(57)【要約】レーザポレーター（１０）に取り外し可能に接続されるように構成される第１部分（８ｒ）と、そして開口（８ｘ）を画定し、かつ組織（１）のうち、レーザ治療が施される部分（１ａ）を少なくとも変形させるように構成される組織付勢要素（８ａ）を含む第２部分（８ｈ）と、を備えるチップ（８）。
2010507425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザポレーター（１０）に取り外し可能な状態で接続されるように構成される第１部分（８ｒ）と、開口（８ｘ）を画定し、かつ組織のうち、レーザ治療が施される部分を少なくとも変形させるように構成される組織付勢要素（８ａ）を含む第２部分（８ｈ）と、を備えるチップ（８）。
【請求項２】
前記開口（８ｘ）はレーザビームの通路を画定し、前記組織付勢要素（８ａ）は少なくとも部分的に通路内に突出するように構成される、請求項１に記載のチップ。
【請求項３】
前記チップは前記レーザビーム（４）の光路を有し、前記組織付勢要素（８ａ）は前記光路内に突出している、請求項１又は２に記載のチップ。
【請求項４】
前記組織付勢要素（８ａ）は、変形した組織とレーザポレーター（１０）のレーザステアリングミラー（８ｆ）との間の平均距離がほぼ同じになるように構成され、前記組織付勢要素（８ａ）は詳細には、球面形状を有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のチップ。
【請求項５】
前記平均距離はレーザビームの前記集束距離である、請求項４に記載のチップ。
【請求項６】
前記組織付勢要素（８ａ）は、前記組織を凹状に変形させる、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のチップ。
【請求項７】
前記組織付勢要素（８ａ）は、前記組織を凸状に変形させる、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のチップ。
【請求項８】
前記組織付勢要素（８ａ）は、前記組織を平板状に変形させる、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のチップ。
【請求項９】
前記組織付勢要素（８ａ）は異なる曲率を有する、請求項７又は８のいずれか一項に記載のチップ。
【請求項１０】
前記組織付勢要素（８ａ）は、ワイヤフレーム、中央突出要素、蜂の巣構造、メッシュ構造、及び螺旋型構造から成るグループから選択される形態を有する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のチップ。
【請求項１１】
前記チップは吸引開口（８ｊ）を有する、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のチップ。
【請求項１２】
チューブ状部材（８ｎ）の内側表面に配置される複数の吸引開口（８ｊ）を有する、請求項１記載のチップ。
【請求項１３】
フィルター（２０）が前記吸引開口（８ｊ）の手前に配置される、請求項１１又は１２に記載のチップ。
【請求項１４】
少なくとも一つの回収要素（８ｚ）が前記第１部分（８ｒ）と前記第２部分（８ｈ）との間に配置される、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のチップ。
【請求項１５】
前記回収要素（８ｚ）は前記チップの内部空間に突出している、請求項１４に記載のチップ。
【請求項１６】
前記組織付勢要素（８ａ）の少なくとも一部分は、矩形以外の形状を有する、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のチップ。
【請求項１７】
前記組織付勢要素（８ａ）は、三角形または扇型の断面形状を有する、請求項に１６記載のチップ。
【請求項１８】
レーザビーム（４）が通過する第１キャビティから分離される第２キャビティ（８ｙ）を備え、前記第１及び第２キャビティは互いに流体接続される、請求項１乃至１７のいずれか一項に記載のチップ。
【請求項１９】
前記開口（８ｘ）の直径は１０ｍｍ〜４０ｍｍである、請求項１乃至１８のいずれか一項に記載のチップ。
【請求項２０】
保護ガラス（８ｉ）が前記第１部分（８ｒ）と前記第２部分（８ｈ）との間に配置される、請求項１乃至１９のいずれか一項に記載のチップ。
【請求項２１】
例えば、Ｆ−Ｔｈｅｔａレンズのような光路補正素子（８ｉ）が前記第１部分（８ｒ）と前記第２部分（８ｈ）との間に配置される、請求項１乃至２０のいずれか一項に記載のチップ。
【請求項２２】
センサ（８ｈ）及びマーカー（８ｇ）の少なくとも１つを備える、請求項１乃至２１のいずれか一項に記載のチップ。
【請求項２３】
請求項１乃至２２のいずれか一項に記載のチップ（８）を取り外し可能な状態で接続するように適合させた、レーザポレーター（１０）。
【請求項２４】
流体導管（８ｅ）を含み、前記流体導管（８ｅ）は、接続されるチップ（８）の吸引開口（８ｊ）に隣接して配置される第１端部（１０ｇ）と、吸引装置、詳細にはベンチレータ（１０ｆ）に接続される第２端部（１０ｈ）とを備える、請求項２３に記載のレーザポレーター。
【請求項２５】
前記組織付勢要素（８ａ）の位置、形状、種類、及び使用のうちの少なくとも一つを検出するセンサ（１１ｂ）を備える、請求項２３又は２４に記載のレーザポレーター。
【請求項２６】
前記組織付勢要素（８ａ）の幾何学構造のデータを保存するメモリ（１２）を備える、請求項２３又は２５に記載のレーザポレーター。
【請求項２７】
レーザビーム（４）を前記組織付勢要素（８ａ）の特徴に基づいて偏向させる制御装置（１１）を備える、請求項２３乃至２６に記載のレーザポレーター。
【請求項２８】
前記制御装置（１１）はレーザビーム（４）を、レーザビーム（４）が前記組織付勢要素（８ａ）に衝突することがないように偏向させ、且つ作動させる、請求項２７記載のレーザポレーター。
【請求項２９】
請求項１乃至２２記載のいずれか一項に記載の複数のチップを備え、かつ請求項２３乃至２８記載のいずれか一項に記載のレーザポレーター（１０）を備えるキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザポレーターに取り外し可能に接続されて、生体組織、特に皮膚の穿孔を容易にするように構成されるチップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
