(57)【要約】  本発明は、ＥＭＲを皮膚に適用し、例えば、皮膚の断片的処置を達成するために利用可能な手持ち光美容装置を開示する。本発明は、非医療および／または非専門家の環境下で消費者による使用のために有効な、断片的光美容装置を開示する。従って、そのような装置の実施形態が本明細書に開示され、１つまたは複数の美容および／または皮膚科の処置を実行可能で、そのような処置に対して効力があり、耐久性があり、比較的安価で、比較的簡単な設計であり、既存の専門家用の装置よりも小さく（いくつかの実施形態では完全に自己充足式かつ手持ち式であり）、非専門家による使用に対し安全であり、および／または使用に苦痛がない（または穏やかな苦痛のみ）、以上の１つまたは複数の属性を有する。
2009542330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者によって組織の断片的処置を実行するための手持ち光美容装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置されたＥＭＲ発生源と、
前記光発生源に光学的に結合した前記ハウジング内のＥＭＲ送達経路とを具備し、
前記ＥＭＲ送達経路が前記ＥＭＲ発生源によって発生したＥＭＲを前記組織の処置面域内に位置する複数の離散する位置に適用するように構成され、前記複数の離散する位置の総面積が前記処置面積よりも小さく、
前記装置が前記ハウジング内または前記ハウジング周りに自己充足式であり、実質的に前記装置全体が前記利用者によって運転中に手持ち可能であるように構成された、手持ち光美容装置。
【請求項２】
前記複数の離散する位置の前記総面積が前記処置面積の約１パーセントと９０パーセントとの間である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ＥＭＲ発生源と電気的に連通し、前記ＥＭＲ発生源に電力を供給するように構成された電気コードをさらに具備する請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ハウジングに結合し、かつ前記ＥＭＲ発生源と電気的に連通する電源をさらに具備し、前記電源が前記ＥＭＲ発生源に電力を供給するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記電源が電池を有する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記離散する位置が所定または無作為パタンに従って分布する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ＥＭＲ送達経路が光学走査装置を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記走査装置が、ＥＭＲ発生源からのＥＭＲを受けるようになされた導入口と、ＥＭＲが通過し前記位置に送達可能な導出口とを有する少なくとも１つの光学ファイバを有する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記走査装置は、前記ファイバの前記導出口に結合し前記導出口を移動してＥＭＲを前記位置に向けるための走査機構をさらに有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記走査機構は、前記ファイバの前記導出口に光学的に結合し、前記ＥＭＲを前記位置に向けるための１つまたは複数の回転可能な鏡をさらに有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記走査機構が少なくとも１つの圧電走査要素を有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記圧電走査要素が調節可能な多層圧電素子である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記導出口を通過した前記ＥＭＲを整形するための前記導出口に結合した光学系をさらに有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
前記ファイバの導出口の動作に実質的に同期して前記ＥＭＲ発生源を制御し、ＥＭＲを前記位置に送達するための制御装置をさらに有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１５】
前記制御装置が前記ＥＭＲ発生源を選択的に作動させる、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記制御装置が、前記発生源から放射されたＥＭＲが前記ファイバの中に入ることを選択的に遮断する、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記発生源からの光を前記ファイバの中に向けるために、前記ＥＭＲ発生源と前記光学ファイバとの間に配置された光学カプラをさらに有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１８】
前記カプラが、前記発生源からのＥＭＲを前記ファイバの中に焦点形成させる１つまたは複数の焦点形成光学要素を有する、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記１つまたは複数の焦点形成要素は、約０．５から約３までの範囲内の開口数で前記ＥＭＲを前記ファイバの中に焦点形成させる、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記発生源によって発生したＥＭＲエネルギの少なくとも８０％が前記光学ファイバの中に結合するように、前記ＥＭＲ発生源と前記光学ファイバの前記導入口とが位置合わせされた、請求項８に記載の装置。
【請求項２１】
前記カプラが、選択されたＥＭＲ発生源と選択された光学ファイバとを選択的に接続するための接続器を有する、請求項１７に記載の装置。
【請求項２２】
前記装置の１つまたは複数の運転パラメータを感知するための１つまたは複数のセンサを有する安全システムをさらに有する、請求項１に記載の装置。
【請求項２３】
前記センサの少なくとも１つが、前記装置のＥＭＲを放射する端部と皮膚との間の接触を感知するための接触センサを有する、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記接触センサが最小接触閾値より低い接触値を感知すると、前記安全機構が皮膚への光の送達を禁止する、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記最小接触閾値が、前記ＥＭＲを放射する端部の面積の約７０％より大きな接触面積である、請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記接触センサが、導電率センサ、圧電センサ、および機械的センサを有する群から選択された、請求項２３に記載の装置。
【請求項２７】
前記安全システムが、前記装置のＥＭＲを放射する端部が接触する皮膚位置に所定の閾値を超えるＥＭＲエネルギを送達することを禁止する、請求項２２に記載の装置。
【請求項２８】
処置セッション中に、前記安全システムが、皮膚に所定の閾値を超えるＥＭＲを送達することを禁止する、請求項２２に記載の装置。
【請求項２９】
処置セッションが前記装置の作動に続く一時的な期間を有する、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記安全システムは皮膚位置に適用されるＥＭＲエネルギ量を追跡する制御装置を含み、前記エネルギが前記閾値に達すると、前記制御装置は皮膚にＥＭＲを送達することを禁止する、請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
前記制御装置が、前記発生源を不作動として皮膚にＥＭＲを送達することを禁止するよ
うに構成された、請求項２８に記載の装置。
【請求項３２】
前記走査装置が少なくとも１つのステップモータを有する、請求項７に記載の装置。
【請求項３３】
前記ＥＭＲ発生源が、約３００ｎｍから約１１，０００ｎｍまでの範囲内の１つまたは複数の波長を伴うＥＭＲを発生させる、請求項１に記載の装置。
【請求項３４】
前記ＥＭＲ発生源がコヒーレントな光発生源である、請求項１に記載の装置。
【請求項３５】
前記ＥＭＲ発生源が単一のダイオードレーザである、請求項１に記載の装置。
【請求項３６】
前記ＥＭＲ発生源が複数のダイオードレーザを有する、請求項３１に記載の装置。
【請求項３７】
前記光発生源が少なくとも１つのダイオードレーザバーである、請求項１に記載の装置。
【請求項３８】
前記光発生源が非コヒーレントな光発生源である、請求項１に記載の装置。
【請求項３９】
前記コヒーレントな光発生源が、発光ダイオード（ＬＥＤ）、アークランプ、フラッシュランプ、蛍光灯、ハロゲンランプ、およびハライドランプからなる群から選択可能な、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記ハウジングが少なくとも２つの分離可能なモジュールを有する、分離モジュールの１つが前記ＥＭＲ発生源を収容し、もう１つが前記ＥＭＲ送達機構を収容する、請求項１に記載の装置。
【請求項４１】
前記モジュールが、取り外し可能かつ再配置可能に互いに係合するための連結接続器を有する、請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
ＥＭＲ発生源の型を感知し前記走査装置に前記型を指示可能なセンサシステムをさらに有する、請求項４０に記載の装置。
【請求項４３】
前記ＥＭＲ発生源に熱的に結合した冷却機構をさらに有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４４】
前記冷却機構が、前記ＥＭＲ発生源からの熱を除去するための熱電気冷却器を有する、請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
前記冷却機構が、前記ＥＭＲ発生源からの熱を除去するための熱質量を有する、請求項４３に記載の装置。
【請求項４６】
前記ハウジング中に配置された再充電可能な電源をさらに有する、請求項１記載の装置。
【請求項４７】
前記ハウジングに結合するようになされたドッキングステーションをさらに有し、前記ドッキングステーションが前記電源を再充電するための回路構成を有する、請求項１記載の装置。
【請求項４８】
前記ＥＭＲ送達経路が複数の微少レンズを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４９】
離散する位置が処置を必要とする皮膚部分内に包含される、請求項１に記載の装置。
【請求項５０】
前記ハウジングに結合したローション分配器をさらに有する、請求項１記載の装置。
【請求項５１】
近位の端部から遠位の端部まで延在する手持ち部分と、
前記手持ち部分の中に配置されたＥＭＲ発生源と、
複数のＥＭＲ送達モジュールであって、前記モジュールのそれぞれが、前記手持ち部分の前記遠位の端部に取り外し可能かつ再配置可能に結合するようになされており、前記発生源からの光を複数の離散分布する皮膚位置に送達するためのモジュールとを具備し、
前記光送達モジュールのそれぞれが異なるパタンの前記離散する位置を形成する、光美容システム。
【請求項５２】
前記手持ち部分および前記モジュールが、取り外し可能かつ再配置可能に互いに係合するための連結接続器を有し、前記手持ち部分とそれぞれのモジュールとの組み合わせが手持ち装置を形成する、請求項５１記載の装置。
【請求項５３】
前記モジュールによって形成される前記パタンは面積が変化する、請求項５１記載のシステム。
【請求項５４】
前記モジュールによって形成される前記パタンは間隔が変化する、請求項５１記載のシステム。
【請求項５５】
前記モジュールによって形成される前記パタンは形状が変化する、請求項５１記載のシステム。
【請求項５６】
前記モジュールによって形成される前記パタンは焦点深さが変化する、請求項５１記載のシステム。
【請求項５７】
前記近位の端部がドッキングステーションと結合可能な、請求項５１記載のシステム。
【請求項５８】
前記手持ち部分が電源をさらに有する、請求項５１記載のシステム。
【請求項５９】
前記近位の端部がドッキングステーションと結合可能で、前記ドッキングステーションが前記電源を再充電するための回路構成を有する、請求項５８記載のシステム。
【請求項６０】
近位の端部から遠位の端部まで延在するハウジングと、
前記ハウジングの中に配置され、前記ハウジングの前記遠位の端部を通して光を複数の分離離散する皮膚位置に向けるように構成された複数の光発生源と、
前記ハウジングに装着され、前記遠位の部分の皮膚に対する移動速度を感知する動作センサと、
前記動作センサおよび前記光発生源に連通し、前記発生源からの光を複数の分離離散する皮膚位置に向けるように、前記速度に基づいて前記発生源を制御する制御装置とを具備する、光美容装置。
【請求項６１】
前記制御装置が前記発生源を選択的に作動制御可能な、請求項６０に記載の光美容装置。
【請求項６２】
前記発生源がパルス性であり、前記制御装置が前記パルスの繰り返し速度を制御する、請求項６０に記載の光美容装置。
【請求項６３】
処置日と処置日との間が０から７日までの間隔で、１日当たり１と３回の間で、請求項
１記載の装置を定期的に適用することを有する、向上した皮膚外観を維持する方法。
【請求項６４】
手持ち光美容装置を使用して組織の断片的処置を実行するための方法であって、
第１の処置中に組織の標的面域内の複数の分離した処置スポットをＥＭＲで照射するステップであって、前記複数の処理スポットの総面積が前記標的面域の面積よりも小さい、ステップと、
第２の処置中に組織の前記標的面域内の第２の複数の分離した処理スポットをＥＭＲで照射するステップであって、前記第２の複数の処置スポットの総面積が前記標的面域の面積よりも小さい、ステップとを有し、
前記第２の照射するステップは前記第１の照射するステップの後に起こり、少なくとも前記第２の照射するステップは、自己充足式の手持ち光美容装置を使用して実行される、方法。
【請求項６５】
前記照射するステップが１日当たり１と３回の間で繰り返される、請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
処置日と処置日との間に０と７日の間の間隔が存在する、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記照射するステップが、１処置スポット当たり約２ｍＪから３０ｍＪまでの範囲内のＥＭＲ放射を送達するステップを有する、請求項６３に記載の方法。
【請求項６８】
前記照射するステップが、１処置スポット当たり約４ｍＪから１０ｍＪまでの範囲内のＥＭＲ放射を送達するステップを有する、請求項６３に記載の方法。
【請求項６９】
前記第１と第２の処置が、前記複数の処置スポットを１処置当たり２から１０回の間で照射するステップをさらに有する、請求項６３に記載の方法。
【請求項７０】
前記照射するステップが、照射処置中に約１００／ｃｍ２から約７００／ｃｍ２までの範囲の処置スポット密度を生成するステップを有する、請求項６３に記載の方法。
【請求項７１】
前記方法が、照射ステップと照射ステップとの間に照射強度を調節するステップをさらに有する、請求項６４に記載の方法。
【請求項７２】
前記方法が、処置日と処置日の間に専門家のＥＭＲ処置をさらに有する、請求項６６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願との関係】
【０００１】
本出願は、それぞれが、２００５年４月１日出願で「組織中にＥＭＲ処置された小島の格子を生成し使用するための方法および製品」と題された、米国特許出願１１／０９７，８４１号、１１／０９８，０００号、１１／０９８，０３６号、および１１／０９８，０１５号の部分継続出願であり、各出願は、２００４年４月９日出願の米国仮出願６０／５６１，０５２号、２００４年９月２９日出願の米国仮出願６０／６１４，３８２号、２００５年１月５日出願の米国仮出願６０／６４１，６１６号、および２００４年１０月２１日出願の米国仮出願６０／６２０，７３４号に対して、優先権を主張するものであり、かつ、各出願はまた、２００１年３月２日出願の米国仮出願６０／２７２，７４５号に対して優先権を主張する２００２年２月２２日出願の米国特許出願１０／０８０，６５２号（現在は放棄）の、部分継続出願である。
【０００２】
また、本出願は、それぞれが２００６年３月１日出願で「光美容装置」と題された、米国特許出願１１／４１５，３６３号、１１／４１５，３６２号、および１１／４１５，３５９号からの優先権を主張するものであり、各出願は２００６年３月１０日出願の米国特許仮出願６０／７８１，０８３号に対して優先権を主張するものである。
