(57)【要約】【課題】【解決手段】  本発明の装置は、（ａ）同時に皮膚に接触して皮膚の所定パターンを検出するように設計されている先端部をそれぞれに有したプローブのセットを含んでおり、プローブのうち少なくとも１つはパルス式電気信号を送信するように構成されており、プローブのうち少なくとも１つ（前記の送信プローブと同一又は異なるプローブ）は送信された電気信号を受信するように構成されており、本装置はさらに、（ｂ）受信された電気信号を検出する信号検出器と、（ｃ）信号検出器からの少なくとも１つの検出信号から得られた値を、少なくとも１つの設定数値と比較する手段と、（ｄ）検出された信号から得られた値が設定数値とは設定量を超えて異なるときに出力を提供する手段と、を含んでいる。この装置は、様々な皮膚状態の局所治療のため、並びに不都合な発毛を抑制するために強力パルス光線装置を制御するために利用される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
皮膚の存在を検知する装置であって、
（ａ）同時に皮膚に接触して皮膚の所定パターンを検出するように設計されている先端部をそれぞれに有したプローブのセットを含んでおり、前記プローブのうち少なくとも１つはパルス式電気信号を送信するように構成されており、前記プローブのうち少なくとも１つは前記送信された電気信号を受信するように構成されており、本装置はさらに、
（ｂ）前記受信された電気信号を検出する信号検出手段と、
（ｃ）前記信号検出手段からの少なくとも１つの検出信号から得られた値を、少なくとも１つの設定数値と比較する手段と、
（ｄ）前記検出された信号から得られた値が前記設定数値とは設定量を超えて異なるときに出力を提供する手段と、
を含んでいることを特徴とする装置。
【請求項２】
所定パターンはプローブの先端部によって形成される長方形を含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
プローブはそれぞれが２ｍｍから３ｍｍの直径を有する細長いピンを含んでいることを特徴とする請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
プローブ内の少なくともいくつかが電気信号の送信および受信の両方を行うように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
プローブセット内の全てのプローブが電気信号の送信および受信の両方を行うように構成されていることを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項６】
プローブの１つは電気信号を送信するように構成されており、前記プローブの残りは前記電気信号を受信するように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
強力パルス光源と組み合わされていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
出力は強力パルス光源の作動を防止するフィードバック制御を含んでいることを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項９】
強力パルス光源の作動を制御する方法であって、
それぞれが試験面上に所定パターンを形成するように前記試験面に同時に接触する複数の先端部を有したプローブのセットを利用するステップと、
少なくとも１つの前記プローブからパルス電気信号を送信するステップと、
少なくとも１つの前記プローブによって前記信号を受信するステップと、
前記送信されたパルス電気信号を受信するそれぞれの前記プローブと、対応する個別の信号検出器とを接続するステップと、
前記各信号検出器からの検出された信号の値を少なくとも１つの設定数値と比較するステップと、
前記比較された値が設定範囲を外れている場合に、光源の作動を防止または許可する出力を提供するステップと、
を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項２から８のいずれか１項に記載の装置を利用する請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は皮膚の存在を検知する装置に関する。典型的には、本発明は皮膚の存在を検知できないところでは、光線治療器を使用させないための安全装置として利用される装置に関する。本発明は、治療目的及び美容目的の両方において、そのような光線治療器を制御すべく利用するのに適した、皮膚の存在を検知する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