国際公開ＷＯ  ０３／０４７４４９  Ａ１号明細書には、レーザポレーターに取り外し可能に接続されるように構成されるチップが開示されている。このチップの目的は、レーザポレーターを残渣から保護することにある。残渣は、レーザポレーターがレーザパルスを皮膚に照射するときに発生し得る。レーザポレーターだけでなく、開示されるチップの不具合は、これらの要素が、単一のアブレーション領域を皮膚に形成する機能を備えるシングルショットレーザシステムまたはシングルパルスレーザシステムにしか適していないことである。従って、複数の孔を、レーザポレーターを１回適用するだけで形成するということができない。更に、形成される孔の形状を再現することもできない。
【０００３】
非常に多くの疾患及び症状では、皮膚が直接的に、または間接的に関わっており、そして疾患及び症状のほとんどは、外因性の刺激に対する免疫反応に関連するか、または免疫反応によって生じる。免疫反応は普通、ほとんどの症例において望ましい（例えば、感染症を防止するために）が、自己免疫反応または同種免疫反応は通常、有害である（例えば、皮膚移植において）。多くの皮膚疾患及び症状の治療は多くの場合、病原体または刺激（例えば、怪我または感染）に対して局部的に、かつ局所的に行なわれる。しかしながら、他の種々の皮膚疾患及び症状は、外観的に広範囲に広がり、そして局所因子または刺激（例えば、アレルギー誘発物質、放射線などに曝される）による結果として現われ、更に或る場合には、重篤な全身症状（例えば、組織不適合性）とさえなる恐れがある。
【０００４】
局所的治療は比較的簡単かつ効果的に行なわれることが多いが、比較的広い領域に現われるか、または全身的要素を有する疾患及び症状の治療は、極めて一層困難になる。概念的には、次の選択肢を利用することができる。
【０００５】
まず、薬剤を比較的広い領域に塗る（例えば、局所軟膏を塗る）ことができるが、所望の効能は、皮膚が５００ダルトンを超える分子量を有するほとんどの化合物の浸透を阻止するので、得られない場合が多い。薬剤が比較的小さい分子である場合でも、親水性薬剤は通常、効果的に行き渡るということがない。化学的アプローチ（例えば、リポソーム担体及び他の脂肪親和性担体にカプセル化することによるマイクロ／ナノベシクル投与、アゾン、アルファヒドロキシ酸のような浸透促進剤など）及び機械的アプローチ（テープ剥離による角質層の部分剥離、皮膚剥離など）を含む幾つかの方法が開発されて、これらの問題のうちの少なくとも幾つかの問題を回避している。残念なことに、ほとんどの機械的アプローチは、広い領域を治療することになる場合に問題になるか、または実用的ではなく、そして多くの化学的アプローチは、常に良好に許容される訳ではないか、または多くの化学的アプローチでは、調剤が難しい。更に、局所的に投与される用量は多くの場合、所望の効能を得るために十分に増量されるということがない。
【０００６】
幾つかの試みが、高用量の薬剤の経皮投与を、患者の皮膚から出血を伴うことがないように穿孔するレーザを用いて改善するために成されてもいる。このような穿孔は通常、角質層または角質層及び表皮の両方を貫通する。これにより、皮膚を通しての薬剤投与が可能になる。欧州特許第１１３３９５３  Ａ１号明細書に記載されているようなレーザの一つの例では、幅が最大で０．５ｍｍであり、かつ長さが最大で２．５ｍｍである一つのスリット状の穿孔が形成されている。残念なことに、このような穿孔を通しての薬剤注入速度は遅い。この穿孔は更に、不所望の皮膚反応を誘発し、そして皮膚の穿孔によって疼痛を伴なう場合が多い。穿孔すると、引き続き薬剤を塗って孔埋めする必要がある。しかしながら、薬剤をこのように塗ると、多くの場合、薬剤用量が一定にならず、用法が不便になり、そして或る場合には感染を招くことさえある。
【０００７】
従って、薬剤を皮膚に注入する非常に多くの方法、または薬剤を皮膚を通してヒトの体の血液循環系に注入する方法がこの技術分野において公知になっているが、これらの方法の全て、またはほとんど全てが、一つ以上の不具合を示す。更に、薬剤を生体組織を通して、特に皮膚を通して注入する非常に多くの方法がこの技術分野において公知になっているが、これらの方法の全て、またはほとんど全てが、一つ以上の不具合を示す。従って、皮膚関連症状を治療し、そして種々の疾患及び症状を治療するための、皮膚、生体組織、及びヒトの体への薬剤投与を改善した改良型装置、組成、及び方法が依然として必要になる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者らは遂に、薬剤を生体組織に、特に皮膚領域に、比較的高い濃度で、特に所定の幾何学構造を持つ複数の微細孔を形成することにより安全かつ効果的に注入することができることを見出した。更に好ましくは、これらの孔は、流路を皮膚の角質層に形成して表皮への、更に好ましくは表皮及び真皮への薬剤の送達を可能にするために十分な深さを持つことになる。
【０００９】
本発明の目的は、レーザ発光素子によって形成される複数の微細孔の品質を向上させることにある。
この問題は、レーザポレーターに取り外し可能に接続されるように構成され、かつ請求項１記載の特徴を備えるチップにより解決される。請求項２乃至２２には、更に別の有利なチップが開示される。当該問題はまた、請求項２３記載の特徴を備えるレーザポレーターにより解決される。請求項２４乃至２８には、更に別の有利なレーザポレーターが開示される。当該問題はまた、レーザ発光素子及びチップを備え、かつ請求項２９記載の特徴を備えるキットにより解決される。
【００１０】
当該問題は詳細には、レーザポレーターに取り外し可能に接続されるように構成される第１部分と、そして例えば、皮膚のような組織のうち、チップの開口部の内部に位置し、かつレーザ治療が施される部分を少なくとも変形させるように構成される組織付勢要素を含む第２部分と、を備えるチップにより解決される。
【００１１】
本発明によるチップの一つの利点は、当該チップによって、再現可能な照射強度が組織の上で保証されることである。最先端として知られるチップは、圧力を、組織の上に載置される装置及びチップに加える場合に、皮膚に作用して、皮膚をレーザ光源の方向に上に反らせるので、組織に衝突するレーザビームの強度が変化してしまう。これにより、再現不能な孔が生じるが、例えばこれは、レーザの集束範囲が組織が位置する領域に含まれないので、幾つかの孔が形成されない、そして／または幾つかの孔が再現可能ではない形状を持つように形成されるという現象が発生するからである。この現象は、本発明によるチップによって回避される。
【００１２】