【０００３】
本出願は、２００６年６月２７日出願で「手持ち光美容装置」と題された米国特許仮出願６０／８１６，７４３号、２００６年１１月６日出願の「組織中にＥＭＲ処置された小島の格子を生成し使用するための方法および製品」と題された米国特許仮出願６０／８５７，１５４号からの優先権を主張するものである。
【０００４】
これらの出願のそれぞれに対して、本出願は優先権を主張するものであるが、これによって、これらの出願のそれぞれを本明細書に援用するものである。
【技術分野】
【０００５】
本発明は一般に光美容装置に関するものであり、さらに具体的には、例えば消費者によって使用され、電磁放射（「ＥＭＲ」）を皮膚に適用し美容、皮膚科、歯科、眼科、婦人科、耳鼻咽喉科、および内科の処置を実行可能な断片的（ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ）手持ち光美容装置である。
【背景技術】
【０００６】
ほとんどの皮膚科用途では、ＥＭＲ処置は、標的の組織の表面にＥＭＲを送達する装置で実行される。内科での用途では、ＥＭＲ処置は、一般に、内面および組織にＥＭＲを送達する内視鏡またはカテーテルと組合せて動作する装置で実行される。一般的な事項として、ＥＭＲ処置は、一般に、（ａ）ＥＭＲの１つまたは複数の特定の波長（または、特定の連続する範囲の波長）を組織に送達し、特定の化学反応を誘発する、（ｂ）ＥＭＲエネルギを組織に送達し温度増加を引き起こす、または（ｃ）皮膚の改造等のために、ＥＭＲエネルギを組織に送達し、細胞または細胞外の構造を損傷させるまたは破壊するように設計される。
【０００７】
皮膚改造では、水による光学エネルギの吸収が２つのアプローチ、すなわち、典型的にＣＯ２（１０．６μｍ）またはＥｒ：ＹＡＧ（２．９４μｍ）レーザを用いて実行される切除性の皮膚表面付け替え、およびＮｄ：ＹＡＧレーザ（１．３４μｍ）、Ｅｒ：ガラスレーザ（１．５６μｍ）またはダイオードレーザ（１．４４μｍ）からの光を用いて深層皮膚の加熱および表下皮の選択的な損傷のための皮膚表面冷却の組合せを使用する非切除性の皮膚改造、で広く使用される。しかし両方とも、体の治癒反応は、最終的な結果の新
たなコラーゲンの形成および皮膚コラーゲン／エラスチン基質の改良を伴う、限定された熱損傷の結果として開始される。これらの変化は、皺の平滑化、ならびに皮膚外観および肌合い（よく「皮膚若返り」と称される）の一般的な改良において自明である。
【０００８】
２つの技術の主な違いは、損傷が開始される体の領域にある。表面付け替えアプローチでは、表皮の全厚さおよび上部真皮部分が切除および／または凝固される。非切除性のアプローチでは、表皮が無傷のまま残されて、凝固領域が組織中に深く移動する。実際には、これは種々の波長、すなわち、切除性の技術では浸透性が非常に浅い波長（ＣＯ２波長で約９００ｃｍ−１の吸収係数、およびＥｒ：ＹＡＧ波長で約１３０００ｃｍ−１の吸収係数）を、非切除性の技術では浸透性が深い波長（５から２５ｃｍ−１の吸収係数）を使用することによって達成される。さらに、非切除性の技術では接触またはスプレー冷却が皮膚表面に適用され、表皮の熱保護を行う。表面付け替え技術は、著しく高い臨床効力を立証している。欠点の１つは継続した介護が必要な長い術後期間にあり、近年におけるこの処置の普及を非常に限定されたものとした。
【０００９】
非切除性の技術は、副作用の危険性がかなり減少し、より術後介護を必要としない。しかし、非切除性の処理の臨床効力は、しばしば、不満足なものである。２つの処理の臨床結果におけるこのような差の理由は完全には理解されていない。しかし、可能性の１つは、表皮への損傷（またはその欠如）が安全性と効力の結果を決定する要因である、とのことだろう。切除性の皮膚表面付け替えの過程における、保護的な外部表皮の障壁の破壊（特に角質層）は、傷の汚染および潜在的な合併症の可能性を増加させる。同時に、表皮細胞による成長因子（特にＴＧＦ−α）の放出は、傷の治癒過程、従って最終的には皮膚改造において重要な役割を演じることが示されている。この過程は、表皮が無傷の場合には起こらない。
【００１０】
さまざまな皮膚状態の処置のための美容分野では、処置される組織の面域および／または体積の一部に照射または損傷を引き起こす方法および装置が開発されてきた。これらの方法および装置は断片的技術として知られるようになった。小さな一部の体積の中、または処置される大きな体積中の小島の中で損傷が起こるため、断片的技術は美容目的のための安全な皮膚の処置方法と考えられている。小島を囲む組織は損傷から免れる。もたらされる小島は隣接する健康な組織によって囲まれているため、治癒過程は完全で迅速である。皮膚若返り等の美容処理中に皮膚を処置するために使用されてきた装置の例は、Ｐａｌｏｍａｒ（登録商標）のＬｕｘＩＲを含み、この装置は、処置の深さの範囲が真皮中１．５ｍｍから３ｍｍの小さく一定に離間した光束アレーとして、皮膚の表面に赤外光を送達する。この断片的加熱は、それぞれの小島が影響を受けていない組織によって囲まれている高熱小島の格子を生成する。断片的技術を採用する他の装置には、Ｐａｌｏｍａｒ（登録商標）１５４０  Ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ  Ｈａｎｄｐｉｅｃｅ、ＲｅｌｉａｎｔＦｒａｘｅｌ（登録商標）ＳＲ  Ｌａｓｅｒ、ならびにＡｃｔｉｖｅＦＸ  Ａｌｍａ  Ｌａｓｅｒｓ、Ｉｒｉｄｅｘ、およびＲｅｌｉａｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓによる同様の装置がある。これらの装置は医者等の専門家に販売されて使用される。
【００１１】
しかし、非医療および／または非専門家の環境下で消費者によって使用可能な、効果的な断片的装置はない。専門家による使用のために設計された断片的システムは大きく、高価で、複雑で、一般に高価な冷却システムを利用し、一般に、非専門家による使用に対して安全でない。Ｒｅｌｉａｎｔ  Ｆｒａｘｅｌシステムのあるもの等、麻酔および／または染料の適用が必要なシステムもある。
【００１２】
一方、現在消費者が利用可能な光ベースの処置装置のほとんどは、効力のある光美容処置を行うには不適切である。そのような装置は、一般に、簡単過ぎて、非常に出力が低い。そのような装置は効力がない、または効力が非常に限定されており満足のゆくものでは
ない。従って、家庭等の非専門家の環境下で消費者によって利用可能な断片的光美容装置に対する要望がある。そのような装置は、好ましくは、１つまたは複数の光美容処置を実行しうるもので、効力があり、耐久性があり、比較的安価で、現在の断片的装置に対して簡単な設計で、既存の専門家用の装置よりも小さく、非専門家による使用に対しても安全で、かつ／または、ＥＭＲ使用に対して痛みのないものであろう。
【発明の概要】
【００１３】
本発明者は、非医療および／または非専門家の環境下で消費者による使用のために有効な、断片的光美容装置の製作に関連した、さまざまな技術的な難点を解決した。従って、そのような装置の実施形態が本明細書に開示され、１つまたは複数の美容および／または皮膚科の処置を実行可能で、そのような処置に対して効力があり、耐久性があり、比較的安価で、比較的簡単な設計であり、既存の専門家用の装置よりも小さく（いくつかの実施形態では完全に自己充足式かつ手持ち式であり）、非専門家による使用に対し安全であり、および／または使用に苦痛がない（または穏やかな苦痛のみ）、以上の１つまたは複数の属性を有する。これらの属性のそれぞれが望ましいが、本発明の実施形態では、そのような属性の全てを有する必要はなく、代わりに、１つまたはこれらの属性の一部を有してよい。
【００１４】
さらに、比較的低強度の処置の頻繁な定期的な適用、例えば、小島間の間隔がより大きな、組織の単位面積および／または体積当たりより少ない小島の、および／または、１処置小島当たりの適用が比較的低出力密度の処置は、既存の専門家の処置よりも長期に渡り向上した効力をもたらすことを、本発明者は発見した。このように、本発明のある態様では、断片的装置を使用するための方法が開示される。
【００１５】
１つの態様では、本発明は、利用者による組織の断片的処置を実行するための手持ち美容装置を開示し、この装置は、ハウジングと、ハウジング中に配置されたＥＭＲ発生源と、光発生源に光学的に結合したハウジング内のＥＭＲ送達経路とを含む。ＥＭＲ送達経路は、ＥＭＲ発生源によって発生したＥＭＲを組織の処置面域内に位置する複数の離散する位置に適用するように構成され、複数の離散する位置の総面積が処置面積よりも小さい。装置はハウジング内またはハウジング周りに自己充足式であり、実質的に装置全体が利用者によって運転中に手持ち可能であるように構成される。ＥＭＲ送達経路は複数の微少レンズを含み得る。離散する位置は、所定または無作為パタンに従って分布し得る。複数の位置の総面積は処置面積の約１パーセントと９０パーセントとの間、処置面積の約３０パーセントと９０パーセントとの間、または処置面積の約５０パーセントと８０パーセントとの間である。ある実施形態では、ローション分配器がハウジングに結合してよい。
【００１６】
ある実施形態では、電源がハウジングに結合し、かつＥＭＲ発生源と電気的に連通して、この電源がＥＭＲ発生源に電力を供給するように構成してよい。本装置は、ＥＭＲ発生源と電気的に連通し、ＥＭＲ発生源に電力を供給するように構成された電気コードを含んでよい。好適な実施形態では、電源は電池を含む。電池は再充電可能でよい。
【００１７】
ある実施形態では、ＥＭＲ送達経路は光学走査装置を含む。走査装置が、ＥＭＲ発生源からのＥＭＲを受けるようになされた導入口と、ＥＭＲが通過し前記の位置に送達可能な導出口とを有する少なくとも１つの光学ファイバを含んでよい。走査装置は、ファイバの導出口に結合し導出口を移動してＥＭＲを前記の位置に向けるための走査機構をさらに含んでよい。走査機構は、ファイバの導出口に光学的に結合してよく、ＥＭＲを前記の位置に向けるための１つまたは複数の回転可能な鏡をさらに含む。ある実施形態では、走査機構は少なくとも１つの圧電走査要素を有する。例えば、この圧電走査要素は調節可能な多層圧電素子でよい。走査装置は、また、少なくとも１つのステップモータを含む。
【００１８】
他の実施形態では、本装置は、導出口を通過したＥＭＲを整形するための導出口に結合した光学系をさらに含む。
【００１９】
他の態様では、手持ち光美容装置は、ファイバの導出口の動作に実質的に同期してＥＭＲ発生源を制御し、ＥＭＲを前記の位置に送達するための制御装置をさらに含んでよい。制御装置はＥＭＲ発生源を選択的に作動させてよい。ある実施形態では、制御装置は、発生源から放射されたＥＭＲがファイバの中に入ることを選択的に遮断する。
【００２０】
さらに他の実施形態では、手持ち光美容装置は、発生源からの光をファイバの中に向けるために、ＥＭＲ発生源と光学ファイバとの間に配置された光学カプラをさらに含んでよい。カプラは、発生源からのＥＭＲをファイバの中に焦点形成させる１つまたは複数の焦点形成光学要素を有し得る。焦点形成要素は、約０．５から約３までの範囲内の開口数でＥＭＲをファイバの中に焦点形成させる。カプラは、選択されたＥＭＲ発生源と選択された光学ファイバとを選択的に接続するための接続器を含んでよい。発生源によって発生したＥＭＲエネルギの少なくとも約６０％、またはＥＭＲエネルギの少なくとも約７０％、または、好ましくは、ＥＭＲエネルギの少なくとも約８０％が光学ファイバの中に結合するように、ＥＭＲ発生源と光学ファイバの導入口とが位置合わせされる。
【００２１】
他の態様では、本発明は、装置の１つまたは複数の運転パラメータを感知するための１つまたは複数のセンサを有する手持ち光美容装置のための安全システムを開示する。センサの少なくとも１つは、装置のＥＭＲを放射する端部と皮膚との間の接触を感知するための接触センサを含んでよい。例えば、接触センサが最小接触閾値より低い接触を感知すると、安全機構が皮膚への光の送達を禁止可能である。最小接触閾値は、ＥＭＲを放射する端部の面積の約６０％、または約７０％、または約８０％より大きな接触面積である。接触センサは、導電率センサ、圧電センサ、および機械的センサを含む群から選択してよい。ある実施形態では、安全システムは、装置のＥＭＲを放射する端部が接触する皮膚位置に所定の閾値を超えるＥＭＲエネルギを送達することを禁止する。処置セッション中に、安全システムは、皮膚に所定の閾値を超えるＥＭＲを送達することを禁止可能であり、処置セッションは装置の作動に続く一時的な期間を含む。
【００２２】
ある実施形態では、安全システムは皮膚位置に適用されるＥＭＲエネルギ量を追跡する制御装置を含み、エネルギが閾値に達すると、制御装置は皮膚にＥＭＲを送達することを禁止する。制御装置は、発生源を不作動として皮膚にＥＭＲを送達することを禁止するように構成してよい。
【００２３】
手持ち光美容装置のＥＭＲ発生源は、約３００ｎｍから約１１，０００ｎｍまでの範囲内の、好ましくは、約３００ｎｍから約１，８００ｎｍまでの範囲内の１つまたは複数の波長を伴うＥＭＲを発生させてよい。ＥＭＲ発生源は、単一のダイオードレーザ、複数のダイオードレーザ、または少なくとも１つのダイオードレーザバー等のコヒーレントな光発生源でよい。他の実施形態では、ＥＭＲ発生源は非コヒーレントな光発生源である。例えば、コヒーレントな光発生源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、アークランプ、フラッシュランプ、蛍光灯、ハロゲンランプ、およびハライドランプからなる群から選択してよい。
【００２４】
他の態様では、本発明はハウジングを含む手持ち光美容装置を開示し、このハウジングは、少なくとも２つの分離可能なモジュールを備え、分離モジュールの１つがＥＭＲ発生源を収容し、もう１つがＥＭＲ送達機構を収容する。モジュールは、取り外し可能かつ再配置可能に互いに係合するための連結接続器を含む。ある実施形態では、本装置は、ＥＭＲ発生源の型を感知し走査装置にこの型を指示可能なセンサシステムを含む。本装置は、また、ＥＭＲ発生源に熱的に結合した冷却機構を含んでよい。冷却機構は、ＥＭＲ発生源
からの熱を除去するための熱電気冷却器、および／または、ＥＭＲ発生源からの熱を除去するための熱質量を含んでよい。
【００２５】
ある実施形態では、手持ち光美容装置は、ハウジング中に配置された再充電可能な電源を含む。ハウジングに結合するようになされると共に電源を再充電するための回路構成を含むドッキングステーションが開示される。
【００２６】
他の態様では、本発明は、近位の端部から遠位の端部まで延在する手持ち部分と、手持ち部分の中に配置されたＥＭＲ発生源と、複数のＥＭＲ送達モジュールとを含み、モジュールのそれぞれが、手持ち部分の遠位の端部に取り外し可能かつ再配置可能に結合するようになされており、発生源からの光を複数の離散分布する皮膚位置に送達する、光美容システムを開示する。光送達モジュールのそれぞれが異なるパタンの離散する位置を形成する。手持ち部分およびモジュールは、取り外し可能かつ再配置可能に互いに係合するための連結接続器を含んでよく、手持ち部分とそれぞれのモジュールとの組み合わせが手持ち装置を形成する。モジュールによって形成されるパタンは面積、間隔、形状、および／または焦点深さが変化する。近位の端部はドッキングステーションと結合可能である。ドッキングステーションは電源を再充電するための回路構成を含む。手持ち部分は電源をさらに含んでよい。
【００２７】
さらに他の態様では、本発明は、近位の端部から遠位の端部まで延在するハウジングと、ハウジングの中に配置され、ハウジングの遠位の端部を通して光を複数の分離離散する皮膚位置に向けるように構成された複数の光発生源と、ハウジングに装着され、遠位の部分の皮膚に対する移動速度を感知する動作センサと、動作センサおよび光発生源に連通する制御装置とを含む、光美容装置を開示する。制御装置は、発生源からの光を複数の分離離散する皮膚位置に向けるように、速度に基づいて発生源を制御することができる。ある実施形態では、制御装置は発生源を選択的に作動制御可能である。他の実施形態では、発生源がパルス性であり、制御装置がパルスの繰り返し速度を制御する。
【００２８】
本発明は、また、向上した皮膚外観を維持する方法を開示し、この方法には、処置日と処置日との間が０から７日までの間隔で、１日当たり１と３回の間で、装置からのＥＭＲを定期的に適用することを含む。
【００２９】