様々なタイプの光線療法が知られている。例えば、様々な皮膚状態の局所治療のため、並びに不都合な発毛を抑制するために強力パルス光線（ＩＰＬ）が利用される。
【０００３】
光線が治療対象の領域に向けられることが重要であり、繊細な部位（例：眼）に向けられたり、皮膚が検知されない部位で使用されたりしないことが大切である。
【０００４】
米国特許願ＵＳ２００４/０１６７５０２Ａ１は対象面から放出される電磁放射線のスペクトルを調べることで人の皮膚の存在を検知する装置及び方法を開示する。そのような装置は皮膚外科治療用の装置において必要とされる光線制御とは別に、複雑な回路と光線の制御とが必要となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
よって本発明の一つの目的は、前記の目的を満たす単純構造の装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴によれば、皮膚の存在を検知する装置が提供される。この装置は、（ａ）同時に皮膚に接触して皮膚の所定パターンを検出するように設計されている先端部を、それぞれに有したプローブのセットであって、これらプローブのうち少なくとも１つはパルス式電気信号を送信するように構成されており（以降“送信プローブ”）、さらに少なくとも１つのプローブは前記の送信された電気信号を受信するように構成されている（以降“受信プローブ”）プローブセットと、（ｂ）受信された電気信号を検出する信号検出手段と、（ｃ）該信号検出手段からの少なくとも１つの検出信号から得られた値を、少なくとも１つの設定数値と比較する手段と、（ｄ）前記の検出された信号から得られた値が前記の設定数値とは設定量を超えて異なるときに出力を提供する手段と、を含んでいる。
【０００７】
受信プローブと送信プローブとは同じプローブであっても別々のプローブであっても構わない。もし受信プローブと送信プローブとが同一であれば、検知装置は静電容量に基づいた測定値（設定電圧に到達するまでの時間、等々）を測定する。この実施形態では、プローブセット内の全てのプローブが送信プローブと受信プローブの両方であることが望ましい。
【０００８】
もし送信プローブと受信プローブとが別々のプローブであるなら、１つのプローブを送信プローブとし、残りのプローブを受信プローブとすることが望ましい。
【０００９】
本発明の１つの好適な実施形態においては、プローブの先端部は１つの支持体に固定される。例えば、それら先端部に長方形のような二次元の型を構成させ、これら全ての先端部が皮膚と接触状態となるように設計される。好適には、この二次元の型は皮膚と接触状態となる放電灯のごとき強力パルス光線装置の開口部の面積よりも多少大きな面積で周囲部を提供する。このような型は典型的には縦が１０ｍｍから１５ｍｍで、横が２０ｍｍから３０ｍｍの長方形である。このような特徴を備えた構成は開口部をプローブによって妨害させない。
【００１０】
好適にはプローブ自体は細長いピンの形態であり、典型的には約２ｍｍから３ｍｍの直径を有するものである。
【００１１】
乾燥皮膚、油性皮膚及びゲルで覆われた皮膚は、導電率特性及び静電容量特性を有しており、それらは全て異なる電気特性を有しているため、許容誤差を与えるために前出の設定数値とは十分に異なる設定量とすることが望ましい。例えば、設定数値が電圧値であれば、設定範囲の最低数値は皮膚に関して知られている最小値以上とすることが望ましい。設定数値が静電容量に関連するものであるなら、設定数値は閾電圧値に到達するまでの経過時間に基づくものであることが望ましい。この経過時間はプローブが接触する皮膚の静電容量により変動する。
【００１２】
本発明の検知装置は、予備設定された入力状態が充足されたとき（すなわち、設定範囲内のパラメータを有した皮膚が検知されたとき）に、強力パルス光線ユニット（装置）を起動させるマイクロプロセッサーの自動判定段階において皮膚の存在の検知のために使用される。
【００１３】
検知装置の好適な利用形態は、測定されたパラメータによって、ゲル状物質が皮膚に塗布されているか否かを自動的に判定させることである。この場合、強力パルス光線の発射はそのようなゲルが塗布された状態の皮膚が検知されたときにのみ許される。
【００１４】