レーザポレーターとも呼ばれるレーザ発光素子はチップ、好ましくは使い捨てチップを備え、このチップを通って、レーザビームが、例えば皮膚のような生体組織に放出される。本発明によるチップは組織付勢要素を含み、組織付勢要素は、チップに接触すると、治療対象の組織を押して所定の幾何学構造にするので、組織付勢要素の下の組織は明確な幾何学構造を持つようになる。
【００１３】
最も典型的には、所定の幾何学構造によって、ビームを皮膚の上に誘導するレーザミラーと、治療されることになる皮膚との間の平均距離がほぼ同じになる状態が確保される。別の観点から眺めると、組織付勢要素で皮膚を変形させることにより、治療されることになる皮膚がレーザビームの集束点に、治療されることになる領域全体を通じて位置するようになる。従って、皮膚または他の生体組織は、衝突するレーザビームに対して所定の位置に位置することになる。このような組織付勢によって、既知の、そして／または均一なパラメータを持つレーザビームを生体組織に一貫した条件で当てることができる。
【００１４】
最も好ましくは、ほとんどの微細孔の寸法は、これらの孔によって、薬剤をヒトの体内に投与することができるように決定される。出血を回避するために、微細孔は、これらの孔が（毛細）血管と交差することがないように配置される。更に別の微細孔幾何学構造に関して、本発明の主題事項による微細孔の側壁は必ずしも真っ直ぐである必要はないことを理解されたい。実際、微細孔の壁の幾何学構造は、薬剤送達に重要となる少なくとも２つの要素に大きく影響することになることを特に理解されたい。とりわけ、内側表面全体は、孔直径及び／又は孔深さを大きくすることにより容易に変更することができる。追加される形か、または別の構成として、壁角度を直角（角質層の平均的な表面に対して）からずらすこともでき、従って、孔の内側表面全体が大きくなり、かつ薬剤の送達が可能な領域が増大する。更に大きな増大を、孔の側壁を階段状にすることによりもたらすことができる。次に、微細孔で治癒過程／自然な皮膚再生過程が進むと、微細孔の幾何学構造によって、微細孔側壁に跨って行なわれる薬剤の送達に要する時間が決定されることにもなる。好ましくは、ポレーターによって以下に説明されるように形成される微細孔によって、光アブレーション及び／又は孔のサイズが比較的小さいことに起因して起こり得る瘢痕が生じることがない。
【００１５】
レーザポレーターのレーザを、孔が形成されている間にｑスイッチモードまたは短パルスモードで、かつレーザ照射によって吹き飛ばし現象が凝固を伴なうことなく生じるようなパルス幅及びエネルギーで作動させることが極めて好ましい。従って、光アブレーション及び／又は光切断が特に好ましい。このような照射によって通常、組織が、熱損傷の発生が無視できる程度に蒸発することになる。例えば、照射強度の適切な範囲は、少なくとも１０４Ｗ／ｃｍ２、更に好ましくは少なくとも１０５Ｗ／ｃｍ、それよりも更に好ましくは１０５Ｗ／ｃｍ２〜１０９Ｗ／ｃｍ２、そして最も好ましくは１０５Ｗ／ｃｍ２〜１０１２Ｗ／ｃｍ２であり、この場合、約０．０１Ｊ／ｃｍ２〜１０００Ｊ／ｃｍ２の、そして更に代表的な値として約０．１Ｊ／ｃｍ２〜１００Ｊ／ｃｍ２のエネルギー密度を用いる。その結果、レーザパルス幅／組織照射時間は、１ｍｓ未満が好ましく、１００μｓ未満が更に好ましく、１００μｓ〜１０ｎｓがそれよりも更に好ましく、そして１００μｓ〜０．１ｐｓが最も好ましい。このようなパラメータを実現するためのレーザのサイズ決定及び動作はこの技術分野では深く理解されているので、レーザ及び制御システムの多くは市販されている。その結果、そして別の観点から眺めて、特に適切な動作パラメータが、組織損傷を最小限に抑えることと、所望の効果を最大限にすることとのバランスがとれるように選択されることを理解されたい。
【００１６】
本発明によるチップによって、レーザビームまたはレーザパルスを組織に再現可能に照射する、特に再現可能な強度で照射することができる。これにより、機能性微細孔の形成が可能になる。例えば、更に、図１６の左側の孔２に例示的に示されるように、孔の壁Ａを、最も代表的には孔の底部３ｅを少なくとも部分的に凝固させることが望ましい。左側の孔２がまず、皮膚１の中に垂直方向に、ｑスイッチモードまたは短パルスレーザモードを使用して形成されて、熱損傷を小さくしている。角質層１ａ，表皮層１ｂ、及び真皮層１ｃが示されている。好ましくは、レーザを数回、同じ孔２に当てることにより、孔２の下側端３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄがレーザパルスを印加するたびに深くなる。次に、形成された孔２の底部３ｅを、レーザを自由継続モードで使用する（同じレーザを、１００〜１０００μｓのパルス幅で使用する）か、または凝固させるために効果的な波長及びフルエンスの別のレーザを使用して凝固させる。従って、レーザ照射では、孔２が、レーザをスイッチモードで使用して光アブレーション条件及び／又は光切断条件で動作させることにより形成され、そして一つ以上のレーザパルスが非常に長い期間に亘って印加されるプロトコルを用いることもできる。例えば、孔２の底部３ｅ（及び／又は必要に応じて側壁Ａ）を、ｑスイッチモード以外のモードか、または短パルス「自由継続」モードの同じレーザで、または第２レーザで、または第２波長を持つ同じレーザで、或いは第２波長を持つ第２レーザで照射することにより、少なくとも部分的に凝固させることができる。例えば、孔２の底部３ｅが密閉される現象に起因して、表皮層１ｂへの拡散Ｂは、例えば孔の壁Ａを通してしか行なうことができない。これにより、全身循環系への薬剤の注入が皮層内において遅くなる。更に、孔２を部分的にこのように密閉することにより、水平方向の（すなわち、皮膚の表面に平行な）薬剤送達が可能になり、この薬剤送達によって、注入速度を少なくともかなりの期間に亘って遅くすることができる。勿論、そのうちに、凝固した組織が修復され、そして薬剤の注入が速くなる。当業者であれば、凝固を可能にするための適切な照射時間を容易に求めることができ、そして適切なパルス幅を約１０μｓ〜約１０００μｓの範囲、更に好ましくは約１００μｓ〜約５００μｓの範囲とすることが一般的に想到される。
【００１７】
本発明の主題事項の更に別の態様では、図１６の右側に示すような複数の孔２を、孔の壁Ａを凝固させることなく形成することが望ましく、そして孔２を再現可能な形状に形成することが望ましい。右側の孔２によって、皮層内における全身循環系への薬剤の直接的な注入、好ましくは速い注入が可能になる。
【００１８】