他の態様では、手持ち光美容装置を使用して組織の断片的処置を実行するための方法が開示され、この方法には、第１の処置中に組織の標的面域内の複数の分離した処置スポットをＥＭＲで照射するステップであって、複数の処理スポットの総面積が標的面域の面積よりも小さい、ステップと、第２の処置中に組織の標的面域内の第２の複数の分離した処理スポットをＥＭＲで照射するステップであって、第２の複数の処置スポットの総面積が標的面域の面積よりも小さい、ステップとを含む。第２の照射するステップは第１の照射するステップの後に起こり、少なくとも第２の照射するステップは、自己充足式の手持ち光美容装置を使用して実行される。照射するステップは１日当たり１と５回の間で繰り返され、好ましくは、１日当たり１と３回の間で繰り返し可能である。処置日と処置日との間に０と７日の間の処置しない間隔が存在し得る。照射するステップは、１処置スポット当たり約２ｍＪから３０ｍＪまでの範囲内の、好ましくは、１処置スポット当たり約３ｍＪから２０ｍＪまでの範囲内の、または１処置スポット当たり約４ｍＪから１０ｍＪまでの範囲内のＥＭＲ放射を送達するステップを含む。複数の処置スポットは、１処置当たり２から１０回の間でＥＭＲで処置してよい。本方法には、照射処置中に約１００／ｃｍ２から約７００／ｃｍ２までの範囲の処置スポット密度を照射するステップを含んでよい。照射ステップと照射ステップとの間に照射強度を調節してよい。ある実施形態では、照射強度は専門家によって調節される。他の実施形態では、強度は利用者によって調節される。専門家のＥＭＲ処置が開示された方法と併せて使用可能である。本方法を使用して、専
門家のＥＭＲ処置を通じて得た効果を維持し向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
以下の図面は本発明の実施形態を例示するものであり、請求項によって包含される本発明の範囲を制限することを意図するものではない。
【図１】本発明の１つの実施形態による模範的な手持ち光美容装置を模式的に表す図面である。
【図２Ａ】皮膚表面または皮膚表面から選択された深さに生成可能な離散する位置すなわち小島の２次元長方形格子の模式的な図である。
【図２Ｂ】皮膚表面または皮膚表面から選択された深さに生成可能な離散する位置すなわち小島の２次元螺旋格子の模式的な図である。
【図３Ａ】模範的な手持ち光美容装置を模式的に表す図面である。
【図３Ｂ】図３Ａの装置をさらに詳しく表す図である。
【図３Ｃ】図３Ｂの装置の展開図である。
【図３Ｄ】ファイバ移動機構の拡大図であり、また図３Ａの装置のファイバ用のガイドも示す。
【図３Ｅ】図３Ａの装置の中に使用される螺旋走査機構および組み込み接触センサの前面の拡大図である。
【図３Ｆ】図３Ａの装置の光学ファイバの遠位の端部に形成または取り付け可能な微少光学系の模式図であり、出力光束の整形および／または焦点形成を行う。
【図４Ａ】図３Ａの装置の中に使用されるＥＭＲ発生源の模式的な図であり、ＥＭＲの放出器がマウントに取り付けられる。
【図４Ｂ】光学ファイバに結合した図４ＡのＥＭＲ発生源の模式的な図である。
【図４Ｃ】冷却システムに結合したマウントに取り付けられた図４ＡのＥＭＲ発生源の斜視図である。
【図５Ａ】ＥＭＲ発生源の温度を制御するための熱管理システムの別の実施形態を模式的に表す図である。
【図５Ｂ】ＥＭＲ発生源の温度を制御するための熱管理システムの他の実施形態を模式的に表す図である。
【図６】図３Ａの装置の電子系を模式的に表す図である。
【図７Ａ】Ｖ溝を使用して、装置からのＥＭＲを、ＥＭＲ発生源に結合した図３Ａの装置の光学ファイバに光学結合させる１つの方法を示す横断面図である。
【図７Ｂ】ＥＭＲ発生源を他の実施形態で使用可能な光学ファイバに光学的に結合させる、他の機構の側面図である。
【図７Ｃ】ＥＭＲ発生源を他の実施形態で使用可能な光学ファイバに光学的に結合させる、他の機構の斜視図である。
【図７Ｄ】ＥＭＲ発生源を他の実施形態で使用可能な光学ファイバに光学的に結合させる、ファイバ束を使用する他の機構の側面図である。
【図７Ｅ】図７Ｄの実施形態の底面図である。
【図７Ｆ】ファイバ束を採用する装置の他の実施形態の遠位の端部の拡大側面図である。
【図８】他の実施形態で使用するためのＸ−Ｙ直線移動システムの側面斜視図である。
【図９】２つの回転可能な鏡を含むＥＭＲ送達機構を備える手持ち光美容装置の別の施形態を模式的に表す図である。
【図１０】複数の微少レンズを備える手持ち光美容装置の別の施形態を模式的に表す図である。
【図１１Ａ】モジュール式の手持ち装置を採用する別の実施形態を模式的に表す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａのモジュール式の手持ち装置のモジュールを模式的に表す図である。
【図１２Ａ】モジュール式の手持ち装置の別の実施形態の展開図である。
【図１２Ｂ】組み立てられた図１２Ａのモジュール式の手持ち装置の側面斜視図である。
【図１２Ｃ】図１２Ａのモジュール式の手持ち装置のモジュールの拡大断面図である。
【図１３Ａ】モジュール式の手持ち装置の他の実施形態の模式図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａの２つの分離されたモジュール式の手持ち装置の他の実施形態の模式図である。
【図１４】複数のＥＭＲ発生源を含む手持ち皮膚科装置の他の実施形態の側面斜視図である。
【図１４Ｂ】図１４ＡのＥＭＲの装置の前面斜視図である。
【図１４Ｃ】図１４Ａおよび１４Ｂの装置の中で使用されるダイオードレーザバーの斜視図である。
【図１５Ａ】図１４Ａの装置での使用に適する機械的センサを表す図である。
【図１５Ｂ】別の実施形態での使用に適する別の光学センサを表す図である。
【図１６Ａ】複数の連続した線状区域を形成するようにＥＭＲが適用される、模範的なパタンを表す図である。
【図１６Ｂ】離散する小島の組みによって形成される複数の線状区域を形成するようにＥＭＲが適用される、別の模範的なパタンを表す図である。
【図１７】ローション分配器を含む手持ち光美容装置の他の施形態を模式的に表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
電磁放射（ＥＭＲ）を使用して組織を処置する場合、ＥＭＲ処置された組織の連続する大きな領域ではなく、ＥＭＲ処置された離散する位置すなわち小島の格子を組織中に生成するという著しい利点がある。格子は、１次元、２次元または３次元の周期的または非周期的な小島のパタンであり、この小島は、組織のＥＭＲ処置の局部的な最大部に対応する。小島は処置されなかった組織（または異なって処置された、またはあまり処置されなかった組織）によって互いに分離されている。ＥＭＲ処置は、ＥＭＲの特定の波長またはスペクトルに暴露された、ＥＭＲ処置された小島の格子をもたらし、本明細書では、これを「光学小島」の格子と称する。ＥＭＲエネルギの吸収がＥＭＲ処置された小島中に著しい温度上昇をもたらす場合、本明細書ではこの格子を「熱小島」の格子と称する。細胞構造または細胞間構造を著しく崩壊させるに十分な量のエネルギが吸収される場合、本明細書ではこの格子を「損傷小島」の格子と称する。ある光化学反応を開始させるに十分な量のエネルギ（通常特定の波長で）が送達される場合、本明細書ではこの格子を「光化学小島」の格子と称する。連続する、および／または均一なＥＭＲ処置領域ではなく、ＥＭＲ処置された小島を生成することによって、熱小島または損傷小島を生成することなくより多くのＥＭＲエネルギが小島に送達可能であり、かつ／または、組織全体損傷の危険性を低下可能である。
【００３２】
ＥＭＲ処置された小島は、処置された組織の面域または体積内にも形成可能であり、例えば、より高い強度を有するＥＭＲを使用して面域および／または体積の部分を処置することによって小島が形成される一方、同じまたは異なる波長を有する比較的に低強度のＥＭＲで組織の全体の面域および／または体積が処置される。当業者は、組織内にそのようなＥＭＲ処置の局部的な最大部をもたらすパラメータの多くの組み合わせが可能であることを認識するだろう。
【００３３】
電磁放射（ＥＭＲ）を使用して組織を処置する場合、光力学療法、光生体調節、光生体刺激、光生体サスペンジョン、熱刺激、熱凝固、熱切除、または他の用途の目的のいずれ
かにかかわらず、ＥＭＲ処置された組織の連続する大きな領域ではなく、ＥＭＲ処置された小島の格子を組織中に生成するという著しい利点がある。ＥＭＲ処置される組織は、そのような処置が有用で適当な、いかなる硬質または軟質の組織でよく、皮膚組織、粘膜組織（例えば、口の粘膜、胃の粘膜）、眼の組織（例えば、網膜組織）、神経組織、膣組織、腺組織（例えば、前立腺組織）、内臓器官、骨、歯、筋組織、血管、腱、および靱帯が含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００３４】
格子は、１次元、２次元、または３次元の周期的または非周期的な小島のパタンであり、この小島は、組織のＥＭＲ処置の局部的な最大部に対応する。小島は処置されなかった組織（または異なって処置された、またはあまり処置されなかった組織）によって互いに分離されている。ＥＭＲ処置は、ＥＭＲの特定の波長またはスペクトルに暴露された、ＥＭＲ処置された小島の格子をもたらし、本明細書では、これを「光学小島」の格子と称する。ＥＭＲエネルギの吸収がＥＭＲ処置された小島中に著しい温度上昇をもたらす場合、本明細書ではこの格子を「熱小島」の格子と称する。細胞構造または細胞間構造を著しく崩壊させるに十分な量のエネルギが吸収される場合、本明細書ではこの格子を「損傷小島」の格子と称する。ある光化学反応を開始させるに十分な量のエネルギ（通常特定の波長で）が送達される場合、本明細書ではこの格子を「光化学小島」の格子と称する。
【００３５】
連続するＥＭＲ処置領域ではなく、ＥＭＲ処置された小島を生成することによって、小島を囲む処置されなかった領域（または異なって処置された、またはあまり処置されなかった組織）は熱エネルギの放出部として作用してＥＭＲ処置された小島内の温度上昇を減少させ、かつ／または、熱小島または損傷小島を生成することなくより多くのＥＭＲエネルギが小島に送達可能であり、かつ／または、組織全体損傷の危険性を低下可能である。さらに、損傷小島に対しては、傷の縁部（すなわち、損傷した面域と無傷の面域との間の境界面）で体の再生および修復反応が起こり、傷の縁部が体積に対する比はより大きく、従って、損傷した組織の治癒は、よい小さな損傷小島に対してより効果的であることを留意すべきである。
【００３６】
すなわちＥＭＲ処置された部分対、処置されなかった部分（または異なって処置された、またはあまり処置されなかった部分）の組織体積の割合は、光学小島が熱小島、損傷小島、または光化学小島のいずれになるか決定し得る。この割合は「充填係数」と称され、一定の体積の小島の中心と中心の距離を増加させる、および／または、一定の中心と中心の距離の小島の体積を減少させることによって減少させ得る。所与の処置では、処置される面域内で離散する処置スポットすなわち小島の総面積は、処置面積自体よりも小さい。同様に、処置される体積内で離散する処置小島の総体積は、処置される体積自体よりも小さい。
【００３７】
処置されなかった組織体積は、熱放出部として作用するため、これらの体積は、自体が熱小島または損傷小島となることなく、処置された体積からエネルギを吸収可能である。このように、比較的に低い充填係数は、全体組織の損傷の発生を防止しつつ、ある体積に高フルエンスのエネルギの送達を可能とする。さらに、処置されなかった組織体積は熱放出部として作用するため、充填係数が減少すると、光学小島が熱小島または損傷小島を生成するような臨界温度に到達する可能性も減少する（ＥＭＲ出力密度および総暴露量が小島面積に対して変わらなくても）。
【００３８】
下に説明する実施形態は、組織中にＥＭＲ処置された小島の格子を生成させるための改良された装置およびシステム、ならびに、そのような装置およびシステムの改良された美容用途を提供する。
【００３９】
図１は本発明の１つの実施形態による模範的な光美容装置１０を模式的に表し、光学お
よび電気部品等の装置のさまざまな部品が配置された手持ちハウジング１２を含んでいる。ハウジング１２は近位の端部１２ａから遠位の端部１２ｂまで延在し、これを通して電磁放射（ＥＭＲ）が皮膚に適用可能である。模範的な装置１０は、所望範囲の１つまたは複数の波長を伴うＥＭＲを発生させるＥＭＲ発生源１４を含む。ある実施では、ＥＭＲ発生源１４はダイオードレーザでよいが、さらに下で一覧されるような、さまざまな他のＥＭＲ発生源も採用可能である。ＥＭＲ発生源は、熱放出部１６に熱的に結合し、この放出部は、次に、熱放出部を介して熱を発生源から除去する冷却器１８に結合し、発生源の運転温度を許容範囲内に維持可能である。さらに詳しく説明するように、熱電気冷却器または熱質量等のさまざまな冷却器が採用可能である。
【００４０】
ハウジングの中に配置され、ＥＭＲ発生源１４に光学的に連通するＥＭＲ送達機構２０は、発生源によって発生したＥＭＲを受け、ＥＭＲ伝達窓２２（例えばサファイア窓）を通して、複数の離散分布する皮膚位置２４までこのＥＭＲを送達する。この実施では、ＥＭＲ送達機構は、光学エネルギを離散する皮膚位置２４に送達するように、発生源１４によって発生したＥＭＲ光束を皮膚上で走査する光学走査装置であり、さらに下で詳しく説明する。他の実施では、走査装置を利用するのではなく、他の機構、例えば、複数の微少レンズを採用し、ＥＭＲを複数の離散分布する皮膚位置に向けることが可能である。
【００４１】
装置１０は、発生源の作動およ不作動を制御する制御装置２６をさらに含み、ＥＭＲ送達システム２０を制御する等の（例えば、送達システムを作動させ、皮膚上のＥＭＲ走査速度を制御する）他の機能を提供可能であり、さらに下で詳しく説明する。
【００４２】
使用においては、装置１０の遠位の部分１２ｂは皮膚部分の表面に接触、または近接して設置可能であり、この装置は、小島２４等の離散する位置にＥＭＲを適用するように作動可能である。ある実施では、制御装置２６は、走査装置と協調して複数の分離離散する位置２４にＥＭＲを送達するように、ＥＭＲ発生源１４を選択的に作動させる（例えば、発生源を周期的に作動させ、発生源に時間的に分離された複数のパルスを放射させる）ことが可能である。ある実施では、一旦作動すると、ＥＭＲ発生源は連続するレーザパルスを供給可能である。そのような実施では、制御装置は、パルスの繰り返し速度に基づき（連続パルス間の時間間隔に基づき）皮膚上のＥＭＲの走査速度を調節し、ＥＭＲパルスを離散する皮膚位置に送達可能である。他の実施では、走査装置と協調して離散する位置にＥＭＲを送達するように、連続波長（ＣＷ）または準連続（ＱＣＷ）発生源（例えば、発生源によって放射されたＥＭＲ光束を周期的に遮断可能）によって放射されたＥＭＲの強度をシャッタで変調可能である。
【００４３】
ＥＭＲが適用される複数の離散する位置は、任意の所望パタンに対応可能である。一例として、図２Ａに示すように、離散する位置２４は、２次元長方形格子（例えば、この場合１０×４の皮膚位置の格子）、または他の場合では正方形格子として、皮膚表面から選択された深さに存在し得る（例えば、組織の表面からの深さは、０〜４ｍｍ、０〜５０μｍ、５０〜５００μｍ、または５００μｍ〜４ｍｍで、同様にこれらの範囲内の部分的な範囲で変わり得る）。別法として、図２Ｂに示すように、離散する位置は螺旋パタンに従って分布可能である。他の場合では、複数の離散する位置は、３次元の皮膚部分内に、例えば、それぞれが異なる皮膚の深さに位置する複数の皮膚層を通して分布可能である。多くの実施形態では、ＥＭＲが送達された皮膚位置は、発生源からのＥＭＲに暴露されなかった、または異なって照射された皮膚部分によって、互いに分離されている。
【００４４】
図１Ａを再び参照すると、装置１０は、また、安全システム２８を含むことが可能であり、１つまたは複数の装置の運転パラメータが許容範囲に留まると共に装置が安全な態様で利用されることを確保する。一例として、安全システム２８は、出力窓２２と皮膚との間の接触程度を感知する接触センサ（図示せず）を含んでよい。ある実施では、感知され
た接触が所定の閾値より低い場合、安全システムはＥＭＲ発生源の作動を禁止し、例えば、制御装置２６に信号を送って次に制御装置が光発生源の作動を禁止する、またはＥＭＲを放射している場合には発生源を不作動とするだろう。一例として、接触が検知されない、または皮膚と接触している窓２２の面域部分が所定の閾値よりも低い、例えば約２０％、３０％、５０％、７０％、または８０％よりも低い場合には、発生源は作動しない。ある用途では、所定の接触の閾値は約７０％が好ましい場合がある。ある場合では、接触センサは出力窓２２と皮膚との間の物理的な直接接触を検知可能であるだけでなく、装置の安全な運転を可能にするよう、皮膚に触れていなくても、出力窓が皮膚に十分に近いかどうかを感知可能である。例えば、窓の所定の部分より多く（例えば８０％より多く）が、所定の閾値（例えば１〜１０ミクロン）未満しか皮膚から離れていない場合には、発生源は作動可能である。さもなくば、発生源の作動は禁止される。さまざまな接触センサが採用可能である。一例として、センサは機械的、光学的、磁気的、電子的、導電性、および／または圧電的でよい。
【００４５】
