(57)【要約】  皮膚を治療するためのレーザー装置が提供され、それは、手持ち可能なハウジングと、ハウジング内に配置され、出力ビームを放出するレーザー部材と、それを通して出力ビームが出るところのウィンドウを取り囲んで規定しているプレートを含んだ、ハウジングの第１の端部において配置されたキャパシタンスセンサーであって、プレートは、各々が共通の平面中におよび共通の平面から柔軟に可動である少なくとも３つのセグメントを有し、セグメントの各々は電極に接続されており、電極は皮膚表面の誘電率を決定するように動作しているものと、測定された誘電率値の入力信号を格納された標準的誘電率値と比較するセンサーと通信している信号および制御格納装置と、を含み、出力ビームの放出は、少なくとも３つのセグメントの全てが平面中に揃い、格納された標準的誘電率値を感知する時にだけ発射するように起動される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
皮膚を治療するためのレーザー装置であって、
（ｉ）第１の端部（４）と第２の端部（６）をもった手持ち可能なハウジング（２）と、
（ｉｉ）ハウジング内に配置され、出力ビームを放出するレーザー部材と、
（ｉｉｉ）それを通して出力ビームが出るところのウィンドウ（８）を取り囲んで規定しているプレート（１２）を含んだ、ハウジングの第１の端部において配置されたキャパシタンスセンサー（５０）であって、プレートは、各々が共通の平面中におよび共通の平面から柔軟に可動である少なくとも３つのセグメント（５４ａ、５４ｂ、５４ｃ）を有し、セグメントの各々は電極（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ）に接続されており、電極は皮膚表面の誘電率を決定するように動作しているものと、
（ｉｖ）測定された誘電率値の入力信号を格納された標準的誘電率値と比較するセンサーと通信している信号および制御格納装置（２８）と、を含み、
出力ビームの放出は、少なくとも３つのセグメントの全てが平面中に揃い、格納された標準的誘電率値を感知する時にだけ発射するように起動される、
装置。
【請求項２】
プレートが、数が３つであるセグメントをもった環状リングであり、各セグメントが環状リングの３分の１を占め、非導電性ギャップ（５６ａ、５６ｂ、５６ｃ）がセグメントの各々を分離している、請求項１による装置。
【請求項３】
信号および制御格納装置が、プリント回路基板（２８）である、請求項１または請求項２による装置。
【請求項４】
出力ビームが、１４２０ｎｍから１４７０ｎｍまでの範囲にある波長の電磁放射を放出する、請求項１から３のいずれか１つによる装置。
【請求項５】
出力ビームが、０．５ジュール／ｃｍ２から５ジュール／ｃｍ２までのフルエンス範囲を有する、請求項１から４のいずれか１つによる装置。
【請求項６】
出力ビームが、１ジュール／ｃｍ２から３ジュール／ｃｍ２までのフルエンス範囲を有する、請求項５による装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明は、目に安全な動作を確かなものとするためにビーム起動を制御するセンサーを特徴とするコードレスで手持ち可能なレーザー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
励起誘導放射による光増幅（レーザー）に基づいた装置は、皮膚医療と美容の多くの領域に革命をもたらした。治療に反応する皮膚状態には、にきび瘢痕、しゅさ鼻、色素沈着過度、不要な毛、および皮膚の若返りがある。切除再表面加工は、美容的若返りのための一般的な方法となっている。皺削減は、光線療法の特定の目的となっている。
【０００３】