従って、同じ領域の微細孔を通しての薬剤の複数個所での塗布を、美容上、かつ生理的に望ましい環境を維持しながら行なうことができる。本明細書において示される適用形態では、隣接する組織の生存性及び構造が維持されるので、考案された方法は、大領域への薬剤の投与にも適する。更に、考案された方法、組成、及び装置を使用することにより、大量の薬剤を患者に注入することができることを特に理解されたい。更に、薬剤注入動力学及び機構を、孔の幾何学構造を制御することにより制御することができるので、薬剤注入を個体に合わせて行なうことにより、患者の異なる皮膚位置だけでなく、種々の患者間で異なる皮膚の種類に合わせることができる。同様に、薬剤注入動力学及び機構を特定の薬剤に合わせて調整することができる（例えば、速効性薬剤をゆっくり注入する、不安定薬剤を速く、かつ大量に注入するなど）。本発明によるチップに適する特に好適なポレーター、例示的な方法、及び構成が、次のシリアル番号が付された出願人の同時係属中の特許出願の中に提供され、これらの特許出願の全てが本明細書において参照により本明細書に組み込まれる。
【００１９】
生体膜を穿孔して孔を形成するマイクロポレーターは、例えば「レーザマイクロポレーター、及びレーザマイクロポレーターを動作させる方法」と題する同じ出願人によるＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２００６／０６１６３９号明細書に開示されているレーザマイクロポレーターと同じように構成することができる。
【００２０】
生体膜は、例えば「浸透表面を形成する方法」と題する同じ出願人によるＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２００５／０５１７０３号明細書に開示されている方法に従って穿孔することができる。
【００２１】
生体膜を穿孔するマイクロポレーター、及び一体型浸透剤注入システムは、例えば「生体膜を穿孔するマイクロポレーター、及び一体型浸透剤注入システム」と題する同じ出願人によるＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２００５／０５１７０２号明細書に開示されているマイクロポレーターと同じように構成することができる。
【００２２】
浸透剤を膜を貫通して注入するシステム、及び浸透剤を注入する方法は、例えば「浸透剤を膜を貫通して注入するシステム、及び浸透剤を注入する方法」と題する同じ出願人によるＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２００６／０５０５７４号明細書に開示されているシステムと同じように構成することができる。
【００２３】
薬剤を投与する経皮投与システム、及び薬剤を投与する方法は、例えば「経皮投与システム、及び不妊症を治療する方法」と題する同じ出願人によるＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２００６／０６７１５９号明細書に開示されているシステムと同じように構成することができる。
【００２４】
従って、一つの好適な態様では、発明者らは、皮膚のような生体組織を穿孔して、例えば皮膚関連疾患または障害を治療するチップ及びレーザポレーターを考案し、この場合、穿孔皮膚領域が形成され、かつ当該領域が複数の孔を含む。最も代表的には、当該領域は１ｃｍ２以上、更に代表的な値として１０ｃｍ２以上、それよりも更に代表的な値として２５ｃｍ２以上、または１００ｃｍ２以上の面積である。孔の個数は大幅に変えることができ、そして適切な個数は、約１０〜１００，０００の範囲の個数を含む。しかしながら、大きな領域を治療する場合には特に、もっと多い個数だけ設ける構成も想到される。従って、１ｃｍ２当たりの孔の個数は通常、約１〜１０、更に代表的な値として１０〜１００、または１００〜１０００の範囲で変えることができ、そして非常に稀な場合では、これらの値よりもずっと多い個数の範囲で変えることができる。同様に、皮膚における孔のパターンを変えることもでき、そして等方的な分布が普通は好ましい。しかしながら、解剖学的に、そして／または生理的に推奨される異方的な分布も想到される。例えば、薬剤が比較的ゆっくり拡散する領域（例えば、線維組織、厚い表皮、厚い角質層など）は、多い個数の孔を有することができるのに対し、他の領域は少ない個数の孔を有することができる。同様に、病巣領域では孔を病巣に集中させることができ、そして病巣領域の周辺では、孔の個数を少なくすることができる。同様に、高用量か、または大量の薬剤を必要とする領域は、低用量を必要とする領域よりも高い孔密度を持つことができる。別の好適な態様では、発明者らは、皮膚のような生体組織を穿孔して、例えば大量の薬剤を、例えば１ｃｍ２未満の小領域の内部に注入するチップ及びレーザポレーターを考案している。
【００２５】
概括すると、複数の孔のうちの少なくとも幾つかの孔が、薬剤によって少なくとも部分的に変わる所定の幾何学構造を有することが好ましい。更に、所定の幾何学構造によって、孔の内側表面積、孔が再び閉じるまでの時間、及び／又は孔の深さ（すなわち、薬剤と接触させる表皮層または真皮層）を制御することが好ましい。従って、薬剤（または、複数の薬剤）が穿孔皮膚領域に注入され、この注入は、１回だけ、繰り返すか、または継続的に（例えば、閉塞が生じている状態では）行なうことができる。非常に多くの別の波長が適すると考えられるが、レーザアブレーションに特に好ましい波長は、少なくとも２５００ｎｍ、最も好ましくは約２９５０ｎｍである。
【００２６】
以下の図及び説明は、当業者が本明細書において考案されるチップを作製し、そして使用するための十分な指針となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】レーザ作動マイクロポレーターに適するチップの例示的な長さ方向断面を示す。
【図２】チップの例示的な表面を示す。
【図３】例示的なチップの透視図を示す。
【図４】（Ｂ−Ｂ）に沿ったチップの別の実施形態の長さ方向断面を示す。
【図５】図４のチップの（Ａ−Ａ）に沿った断面を示す。
【図６】（Ｂ−Ｂ）に沿ったチップの更に別の実施形態の長さ方向断面を示す。
【図７】図６のチップの（Ａ−Ａ）に沿った断面を示す。
【図８】（Ｂ−Ｂ）に沿ったチップの更に別の実施形態の長さ方向断面を示す。
【図９】図８のチップの（Ａ−Ａ）に沿った断面を示す。
【図１０】別のチップの長さ方向断面の前方端を示す。
【図１１】更に別のチップの組織付勢要素８ａの正面図を示す。
【図１２】図１１による組織付勢要素８ａの透視図を示す。
【図１３】更に別のチップの組織付勢要素８ａの正面図を示す。
【図１４】更に別のチップの組織付勢要素８ａの正面図を示す。
【図１５】図１１の要素の交差部分を詳細に示す。
【図１６】レーザ穿孔皮膚の２つの孔の模式断面を示す。