ある実施では、装置は速度センサを含んでよい。例えば、センサは、患者の皮膚の標的面域に渡る装置の移動速度を決定可能である。装置はセンサと連通し、処置の小島が患者の皮膚の標的面域上に形成されるように、患者の皮膚の標的面域に渡る装置の移動速度に基づき発生源を制御するための回路構成を含み得る。例えば、この回路構成は装置の速度を制御装置２６に通信可能であり、制御装置は、この速度に基づき、走査装置と協調して複数の分離離散する位置２４にＥＭＲを送達するように、ＥＭＲ発生源１４を選択的に作動させることができる。ある態様では、センサは容量性の撮像アレーまたは光学エンコーダでよい。ある実施形態では、運動学的な動作センサが単独でまたは、光学的な動作センサを補助するために使用可能である。運動学的な動作センサは、例えば、出力窓２２が皮膚の表面上を移動すると回転し、走査速度を示唆する信号を制御装置２６に供給するホイールでよい。ある実施形態では、発生源および／または走査装置は、動作センサによって測定されるような皮膚を渡る移動速度、または温度センサによって皮膚で測定された温度、または温度センサによって測定された光発生源の温度に基づき制御可能であってよい。
【００４６】
多くの型の速度センサが、皮膚の表面に対する装置の速度を測定するために使用可能である。例えば、速度センサは光学マウス、レーザマウス、ホイール／光学エンコーダ、または光学マウスに使用されるものと同様なフローアルゴリズムと組み合わせた容量性の撮像アレーでよい。容量性の撮像アレーは、装置の速度の測定と処置面域の像の生成の両方に使用可能である。容量性の撮像アレーは、一般に、保安目的のための親指の指紋認証、ならびにラップトップコンピュータ等のさまざまな他の電子製品に使用される。しかし、容量性の撮像アレーは、また、皮膚の表面に渡る装置の速度を測定するために使用可能である。比較的高いフレーム速度（例えば、毎秒１００〜２０００フレーム）で皮膚の表面の容量性の像を取得することによって、フローアルゴリズムを使用して像内のある特徴の動作を追跡し速度を計算可能である。
【００４７】
本明細書に記載した実施形態を理解し実施するに有用な、そのようなセンサと用途は、２００１年８月１４日発行の皮膚科処置のための方法および装置と題された米国特許第６，２７３，８８４号により充実して開示されており、これを本明細書に援用する。動作センサおよび温度センサに関するさらなる開示は、「光美容装置のための冷却システム」と題された米国特許第７，２０４，８３２号、「冷却剤および局所物質と共に使用するための光処置装置」と題された米国特許第７，１３５，０３３号、「電磁放射皮膚科のためのシステムおよびそれと共に使用するためのヘッド」と題された米国特許第６，５０８，８１３号、および、２００５年４月１日出願の「組織中にＥＭＲ処置された小島の格子を生成させそれを使用するるための方法および製品」と題された同時係属中の米国特許出願第１１／０９７，８４１、１１／０９８０３６、１１／０９８，０１５、１１／０９８，０００号の中に非常に詳細に説明されており、これらを本明細書に援用する。
【００４８】
他の多くのセンサおよびフィードバック機構が可能である。例えば、装置は１つまたは複数の特定の利用者のために処置プロファイルをプログラム可能である。個々の利用者を識別するために、コードまたは生体識別子（例えば指紋）が使用可能である。
【００４９】
種々の多くの診断用センサーも使用可能である。例えば、皮膚の弾性、着色、表面粗度、または組織の他の特性を測定するセンサが使用可能である。これらのセンサは、処置の制御または状態を、装置内で、または利用者に示唆するフィードバックを供給する。１つの模範的なセンサは、処置される組織の面域が処置に適当であるかどうか分析して決定するための映像を供給するような、開口部に近接して設置されたＣＣＤカメラであろう。例えば、装置が着色または血管障害を処置するように設計されており、皮膚の面域がそのような障害の十分な兆候を欠くことを、像から装置が決定する場合には、この装置は、適する面域に接するまでは動作しないようにプログラム可能であろう。同様に、例えば振動および／または音のフィードバック信号を利用者に発し、装置に近接する組織が処置に適しないことを示すことが可能であろう。
【００５０】
装置は１つまたは複数のタイミング機構を含み処置を補助することも可能であろう。例えば、装置が処置の後に規定の時間内に使用されることを防止するタイマを装置に含み得るだろう。装置は、その後の処置が必要である／適当であることを利用者に注意喚起するようなフィードバック機構を含み得るだろう。例えば、装置は、一日のある時間（例えば午前６：００）に開始し、一定の時間（１時間等）連続した音を発するように設定またはプログラム可能であろう。このように、利用者は、利用者がいつも処置を実行する典型的な時間に合わせて、処置の注意喚起をプログラム可能であろう。
【００５１】
追加のセンサおよびフィードバック機構を採用して装置の安全性を向上可能である。さらに下で詳細に説明するように、安全システム２８は、装置の１つまたは複数のパラメータをモニタするための他のセンサを含んでよい。例えば、温度センサ２８ａは、装置内の周囲温度、および／または、ＥＭＲ発生源の温度をモニタ可能である。センサによって検知された温度が所定の値を超える場合、安全システムが制御装置に信号を送り、制御装置にＥＭＲ発生源を不作動とさせることが可能である。一例として、温度センサは装置１０の遠位の部分１２ｂに装着または、その中に埋め込み、表面温度が選択された範囲外の場合には装置１０が使用されないことを確保することが可能である。センサは、装置１０の外面中または装置内に埋め込まれた熱電対であって、例えば、装置に装着されたＬＥＤまたは他の適当な表示器に結合している、または、この色が関連する範囲内で温度で変化する粘着性の細片であって、細片の温度が表面温度、装置内の周囲温度、および／またはＥＭＲ発生源の温度を示唆する。例えば、システムの蓄熱器の温度は、回路基板上に一体化可能なサーミスタでモニタ可能であり、さらに下で説明を行う。さらに、他の適当なセンサも利用可能である。温度センサは、また、ローション分配器（下に説明）に信号を送りバルブにローションを放出させる、信号を送り熱電気冷却器（ＴＥＣ）の作動を制御する、および／または、ＬＥＤ指示器に信号を送り、例えば、装置の過熱を指示することも可能であり、さらに下で説明する。温度センサの例は、「電磁放射皮膚科のためのシステムおよびそれと共に使用するためのヘッド」と題された米国特許第６，５０８，８１３号、「表面温度を制御するための方法および装置」と題された米国特許第６，６４８，９０４号、および「電磁放射皮膚科のためのシステムおよびそれと共に使用するためのヘッド」と題された米国特許第６，８７８，１４４号の中に見ることができ、これらを本明細書に援用する。
【００５２】
他のさまざまな安全機構もまた、ハードウェアおよび／またはソフトウェア中に含ませることが可能であり、さらに下で説明を行う。例えば、そのような安全機構の１つは、セッション（例えば、装置の電源投入後、ＥＭＲ発生源の初期作動に続く所定の時間間隔と
して定義される）中に蓄積されたＥＭＲエネルギをモニタし、皮膚に送達された総エネルギが所定の閾値を超え始めるようであれば、発生源を不作動にすることができる。
【００５３】
再び図１Ａを参照すると、装置１０は、装置のさまざまな部品に電源を供給可能な再充電可能な電源３０（例えば、充電可能な電池）をさらに含む。手持ち装置１０はドッキングステーションと係合し、例えば、さらに下で説明する方法で、再充電可能な電源を充電することを可能とする。別法として、電源コードを電気コンセントに挿し、装置に電源を供給するために使用可能である。これは、長期間に渡り持続する電源、より高いピーク電力、および／またはより高い平均電力を必要とする実施形態で好ましいだろうし、さらに、大きな冷却量を必要とし、そのため、大きな冷却システムが必要であろう実施形態中で場所を節約することに役立ち得る。
【００５４】
皮膚に適用されたＥＭＲは、さまざまな電磁波長、例えば、約０．２９ミクロンから約１２ミクロンまでの範囲の波長を含み得る。短い波長も可能であるが、紫外光で組織を放射することに関連する潜在的な危険性のため、０．２９より長い波長の使用が好ましい。本明細書に説明した多くの実施形態に対して好ましい波長範囲は、約１．１ミクロンから約１．８５ミクロンまでであるが、約１．５４ミクロンから約１．０６ミクロンまでの範囲の波長が好ましい。ある実施では、ＥＭＲ発生源は、網膜損傷を引き起こす可能性の低い波長、例えば、水によって吸収される波長（例えば、約６００〜６８０ｎｍの範囲の波長、または、ほとんどが赤である波長を有する、または、光のスペクトルが水の吸収ピークの範囲内またはその周り、例えば、９７０ｎｍ、１２００ｎｍ、１４７０ｎｍ、１９００ｎｍ、２９４０ｎｍ）を伴うＥＭＲを供給する。
【００５５】
ＥＭＲ発生源は、さまざまなコヒーレントおよび非コヒーレントなＥＭＲ発生源でよく、これらは、個別に、または他の発生源と組み合わせて採用可能である。ある実施形態では、ＥＭＲ発生源はレーザであり、固体レーザ、色素レーザ、ダイオードレーザ、または、他のコヒーレントな光発生源等である。例えば、ＥＭＲ発生源はダイオードレーザ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ等のネオジム（Ｎｄ）レーザ、クロム（Ｃｒ）レーザ、または、イッテルビウム（Ｙｔ）レーザが可能である。コヒーレントなＥＭＲ発生源の他の例には、波長可変レーザがある。例えば、波長可変放射を与える非コヒーレントまたはコヒーレントなポンピングを伴う色素レーザが採用可能である。典型的な可変波長帯域は、約０．１から１０ｎｍの範囲の帯域幅を備える約４００から約１２００ｎｍまでの波長範囲に渡る。さらに、種々の色素の混合物は多波長放射を与え得る。ある実施形態では、ＥＭＲ発生源はファイバレーザである。そのようなレーザの波長範囲は、典型的には、約１１００ｎｍから約３０００ｎｍの範囲である。この範囲は、第２高調波発生（ＳＨＧ）、または、ファイバレーザ出力に光学的に接続された光学パラメトリック発振器（ＯＰＯ）を利用して、拡張可能である。他の実施形態では、ダイオードレーザを使用して、例えば、約４００〜１００，０００ｎｍの範囲の波長を伴うＥＭＲを発生可能である。非切除性の皮膚改造に対して本発明のシステムが採用される実施形態のあるものは、表面を冷却して表皮の損傷を防止しながら、発生源からのＥＭＲが皮膚に適用可能である。
【００５６】
別法として、ある実施形態では、白熱ランプ、ハロゲンランプ、電球、リニアフラッシュランプ、またはアークランプ等の、非コヒーレントなＥＭＲ発生源が使用可能である。一例として、化学的な要素から輝線を発生させる、中空陰極ランプ（ＨＣＬ）、無電極放電ランプ（ＥＤＬ）等の単色ランプが使用可能である。
【００５７】
さらに、ＥＭＲは一般にパルス状で適用されるが、他の方法で適用可能であり、連続波（ＣＷ）および準連続波（ＱＣＷ）を含む。
【００５８】
本発明の手持ち皮膚科装置はさまざまな異なる方法で実施可能である。さらなる例示と
して、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄおよび３Ｅは本発明の１つの実施形態による手持ち光美容装置３２を模式的に表しており、例えば装置の再充電可能な電池を充電するようなドッキングステーション３６と係合可能な手持ちハウジング３４、３４Ａ、３４Ｂを含む。使用においては、この手持ち装置はドッキングステーションから取り外して利用し、上に説明した態様でＥＭＲを皮膚に適用可能であるが、さらに下で詳述する。利用者が操作できるようにハウジング上に配置されたボタン３８は、装置の電源入切りを可能とし、他のボタン４０は装置のＥＭＲ発生源を作動させＥＭＲを皮膚に適用する。複数のＬＥＤ指示器４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、障害が発生した（例えば、過熱、低電池電圧）、システムの使用準備ができている、システムの電源が入っている、電池が充電中、または、電池充電が完了している等、装置の特性についての情報を利用者に与える。
【００５９】
模範的な装置３２は、装置のさまざまな部品に電力を供給するための再充電可能な電池３１をさらに含み、この電池は、ドッキングステーション３６中に配置された充電回路を用い銅製のコイル４２を介し誘導結合を通じて充電するこができる。装置３２は、ＥＭＲ光発生源４４、この例ではダイオードレーザをさらに含み、ＥＭＲに所望範囲の１つまたは複数の波長を供給する。
【００６０】
図４Ａ，４Ｂ、および４Ｃを参照すると、ダイオードレーザ４４はマウント４６の上、この場合では大きな組立体のサブマウントまたは基台の上に装着される。このマウントは、好ましくは、熱伝導性の材料で形成される。マウント４６は、次に、熱放出部４８、例えばこの模範的な実施では蓄熱器、の凹み部４８ａ中に配置される。マウント４６と同様に蓄熱器４８に熱的に結合する熱電気冷却器（「ＴＥＣ」）５０は、ＥＭＲ発生源によって発生した熱を取り除き、発生源の温度が許容範囲内（例えば、約６０℃より低く）に留まることを確保可能である。
【００６１】
ある実施では、ＥＭＲ発生源の熱管理は、冷却流体の流れ（例えば空気流）および／または熱質量と併せてＴＥＣを利用することによって達成する。例えば、図５ＡはＥＭＲ発生源４４の温度を制御するための熱管理システム５２を模式的に表しており、ＥＭＲ発生源に熱的に接触するＴＥＣ５０を含む。ＴＥＣは、貯蔵部５６中に収容された熱質量５４（例えば、パラフィンまたは水）に熱的に連通する。熱質量はＴＥＣによって発生源から除去された熱の発散に役立つ。貯蔵部に配置された熱伝導性の要素５８は、ＴＥＣと貯蔵部内の熱質量との間で熱連動させる。熱伝導性の要素５８は複数のフィン５８ａを含み、フィンはこの要素と貯蔵部内の熱質量との間の接触面積を増加させ、これによって、ＴＥＣと熱質量との間の熱の移動を容易にする。図５ＢはＥＭＲ発生源４４の温度を制御するための他の熱管理システム６０を模式的に表しており、ＴＥＣ５０が熱を発生源から除去する。この場合、熱伝導性の要素５８はＴＥＣから熱の移動除去を容易にし、ファン６２によって発生した空気流によってより迅速に発散されるようにする。
【００６２】
他の場合では、相変化材料が利用可能であり、相変化を介して発生源からの熱を除去する。ＥＭＲ発生源の冷却に使用するための、そのような相変化材料およびシステムの例は、例えば、「冷却剤および局所物質と共に使用するための光処置装置」と題された米国特許第７，１３５，０３３号の中に見ることができ、これを本明細書に援用する。
【００６３】
図３Ｃ、３Ｄ、４Ａおよび４Ｂを再び参照すると、発生源によって放射されたＥＭＲは、光学カプラ６４を介し、光学ファイバ６６にその近位の端部６６ａで結合させるが、さらに下で詳細に説明する。ファイバの遠位の端部６６ｂは走査機構６８と係合し、走査機構はファイバの遠位の端部を皮膚上で物理的に、例えば、この実施では螺旋軌道に沿って移動させる。
【００６４】
図３Ｃ、３Ｄおよび３Ｅを参照すると、この模範的な実施形態では、走査機構６８は、
螺旋軌道に沿って移動するように、光学ファイバ６６の遠位の先端が結合可能なファイバガイド７０を含む。さらに具体的には、ファイバガイド７０は歯車７２を含み、歯車は、歯車７２の凹み部内に配置されるガイド要素７４およびファイバの遠位の端部を受けるための開口部７２ａを有する。ガイド要素７４は、ファイバの遠位の端部がそれに沿って移動可能な螺旋溝７４ａを含む。さらに具体的には、フェルール７６は歯車７８を伴う歯車７２に係合し、歯車７８はステップモータ８０によって回転可能である。歯車の回転は、螺旋溝を通してファイバ先端を移動させる。
【００６５】
引き続き図３ｃを参照すると、環状の形状を有する接触センサ８４（例えば、容量性接触センサ）を受けるように構成された環状の前カバー８２は、走査機構を囲む。環状のセンサは、ＥＭＲ伝達出力窓８６（本明細書では、前光学系とも称する）のための座を与え、ＥＭＲ伝達出力窓を通してファイバ先端からのＥＭＲの放射物が皮膚に適用可能である。
【００６６】