検出値が設定範囲外であるときに提供される出力は典型的には警告である。典型的にはこの警告には可聴信号、可視信号または動作信号（装置の振動又は他の動作）が含まれる。あるいは、出力は、設定範囲を外れた値が検出されたときに強力パルス光源のスイッチを切るように設定されたフィードバック信号でもよい。
【００１５】
本発明の別の特徴によれば、強力パルス光源の作動を制御する方法が提供される。この方法は、それぞれが試験面上に所定パターンを形成するように試験面に同時に接触する複数の先端部を有したプローブのセットを利用するステップと、少なくとも１つのプローブからパルス電気信号を送信するステップと、少なくとも１つのプローブ（前記の送信プローブと同一又は異なるプローブ）によって信号を受信するステップと、送信されたパルス電気信号を受信するそれぞれのプローブと、対応する個別の信号検出器とを接続するステップと、各信号検出器からの検出された信号の値を少なくとも１つの設定数値と比較するステップと、比較された値が設定範囲を外れている場合に、光源の作動を停止または許可する出力を提供するステップと、を含んでいる。
【００１６】
本発明の好適な実施形態を、添付図面を利用しながら例示としてさらに詳細に解説する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施例による検知装置の概略図である。
【図２】本発明の検知装置に使用される４つのプローブの概略図である。
【図３】本発明の第２実施例による検知装置の回路図である。
【図４】本発明の検知装置の好適な利用例を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施例による検知装置に利用される典型的な閾値を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１で示す本発明の第１実施例によれば、約５ＭＨｚの周波数を発生させる送信プローブ２である“アンテナ”に連結されたオシレータ１が利用される。受信プローブ３、４、５は送信プローブ２から送信される信号を受信する。各受信プローブ３、４、５は、ダイオードブリッジ等に対応する整流器６、７、８にそれぞれ接続されている。各整流器からの信号が、マイクロプロセッサー９への入力である複数チャンネルのアナログ/デジタル変換器（ＡＤＣ）に送信される。同様に、オシレータから直接的に得られる信号は、受信信号が送信された信号の振幅で基準化されるようにＡＤＣに提供される。
【００１９】
マイクロプロセッサーに接続されている記憶装置１０は様々な皮膚タイプの導電率及び静電容量値等の基準データを含んでいる。さらに記憶装置１０は異なる条件下である、例えば結合ゲルの存在下又は不在下で、様々な皮膚タイプの基準データをも含む。加えて、記憶装置１０は皮膚タイプと条件とを、その皮膚タイプを治療するために必要とされる強力パルス光線量と相関させた表を含む。よって、マイクロプロセッサー９は、望まれる治療結果を提供しつつ、現実条件下で皮膚が耐え得る投射量を提供することができる。
【００２０】
図２は強力パルス光線を発生させる放電管（図示せず）を含む検知装置の正面図である。この放電管はガラスブロック１１で保護されている。放電管は長方形枠で囲まれた略長方形開口部１２内に存在する。プローブ１３ａから１３ｄはそれぞれ絶縁支持部を備え、それぞれ開口部１２の角近辺の外側に配置されている。
【００２１】
本発明の第２実施例による放電管（図示せず）の放電を制御する例示的な制御回路は図３に図示されており、図２で使用されている参照番号に対応したプローブ１３ａから１３ｄを含む。
【００２２】
図３で示す制御回路１４は、電力レール１６からの入力として、持続時間Ｔの周期パルスの連続列（train）を直接受信する処理ユニット１５を含む。この入力は回路通路１７ａから１７ｄを介した処理ユニット１５への各後続入力のための時間基準フレームを設定するために使用される。それぞれの回路通路１７ａから１７ｄは、電力レール１６から電圧を入力として別々に受領するコンパレータ１８をそれぞれ含む。各コンパレータ１８は、それぞれの入力で電圧が、例えば約３．８Ｖである設定閾値に到達したとき、対応する出力を処理ユニット１５へ発生させるように設計されている。
【００２３】
各コンパレータ１８へ入力された電圧は、それぞれのコンパレータ１８に対して直列に配置されている、典型的にはそれぞれ１００ｋΩである一組の抵抗１９によって統制される。これら４つのプローブ１３ａから１３ｄのそれぞれは、直列抵抗ペア１９の中間に位置する回路通路１７ａから１７ｄにそれぞれ別々に接続されている。図３で示す実施例ではプローブ１３ａから１３ｄは図２に関して上述したように配置され、電気信号を送受信するように構成されている。