【図１７】レーザポレーターを示す。
【図１８ａ】マイクロポレーションがアレイ状に施された皮膚の平面図を示す。
【図１８ｂ】マイクロポレーションがアレイ状に行なわれた状態の皮膚の平面図を示す。
【図１９】チップの更に別の２つの実施形態の長さ方向断面を示す。
【図２０】チップの更に別の２つの実施形態の長さ方向断面を示す。
【図２１】組織付勢要素の細部構造を示す。
【図２２】組織付勢要素の細部構造を示す。
【図２３】図１９によるチップの正面図を示す。
【図２４】チップが接続された状態のレーザポレーターを示す。
【図２５】チップが接続された状態の別のレーザポレーターを示す。
【図２６】矩形チップの上面図を示す。
【図２７】図２６の矩形チップの長さ方向断面を示す。
【図２８】チップの正面図を示す。
【図２９】図２８によるチップの長さ方向断面を示す。
【図３０】皮膚に押圧載置される種々のチップの長さ方向断面を示す。
【図３１】皮膚に押圧載置される種々のチップの長さ方向断面を示す。
【図３２】皮膚に押圧載置される種々のチップの長さ方向断面を示す。
【図３３】皮膚に押圧載置される種々のチップの長さ方向断面を示す。
【図３４】指に押圧載置される種々のチップの長さ方向断面を示す。
【図３５ａ】能動的に制御される中空部材１０ｉが異なる位置に在る様子を示す。
【図３５ｂ】能動的に制御される中空部材１０ｉが異なる位置に在る様子を示す。
【図３５ｃ】能動的に制御される中空部材１０ｉが異なる位置に在る様子を示す。
【図３５ｄ】能動的に制御される中空部材１０ｉが異なる位置に在る様子を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
例を通してのみ、本発明の実施形態が添付の図面を参照しながら説明される。
図１は、レーザポレーター１０のレーザハウジング９に接続されるチップ８を示し、チップ８はアブレーション部位の近位に配置される。レーザポレーター１０は、レーザビーム４，４ａを種々の方向に皮膚または生体組織１に向かって偏向させる少なくとも一つのスイベル搭載偏向ミラー８ｆを備える。チップ８は、例えばチューブ状部材として配設され、チューブ状部材は、レーザポレーター１０に取り外し可能に接続されるように構成される第１部分８ｒを含み、そして開口８ｘを画定する第２部分８ｈを含み、更に組織１のうち、レーザ治療が施される部分１ａを少なくとも変形させるように構成される組織付勢要素８ａを含む。レーザ発光素子用チップ８は、レーザビーム４用の光路を有し、レーザビーム４はチップ８に第１部分８ｒの位置で入射し、そしてチップ８から組織付勢要素８ａの位置で出射する。開口８ｘの直径は、１０ｍｍ〜４０ｍｍであることが好ましい。レーザビーム４の直径は、１００μｍ〜１ｍｍであることが好ましく、これは、開口８ｘの直径よりもずっと短いことを意味するので、レーザポレーター１０は、複数の個別孔２を、開口８ｘによって包囲される組織１の内部に、レーザビーム４，４ａを図１に示されるように、開口の大きさに応じて偏向させることにより形成することができる。例えば、図１８ａ及び１８ｂは、皮膚１に形成される孔２の２つの幾何学的配置を示しており、これらの孔の形成は、チップ８を図１に示すように皮膚１の上に載置することにより、そしてレーザポレーター１０を作動させて、複数の個別孔を、レーザビームを作動させ、そして偏向ミラー８ｆで偏向させることにより形成することにより行なわれる。
【００２９】
チップ８は、円筒形壁８ｎ及び保護ガラス８ｉを有する容器を構成することが好ましい。この容器には、アブレーションされた組織、及びアブレーションによって放出された他の物質が回収される。チップ８は、チップ８をレーザポレーター１０のハウジング９に対して容易に取り付け、そして取り外すことができるような形状に形成されることが好ましい。
【００３０】
保護ガラス８ｉは、レーザビーム４を少なくとも部分的に透過する媒質であり、かつガラス、ポリカーボネート、またはレーザビーム４を少なくとも部分的に透過する別の媒質により作製することができる。保護ガラス８ｉではなく、例えばＦ−Ｔｈｅｔａレンズのような光路補正素子を配置することができる。光路補正素子は、走査型ミラー８ｆと連動させて使用することにより、レーザビーム４の同様のパターンが皮膚１に、走査型ミラー８ｆの偏向に関係なく、かつ組織をレーザ開口の方向に上に反らせる（例えば、足指の爪のように）か、またはレーザ開口を組織に向かって上に反らせるかに関係なく形成されるので有利である。別の実施形態では、光路補正素子だけでなく組織付勢要素８ａを含むチップ８を使用することにより、レーザビーム４の所望の形状及び位置を確保して、レーザビームを皮膚１の表面１ａに衝突させることができる。
【００３１】
チップ８は組織付勢要素８ａを含み、この組織付勢要素８ａで、皮膚１のうち、チップ８の開口部の内部に位置する、すなわち開口８ｘ、またはレーザビーム４の光路のそれぞれの内部に位置する部分を付勢して当該部分を、ライン１ａで示すように所定形状にする（例えば、下向きに付勢して椀状を形成する）。好ましくは、組織付勢要素８ａによって、凹形が、特に偏向ミラー８ｆのポイントＲに曲率中心を有する球形が形成され、ポイントＲはレーザビーム４の反射ポイントである。従って、組織付勢要素８ａによって、レーザビーム４は、偏向ミラー８ｆと皮膚１の表面１ａとの間の長さにほぼ等しい長さを有することができ、これによって今度は、孔の高度に再現可能な幾何学構造を皮膚内に形成することができる。最も好ましくは、組織付勢要素８ａは開口８ｘまたはレーザビーム４の光路のそれぞれから、例えば図１９及び２０に示すように突出し、これは、組織付勢要素８ａの少なくとも一部分が、レーザビーム４の光路の内部に配置され、従って当該部分に、レーザビーム４が衝突することができることを意味する。一つの好適な実施形態では、レーザポレーター１０は、レーザビーム４を作動させ、そして偏向させることにより、レーザビーム４が組織付勢要素８ａに衝突することがないが、組織付勢要素８ａによって画定される介在空間の組織付勢要素８ａを、例えば図５に示されるように通り抜ける。
【００３２】