模範的な手持ち光美容装置３２は、例えば、ホスト制御装置９０（例えば、マイクロプロセッサとその関連した回路構成）、１つまたは複数のセンサ、等を利用することによって回路基板上に実施される制御／センサモジュール８８をさらに含む。制御／センサモジュールは、制限はないが、さまざまな部品への電源の配分、ＥＭＲ発生源の作動と不作動、走査装置の制御、さまざまな運転パラメータのモニタ、および安全規約の実施を含み、装置の運転を制御および／またはモニタ可能である。一例として、図６を参照すると、ホスト制御装置（例えばマイクロプロセッサ）９０は発生源を作動または不作動にするためのスイッチ９２（例えば、この実施形態ではトランジスタスイッチ）に命令信号を供給する（例えば、この場合、スイッチはダイオードレーザのための電流源９４を電力変換器９６に結合または非結合にさせてレーザを作動または非作動とする）。制御装置は、ＥＭＲ発生源の温度を許容範囲内に維持するように、ＴＥＣ５０を制御可能（例えば、ＴＥＣに電源投入および切断可能）である。さらに、制御装置９０はステップモータ８０のためのステップ駆動部９８と通信可能であり、皮膚上で軌道（例えば、この場合螺旋軌道）に沿って光学ファイバの遠位の端部の走査を制御する。例えば、制御装置は信号を駆動部に送出することによって走査を開始することができる。制御装置は、さらには、適当な信号を駆動部に加えモータの回転速度を変化させることによって走査の速度を制御する。さらに、制御装置はレーザの温度をモニタするためにセンサ９８０から情報を受信し、レーザの温度が所定の閾値を超え始める場合には適切な対応（例えば、レーザを不作動にする）を取る。さらには、制御装置９０と連通し装置の内部の周囲温度を送信する温度センサ９９を任意選択的に備えてよい。制御装置は、また、視覚的および聴覚的な指示器（例えば、ＬＥＤ１００および／またはスピーカ１０２）を作用させ、装置のさまざまな運転状態を利用者に伝達可能である。制御装置は、例えば、シリアルインターフェース１０４および割り込み線１０６を介し、利用者から命令を受信することも可能である。例えば、利用者は容量デジタル変換器（ＣＣＤ）１０１および割り込み線１０６を介して制御装置に信号を送信し、発生源を不作動にすることが可能である。例えばＣＣＤ１０１およびインターフェース線１０４を介して通信される他の命令には、例えば、装置の電源投入の要求、またはＥＭＲ発生源を作動させＥＭＲを皮膚に適用することを含み得る。
【００６７】
多くの実施形態では、発生源からＥＭＲを光学ファイバの中に結合する光学カプラは、高い光学結合効率（例えば約８０％より大きい）を与える。これは、ＥＭＲをより効率的に皮膚へ送達することを可能とし有利である。
【００６８】
一例として、図７Ａを参照すると、この模範的な実施形態に利用されている光学カプラ６４は、ＥＭＲ発生源４４と光学ファイバ６６ｂの近位の先端６６ａとの間のＶ溝１１０の中に配置された棒状レンズ１０８（例えば、速軸の棒状レンズ）を含む。速軸コリメートレンズ（ＦＡＣ）等のコリメートレンズは、ＥＭＲを発生源（例えばレーザダイオード
）から少なくとも１つの光学ファイバ（例えばマルチモードファイバ）の中に結合させるために有用である。別法として、互いに垂直な一対の円柱レンズは、レーザダイオードから来る高発散の非点収差光束をコリメート可能である。２つの別個の円柱レンズは、それぞれの方向でレンズの適切な焦点形成を通じて、レーザダイオードに固有の非点収差を完全に除去することを可能にする。レーザにより近いレンズはダイオードの速軸をコリメートするため、このレンズは高い開口数（ＮＡ）を有し、速軸光束の発散に適合しなければならない。もう１つのレンズはレーザダイオードの遅軸をコリメートし、従って、水平面におけるレーザダイオードからの光は発散が少ないため非常に高いＮＡは必要としない。
【００６９】
多くの実施では、光学カプラ６４は、約８０％より大きな光学結合率（発生源によって放射された光学エネルギの光学ファイバに入る割合として定義される）を与え、好ましくは約８５％より大きく、さらに好ましくは約９０％より大きい。そのような高い光学結合率は、皮膚の離散する位置のそれぞれに光学エネルギをより効率的に送達することを可能とし、換言すると、短時間で大きな光美容の結果をもたらすことが可能である。さらに、そのような高い光学結合効率はＥＭＲ発生源を手持ちハウジングの中に一体化することを容易にし、手持ち装置を提供する。
【００７０】
図７Ｂは、本発明の他の実施形態を示し、ＥＭＲ発生源５４２、光学反射器５４６、１つまたは複数の光学フィルタ５４８、光ダクト５５０（すなわち集光器）、および冷却板（図示せず）を含む。集光器５５０の遠位の端部５４４は、出力光の空間的な変調および集光を引き起こし、従って、患者の皮膚中に処置の小島を形成するようなアレー形状を含み得る。例えば、遠位の端部５４４は、出力光の空間的な変調および集光のために、角錐、円錐、半球、溝、プリズム、または他の構造のアレーを含んでよい。従って、遠位の端部は、出力変調および集光を引き起こし処置の小島を生成させる、マイクロプリズム等の任意の型のアレーから製作可能である。
【００７１】
図７Ｂの実施形態では、光ガイド５５０は、希土類金属のイオンをドープした光学ファイバ５８０の束から製作可能である。例えば、光ガイド５５０はＥｒ３＋をドープしたファイバの束から製作可能である。光ガイドコア５８２の内部の活性イオンは蛍光（または超蛍光）変換体として働き、所望の空間的な変調およびスペクトル変換を行う。このように、図７Ｂの実施形態中の光ガイド５５０は、処置の小島を生成するようにＥＭＲの空間的な変調を生成可能である。
【００７２】
図７Ｃ、７Ｄ、および７Ｅは、光学ファイバ５８０中に光を結合させるように光学ファイバ５８０がＥＭＲ発生源５４２の周りに巻き付けられた実施形態を示す。図７Ｄに示すように、個々のファイバのそれぞれ、またはファイバ５８０の群は、その出力を皮膚に向けることが可能である。図７Ｅは、手持ち部からの出力の底面図を示す。図７Ｅに示すように、ファイバ５８０は、処置の小島を生成するように空間的に変調された出力分布を有する。
【００７３】
図７Ｆは、図７Ｂ、７Ｃおよび７Ｄの実施形態と同じ一般構造を使用する他の実施形態を示す。図７Ｆの実施形態では、ファイバ束５８０（すなわち、図７Ｃ〜Ｅの束）の出力は、光ガイドの出力面に取り付けられた微少レンズ５８６のアレーから製作された遠位の端部を有してよい。微少レンズ５８６のアレーは、ファイバ束５８０から出力を焦点形成して集光し、損傷の小島を生成する働きをなし得る。
【００７４】
再び図３Ａおよび３Ｂを参照すると、手持ち装置３２の出力窓８６は、皮膚に接触または近接可能であり、制御装置９０は、ＥＭＲを複数の離散する皮膚位置に送達させるように、命令する（例えば、利用者がボタン３８を押すと発生する信号を介して）ことが可能である。ある実施では、制御装置９０は、皮膚上のファイバ先端の移動と協調してＥＭＲ
発生源４４を選択的に作動させることが可能であり、これは、上で説明した方法で走査機構によって実行され、ファイバ先端動作の軌道に沿ってＥＭＲを複数の分離離散する位置に送達する。この模範的な実施のように、ファイバ先端の遠位の端部は螺旋軌道をたどり、ＥＭＲ発生源の選択的な作動は、図２Ｂに例示したように、この軌道に沿って複数の離散する位置にＥＭＲを送達することになるだろう。他の実施では、ファイバの遠位の先端によって移動する軌道は、螺旋軌道と異なってよい。例えば、ファイバ先端は、皮膚上でラスターパタンで移動してよく、ダイオードレーザは選択的に作動して光学エネルギをラスターパタンに沿って離散する位置に送達し、例えば、皮膚位置の正方形格子を発生させ、図２Ａに模式的に示したように、ここにＥＭＲを適用することが可能である。
【００７５】
離散する位置すなわち光学小島は、下に説明する装置によって生成可能な任意の形状に形成可能であり、これは、組織内にＥＭＲ光束を制御する機能によってのみ制限される。このように、ＥＭＲの波長、時間的特性（例えば、連続送達に対しパルス状の送達）、およびフルエンス、ならびに、ＥＭＲ光束の形状、入射、および焦点形成、ならびに、組織層の屈折率、吸収係数、散乱係数、異方性因子（散乱角の平均余弦）、および構成、ならびに、外因性の発色団および他の物質の存否等の、処置に影響するさまざまなパラメータにより、離散する位置すなわち小島は、皮膚表面から１つまたは複数の層に渡る、または、皮膚表面の下から１つまたは複数の層に渡る、または、単一層内で、延在するさまざまな形の体積であり得る。光束が集束性でない場合には、そのような光束は、光束軸（例えば、円柱、直方体）に直交する平面において実質的に一定の断面積の体積を画定する。別法として、光束が集束性の場合もあり、光束の中心軸（例えば、円錐、角錐）に直交する平面において減少する断面積の体積を画定する。断面域は形状が正規（例えば、楕円、多角形）でもよく、または、形状が任意でもよい。さらに、ＥＭＲ光束の波長およびフルエンス、ならびに、その波長に対して組織の吸収および散乱特性によって、ＥＭＲ光束は、初期的にまたは完全に吸収または散乱する前に、一定の深さまで浸透可能であり、従って、ＥＭＲ処置された離散する位置は、皮膚の深さ全体に渡り延在することはなく、しかし、むしろ、表面と特定の深さとの間、または表面下の２つの深さの間に延在し得る。
【００７６】
一般に、格子は、１次元、２次元、または３次元中で離散する位置すなわち小島の、周期的な構造である（しかし非周期性でもよい）。例えば、２次元（２Ｄ）格子は、２次元中で周期性があり、第３番目の次元では並進不変または非周期性である。周期性の型はボクセル形状によって特徴づけられる。例えば、制限はないが、層、正方形、六角形、または長方形格子でよい。格子の次元は、個々の小島の次元と異なってよい。等しく離間した無限円柱の単一の列は、１Ｄ格子の２Ｄ小島の例である（円柱が有限の長さであれば、これは１Ｄ格子の３Ｄ小島である）。格子の次元は、その小島の次元と等しい、まはは小さい（この事実は、その小島が並進不変な次元中では格子は周期的であり得ないと言う事実による）。それ故に、全部で６つの格子の型が存在し、それぞれの型は小島と格子の次元の組み合わせが可能である。用途のあるものでは、「逆」格子を採用可能であり、逆格子の中では、無傷の組織の小島がＥＭＲ処置された組織の面域によって分離されており、処置面域は、処置されなかった島を包含する連続する処置された組織の塊である。
【００７７】
処置された体積のそれぞれは、比較的薄い円盤、比較的長い円柱（例えば、第１の深さから第２の深さまで延在する）、または、その幅と深さを実質的に超える長さで、皮膚表面に実質的に平行に配向された長さを有する実質的に線形の体積である。所与の用途における小島の線の配向は、全て同じである必要はなく、線のあるものは、例えば、他の線に対して直角でもよい。線は、また、より大きな効力のために処置標的の周りに配向してもよい。例えば、線は脈管に垂直、または、皺に平行でもよい。小島、すなわち離散する位置は、球体、楕円体、立方体、または選択された厚さの直方体等の部分表面体積でよい。小島は、また、実質的に線形または平面状の体積でもよい。小島の形状は、組み合わされた光束の光学パラメータによって決定され、光束の大きさ、分布の振幅と位相、適用の期
間、および程度は少ないが、波長を含む。
【００７８】
本発明のＥＭＲ処置された小島の格子内の個々の小島の大きさは、意図した美容または医療用途により広く変わり得る。ある実施形態では、実質的な組織の損傷を引き起こし、組織の構造または領域を破壊または排除することが望ましい（例えば、皮脂腺、毛包、組織の切除）が、その一方、他の実施形態では、規定の波長でＥＭＲの有効量を管理しつつ、損傷をほとんど、または全く引き起こさないことが望ましい（例えば、光生体刺激）。しかし、上で述べたように、損傷小島に対しては、損傷した組織の治癒は、傷の縁部の体積に対する比がより大きな、より小さな損傷小島でより効果的である。
【００７９】
本発明のＥＭＲ処置された小島の大きさは、どの特定の次元でも１μｍから３０ｍｍまでの範囲でよい。例えば、制限はないが、実質的に線形な小島の格子は、約３０ｍｍの長さで、約１０μｍから１ｍｍまでの幅を有する平行な小島からなってよい。他の例では、制限はないが、円柱の軸が組織表面に直角な実質的に円柱状の小島に対しては、深さが約１０μｍから４ｍｍまでで、直径が約１０μｍから１ｍｍまででよい。実質的に球体または楕円体の小島については、直径または主軸は、例えば、制限はないが、約１０μｍから１ｍｍまででよい。このように、ある実施形態では、小島は、１μｍから１０μｍまでの、１０μｍから１００μｍまでの、１００μｍから１ｍｍまでの、１ｍｍから１０ｍｍまでの、または１０ｍｍから３０ｍｍまでの範囲の最大寸法を有し得るが、１μｍ内から３０ｍｍ内までの全ての範囲も同様にあり得る。
【００８０】
組織の散乱効果のために、ＥＭＲ処置される小島の最小大きさは組織中の目的の深さと共に増加し、角質層での数ミクロンから、下皮組織中での数ミリメートルまでの範囲に渡る。患者組織中の約１ｍｍの深さについては、より大きな小島（例えば、１〜１０ｍｍ）もあり得るが、小島の最小直径または幅は約１００μｍと推定される。損傷小島の大きさは、対応する光学小島の大きさよりも、小さい、または大きいの、いずれもあり得るが、より大きな量のＥＭＲエネルギが光学小島に適用されると熱拡散のために、一般により大きい。皮膚内の任意の特定の深さの小島の最小大きさについては、波長、光束の大きさ、集束性、エネルギおよびパルス幅の最適化が必要である。
【００８１】
本発明のＥＭＲ処置された小島は、表面および表面下の位置、比較的限定された深さの位置、およびかなりの深さに渡る位置を含み、組織内でさまざまな場所に位置し得る。小島の望ましい深さは、標的の分子、細胞、組織、または細胞間構造の位置を含み、意図される美容または医療用途による。
【００８２】
例えば、光学小島は、ＥＭＲエネルギの浸透深さにより、組織または器官中でさまざまな深さで誘発可能であり、ＥＭＲエネルギの浸透深さは、ある程度、波長および光束の大きさによる。このように、小島は、組織の表面層にのみ浸透する浅い小島（例えば、０〜５０μｍ）、組織のいくつかの層に渡るより深い小島（例えば、５０〜５００μｍ）、または非常に深い表面下の小島（例えば、５００μｍ〜４ｍｍ）があり得る。光学エネルギを使用し、２５ｍｍまでの深さは、１，０００〜１，３００ｎｍの波長を使用して達成可能である。マイクロ波または高周波ＥＭＲを使用して、数センチメートルの深さが達成可能である。熱小島または損傷小島については、所望の深さにのみ存在する発色団を標的にすることによって、または、ＥＭＲを送達しながら組織の上層を冷却することによって、表面下の小島が生成可能である。深い熱小島または損傷小島の生成については、表面冷却を伴う長いパルス幅が特に有効な場合がある。
【００８３】
ＥＭＲ発生源が電磁放射のパルスを供給す場合には、光学ファイバの遠位の端部の動作と併せて、パルスの時間的な分離により、ファイバ先端の動作の軌道に沿って、複数の離散する皮膚位置にＥＭＲを適用可能となる。
【００８４】
光学ファイバの使用は、実質的に均質な断面強度分布を示す、皮膚に結合するためのＥＭＲ光束をもたらし、利点となる。特に、発生源によって発生しファイバの中に結合したＥＭＲ光束は、ファイバの中を移動する際に多数の反射を受ける。これらの反射は、ファイバからの出力光束の断面強度を実質的に均質にする。この模範的な実施形態では、光学ファイバは、例えば、約１００〜３００ミクロンの直径で約０．５から約４までのＮＡを備える出力先端を有し得るが、他の先端の大きさ、および／または、開口数もまた、利用可能である。処置パラメータは変わり得るが、ある実施形態では、１平方センチメートル当たり約５０〜１０００の離散する皮膚位置で、１つの処置部位当たり約５０〜２００の離散する皮膚位置が処置される。さらに、図３Ｆに示すように、ある実施形態では、微少光学系（例えば、微少レンズ）１が光学ファイバの遠位の端部に結合しており、出力光束の整形および／または焦点形成を行うことが可能である。他の場合では、光学ファイバはテーパー状の端部を含み、出力光束を所望の断面形状（例えば、正方形）とすることが可能である。
【００８５】
ある実施形態では、ＥＭＲが適用される離散する皮膚位置に関連付けられた間隔（すなわち、隣接位置間の距離）は、ファイバの遠位の先端が皮膚上で移動する速度を加減することによって調節可能である。例えば、図３Ａおよび３Ｂを参照すると、ＥＭＲ発生源によって発生した所与のパルスの繰り返し速度については、間隔を増加させるために、制御装置はステップモータに歯車７８および７２をより速い速度で回転させ、これによって、ファイバの遠位の先端が皮膚上を移動する速度を増加させることができる。別法として、歯車の回転速度を減少させると、小さな間隔（すなわち、離散する皮膚位置のより密な配置）とすることができる。
【００８６】
他の実施形態では、圧電走査機構を採用しファイバの遠位の先端を皮膚上で移動することが可能である。一例として、図８は、１つまたは複数のモータ８２を含みファイバ８４０を所定のパタンで移動させ装置１０に含まれるような走査機構の模範的な実施を模式的に表している。モータ８２０は、適当な任意のモータでよく、例えば、ステップモータ、リニアモータ、圧電モータ、または共振圧電モータを含む。
【００８７】
１つの実施形態では、ファイバ８４０の遠位の端部は、光学ファイバ８４０が所定のパタンで移動可能なように、ファイバガイド組立体システム８７０に結合している。ＸＹリニア走査装置８００はファイバを保持するフェルール８８０を含み、このフェルールは、滑動板中の位置合わせされた長穴８９１を介するＸ方向滑動板８５０およびＹ方向滑動板８６０を含むファイバガイド組立体システム８７０にファイバ８４０を接続する接続器８９０に結合する。フェルール８８０はファイバ８４０を正確に接続器８９０内に位置合わせされた状態に保つ。滑動板のそれぞれは、モータが滑動板に対して押した時に、ファイバ８４０が水平（Ｘ）および／または垂直（Ｙ）方向に移動するように、モータ８２に結合している。ある実施形態では、ファイバの２Ｄ移動はＥＭＲ発生源の作動に連動する。さまざまな所定の空間パタンが走査装置内にプログラム可能であり、製造者によって選択可能、または、ハウジング上の制御用の構造体（図示せず）を介して利用者によって選択可能である。そのような実施形態では、利用者は、同じ手持ち部を使用して、皮膚中の種々の小島の処置パタンから選択可能である。本発明のこの実施形態を使用するためには、先に説明した実施形態と同様に、利用者は、作動前に、開口部を皮膚の標的面域上に手動で設置することができる。他の実施形態では、装置は皮膚に接触させる必要がない。そのような実施形態では、装置と皮膚表面との間の所定距離を確定するために、装置に隔離機構（図示せず）を含む場合もある。