【００２４】
各プローブ１３ａから１３ｄの先端部は、はじめは自由空間（空気と接触状態）に置かれているため少量の静電容量を発生させるであろう。従って、電圧パルスの電力レール１６への適用は、それぞれのコンパレータ１８への電圧入力を、時間間隔ｔ１で閾値電圧へと増加させる。プローブ１３ａから１３ｄが全て皮膚と接触しているなら、プローブ１３ａから１３ｄの実効的な静電容量を増加させ、時間間隔ｔ１を増加させる。
【００２５】
利用に際しては、それぞれ約５Ｖで持続時間が１００μ秒までの電圧パルスの周期列（train）が電力レール１６に対して継続的に適用される。電力レール１６上の各電圧パルスの前縁（leading edge）に対応する時間で、それぞれのコンパレータ１８へ入力される電圧は増加し始める。各コンパレータ１８の入力電圧の増加速度は、それぞれのプローブ１３ａから１３ｄが自由空間に存在するか、皮膚と接触状態にあるかによって変動する。接触状態である場合には、各コンパレータ１８へ入力される電圧の増加速度はさらに皮膚の状態により変動し、結合ゲルが皮膚に塗布されているか否かによっても変動する。
【００２６】
プローブ１３ａから１３ｄは皮膚と結合（接触）すると、それぞれのコンパレータ１８の入力電圧は、それらプローブが自由空間に配置されている場合のコンパレータの入力電圧よりもゆっくり増加する。さらに、皮膚への結合ゲルの塗布は、それぞれのコンパレータ１８へ入力される電圧上昇速度をさらに減速させることが確認されている。
【００２７】
処理ユニット１５は、全部のプローブ１３ａから１３ｄが皮膚と接触していると判断したときに放電灯（図示せず）に強力光線パルスを発生させるべく信号を出力するだけである。従って、コンパレータ１８が出力状況を変化させる時間がモニターされ、電力レール１６における選択された電圧パルスの前縁（leading edge）で判定されるが、各コンパレータ１８に対して測定される時間が閾時間値を超過しているときのみ、処理ユニット１５は放電灯（図示せず）の放電を促すであろう。この点で、それぞれのコンパレータ１８は出力状況を変化させる必要がない。もし各コンパレータ１８からの出力が過剰に長い立ち上がり時間のために状況を変化させないなら、その状態は、それぞれのプローブ１３ａから１３ｄが皮膚と接触状態であることを追加的に示す。
【００２８】
従って、電力レール１６への電圧パルスの継続的な適用は、プローブ１３ａから１３ｄが皮膚と接触状態であるか否かの継続的確認を提供し、少なくとも１つのプローブ１３ａから１３ｄが皮膚との接触状態を中止しているなら制御回路１４は放電灯（図示せず）の放電を阻止するであろう。
【００２９】
図４に示す典型的なフロー図は、本発明の第１実施例又は第２実施例による強力パルス光源の作動を制御する方法の手順またはステップを連続的に図示する。
【００３０】
ブロックＡは第１ステップ、すなわちゲルの皮膚への塗布ステップを示している。ブロックＢは第２ステップ、すなわちプローブ２から５または１３ａから１３ｄの皮膚への適用ステップを示している。
【００３１】
ステップＣでパルス式電気信号がプローブ２から５、または１３ａから１３ｄを介して送信され、ステップＤでプローブ２から５、または１３ａから１３ｄそれぞれに関して閾電圧値に到達するまでの時間が測定される。ステップＥでその時間が、記憶された閾値と比較され、ステップＦでその時間が記憶された閾値よりも長いと判断されたとき、処理ユニット１０または１５は制御信号を出力して放電灯（図示せず）を放電させる。逆に、ステップＦでその時間が記憶された閾値より短いと判断された場合には、放電灯（図示せず）の放電は阻止される。
【００３２】
選択された記憶閾値は、適用電圧パルスの周波数にある程度影響される。従って、時間を基準化させることが好ましい。（送信器および受信器の両方であるプローブ１３ａから１３ｄを備えた）本発明の第２実施例による装置を利用して、ゲルを塗布した皮膚の性質によって、基準化された時間値は油性皮膚では約５．１、脱脂された皮膚で約６．３、発汗した皮膚では約６．３、ゲルを塗布した皮膚では７．０以上が測定された。
【００３３】
基準以下では放電を許可しない記憶時間は、例えば約４である前述の値に基づく。この場合、プローブ１３ａから１３ｄがゲルで覆われた皮膚と接触状態にない場合にも放電が許可されるであろう。あるいは、基準以下では放電を許可しない記憶出力時間を約７に設定することもでき、この場合には放電はプローブ１３ａから１３ｄが、ゲルを塗布した皮膚と接触状態にある場合にのみ許可されるであろう。