チップ８は更に、電気コンタクト要素８ｏ，８ｑを含むことができ、これらの電気コンタクト要素は、ワイヤ８ｐのような電気導体に電気的に接続される。コンタクト要素８ｑはレーザ装置９のコンタクト要素９ａに接続される。この配置によって、皮膚の種々の生理学的パラメータ（例えば、コンタクト要素８ｏの間の皮膚１のインピーダンス）の測定が可能になる。最も好ましくは、これらのコンタクトをロック機構において使用することにより、確実にチップ８を皮膚の上に、レーザ光源を作動させる前に正しく位置させることもできる。チップ８は更に、センサを含む、例えば皮膚の湿気、温度、またはｐＨを測定するセンサを含むことができる。レーザビームが正しく扱われない場合には、レーザビーム４によって損傷を与える可能性があるので、レーザビーム４を、チップ８が皮膚の上に載置されるときにのみ作動させることが重要である。従って、図２及び図３に示すように、使い捨てチップ８は、チップ８を１回しか使用することができないようにする安全機構８ｓを含むことができる。安全機構８ｓは、嵌合コンタクトをレーザハウジング８ｌ内に有する２つのコンタクト要素８ｔ，８ｕと、そして電流を印加した後に蒸発するか、または機械的に破壊されるか、或いは再書き込み可能な電子素子（例えば、マイクロチップ）であるフューズ素子８ｖと、を含むことができる。穿孔が終了した後、フューズ素子の焼き切りのような変化を安全機構８ｓに加える。安全機構８ｓの状態は、レーザポレーター１０によって、チップ８を１回しか使用することができないように制御される。レーザポレーターによって、同じチップを２回使用するということができないので、これによって、使用済みチップを２番目の人が再び使用するということができないことが保証される。これにより更に、汚染される可能性があり、かつ１番目の人の組織の穿孔に使用されたチップを２番目の人が使用することができないことが保証される。
【００３３】
図４に示すチップ８の組織付勢要素８ａはメッシュであり、メッシュは、金属、金属合金、ポリマー、ガラス、樹脂、及びこれらの材料の全ての合理的な複合材料を含む非常に多くの材料により作製することができる。図５に示す例示的な断面（Ａ−Ａ）から、ワイヤ群または棒状部材群が離間配置されて、レーザビーム４が皮膚表面１ａを照射することができる介在空間が残されることが分かる。別の実施形態では、図６に示すチップ８の例示的な組織付勢要素８ａは、４つの突出ピン８ａを含む。図７に示す断面（Ａ−Ａ）から、４つの突出ピン８ａによって介在空間が突出ピン８ａの間にだけでなく、中心にも残されることが分かる。別の構成として、図８に示すように、チップ８の組織付勢要素８ａは一つの突出ピン８ａを含む。例示的な図９に示す断面（Ａ−Ａ）から、突出ピン８ａによって２つの介在空間が突出ピン８ａと側壁８ｎとの間に残されることが分かる。
【００３４】
図１〜９のそれぞれの図に示す使い捨てチップ８を、レーザポレーターのハウジングに取り外し可能に接続することは一般的に想到される。最も好ましくは、レーザビーム４を作動させ、そして偏向させて、組織付勢要素８ａにレーザビーム４が衝突することがなく、かつ皮膚表面１ａにのみ衝突するようにする。別の好適な実施形態では、レーザポレーターはリーダまたは検出器を備えることにより、組織付勢要素８ａの形状、構造、及び向きのうちの少なくとも一つを読み取って、または検出して、レーザビーム４を偏向させ、そして作動させて、レーザビームが組織付勢要素８ａの介在空間にのみ衝突するようにする。このような装置では、付勢要素は、情報をポレーターに直接的に、または間接的に供給する識別手段（例えば、バーコード、反射素子、電子回路、メモリ）を有することにより、チップ８をポレーターに対して識別することができる。
【００３５】
チップ８は更に、皮膚１を伸張させる一つ以上の要素８ｗ、例えば図１０に示す弾性リングを含むことができる。チップ８を皮膚１に押圧すると、弾性リングが皮膚１を半径方向に外に向かって押すので、弾性リングによって取り囲まれる領域の内部の皮膚は伸張する。従って、皮膚の表面が組織付勢要素８ａに密着して引っ張られる。組織付勢要素８ａは可撓性要素または剛性要素とすることができる。
【００３６】
図１１は、部分半球メッシュの形状を有し、かつ弾性材料（例えば、金属ワイヤまたは樹脂成分）を含む、または剛性材料（例えば、金属または樹脂材料）を含む組織付勢要素８ａの正面図を示し、そして図１２は透視図を示す。組織付勢要素８ａは、外側リング８ｃ（要素８ｂと同じ材料により作製されることが好ましい）に接続される金属ワイヤ８ｂを含む。必要に応じて、外側リング８ｃは、円筒形壁８ｎに取り付けることができる、またはチップ８の一体部分とすることができる。好ましくは、組織付勢要素８ａは一定の同じ（例えば、球の、または楕円の）曲率を有する。このような組織付勢要素８ａは、図１及び１７に示すように、単一の偏向ミラーと組み合わせると特に有利である。更に別の実施形態では、組織付勢要素８ａは異なる曲率を有することができる。例えば、図１１を参照すると、Ｘ方向の曲率をＹ方向の曲率とは異なるようにすることができ、そして組織付勢要素８ａは、例えばＹ方向におけるよりもＸ方向において長い曲率半径を有することができる。このような組織付勢要素８ａは、例えば２つの個別の偏向ミラーを備えるレーザポレーター１０と組み合わせてレーザビーム４を偏向させると特に有利である。このような偏向器配置によって偏向されるレーザビームの集束点は偏向によって変化するので、球形に分布することがない。組織付勢要素８ａが異なる曲率を有することにより、例えばこの影響を、組織付勢要素８ａが治療対象の組織１を所定の幾何学構造にしてしまうような形状を有するので補正することができ、従ってレーザビーム４が組織１に、当該ビームの集束点で衝突するようになる。
【００３７】
図１３は、介在空間を素子の中心に残す例示的な組織付勢要素８ａの正面図を示している。図１４は、外側リング８ｃの上に配置される２つのセンサ８ｄまたは偏向器８ｄを有する例示的な組織付勢要素８ａの正面図を示している（これらのセンサ８ｄはワイヤ８ｐを介して電気的に接続することができる）。
【００３８】
更に、種々のタイプのコネクタ（例えば、スナップ式ロックまたはネジ式コネクタ）が、チップ８をハウジング９に接続するために適している。一つの好適な実施形態では、ハウジング９に対するチップ８の位置は、レーザポレーターを皮膚１に載せる前にチェックされる。別の好適な実施形態では、チップ８はインジケータ８ｇを含み、インジケータ８ｇによってハウジング９に対するチップ８の位置を検出することができる。インジケータ８ｇは、組織付勢要素８ａ上の反射表面とすることができ、インジケータ８ｇは、図１５に示すように、要素８ｂの交差部分８ｅの上に配置することができる。インジケータ８ｇの向きは、レーザポレーター１０のセンサ１１ｂで検出するか、またはセンサと組み合わせたレーザビーム４で検出することができる。インジケータ８ｇは反射領域とすることができる。更に別の好適な実施形態では、インジケータ８ｇは、インジケータ８ｇの特性がチップ８を使用するときに変更される構成の安全機構８ｓとして使用することができる。例えば、レーザビーム４をインジケータ８ｇに、皮膚を穿孔した後に誘導して、インジケータ８ｇを形成する小さい反射層を変化させるか、または破壊することができる。皮膚の穿孔を開始する前に、レーザポレーターのコントローラは、レーザビーム４または別のセンサを使用することにより、インジケータ８ｇの状態をチェックすることができ、そしてインジケータ８ｇの特性によって変わる形で、穿孔を可能にするか、または不能にすることができる。