【００８８】
他の実施形態では、ＥＭＲ送達機構は、２つの直交する軸の周りを回転するようになされた２つの回転する鏡を含み、発生源からのＥＭＲを皮膚上で２次元で走査することが可
能である。一例として、図９は手持ち光美容装置１１０を模式的に示しており、直交する軸ＡおよびＢの回りに回転することができる２つの回転可能な鏡１１４および１１６を含むＥＭＲ送達機構１１２を含む。鏡１１４はＥＭＲ光束を発生源１１８から受け、このＥＭＲを鏡１１６に伝達し、鏡１１６は、次に、ＥＭＲ伝達出力窓１２０を通してＥＭＲを皮膚に向けることが可能である。鏡の回転を利用し、皮膚の２次元面域に渡り光束を走査可能である。ある実施では、制御装置１２２は鏡の回転をＥＭＲ発生源によるＥＭＲ放射に同期させ、複数の分離離散する皮膚位置にＥＭＲを送達可能である。ＥＭＲを複数の離散する皮膚位置に適用するための回転する鏡を利用する走査機構に関するさらなる詳細は、「ＥＭＲ処置のための方法および装置」と題された米国特許第６，９９７，９２３号、および、２００５年４月１日出願の「組織中にＥＭＲ処置された小島の格子を生成させそれを使用するるための方法および製品」と題された同時係属中の米国特許出願第１１／０９７，８４１、１１／０９８０３６、１１／０９８，０１５、１１／０９８，０００号の中に見ることができ、これらを本明細書に援用する。回転する鏡を利用する走査システムの１つの利点は、皮膚の広い面域をより速く走査可能なことである。
【００８９】
図１０を参照すると、手持ち装置１２４の他の実施形態では、複数の微少レンズ１２６がＥＭＲ発生源１２８によって発生したＥＭＲをコリメータレンズ１３２を介して受け、複数の分離したＥＭＲ光束１３０として、ＥＭＲ伝達窓１３４を通してこのＥＭＲを複数の離散する皮膚位置に適用する。ある実施形態では、ビームの焦点形成を行うために、１つまたは複数の焦点形成要素が微少レンズ１２６と窓１３４との間に配置可能である。ある実施形態では、ＥＭＲ伝達窓１３４は、光学小島の格子中の出力密度の空間的な変調を行う働きをする微少レンズの格子から製作可能である。そのような微少レンズを利用するＥＭＲ送達システムに関するさらなる詳細は、例えば、「皮膚科処置のためのヘッド」と題された米国特許第６，５１１，４７５号に見ることができ、これを本明細書に援用する。
【００９０】
多くの実施形態では、装置の安全な操作を確保するように、さまざまな安全機構が本発明の手持ち装置の中に一体化可能である。例えば、再び図３Ａおよび３Ｂを参照すると、容量性接触センサ８４は、装置の遠位の先端が皮膚の所定の距離の範囲内（例えば、皮膚から約５ｍｍより少ない距離、または皮膚から約３ｍｍより少ない距離、または皮膚から約２ｍｍより少ない距離）かどうか検出可能である。制御装置９０はセンサの出力信号を受信し、この信号に基づきＥＭＲ発生源の作動を制御する。例えば、装置の遠位の端部が皮膚に対して適当な距離にあると検出できない場合には、センサはＥＭＲ発生源の作動を禁止する、または、装置がＥＭＲを放射している場合には発生源を不作動にする。さらに、ある実施では、装置が皮膚上に適切に位置していないとセンサから示されると、制御装置は視覚指示器（例えば、ハウジング上に配置された赤のＬＥＤ発光器４０Ｃ）を作動させ、利用者に警報を発することができる。
【００９１】
他のセンサを装置内に一体化することも可能である。例えば、図６を参照すると、ハウジング内（例えば、制御板８８上）に配置された温度センサ９８は、ＥＭＲ発生源の温度をモニタ可能である。さらに、他の温度センサ（例えば、温度センサ９９）はハウジング内に一体化され、ハウジング内の周囲温度をモニタ可能である。温度センサの出力信号は制御装置に送信可能であり、制御装置は、センサからの信号に適当な対応を行うようにプログラム可能である。例えば、センサによって示された温度が所定の閾値の上の場合には、制御装置はＥＭＲ発生源を不作動にすることが可能である。
【００９２】
さらに他の安全上の特色として、ある実施では、処置セッション（例えば、装置の電源投入後、ＥＭＲ発生源の初期作動に続く所定の時間間隔として定義される）に皮膚に適用される総光学エネルギが追跡され、セッション中に皮膚に適用される総エネルギは所定の閾値より低く留まることを確保可能である。例えば、制御装置９０は、例えば、ＥＭＲ発
生源によって発生したパルスの繰り返し速度、１パルス当たりのエネルギ、ＥＭＲ発生源とエネルギを皮膚に送達する光学ファイバとの間の光学結合の効率、およびファイバから皮膚の中に結合する光学エネルギの効率に基づき、適用される総エネルギを実時間で計算するようにプログラム可能である。総エネルギが所定の閾値を超え始めると、制御装置は発生源を不作動とし、選択された間隔が経過した後にのみ、発生源を再作動させることが可能である。
【００９３】
ある実施形態では、手持ち装置のハウジングは、それぞれが装置の一定の部品を収容し、互いに分離再接合可能な、複数のモジュール式の部分から形成可能である。一例として、図１１Ａは、複数の接続器１４０を介して取り外し可能かつ再配置可能に接合される、２つのモジュール式の部分１３８ａおよび１３８ｂを有するハウジング１３８を含む実施形態による手持ち装置１３６を模式的に表す。この実施形態では、ＥＭＲ発生源１４２ならびに制御装置１４４および電源システム１４６は部分１３８ａ中に配置され、発生源によって放射されたＥＭＲを複数の離散する皮膚位置に送達するための走査機構１４８は、もう１つのハウジング部１３８ｂ中に配置される。モジュール方式の装置１３６では、さまざまに異なる走査機構と共に、同じＥＭＲ発生源および制御回路構成を利用可能な利点がある。これは製造過程を迅速化するのみならず、製造コストを低減させる。
【００９４】
さらに、ある実施では、ＥＭＲ発生源を有する単一のモジュールは、種々の走査機構を収容する複数のモジュールを備えることが可能であり、利用者が種々の光美容用途のために装置を直ぐに利用できるようにする。例えば、モジュール１３８ｂは、図１１Ｂに模式的に示す異なる走査機構１４８ｂを有する他のモジュール１３８ｃと交換可能である。
【００９５】
一例として、図１２Ａは模範的な接続器１４０を示し、接続して図１２Ｂに示す装置８０５を形成可能なハウジングのモジュール式の部分１３８ａおよび１３８ｂを、取り外し可能かつ再配置可能に取り付けるために採用される。図１２Ａおよび１２Ｃの展開図に示すように、モジュール式の部分１３８ａは走査装置８００を含み、走査装置は、ハウジング端８０２中に取り外し可能かつ再配置可能に結合可能である。ハウジング端８０２中に挿される走査装置の型（例えば、ＸＹリニア走査装置、螺旋走査装置、鏡および／または他の光学要素を採用する自由光束走査装置、等）は、手持ち部１３８ａによって検出可能である。例えば、種々の形状の接続器１４０が使用可能であり、または、指示器８５１（例えば、バーコード）を使用して、ハウジング端および／または走査装置の型を指示し手持ち部１３８ａ中の制御電子系を制御可能である。
【００９６】
図１２Ａの装置は、光空間変調を行うように光学コーティング（すなわち、処置窓８０３上に）を有してよい。ある実施形態では、自身の半径に渡り可変伝達鏡である、グラジエント鏡と同様な技術を使用可能である。複数のグラジエント鏡を含む実施形態は、光発生源のパラメータ（フォトンリサイクリング効果等）、およびシステム冷却能力（非常に薄いコーティング厚さ）の拡張に有利であろう。
【００９７】
ある場合には、モジュール方式の装置では、例えば、電磁スペクトルの他の部分のＥＭＲを供給するまたは装置の修理のために、１つのＥＭＲ発生源を他のものと交換可能である。一例として、図１３Ａはそのような１つの実施形態による手持ち装置１４８を模式的に表し、ＥＭＲ発生源１５２および関連した制御および電源回路構成（図示せず）が配置された部分１５０ａと、走査装置１５４（または他の光送達機構（例えば、複数の微少レンズ））が配置された他の部分１５０ｂ（例えば接続器１４０を介し、取り外し可能かつ再配置可能に部分１５０ａと係合する）とを有するモジュール式のハウジング１５０を含む。ＥＭＲ発生源１５２は、取り外し可能かつ再配置可能なカートリッジ１５６中に配置され、カートリッジは、異なるＥＭＲ発生源を収容する他のカートリッジと交換可能である。例えば、図１３Ｂに模式的に示すように、モジュール式の部分１５０ａおよび１５０
ｂは、異なるＥＭＲ発生源（図示せず）を有する他のカートリッジと取り外しかつ交換可能なカートリッジ１５６に近接できるように分離可能である。ある実施形態では、ハウジング内で新しいＥＭＲ発生源の設置に際し、制御装置は、検出器を使用してどの型の発生源かを決定し、この発生源と協調して動作するように走査装置に指令可能である。例えば、制御装置は走査パタン、パルス幅、焦点の深さ、および／または開口数を変更してよい。検出器システムは、例えば、機械的、光学的、または電気的な検出器が可能である。ある実施形態では、制御システムはモジュールのさまざまな組み合わせを認識し制御する。例えば、各モジュールは制御装置に識別子を与えるように設計されており、所与のモジュールの組み合わせに対し、制御装置は、識別子を使用して処置のために許容可能なパラメータを決定し、許容不可のパラメータを制限し、装置の運転を制御する。
【００９８】
図１４Ａおよび１４Ｂは、他の実施形態による手持ち皮膚科装置１５８を模式的に表し、複数のＥＭＲ発生源１６２が配置されたハウジング１６０を含む。ＥＭＲ発生源は、例えば、先の実施形態に関連して先に説明したもの等の、冷却器（図示せず）に熱的に結合され、ＥＭＲ発生源から熱を除去し、発生源の運転温度が許容範囲内に留まることを確保する。この実施では、ハウジング１６０は、ハウジングの内部と外部環境との間の空気流を可能にする網目材料で形成された部分１６０’を含み、装置の冷却を容易にする。
【００９９】
図１４Ｃに示すように、この模範的な実施形態では、ＥＭＲ発生源は、皮膚に適用するために複数のＥＭＲ光束１６７を供給するダイオードレーザバー１６６を含む。好ましい実施形態では、ダイオードレーザバー１６６は、約１ｃｍの長さＬ、約１０ｍｍの厚さＷ、約０．００１５ｍｍの厚さＴを有する。この実施形態では、ＥＭＲ光束は電磁スペクトル（例えば、約２９０〜１００００ｎｍの範囲内で）の赤外領域中の１つまたは複数の波長を有し、他の実施形態ではＥＭＲ光束は他の波長を有する。ある実施では、送達されたＥＭＲを皮膚に焦点形成させるように、１つまたは複数の焦点形成要素（例えば、１つまたは複数のレンズ）がＥＭＲ発生源と出力窓との間に配置可能である。しかし、この模範的な実施形態では、そのような焦点形成要素を不要にするようにダイオードレーザバーが窓に十分近く設置される。
【０１００】
装置内に位置するダイオードバー中にファイバを直接結合することによって、生成されたＥＭＲは、柔軟な送達方法を使用して皮膚表面に直接伝達される。このように、レーザダイオードバーは移動せず、光学系は不要で、光学要素を精密に位置合せする必要がない。このように、もたらされる装置は、より信頼性があり、より耐久性があり、より安価であり、より小型である。さらに、単一のレーザダイオードを有し、柔軟な送達機構を所望の処置位置に移動する実施形態では、追加のレーザダイオード、レーザダイオードバー、およびバーの積層体が不要であり、さらに、装置のコストおよびピーク電力要件を減少させる。このように、処置過程の間に単一のレーザダイオード（別のある実施形態では数個のレーザダイオード）を繰り返し作動させることによって、一般に入手可能で比較的安価な再充電可能な電池等、低電源エネルギ源から装置が運転可能である。さらに、装置のピーク電力要件を減少させることによって、強力な冷却器はあまり必要とされない。このように、装置は、冷却機でなくても、例えば、ＴＥＣまたは熱フィンおよびファンで冷却可能である。
【０１０１】
さらに、ファイバの遠位の端部が処置される組織の表面に、または近くに位置する実施形態では、光学系なしに、または、比較的に安価な光学系（例えば、照射されたＥＭＲを焦点形成し、および／または集束させるようにファイバの端部に光学的および／または物理的に結合したレンズ）を使用して、十分なエネルギが直接組織中に伝達される。そのような構成では、また、装置はより堅固で耐久性があり、かつより安価となる。さらに、ある実施形態では、ＥＭＲが照射されるファイバ端部と組織表面との間の直接接触および／または非常な近接により、効力が向上する。
【０１０２】
引き続き図１４Ａおよび１４Ｂを参照すると、模範的な手持ち装置１５８は、装置が皮膚上を移動する際にその速度を決定する速度センサ１７０をさらに含んでよい。図１５Ａを参照すると、一例として、速度センサは、例えば、複数のホイール１７３およびホールセンサ１７５を採用する機械的センサ１７１で、皮膚上の装置の速度を決定可能である。他の例では、直接または間接的に装置の速度を決定可能（例えば、ホイール１７３の回転速度を決定することによって）な光学的センサ１７７が図１５Ｂに模式的に示される。本発明の実施において使用に適する速度センサに関するさらなる詳細は、例えば、同時係属中の米国特許出願第１１／０９７，８４１、１１／０９８０３６、１１／０９８，０１５、１１／０９８，０００号の中に見ることができ、これらを本明細書に援用する。
【０１０３】
再び図１４Ａを参照すると、装置１５８は、押し付け方式、または走査方式、または滑動方式で使用可能である。例えば、押し付け方式では、装置は皮膚に接触、または近接して設置し、ダイオードレーザバーが作動してＥＭＲ光束のそれぞれを離散する皮膚の位置に適用することが可能である。装置は、次に、皮膚の他の部分に移動してＥＭＲをそこに適用可能である。押し付け方式では、もたらされる皮膚中の温度（および、多分、損傷のプロファイル）は開口部の形状および照度／冷却パラメータによって決定される。滑動方式では、走査速度を変化させることによって、さらなる度合いの制御が利用できる。
【０１０４】
別法として、装置１５８は走査方式で利用可能である。例えば、ＥＭＲ発生源がＥＭＲを皮膚に適用しながら、装置を皮膚部分上で走査可能である。ＥＭＲ発生源が、皮膚上の装置速度よりもかなり速い繰り返し速度のパルス状ＥＭＲまたは連続ＥＭＲを供給する場合には、図１６Ａに示すように、ＥＭＲが適用される皮膚部分は複数の分離した線状区域となり得る。他の場合には、制御装置は皮膚上の装置の動作と協調してＥＭＲ発生源を作動させ、図１６Ｂに示すように、ＥＭＲを複数の離散する位置に適用可能である。ＥＭＲが適用される皮膚位置の密度は、速度センサ１７０によって検出されるような、装置が皮膚上を移動する速度に基づき、発生源を選択的に作動させることによって調節可能である。
【０１０５】
ある実施形態では、ローション分配器が装置の手持ちハウジング上に装着され、ローションをＥＭＲが適用される皮膚部分の表面に塗布可能である。一例として、図１７は手持ち美容装置１７２を模式的に表し、近位の端部１７６から遠位の端部１７８まで延在する手持ちハウジング１７４を含む。先の実施形態と同様に、装置１７２は、ハウジング内に配置された少なくとも１つのＥＭＲ発生源と、装置の遠位の端部を介しＥＭＲをその発生源から複数の離散する皮膚位置に送達するための機構とを含む。ローション分配器１８０は装置の遠位の端部に装着され、ローションを保存する貯蔵部１８２と、皮膚上にローションを放出するためのローション放出機構１８４（例えば、作動可能な弁）とを含む。ローション分配器は、利用者によって手動で、または自動的で（例えば、装置の制御装置からの電気信号を介して）作動し、装置の遠位の端部の下の皮膚表面にローションを塗布可能である。例えば、装置が押し付け方式で使用される場合には、ローション分配器はローションを皮膚に塗布するように作動可能であり、次に、ＥＭＲが皮膚に適用可能である。装置が走査方式で使用される場合には、ローション分配器は遠位の端部に配置可能であり、これによって、装置の遠位の端部が皮膚上を移動すると、皮膚部分にＥＭＲを適用する前に分配器がその部分にローションを塗布可能である。
【０１０６】
散乱と吸収の両方が波長依存性である。従って、浅い深さに対しては、かなり広い波長帯域が利用可能である一方、光束の焦点形成を達成しても、焦点が深ければ深いほど、散乱および吸収がより大きな要因となり、適切な焦点形成が達成される利用可能な波長帯域が狭くなる。表１はさまざまな深さに対して好ましい波長帯域を示し、これらの帯域の外部でも結果を得ることが可能であろうが、許容可能であっても最適化には満たない。
【０１０７】
【表１】
2009542330.tif 000003