レーザーに基づいた装置の進歩とそれらの皮膚治療法での使用は、過去十年間の間に多々ある。いくつかの出版物は、意図しない露出を避けるための装置の安全な装着に焦点を当てている。US2004/0167502 A1 (Weckwerth et al.)は、皮膚表面との係合を検出するための光学的センサーを報告している。センサーは、各々が固有の波長帯を有する複数の発光ダイオードと、分析されている材料からの複数の波長における光の放出を測定するための広帯域光検出器に基づいている。US2010/0082020 (Gong et al.)は、レーザーのハンドピースが起動に先立って皮膚との接触にあることを確かなものとするためのキャパシタンスセンサーと放出制御装置を有する医療用レーザーを記載している。ハンドピースは、あらゆる外科手術が始まる前に皮膚表面と垂直に立っている必要がある。
【０００４】
皮膚の治療のための電磁放射配送装置の大半は、比較的大きな装備品である。それらの基本的なエンジニアリングと動作モードにおける複雑さは、手持ち装置への縮小化を拒む。例えば、US2008/0082089 A1 (Jones et al.)は、第１の固体レーザーと第２の固体レーザーを含んだシステムを記載している。それぞれの第１の出力ビームは、第２の出力ビームを作成するように希土類が添加されたゲイン媒体における励起を生成するための第２の装置に供給される。後者は皮膚を治療するのに使われる。US2007/0179481 A1 (Frangineas et al.)は、炭酸ガスレーザーからの複数のパルスで皮膚弛緩症を治療することを模索している。システムは、スキャン装置と切除から結果として出る煙を排気するための真空ポンプに接続された先端を包含するためのハウジングを要求する。
【０００５】
報告された切除手順の多くは、特別な冷却機構を要求する。例えば、US5,810,801は、コラーゲンを損傷するように皺の下の真皮領域を貫通するために放射ビームを向ける。冷却システムがそれから、その下に横たわる表皮の損傷を防止するために起動される。それらの冷却システムはしばしば非常に嵩張る。
【０００６】
最先端技術、特に携帯型機器での別の問題は、十分なエネルギーの線量の電磁放射を放出するためのそれらの実効性にある。US2011/0040358 A1 (Bean et al.)は、傷や疾患を治療するために１３５０−１６００ｎｍの間の目に安全に動作する携帯型装置を記載している１つの解決策を提供している。これは、組織に直接接触する必要がないバッテリー駆動されたシステムである。装置の鍵となる部分は、組織表面ターゲットの僅かに上の焦点にレーザービームが収束されるように構築されたレンズである。
【発明の概要】
【０００７】
皮膚を治療するためのレーザー装置が提供され、それは、
（ｉ）第１の端部と第２の端部をもった手持ち可能なハウジングと、
（ｉｉ）ハウジング内に配置され、出力ビームを放出するレーザー部材と、
（ｉｉｉ）それを通して出力ビームが出るところのウィンドウを取り囲んで規定しているプレートを含んだ、ハウジングの第１の端部において配置されたキャパシタンスセンサーであって、プレートは、各々が共通の平面中におよび共通の平面から柔軟に可動である少なくとも３つのセグメントを有し、セグメントの各々は電極に接続されており、電極は皮膚表面の誘電率を決定するように動作しているものと、
（ｉｖ）測定された誘電率値の入力信号を格納された標準的誘電率値と比較するセンサーと通信している信号および制御格納装置と、を含み、
出力ビームの放出は、少なくとも３つのセグメントの全てが平面中に揃い、格納された標準的誘電率値を感知する時にだけ発射するように起動される。
【０００８】
本発明の更なる特徴、側面および恩恵は、以下の図面の考慮からより容易に明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、発明の一実施形態の前面図である。
【図２】図２は、図１による実施形態の斜視図である。
【図３】図３は、センサーと接続電極に焦点を当てた正面図である。
【図４】図４は、図３に示された電極をもったセンサーの背面図である。
【図５】図５は、その図と垂直に取られた図１の断面図である。
【図６】図６は、図１のハウジングから分離された内部機構の図である。
【図７】図７は、レーザー部材と信号および制御格納装置を取り巻く図６の一部分の半概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ここで我々は、皮膚を治療するための非常にコンパクトな手持ち可能な構成のレーザー装置を開発した。好ましい形式では、装置はコードレスであり、再充電可能なバッテリーを通してパワー需要に応える。
