn)該目的，設(shè)備包括：
[0009] -具有用于生成光束的激光源的光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)配置為使得在使用中，光束離 開設(shè)備并且撞擊在要處理的皮膚的外表面上；
[0010] 光學(xué)系統(tǒng)配置為在使用中將光束聚焦在皮膚內(nèi)部的處理地點(diǎn)的位置處，由此激光 誘導(dǎo)光學(xué)擊穿被誘導(dǎo)在處理地點(diǎn)的位置處；
[0011] -開口，設(shè)置為使得在使用中，從皮膚返回的光作為測量光束進(jìn)入設(shè)備；以及
[0012] -第一和第二強(qiáng)度檢測通道，配置和設(shè)置為檢測測量光束的分別在第一和第二帶 寬范圍內(nèi)的強(qiáng)度，其中第一和第二帶寬范圍兩者都包括由于激光誘導(dǎo)光學(xué)擊穿在所述皮膚 內(nèi)產(chǎn)生的光的波長，第一帶寬范圍包括激光源的二次諧波生成波長，第二帶寬范圍鄰近于 第一帶寬范圍，并且第二帶寬范圍不包括激光源的二次諧波生成波長。
[0013] 本發(fā)明的目的還借助于使用生成激光的設(shè)備的方法來實(shí)現(xiàn)，方法包括：
[0014] -提供具有用于生成光束的激光源的光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)被配置為使得光束離開 設(shè)備并且撞擊在要處理的皮膚的外表面上；
[0015] -將光束聚焦在皮膚內(nèi)部的處理地點(diǎn)的位置處，由此在處理地點(diǎn)的位置處誘導(dǎo)激 光誘導(dǎo)光學(xué)擊穿；
[0016] _將設(shè)備設(shè)置為使得從皮膚返回的光作為測量光束通過開口進(jìn)入設(shè)備；
[0017] -檢測測量光束在第一和第二帶寬范圍內(nèi)的強(qiáng)度，其中第一和第二帶寬范圍兩者 都包括由于激光誘導(dǎo)光學(xué)擊穿（LIOB)在皮膚內(nèi)產(chǎn)生的光的波長，其中第一帶寬范圍包括 激光源的二次諧波生成（SHG)波長，第二帶寬范圍鄰近于第一帶寬范圍，并且第二帶寬范 圍不包括激光源的二次諧波生成波長。
[0018] 第一帶寬范圍內(nèi)的強(qiáng)度受由于發(fā)生LIOB從皮膚返回的光強(qiáng)度和由于SHG返回的 光強(qiáng)度的影響。第二帶寬范圍內(nèi)的強(qiáng)度主要受由于發(fā)生LIOB從皮膚返回的光強(qiáng)度的影響。 SHG的程度指示處理深度處膠原蛋白的存在。LIOB的程度指示在焦點(diǎn)中的激光強(qiáng)度足以生 成光學(xué)擊穿。如果沒有檢測到LIOB波長，則這可以指示激光強(qiáng)度應(yīng)該增加。如果沒有檢測 到激光源的SHG波長，則這可以指示焦點(diǎn)深度應(yīng)該增加或減少。
[0019] 本發(fā)明基于如下洞察，對于這種處理的功效，兩個(gè)主要參數(shù)是至關(guān)重要的：處理地 點(diǎn)的位置處的強(qiáng)度和焦點(diǎn)深度，并且這些可以用同樣的測量系統(tǒng)來測量。光學(xué)焦點(diǎn)深度可 以不同，這取決于角質(zhì)層和表皮的厚度，并且這一最佳深度對于不同個(gè)體而變化，并且甚至 對于同樣的個(gè)體，根據(jù)身體上執(zhí)行處理的位置而變化。
[0020] 可以是有利的是，設(shè)備進(jìn)一步包括處理器，處理器連接到第一和第二強(qiáng)度檢測通 道，處理器配置為基于通過第一和第二強(qiáng)度檢測通道檢測到的強(qiáng)度，來確定在處理地點(diǎn)的 位置處激光誘導(dǎo)光學(xué)擊穿和二次諧波生成兩者的發(fā)生。類似地，方法可以進(jìn)一步包括處理 檢測到的第一和第二帶寬范圍內(nèi)的強(qiáng)度，以基于檢測到的第一和第二帶寬范圍內(nèi)的強(qiáng)度， 確定在處理地點(diǎn)的位置處激光誘導(dǎo)光學(xué)擊穿和二次諧波生成兩者的發(fā)生。
[0021] 處理通過第一和第二強(qiáng)度檢測通道檢測的強(qiáng)度值可以提供更可靠的和更準(zhǔn)確的 對LIOB的發(fā)生和激光源的SHG波長的存在的確定。第二帶寬范圍內(nèi)的強(qiáng)度可以指示LIOB 是否發(fā)生，并且第一和第二帶寬范圍強(qiáng)度之間的差異可以指示激光源的SHG波長是否存 在。第一帶寬范圍內(nèi)的強(qiáng)度取決于LIOB是否發(fā)生和激光源的SHG波長是否存在兩者。
[0022] 還可以是有利的是，設(shè)備的處理器進(jìn)一步配置為確定激光源的強(qiáng)度的調(diào)節(jié)、處理 地點(diǎn)的位置的調(diào)節(jié)、或者兩者，由此激光誘導(dǎo)光學(xué)擊穿和二次諧波生成將發(fā)生。類似地，方 法可以進(jìn)一步包括確定激光源的強(qiáng)度的調(diào)節(jié)、處理地點(diǎn)的位置的調(diào)節(jié)、或者兩者，由此激光 誘導(dǎo)光學(xué)擊穿和二次諧波生成將發(fā)生。
[0023] 知道是否產(chǎn)生LIOB和SHG本質(zhì)上是關(guān)于處理的有價(jià)值信息。然而，如果處理深度 和強(qiáng)度不是最佳的，則用戶會想知道如何優(yōu)化設(shè)備的參數(shù)。
[0024] 如果設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)一步包括可調(diào)節(jié)光學(xué)元件以用于將光束聚集在處理地點(diǎn) 的位置處，并且處理器進(jìn)一步配置為依照所確定的位置調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)這些可調(diào)節(jié)的光學(xué) 元件的配置，來調(diào)節(jié)處理地點(diǎn)的位置，則自動聚焦系統(tǒng)可以被提供為基于檢測到的激光源 的SHG波長的強(qiáng)度，來優(yōu)化焦點(diǎn)深度。如果沒有檢測到激光源的SHG波長，則可以調(diào)節(jié)處理 地點(diǎn)的位置或處理深度，直到檢測到激光源的SHG波長。
[0025] 如果激光源強(qiáng)度是可調(diào)節(jié)的，并且處理器進(jìn)一步配置為依照所確定的強(qiáng)度調(diào)節(jié)， 來調(diào)節(jié)激光源的強(qiáng)度，則自動強(qiáng)度系統(tǒng)可以被提供為基于檢測到的LIOB波長的強(qiáng)度，來優(yōu) 化處理地點(diǎn)的位置處的強(qiáng)度。如果沒有檢測到LI0B，強(qiáng)度可以增加直到檢測到LI0B。
[0026] 提供包括SHG和LIOB檢測兩者、以及可調(diào)節(jié)的光學(xué)元件和可調(diào)節(jié)的激光強(qiáng)度的設(shè) 備是特別有利的，因