【００３９】
図１７は、Ｑスイッチレーザ光源または短パルスレーザ光源７と、そしてレーザビーム整形及び誘導装置１７と、を備えるレーザマイクロポレーター１０を示している。レーザ光源７は、レーザ活性材料７ｂを光励起する光源７ｃと、そして一連の反射ミラー７ｄ，７ｅと、を有する。レーザ光源７は、レーザ結晶７ｂ、好ましくはＥｒ（エルビウム）、及び任意であるが、Ｐｒ（プラセオジム）を追加ドープしたＹＡＧを収容するレーザキャビティ７ａを備え、レーザ結晶は励起子７ｃによって励起され、励起子７ｃはシングルエミッタレーザダイオード、またはエミッタバーまたはエミッタバー積層体のような一連のシングルエミッタレーザダイオードアレイである。レーザ光源７は更に、レーザ結晶７ｂの後方に位置する高反射率ミラー７ｄ、及びレーザ結晶７ｂの前方に位置する出力結合ミラー７ｅと、そしてレーザ結晶の後方に位置する飽和吸収体７ｆと、により構成される光共振器を備える。飽和吸収体７ｆはＱスイッチとして動作する。集束レンズ１７ａ及び発散レンズ１７ｂを出力結合ミラー７ｅの後ろに配置して、平行または疑似平行レーザビーム４、或いは集束レーザビーム４を生成する。レンズ１７ａ，１７ｂではなく、マイクロポレーター１０は、異なる光学手段１７ａ，１７ｂを備えることができ、これらの光学手段は、例えばレーザビーム４を皮膚１の表面に集束させる。発散レンズ１７ｂはモータ１７ｃによって指示方向に移動させることができる。これにより、レーザビーム４を広げるか、または狭めることができ、これによって、レーザビーム４の幅、及びレーザビーム４のエネルギーフルエンスを変化させることができる。モータ１７ｅによって駆動される可変吸収体１７ｄは、発散レンズ１７ｂを超える位置に配置して、レーザビーム４のエネルギーフルエンスを変化させる。ｘ−ｙ駆動部８ｇによって駆動される偏向器８ｆ、すなわちミラーは、吸収体１７ｄを超える位置に配置して、レーザビーム４を種々の方向に誘導することにより、個別孔２を皮膚１の異なる位置に形成する。制御装置１１はワイヤ１１ａによってレーザ光源７、駆動要素１７ｃ，１７ｅ，８ｇ，センサ、及び詳細には示されていない他の要素に接続される。
【００４０】
好適な実施形態では、レーザポレーター１０は更に、フィードバックループ１３及びフィードバック機構をそれぞれ含む。図１７では、フィードバックループ１３は、個別孔２の深さを測定する装置９を含み、そして好ましくは、レーザビーム９ｄを生成する光学系を備える送信器９ａと、そして光学系９ｂを備える受信器と、を含む。レーザビーム９ｄは、個別孔２の直径よりも短い幅、例えば５倍短い幅を有するので、レーザビーム９ｄは、個別孔２の下側端に到達することができる。偏向ミラー８ｆは送信器９ａのビームを測定対象の個別孔２に誘導し、そして反射ビーム９ｄを誘導して受信器９ｂに戻す。種々の態様で設置することができるこの距離測定装置９によって、個別孔２の下側端の位置、例えば深さを測定することができる。好適な実施形態では、個別孔２の深さは、パルスレーザビーム４が個別孔２に向かって放出された後の各時点で測定されるので、各レーザパルスが個別孔２の深さに与える影響を制御することができる。フィードバックループ１３は、種々の態様で設けることができるので、個別孔２のフィードバック信号を測定することができる。フィードバックループ１３は、例えば分光器１４として設置される送信器９ａ及び受信器９ｂを含むことにより、個別孔２の下側端で反射される光のスペクトルの変化を検出することができる。これにより、例えば個別孔２の実際の下側端３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが角質層１ａの一部であるか、または表皮１ｂの一部であるかを検出することができる。レーザポレーター１０は更に、個別孔２の特定データ、特に初期微細穿孔データセットを格納するポレーションメモリ１２を備える。レーザポレーター１０は好ましくは、個別孔２を、ポレーションメモリ１２に指定された通りに形成する。レーザポレーター１０は更に、一つ以上の入力−出力装置１５またはインターフェース１５を備えることにより、ポレーター１０との間でのデータ授受を可能にする、特にポレーションメモリ１２への個別孔２のパラメータ、初期微細穿孔データセットの転送を可能にするか、或いは特定の個別孔２ｉの実際の深さ、または全表面Ａｉのようなデータを取得する。入力−出力装置１５はカードリーダ、スキャナ、有線インターフェース、または例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（ブルートゥース）のような無線接続とすることができる。
【００４１】
ポレーターは更に、一つ以上の入力−出力装置またはユーザインターフェース１５を備えることにより、手作業による物質、個体、及びもっと多くの要素のデータのようなデータの授受が可能になる。ユーザインターフェースは、例えばディスプレイ、ボタン、ボイスコントロール、またはフィンガープリントセンサを含むことができる。
【００４２】
レーザ光源７を設けるために種々の方法がある。レーザ光源７は、例えば固定幅、例えば２５０μｍの幅のビーム４を生成する光学系を備えるレーザダイオードとして設けることができる。
【００４３】
レーザ光源７のパルス繰り返し周波数は、１Ｈｚ〜１ＭＨｚの範囲、好ましくは１００Ｈｚ〜１００ｋＨｚの範囲、そして最も好ましくは５００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの範囲に含まれる。レーザポレーター１０の１回の適用で、２個〜１百万個の個別孔２を、好ましくは１０個〜１００００個の個別孔２を、そして最も好ましくは１０個〜１０００個の個別孔２を生体膜１に形成することができ、各孔２は０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲であるか、または０．０５ｍｍ〜最大１ｍｍの範囲の幅を有し、そして各孔２は５μｍ〜２００μｍの範囲の深さを有するが、個別孔２の下側端は表皮１ｂの内部に位置することが好ましい。必要に応じて、ポレーター１０は更に、２００μｍよりも深い孔を形成する機能を備える。
【００４４】