【００１１】
特に目の損傷に対する安全性は、特別なキャパシタンスセンサーによって対処されている。好ましい実施形態のセンサーは、各々が異なる電極に接続された３つのセクションの環状リングである。レーザー部材は、環状リングの全てのセグメントが皮膚に対してしっかりと置かれ、全てが皮膚表面にとって適切な誘電率を記録するまで、発射しない。
【００１２】
図１と２は、この発明の第１の実施形態を明らかにする。レーザー装置は、第１の端部４と反対側の第２の端部６を有する曲線で構成されたハウジング２を特徴とする。ウィンドウ８を規定する開口が、ハウジングの第１の端部の先端１０において形成される。
【００１３】
ハウジングは好ましくは、正弦波またはＳ形状を有する。これは、先端１０がユーザーの顔に対して適切に向き付けられることを許容すると同時に、パワー設定と起動のユーザーによる視認を許容する。ハウジングの長さに沿った縦軸と、交差点におけるウィンドウを通して横切る軸が、１００°と１７０°の間、好ましくは１１０°と１６０°の間、最適には１２０°と１４０°の間、の角度を規定する。
【００１４】
図３と４に最も良く示されるキャパシタンスセンサー５０は、環状プレート１２の形であり、ハウジングの第１の端部において配置される。環状プレート１２がウィンドウ８を取り囲む。プレートは、電磁放射に対して不透明である。電磁放射のあらゆる出力ビームは、環状プレートの空いた中央エリアであるウィンドウ８を通して放出される。直角にある曲げリリーフジョイント５１が、プレートを、プリント回路基板２８と導通する細長いアーム４９に接続する。
【００１５】
環状プレートは、各々が共通の平面中におよび共通の平面から柔軟かつ独立に可動な少なくとも３つのセグメント５４ａ、５４ｂ、５４ｃを有する。セグメントの各々は、電極５２ａ、５２ｂ、５２ｃに接続されている。ダミー接点ワイヤ５３が、参照点としての役目を果たす。セグメントの各々の間には、１から２０ミリのギャップ５６ａ、５６ｂ、５６ｃがある。
【００１６】
電極をリング中に配置することによって、それらは、そこを通して電磁放射が放出されるウィンドウ８の断面と同心円状に留まる。配置は、センサーの表面積を最大化し、ウィンドウ８の周りの可能な限り最も小さな容積の維持を許容する。
【００１７】
キャパシティブセンサーは、それらの間にキャパシタンス場をもった２つの導体を含む。３つの電極の各々と関係する３つのキャパシティブスイッチがある。スイッチの各々は、それが適切な乾いた皮膚接触と相関したキャパシタンスを有するという条件を満たさなければならない。皮膚との部分的な接触だけがある時には、誘電体が不適切であり、レーザーの発射は起こることができない。
【００１８】
２つの制御ボタンが、ハウジングの外側から起動可能である。１つは、装置を装着／パワーオンするように機能するパワー起動ボタン１４である。もう１つは、パワーレベルを制御するように機能するパワー設定ボタン１６である。「ボタン」という用語は、広く解釈されるべきである。第１の実施形態では、ボタンは正方形であるが、それらはその他の実施形態では、丸いかまたはその他の幾何学的な形状のものであっても良い。またそれらのボタンは、ハウジングの表面から内向き／外向きに可動であっても良いが、別の実施形態では、非可動なタッチスクリーン形のスイッチであっても良い。
【００１９】
パワー設定ボタンとの関係で、ハイまたはローパワー１８ａと１８ｂの設定を指し示すための発光ダイオード（ＬＥＤ）１８がある。
【００２０】
図５と６は、レーザー装置の内部機構を明らかにする。再充電可能なバッテリー２０が、後端部６の直ぐ上のハウジングの下方エリア内に設置される。再充電は、再充電可能なバッテリーと導通しているポート２２への外部電源の接続によって達成される。
【００２１】
バッテリーの上には、サポートとしてと、レーザー部材によって発生された熱を散逸するための固体冷媒としての両方の役目を果たすアルミニウムブロック２４がある。装置は、いかなる特別な液体または気体の冷媒システムを必要ともせず特徴ともしない。