【００３４】
図５はコンパレータが状況に応じて変化したとき測定された基準化時間の比較を示すグラフであり、棒Ｘはプローブ１３ａから１３ｄが自由空間に配置されているとき、棒Ｙはプローブ１３ａから１３ｄが皮膚と接触しているとき、棒Ｚはプローブがゲルが塗布された皮膚に接触しているときを示している。
【００３５】
基準化時間が第１閾値（棒Ｙ）以下である場合には皮膚が存在しないことを示すものと判断され、第２閾値を超えた場合にはゲルを塗布した皮膚が存在することを示すものと判断される（棒Ｚ）。中間の値は油性皮膚の測定値に対応する。検出値が第１閾値以下である場合、強力パルス光源の不本意な作動を防止するために警告が発信されるか、またはフィードバック信号が提供される。
【００３６】
前述の説明から本発明の装置および方法は、例えばプローブの１以上の先端部が皮膚と接触していない場合に、または例えばそれらが身体のその他の部位（目または粘膜等）に接触している場合に強力パルス光源の不本意な作動を防止することができる。
【図１】
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【図２】
2010524545.tif 000004
【図３】
2010524545.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010524545.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月18日(2009.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
皮膚の存在を検知する装置であって、
（ａ）同時に皮膚に接触して皮膚の所定パターンを検出するように設計されている先端部をそれぞれに有したプローブのセットを含んでおり、前記プローブのうち少なくともいくつかは、
パルス式電気信号を送信、及び前記送信された電気信号を受信の両方をするように構成されており、本装置はさらに、
（ｂ）前記受信された電気信号を検出する信号検出手段と、
（ｃ）前記信号検出手段からの少なくとも１つの検出信号から得られた値を、少なくとも１つの設定数値と比較する手段と、
（ｄ）前記検出された信号から得られた値が前記設定数値とは設定量を超えて異なるときに出力を提供する手段と、
を含んでいることを特徴とする装置。
【請求項２】
所定パターンはプローブの先端部によって形成される長方形を含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
プローブはそれぞれが２ｍｍから３ｍｍの直径を有する細長いピンを含んでいることを特徴とする請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
プローブセット内の全てのプローブが、前記電気信号の送信および受信の両方を行うように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
強力パルス光源と組み合わされていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
出力は強力パルス光源の作動を防止するフィードバック制御を含んでいることを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項７】
強力パルス光源の作動を制御する方法であって、
それぞれが試験面上に所定パターンを形成するように前記試験面に同時に接触する複数の先端部を有したプローブのセットを利用するステップと、
少なくとも１つの前記プローブからパルス電気信号を送信するステップと、
少なくとも１つの前記プローブによって前記信号を受信するステップと、
前記送信されたパルス電気信号を受信するそれぞれの前記プローブと、対応する個別の信号検出器とを接続するステップと、
前記各信号検出器からの検出された信号の値を少なくとも１つの設定数値と比較するステップと、
前記比較された値が設定範囲を外れている場合に、光源の作動を防止または許可する出力を提供するステップと、
を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか１項に記載の装置を利用する請求項７記載の方法。
【国際調査報告】
2010524545.tif 000008
2010524545.tif 000009