【０１０８】
典型的には、運転波長は約０．２９μｍから約１００μｍまでの範囲であり、入射フルエンスは約１ｍＪ／ｃｍ２から約１００Ｊ／ｃｍ２までの範囲である。１つの例では、光のスペクトルは水の吸収ピークの範囲またはその周囲である。これらは、例えば、９７０ｎｍ、１２００ｎｍ、１４７０ｎｍ、１９００ｎｍ、２９４０ｎｍおよび／または１８００ｎｍより大きな任意の波長を含む。他の例では、スペクトルは、０．９２μｍ、１．２μｍ、１．７μｍ、および／または２．３μｍ、および３．４μｍのような波長等、脂質に対する吸収ピーク、および、より長いすなわちケラチン等の蛋白質、または組織に含有される他の内在性の組織発色団に対する吸収ピークの近くに調整される。
【０１０９】
波長は、この吸収係数が、１０ｃｍ−１より大きい等、１ｃｍ−１より大きな範囲から選択可能である。典型的には、波長は約０．２９μｍから約１００μｍまでの範囲であり、入射フルエンスは約１ｍＪ／ｃｍ２から約１０００Ｊ／ｃｍ２までの範囲である。有効加熱パルス幅は、好ましくは、標的の発色団の熱的緩和時間の１００倍未満である（例えば、１００ｆ秒から１秒までの）。
【０１１０】
通常、適用されるＥＭＲのパルス幅は、長時間ではこれらの部分の境界を超えて熱の拡散をもたらし得るため、離散する位置すなわち光学小島のそれぞれの熱的緩和時間（ＴＲＴ）未満にすべきである。離散する位置は一般に比較的小さいため、パルス時間は比較的短い。しかし、深さが増加し、従ってスポットの大きさも増加すると、最大パルス幅すなわち時間も増加する。標的の密度が高くなさ過ぎず、標的面域からの総合の熱が、これらの面域の外部の任意の場所にて、そのような場所の組織に対する損傷閾値よりも十分に低ければ、パルス幅は離散する位置の熱的緩和時間よりも長くてもよい。一般に、熱拡散理論によると、球状の小島に対するパルス幅τはτ＜５００Ｄ２／２４であり、直径がＤの円柱状の小島に対するパルス幅は、τ＜５０Ｄ２／１６であり、ここでＤは標的の特有の大きさである。標的の密度が高くなさ過ぎず、標的面域からの総合の熱が、これらの面域の外部の任意の場所にて、そのような場所の組織に対する損傷閾値よりも十分に低ければ、パルス幅は離散する位置の熱的緩和時間よりも長くてもよい時もある。また、適当な冷却手法を用いると、上の制限は適用されなくてもよく、熱的緩和時間を超える、時には、ＴＲＴを著しく超える、離散する位置に対するパルス時間を利用してよい。
【０１１１】
ＥＭＲ発生源からの必要な出力は所望の治療効果に依存し、深さおよび冷却が増加する、および、波長のために吸収が減少すると、増加する。出力は、また、パルス幅が増加すると減少する。本発明のある実施形態では、ＥＭＲ発生源として１つまたは複数のダイオードレーザを使用する。多くの光皮膚科用途では高い出力の光発生源を必要とするため、実施形態のあるものでは、標準的な４０Ｗ、１ｃｍ長のｃｗダイオードレーザが使用可能である。例えば、１０〜１００Ｗのダイオードレーザバーを含み、任意の適するレーザバーが使用可能である。上で述べたもの等、多くの種類のダイオードレーザが本発明の範囲内で使用可能である。光学的および機械的な下位システムに適当な変更を行うことにより、他の発生源（例えば、ＬＥＤおよびＳＨＧを備えるダイオードレーザ）は、ダイオードレーザバーを置換可能である。
【０１１２】
さまざまな光ベースの装置を使用して必要な光線量を体に送達可能である。利用される光学的な放射源は、利用者の皮膚表面で、約１ｍＷ／ｃｍ２から約１００Ｗ／ｃｍ２まで、好ましいくは、１０ｍＷ／ｃｍ２から約１０Ｗ／ｃｍ２までの出力密度を供給するだろう。採用される出力密度は、長期間に渡って比較的に頻繁な処置によって、上に示したような顕著な治療効果を達成可能なものだろう。出力密度は、限定されないが、処置される状態、採用される単複の波長、および処置が所望される体の位置、すなわち、処置の深さ、利用者の皮膚の型、等を含み、多くの要因の関数として変わり得る。適当な発生源は、例えば、約１〜１００Ｗ、好ましくは、２〜１０Ｗの出力を供給するものであろうが、皮膚表面で約０．０１〜１０Ｗ／ｃｍ２の出力密度で皮膚表面の０．２〜１ｍｍ下の組織を照射するように設計される。本発明の他の態様では、この処置は、血液および内在性の他の組織発色団による光の吸収を通し、にきび障害を間接的に外見で解決または改善することができる。
【０１１３】
ある実施形態では、単一のＥＭＲ発生源（例えばレーザダイオード）が伝達され光学小島の光子を生成する。光学小島の格子は皮膚中に微少変性領域の格子を発生させ、これが異常に着色した細胞の除去を促進すると共に、新たなコラーゲン成長を刺激し、その結果、着色箇所を目立たなくすると共に皮膚外見と皮膚の肌合いを改善することができる。本方法の断片性により、他の光ベースの皮膚科処置よりも痛みが少なく、治癒が速い。
【０１１４】
他の実施形態は、例えば、発生源によって発生したＥＭＲを像形成し、像形成されたＥＭＲを組織に送達する一群のレンズを含む光学送達システムが採用可能である。そのような、いくつかの別法は、同時係属中の２００７年２月１日出願の「ズームレンズシステムを有する皮膚科装置」と題された米国特許出願第１１／７０１，１９２号に詳細に記載されるように、ズームレンズシステムを付加的に含んでよく、この出願を本明細書に援用する。ズームレンズは、皮膚部分として処置されなかった（または、あまり処置されなかった、または異なって処置された）皮膚によって互いに分離された、複数の皮膚部分（本明細書で小島またはＥＭＲ処置された小島とも称する）にビームレットを焦点形成する。ズームレンズは、形成する光学マスクの像の拡大率を変化させることによって、小島の間隔（小島間の距離）の調節を可能とし、従って、皮膚内に形成される小島の密度を調節する。焦点形成されたスポットの間隔の調節は、さまざまな皮膚の型および状態に対して皮膚の処置を最適化するために利用可能な利点があり、さらに下で説明する。
【０１１５】
使用の方法
ある態様では、提供される方法および装置は、多セッションのダイオードレーザの断片的処置の使用に適当なものであり、例えば、皮膚若返り、皺の減少、皮膚黒色症の減少、組織の切除、微少孔の形成、および他の処置のために使用可能である。
【０１１６】
例えば、図３Ａの装置等の装置は、新規な定期的な処置手法の一部として使用可能である。既存の断片的装置を使用する処置は、皮膚科医または療養専門家等の専門家を通して消費者が利用可能である。これらの処置は、元来、非常に高出力で比較的高密度の光束を有する装置を使用して実行される。換言すると、一群の光束（または、走査装置を使用するいくつかの装置の場合には単一の光束）によって組織中に生成される個々の処置小島間の間隔は比較的小さく、単位面積および／または体積当たりで比較的多数の小島が生成される。これは、より強力な処置を行い、単一の処置の効力を向上させるように設計される。換言すると、専門家用の装置は、１回または数回の処置で結果を得るため、単一の処置で可能な限り多量の組織を処置するように設計される。
【０１１７】
しかし、本発明者は、あまり強力でないが、より頻繁に組織を処置することにより、よりよい結果を得ることができることを発見した。例えば、図３Ａの装置３２は、専門家用の装置によって生成される小島よりも、比較的より低密度のものを組織内に生成する。換言すると、小島間の間隔は既存の専門家用の装置よりも大きい。同様に、１小島当たりに適用される出力密度は、典型的な専門家の処置よりも低い。このように、単一の処置で、典型的な専門家の処置よりも、組織の単位面積および／または体積当たりより少ない小島が生成され、本装置を使用する単一の処置では、一般に、組織損傷がより少ないくなる。そのような単一の処置は、専門家用の装置を使用する単一の処置ほど効力はないが、単一の処置で生成される損傷はより少ないため、組織を過度に損傷せずに、より早く、利用者がその後の処置を安全に実行可能である。簡単に利用できる、例えば家庭で使用される装置を提供することによって、患者は、より簡単にかつ定期的にそのような処置を実行可能であり、これは、専門家または医療の環境下では、運営上の困難性、および典型的な患者が専門の医療提供者の治療に頻繁に通院することのコストにより、非現実的である。
【０１１８】
図３Ａの装置３２と同様の装置の初期臨床試験では、本発明者は、１処置当たりでより少ない強度を有する断片的装置を使用する定期的かつ反復的なＥＭＲの適用の方が、既存の専門家用の装置よりも、長期に渡りより大きな効果をもたらすことを発見した。例えば、顔の面域を処置する装置３２と同様な装置を使用した患者は、典型的な専門家の処置を受けた患者よりも、平均して優れた結果を得た。皮膚若返りのための模範的な処理手順を表２に示す。
【０１１９】
【表２】
2009542330.tif 000004
【０１２０】
本装置を隔日で使用し顔組織の皮膚若返りを実行した患者は、一連の専門家の処置で典型的に達成した結果よりも、数ヶ月の間のうちに優れた結果を達成した。本発明の範囲を制限するものではないが、これは、比較的大きな間隔（比較的低小島密度）を使用し頻繁かつ反復的に実行される緩やかなＥＭＲの適用に、組織の治癒反応がより良く反応すると言う事実によるものと、本発明者は考える。また、本発明の範囲を制限するものではないが、反復的な低強度の処置は先の結果を維持するのに役立つものと、本発明者は考える。また、本発明を制限するものではないが、長期に渡るより緩やかな処置により、既存の専門家の処置で可能なものよりも、処理された単位面積および／または体積当たりの処理スポットがより大きな総密度で可能になると、本発明者は考える。さまざまな処置の処理手順の初期試験に基づき、より強度の少ない処置を使用してより頻繁に実行した場合の方が、他の処置（皺除去、にきび処置、等）でも同様により効力があると、本発明者は期待する。
【０１２１】
従って、多くの新たな処置手法が可能である。例えば、患者は専門家によって処置されてより強力な初期処置を受ける一方、本発明のさまざまな実施形態を使用して、その後のあまり強力でない処置が患者によって実行可能である。店頭で入手可能な装置を使用して、または処方装置または処置を実行した専門家によって供給される他の装置を使用して、フォローアップ処置が実行可能であろう。同様に、患者は本発明の実施形態を使用して、
一連の比較的低強度の処置を長期に渡り（隔日、毎週等、および数週間、数ヶ月、数年に渡り）定期的に実行可能である。患者は、また、本発明の実施形態を使用して、より強力な初期処置を（例えば、比較的短い小島間の間隔で、および／または処置中に１小島当たりより多くのエネルギを適用して）実行し、引き続き、あまり強力でない処置を達成するパラメータを使用して、一連の定期的なフォローアップ処置が可能である。
【０１２２】
そのような定期的な処置は、好ましくは、頻繁で持続的なベースで一連の低強度の処置を採用するが、他の多くの実施形態も可能である。例えば、ある処置では、専門家の処置に典型的に採用されるパラメータ等、比較的より強力なパラメータを使用して実行された一連の処置が有益な場合がある。同様に、専門家の処置と同じ頻度で装置を使用してもよい。
【０１２３】
追加的な光美容用途
多くの追加的な用途が可能である。例えば、本明細書に記載したものと同様な装置を使用して、断片的切除および微少孔の形成を実行し得る。この用途のさらに詳細な開示は、「ＥＭＲ処置された小島の格子を使用して組織を切除するための方法および製品」と題する現在係属中の米国特許仮出願第６０／８７７，８２６号中に与えられ、これを本明細書に援用する。
【０１２４】
非切除性の用途には、着色した障害、血管障害、および静脈処置等の皮膚内の構造の選択的処置を含む。これらの、および同様の用途は、「皮膚および他の組織中の光選択的な小島」と題された現在係属中の米国特許仮出願第６０／９２３，０９３号中に非常に詳しく記載されており、これを本明細書に援用する。
【０１２５】
真皮の処置、特に真皮の深層も可能である。これらの、および同様な用途は、「真皮／皮下接合部における、深い断片的熱処置」と題された現在係属中の米国特許仮出願第６０／９２３，３９８号中に非常に詳しく記載されており、これを本明細書に援用する。
【０１２６】
手持ち光美容装置の実施形態は、さまざまな異なった器官および組織における、さまざまな追加的な用途で使用可能である。例えば、処置は、皮膚、粘膜組織（例えば、口の粘膜、胃の粘膜）、眼の組織（例えば、結膜、角膜、網膜組）、および腺組織（例えば、涙腺、前立腺）を含む組織に適用可能であるが、これらに限定されるものではない。一般的な事項として、本方法を使用して、障害（例えば、炎症部、潰瘍）、にきび、酒さ、むだ毛、望まない血管、肥大成長（例えば、腫瘍、ポリープ、良性前立腺過形成）、肥大成長（例えば、良性前立腺肥大）、新血管新生（例えば、腫瘍関連血管形成）、動脈または静脈異常（例えば、血管腫、火炎状母斑）、および、望まない着色（例えば、着色したあざ、入れ墨）を含む状態を処置可能であるが、これらに限定されるものではない。
【０１２７】
ある態様では、本発明は、熱小島の格子を生成することによって組織を処置する方法を提供する。これらの方法は、例えば、治療薬および美容薬を含むさまざまな薬品に対して角質層の浸透性を増加させる方法、および、治療上の高熱を生成するための方法に使用可能である。
【０１２８】
１つの実施形態では、組織の小島を３５〜１００℃に加熱することによって熱小島の格子が生成され、角質層の浸透性を可逆的に増加させる。角質層および、存在する場合には、透明層の細胞を取り囲む結晶性脂質の細胞外基質の溶解から、浸透性の増加が起こる。この基質が溶解すると（すなわち、その結晶構造の消失）、角質層は皮膚表面上の分子に対してより浸透性になり、いくつかの分子が内部に拡散することを可能にする。層の温度が通常の範囲（すなわち、２９〜３７℃）に戻ると、細胞間基質が再結晶し、角質層はより浸透性がなくなり、角質層の下に拡散していたどのような分子もそこに滞留し、周囲の
組織中にさらに拡散または全身の循環に入る。このように、本明細書に使用されるように、脂質の細胞間基質は再結晶するため、浸透性の増加は「可逆的」である。別の実施形態では、浸透性の増加は処置が中止された後１秒から２時間以内で反転する。このように、ある実施形態では、浸透性の増加は、ＥＭＲ処置が中止された後１５分、３０分、１時間または２時間以内で反転する。
【０１２９】
これの実施形態では、熱小島は角質層および透明層を通って、または、ほとんど通って延在可能な浸透経路を画定し、化合物、例えば、皮膚の外部表面に塗布された美容または治療薬が効率的に角質層／透明層を浸透できるようになる。この浸透は、表面上であり角質層の直ぐ下または角質層内に留まり得る、または、表皮または真皮の内部層の中により深く入り得る、または、真皮中の血管新生を介して血流中にも入り得る。これにより、美容または治療薬の表皮および真皮への経皮送達が局部的に可能になる。化合物が処置部位から拡散散逸する範囲では、化合物の局部的な送達は増大可能である（例えば、接合領域への送達）。さらに、化合物が真皮の脈管構造に到達する範囲では、送達は全身的となり得る。
【０１３０】
ある実施形態では、化合物は治療薬である。治療薬の例には、制限はないが、ホルモン、ステロイド、非ステロイド抗炎症薬、抗腫瘍薬、抗ヒスタミン、および麻酔薬を含む。具体的な例には、制限はないが、インスリンおよびエストロゲン等のホルモン、プレドニゾロンおよびロテプレドノール等のステロイド、ケトロラクおよびジクロフェナク等の非ステロイド抗炎症薬、メトトレキサート等の抗腫瘍薬、ならびに、ヒスタミンＨ１拮抗薬、クロルフェニラミン、ピリラミン、メピリラミン、エメダスチン、レボカルバスチン、およびリドカイン等の抗ヒスタミン薬を含む。
【０１３１】
他の実施形態では、化合物は美容薬である。美容薬の例には、制限はないが、着色剤（自然発生的および合成発色団、染料、色素、インクを含む）、反射剤（光散乱化合物を含む）、および光保護剤（日焼け止め剤を含む）を含む。そのような美容薬は、異なった色の着色剤または反射剤を加えることによって、皮膚に色を加える、または既存の色（例えば、あざ、着色した損傷、入れ墨）を隠すために使用される。本発明は、（ａ）薬品が角質層内に含有され、にじまない、こすって落ちない、または洗って落ちない、および（ｂ）薬品が角質層内に留まり、角質層の細胞が基底層から通常の成長過程を通じて置換される（例えば、約２１〜２８日）ために、美容薬を適用する改良された方法を提供する。このように、美容薬の１回の適用が数週間持続し、これは、毎日適用しなければならない美容品に対し利点である。逆に、美容薬の適用が数週間に限定され、これは、光退色または組織切除によって取り除かなければ、通常永久である入れ墨に対して利点である。１つの実施形態では、所望する一時的な入れ墨のための着色剤が皮膚に適用可能であり（例えば、フィルム、ブラシ、プリントによって）、角質層をＥＭＲ処置して浸透性を増加させ、着色剤が皮膚に拡散し一時的な入れ墨を生成する。他の実施形態では、色素を送達することによって、人工の日焼けが生成可能であり、逆に、日焼け止めを皮膚中に送達するすることによって日焼けが防止可能である。