【００２２】
電磁放射を生成しているレーザー部材２６は、アルミニウムブロックのアーム上にサポートされている。この実施形態のレーザー部材は、一定の出力パワーで動作して時間に渡る連続波を配送する。それは、インジウム、砒素、ガリウムおよび錫の元素を含んだ固体ダイオードレーザーである。レーザーは、約１３００ｎｍと１６００ｎｍの間、好ましくは１４２０ｎｍと１４７０ｎｍの間、最適にはおよそ１４４０ｎｍ、の波長を有する放射のパルスを作成する。フルエンスは、０．５ジュール／ｃｍ２と５ジュール／ｃｍ２の間、より好ましくは１ジュール／ｃｍ２と３ジュール／ｃｍ２の間、最適には１．３ジュール／ｃｍ２と１．８ジュール／ｃｍ２の間、の範囲であっても良い。レーザー装置から発する電磁放射は、米国食品医薬品局によってクラスＩ／１の本質的に安全な格付けとして分類されている皮膚に対して非切除的なものである。
【００２３】
レーザー部材２６から上流には、アルミニウムブロック２４のアーム上にサポートされたプリント回路基板２８の形の信号および制御格納装置がある。装置の動作は、プリント回路基板によって制御され、パワー切替、放射発射シーケンシング、レーザーパルスの生成、タイミング、シーケンシングおよび皮膚接触情報の処理を含む。後者については、信号および制御格納装置は、測定された誘電率値の入力信号を皮膚の格納された標準的誘電率値と比較するセンサーと通信する。出力ビームの放出は、少なくとも３つのセグメントの全てが平面中に揃い、格納された標準的誘電率値を感知する時にだけ発射するように起動される。
【００２４】
レーザー部材２６とアルミニウムブロック２４の間には、図５において最も良く見られるように、サブマウント３４がある。サブマウントは、レーザー部材と、またプリント回路基板２８からの信号／電流を搬送している柔軟な導電性のコネクター３６を、直接的にサポートする。柔軟な導電性のコネクターは、前端部と後端部３８と４２を特徴とする。前端部と後端部の間のエリア３９は非常に屈曲可能である。曲げは、０°から３６０°までの角度の範囲であっても良い。これは、レーザー部材の主平面とプリント回路基板の主平面の間の様々な角度を許容する。好ましくは、角度は１０°と２５０°の間に保持される。この向きにおける柔軟性は、幾何学的および人間工学的な利点を作り出す。
【００２５】
柔軟なコネクターの前端部は、サブマウントに接合されている。前端部の一部は、レーザー部材２６への電気的接続を完成するいくつかのワイヤ接合のセット４０を特徴とする。柔軟なコネクターの後端部４２は、プリント回路基板との押圧接触を達成するためのスクリュー４６またはその他の留め具部材のための開口４４を特徴とする。スクリューとワッシャーのアッセンブリーは、柔軟なコネクターの大きなエリアをプリント回路基板上のメッキ接点に圧縮する、均等に分散された力を提供する。この配置は、接触抵抗を最小化し、よって電力損失を低下させる。この配置はまた、組み立て、分解および置き換えの容易さを許容する。
【００２６】
コネクターの柔軟性は、システムが、レーザーによって生成された出力ビームの平面中にあるべき回路の通常要求される接続から逃れることを許容する。この発明の一実施形態の柔軟なコネクターは、ポリイミドの層の間に挟まれた銅線のセットで形成されている。
【００２７】
サブマウント３４の下流エリアに形作られているのは、外向きに先細りになっている壁をもった揃え構造４８である。揃え構造は、動きを防止するために柔軟なコネクターの前端部３８を受け取り、レーザー部材が適切に向き付けられていることを確かにする。
【００２８】
まとめると、本発明が、好ましいおよびその他の実施形態として上に記載された。但し、発明は、記載され描写された実施形態に限定はされない。むしろ、発明は、ここに添付された請求項によってのみ限定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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