【０１３２】
角質層の浸透性の増加により、連続する加熱面域ではなく、むしろ、熱小島（または損傷小島）の格子を使用することによって、患者にとって無痛または痛みを少なくする。全体の面域および皮膚の深さが加熱されないため、４０〜４３℃の等温線は、真皮中深くでなく、表皮／真皮の境界付近で終結し得る。従って、真皮乳頭層中に見られる神経末端は、痛み反応に関連する４０〜４３℃の温度に曝露されない。その結果、角質層が４０〜４３℃より著しく高い温度に曝露されたとしても痛みを伴わずに、熱小島によって画定される拡張した浸透経路が生成可能である。
【０１３３】
他の態様では、本発明は、組織に不可逆的な構造的損傷を引き起こさずに、または、そ
のような損傷を最小化しつつ、角質層（ＳＣ）中に浸透性が増加した多くの領域の生成に関与する。可逆的な浸透性は、限られた時間だけ角質層中に局所的な浸透性を生成することによって達成される。一般に、この限られた時間は、ＥＭＲエネルギの適用に対応する。ＥＭＲエネルギの適用後、角質層は閉じる。別法として、ＥＭＲエネルギの適用後の一定時間、浸透性が残存可能である浸透性のための時間は、感染の危険性を防止するために限られた時間内に達成されるべきである。本発明の原理を使用して、そのような処置が安全かつ無痛で実施可能であり、従って、例えば、一般大衆の人、すなわち、特別な訓練していない個人によって実施可能である。そのような１つの用途は、在宅での適用の間に、局所的な美容組成物または医薬品の送達を拡張することである。
【０１３４】
本発明によると、さらに下で完全に説明されるように、皮膚表面から組織の深い層にまで渡る、または表面下の層中に全体が存在する熱小島が生成可能である。そのような熱小島は、下に説明するように、熱的に拡張した光生体調節、光生体刺激、および光生体サスペンジョン等の用途に、ならびに損傷小島の生成に対して使用可能である。
【０１３５】
ある態様では、本発明は、損傷小島の格子を生成することによって組織を処置する方法を提供する。これらの方法は、例えば、特に、皮膚の若返り、入れ墨除去（例えば、インク粒子を含有する細胞を死滅させる、入れ墨インク粒子を切除する）、にきび処置（例えば、皮脂腺を損傷または破壊する、細菌を死滅させる、炎症を減少させる）、着色した障害の処置、血管障害の処置、火炎状母斑（「ポートワイン母斑」）除去（例えば、病理学的な脈管構造の減少）に使用可能である。損傷小島の格子は、また、角質層の浸透性を増加させるために使用可能である。そのような損傷小島の快復すなわち治癒のための時間は、損傷小島の大きさ、および格子の充填係数を変化させることによって制御可能である。
【０１３６】
ある実施形態では、本発明は、組織の損傷制御に基づき組織改造の方法を提供する。組織改造の１つの実施形態は皮膚の「若返り」であり、これは、（ａ）皮膚の色素異常（すなわち、不均一着色）の減少、（ｂ）毛細管拡張症（すなわち、血管異常）の減少、（ｃ）皮膚の肌合いの改善（例えば、皺および小皺の減少、皮膚の平滑化、毛穴大きさの減少）、および（ｄ）皮膚の張力特性の改善（例えば、弾力性の増加、持ち上げ、引き締め）の１つまたは複数が関与する複雑な過程である。皮膚若返りのために使用される技術は、切除性、非切除性、および断片的（本発明の小島の格子を含む）の３つの種類に大きく分割できる。
【０１３７】
切除性の表面付け替えアプローチでは、表皮の全厚さおよび上部真皮部分が切除および／または凝固される。切除性の技術は、一般に、より明白な臨床結果をもたらすが、術後回復時間と介護、不快度、および感染症の危険性がかなり伴う。例えば、レーザ皮膚付け替え（例えば、吸収係数約９００ｃｍ−１のＣＯ２レーザを使用して、または、吸収係数約１３，０００ｃｍ−１のＥｒ：ＹＡＧレーザを使用して）は数週間の快復時間が必要であり、その後、処置された皮膚が紅斑性である期間が最大数ヶ月となる。
【０１３８】
非切除性アプローチでは、表皮が無傷のまま残されて、凝固領域が組織中に深く移動する（例えば、吸収係数５〜２５ｃｍ−１のレーザを使用する）。非切除性の技術は、術後回復時間と介護、不快度、および染症の危険性がかなり少ない。
【０１３９】
断片的アプローチも、非切除性であるが、全ての処置面域すなわち損傷領域を凝固させる代わりに、処置面域の部分的すなわち断片的損傷を伴う。すなわち、損傷小島の格子が処置面域内に生成される。
【０１４０】
本発明は、皮膚若返りの方法を提供し、熱および損傷小島が真皮および下皮中に比較的深く存在し得る（例えば、皮膚表面からの深さ＞５００μｍ）。表皮の損傷を防止するた
めに、表皮の能動的または受動的な冷却が採用してよい。
【０１４１】
損傷小島の格子の生成は、（ａ）上昇した温度に曝されたコラーゲン小繊維の収縮（直接効果）、または（ｂ）真皮および下皮中の局部化された面域の凝固（直接短期効果）の結果として、皮膚の持ち上げまたは引き締めをもたらす。
【０１４２】
損傷小島の格子の生成は、真皮および下皮中の局部化された面域の凝固の結果として、より平滑な皮膚の肌合いをもたらす（直接短期効果）。この技術は、真皮または表皮以外の組織または器官をテクスチャリングのために使用可能である（例えば、唇増大）。
【０１４３】
損傷小島の格子の生成は、熱ストレスまたは熱ショックに対する組織の治癒反応の結果として、コラーゲンの生成促進をもたらす（中長期効果）。損傷小島の格子の生成は、熱ストレスまたは熱ショックに対する組織の治癒反応の結果として、ヒアルロン酸の生成促進をもたらす（短中期効果）。定期的な間隔で処置を繰り返すことにより、ヒアルロン酸のレベルを維持し、その結果、向上した皮膚の外観を維持できる。
【０１４４】
損傷小島の格子の生成は、インク粒子を含有する細胞を死滅させることによって、入れ墨を除去するために使用可能である（一般に、上部真皮の細胞）。これらの細胞を死滅させると、入れ墨インクは通常の清掃過程によって組織部位から消失する。別法として、または、追加で、損傷小島の格子は、ＥＭＲ処置の波長を選択し入れ墨インクによるＥＭＲエネルギの選択的な吸収を引き起こすことによって、入れ墨を除去するために使用可能である。ある実施形態では、入射パルスのパルス幅は、インク粒子の熱的緩和時間に一致するように選択される。入れ墨インク粒子によるＥＭＲエネルギの吸収は、細胞が加熱され死滅することを引き起こし得る、インク粒子が光退色を受けるまたは小さな分子に分解され通常の過程によって除去され得る、それ以外では、インクの破壊を引き起こす。
【０１４５】
損傷小島の格子の生成は、組織の小島を１００℃より高い温度に加熱し角質層中に小さな孔を生成することによって、角質層の浸透性を増加させるために使用可能である。このように、これらの実施形態では、ＥＭＲ処置は、結晶性細胞間脂質構造または細胞を含み、角質層の一部を、切除する、気化させる、それ以外では、損傷させる、または除去して、角質層を通して損傷小島の格子を形成する。この方法は、上に説明した熱小島方法よりも角質層の浸透性を長期間増加させるが、細胞の層が基底層から通常の成長過程を通じて置換される（例えば、約２１〜２８日）まで、損傷面域または孔は角質層中に留まり得るためである。
【０１４６】
損傷小島の格子の生成は、ＥＭＲ処置の波長を選択し皮脂によるＥＭＲエネルギの選択的な吸収を引き起こすことによって、または、皮脂腺を格子の標的とし、皮脂腺を選択的に損傷または破壊することによって、にきびを処置するために使用可能である。ＥＭＲ処置は、にきび炎症部内の細菌を標的とすることも可能である。
【０１４７】
損傷小島の格子の生成は、収縮および傷跡組織の引き締めを誘発して、異常な接続組織を正常な接続組織に置換することによって肥大傷跡を処置可能である。
【０１４８】
損傷小島の格子の生成は、選択的にエクリン腺を標的とし、これによって、エクリン汗の生成を減少させる、または、その組成を変化させることによって、体臭を処置するために使用可能である。
【０１４９】
傷小島の格子の生成は、選択的に病理組織を標的として細胞を死滅させる、または、組織の剥離を引き起こすことによって、いぼ、および、こぶを処置するために使用可能である。病理組織は、通常の生物学的な過程によって正常な組織に置換可能である。
【０１５０】
損傷小島の格子の生成は、適当な波長のＥＭＲを使用して選択的に乾癬斑を標的とし、これによって、斑の生成を停止または反転させることによって、乾癬を処置するために使用可能である。病理組織は、通常の生物学的な過程によって正常な組織に置換可能である。
【０１５１】
損傷小島の格子の生成は、実質的に体積を増加させずに傷または火傷の縁部を増加させることによって、傷または火傷（凍傷を含む）の治癒のために必要な時間を減少させるために使用可能である。
【０１５２】
損傷小島の格子の生成は、真皮／下皮境界での機械的な応力分布を変化させることによって、セリュライトを減少させるために使用可能である。別法として、または追加で、損傷小島の格子は、小島内部の脂肪細胞を加熱および損傷させることによって、下皮（皮下組織）の脂肪を減少させるために使用可能である。
【０１５３】
損傷小島の格子の生成は、皮膚中の毛包を損傷小島の格子の標的とすることによって、体毛の量または存在を減少させるために使用可能である。本方法は、体毛または毛包中に存在するメラミンまたは他の発色団を選択的に標的とする、または、毛包中の水を非選択的に標的とすることが可能である。
【０１５４】
損傷小島の格子の生成は、内部上皮を損傷させるまたは破壊して、良性の前立腺過形成または肥大、または再狭窄の状態を処置するために使用可能である。本方法は、組織界面に損傷面域を生成することによって、組織を互いに融合させるためにも使用可能である。
【０１５５】
損傷小島の格子の生成は、組織または他の構造の切除に起因する、または、組織の治癒過程に起因する識別模様を組織中に生成するために使用可能である。例えば、模様は、損傷小島の格子で体毛を「エッチング」することによって、毛幹中に生成可能である。別法として、真皮の、表皮の、または他の上皮の組織が治癒過程を使用して模様付け可能であり、改変された外観で画定された面域を生成する。
【０１５６】
ある態様では、本発明は、光化学小島の格子を形成することによって組織を処置する方法を提供する。これらの方法は、例えば、ＥＭＲに依存する生化学反応（例えば、メラミン生成すなわち「日焼け」）、および光力学療法（例えば、白斑または低色素症に対するソラレン療法）を活性化するために使用可能である。例えば、白斑、白色伸展線（すなわち、線条白質）、および低色素症は、光力学薬品を用いるまたは用いないで、処置された面域中に着色の生成を増加させる光化学小島を生成することによって、処置可能である。特に、基底層を標的にすることによって、メラニン形成細胞の増殖および分化が促進可能である。
【０１５７】
等価物
一定の実施形態のみ説明してきたが、添付の請求項によって定義される趣旨と範囲から逸脱することなく、形態および細部にさまざまな変更を行い得ることが、当業者によって理解されるだろう。当業者は、本明細書に具体的に説明された特定の実施形態に対し多くの等価物を認識する、または単なる日常の実験を使用して確認可能だろう。そのような等価物は、添付の請求項の範囲の中に包含されることを意図する。
【０１５８】
参照および定義
本明細書で参照した特許、科学および医学刊行物は、本発明がなされた時点で当業者が入手可能であった知識を確立する。本明細書で引用した発行済み米国特許、公開および係属中の特許出願、および他の参照物の開示の全てを、これによって、本明細書に援用する
。
【０１５９】
本明細書で使用した全ての技術的および科学的用語は、下に定義しない限りは、当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有することを意図する。本明細書で採用した技術に対する参照は、当業者にとって明白であろう、後で開発された技術、または同等物の置換物、これらの技術に関する変形を含み、当分野で一般に理解されるような技術を参照している。さらに、より明瞭かつ簡潔に特許請求する主題を記述するために、明細書および添付の請求項の中で使用される一定の用語に対して以下の定義を行う。
【０１６０】
数値範囲
本明細書で使用するように、変数に対する数値範囲の列挙は、当該範囲の境界を含み、当該範囲内の任意の値を使用して実施形態の実施が可能であると伝えることを意図する。従って、本質的に離散する変数は、当該範囲の両端を含み、当該数値範囲内の任意の整数値に等しくてよい。同様に、本質的に連続する変数は、当該範囲の両端を含み、当該数値範囲内の任意の実数値に等しくてよい。例として、制限はないが、０と２との間の値を有するとして記載された変数は、変数が本質的に離散数ならば、０、１、または２を取り得るし、変数が本質的に連続数ならば、０．０、０．１、０．０１、０．００１、または、≧０かつ≦２の任意の他の実数値を取り得る。最後に、変数は、当該引用範囲内の任意の部分範囲の値を含み、当該範囲の複数の値を取り得る。
【０１６１】
本明細書に使用するように、具体的に指定しない限り、用語「または」は、「および／または」の意味を包含し、「または／いずれか」の排他的な意味ではない。
【０１６２】
本明細書に使用するように、ＥＭＲは約２００ｎｍと１０ｍｍとの間の範囲の波長を含む。光学放射、すなわち、約２００ｎｍと１００μｍとの間の範囲内の波長を有するスペクトルのＥＭＲが、好ましくは、上に説明した実施形態において採用されるが、同様に上で説明したように、多くの他の波長のエネルギが単独または組み合わせで使用可能である。用語「狭帯域」は、単一のピークを、または各ピークのＦＷＨＭ（半値全幅）が典型的に各自のピークの中心波長の１０％を超えない複数のピークを有する電磁放射スペクトルを指す。実際のスペクトルは、また、処置のさらなる利点をもたらす、または処置に全く効果がない、広帯域成分を含んでもよい。さらに、光学の用語は（「光学放射」の用語以外の用語中で使用される場合）ＥＭＲスペクトル全体に適用する。例えば、本明細書で使用するように、用語「光学経路」は、「光学放射」を除き、ＥＭＲ放射に適する経路である。
【０１６３】
しかし、他のエネルギもまた、同様な方法で処置小島を形成するために使用してよいことを、留意すべきである。例えば、超音波、光音響、および他のエネルギ発生源等の非ＥＭＲ発生源もまた、処置小島を形成するために使用してよい。このように、本明細書で説明した実施形態は、小島を形成するためのＥＭＲの使用に関して説明したが、小島を形成するための他のエネルギ形態も本発明および請求項の範囲内である。
【図１】
2009542330.tif 000005
【図２Ａ】
2009542330.tif 000006
【図２Ｂ】
2009542330.tif 000007
【図３Ａ】
2009542330.tif 000008
【図３Ｂ】
2009542330.tif 000009
【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
2009542330.tif 000011
【図３Ｅ】
2009542330.tif 000012
【図３Ｆ】
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【図４Ａ】
2009542330.tif 000014
【図４Ｂ】
2009542330.tif 000015
【図４Ｃ】
2009542330.tif 000016
【図５Ａ】
2009542330.tif 000017
【図５Ｂ】
2009542330.tif 000018
【図６】
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【図７Ａ】
2009542330.tif 000020
【図７Ｂ】
2009542330.tif 000021
【図７Ｃ】
2009542330.tif 000022
【図７Ｄ】
2009542330.tif 000023
【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図８】
2009542330.tif 000026
【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
2009542330.tif 000029
【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
2009542330.tif 000032
【図１２Ｃ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１４Ｂ】
2009542330.tif 000037
【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
2009542330.tif 000041
【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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