レーザポレーター１０は更に、インターロック機構を備えることにより、レーザパルスは、当該パルスが皮膚１に誘導されるときにのみ放出されるようになる。フィードバックループ１３は、例えばパルスが皮膚１に誘導されるかどうかを検出するために使用することができる。当業者であれば、インターロック機構を設けるためには非常に多くの方法があり、そして全てのこのような方法が想到されることが理解できるであろう。一つの実施形態が図４ａに示される。
【００４５】
図１７は、円筒形の個別孔２を形成する円形レーザビーム４を示している。個別孔２は、例えばレーザビーム４が円形の形状ではなく、楕円形の形状、方形または矩形を有するという形で、他の形状を有することができる。個別孔２は更に、偏向器８ｆを適切に移動させることによって整形することができ、これによって、非常に広い範囲の種類の形状を持つ個別孔２の形成が可能になる。
【００４６】
図１８ａは、微細穿孔を集合的に構成する規則的な配列の個別孔２を有する皮膚の平面図を示している。レーザポレーター１０で穿孔を終了した後の生体膜上の微細穿孔は、「初期微細穿孔（ｉｎｉｔｉａｌ  ｍｉｃｒｏｐｏｒａｔｉｏｎ）」と呼ばれる。ポレーションメモリ１２は好ましくは、初期微細穿孔を定義する初期微細穿孔データセットを格納する。初期微細穿孔データセットはいずれかの適切なパラメータを含み、適切なパラメータとして：各孔の幅、深さ、及び形状、個別孔２の合計数、生体膜上の孔２の幾何学的配置、孔２の間の最小距離などを挙げることができる。レーザポレーター１０は孔２を、初期微細穿孔データセットによって定義される通りに形成する。これにより、個別孔２を種々の形状に皮膚１の上に、例えば図１８ｂに示すように配置することもできる。
【００４７】
図１９及び２０は、開口８ｘを画定し、かつチューブ状通路の形状を有する第１部分８ｒ及び第２部分８ｈを有するチューブ状本体８ｎを含み、更に付勢要素８ａを含む２つの更に別のチップ８の長さ方向断面を示している。付勢要素８ａは、図５に示すようなグリッド状構造を有する。チップ８は保護ガラス８ｉを持たないが、有利な実施形態では、保護ガラス８ｉ、または例えば、第１部分８ｒと第２部分８ｈとの間に配置されるＦ−Ｔｈｅｔａレンズ８ｉのような光路補正素子を含むこともできる。図１９及び２０に示すチップ８は共に、吸引開口８ｊを含み、吸引開口８ｊによってガス及び残渣をチップ８の内部から取り除くことができる。図１９に示すチップ８は、チューブ状本体８ｎの内壁に配置される複数の吸引開口８ｊを含む。好適な実施形態では、チップ８は、チューブ状本体８ｎの内壁の前面に配置されるフィルター２０を含むことにより、生体材料がチップ８の内側空間に残留することを防止し、これにより、この生体材料がフィルター２０に堆積するので好ましい。フィルター２０は種々の態様でチップ８に配置することができる。例えば、フィルター２０は、吸引開口８ｊの内部に配置することもできる。フィルター２０ではなく、図２０に示す実施形態は、チューブ状本体８ｎの内壁に沿って上下に配置される３つの回収要素８ｚを含む。回収要素８ｚは図２０に示すように、チップ８の内側空間に向かって突出させることができる。しかしながら、回収要素８ｚはチューブ状本体８ｎの壁の内部に配置することもでき、チューブ状本体８ｎの内壁は、回収要素８ｚを形成するための凹部を有する。これらの回収要素８ｚの目的は、生体組織１の残渣を回収することにもある。一つの実施形態では、図２０によるチップ８は吸引開口８ｊを含まない。好適な実施形態では、チップ８は吸引開口８ｊも含み、そして例えば、吸引開口８ｊの内部に配置されるフィルター２０を含むこともできる。図１９は、三角形状の棒状部材８ａｂを有する組織付勢要素８ａを示しているのに対し、図２０は、矩形状の棒状部材８ａｂを有する組織付勢要素８ａを示している。
【００４８】
図２１は、図１９の三角形状の棒状部材８ａｂを詳細に示しているのに対し、図２２は、図２０の矩形状の棒状部材８ａｂを詳細に示している。図２１及び２２に示すように、三角形状の棒状部材８ａｂは、生体組織１に誘導されるレーザビーム４が棒状部材８ａｂに、レーザビーム４が棒状部材８ａｂの直ぐ傍の生体組織１を照射することができない構成の矩形状の棒状部材８ａｂよりも近い位置に位置することができるので有利である。棒状部材８ａｂとレーザビーム４の照射ポイントとの間には隙間が生じる。レーザビーム４は、棒状部材８ａｂの直下に配置される生体組織１を照射することはできない。三角形状の棒状部材８ａｂ、または更に広い意味では、矩形以外の形状を有する棒状部材８ａｂ、特に図１９に示すように、長さ方向Ｅに広がる断面形状を有する棒状部材８ａｂは、レーザビーム４によって加工することができない生体組織１の領域を小さくするという利点を有する。図１９及び２０によるチップ８は、射出成形によって作製されることが好ましい。
【００４９】
図２３は、図１９に示すチップ８の正面図を示している。チップ８は、複数の棒状部材８ａｂを含むグリッド状構造を有する付勢要素８ａを含む。更に別の有利な実施形態では、付勢要素８ａはハチの巣形、または渦巻形を有することができる。
【００５０】
組織付勢要素８ａは、図２４に示すように、凹形を有することもできるし、平板形を有することもできる。
図２４は、ハウジング９と、そしてハウジング９に取り外し可能に取り付けられるチップ８と、を備えるレーザポレーター１０を示している。レーザポレーター１０は、図１７に示す構成要素群を備えることができる。好適な実施形態では、レーザポレーター１０は、接続されるチップ８の吸引開口８ｊに隣接配置される第１端部１０ｇを含み、更にベンチレータ１０ｆのような流体吸引手段に接続される第２端部１０ｈを含む流体導管１０ｅを備える。
【００５１】
好適な実施形態では、レーザポレーター１０は、チップ８及び／又は組織付勢要素８ａの位置、形状、種類、及び使用のうちの少なくとも一つを検出するか、または読み取るセンサ１１ｂまたは通信手段１１ｂを備える。好適な実施形態では、レーザポレーター１０は、メモリ１２を備えることにより、組織付勢要素８ａの幾何学構造のデータ、特に棒部材８ａｂの位置を保存する。好ましくは、レーザポレーター１０は、偏向器８ｆを制御することによりレーザビームを組織付勢要素８ａの特徴に基づいて偏向させて、特にレーザビーム４が組織付勢要素８ａに衝突することを回避する制御装置１１を備える。好適な動作モードでは、制御装置１１はレーザビーム４を、ミラー８ｆの位置を制御することにより、そしてレーザビーム４を作動させて、レーザビーム４が組織付勢要素８ａに衝突することがないようにすることにより偏向させる。
【００５２】
更に簡易な実施形態では、レーザポレーター１０は、組織付勢要素８ａの位置を、特に棒部材８ａｂの位置を考慮に入れることがないので、レーザビーム４が組織付勢要素８ａに衝突する可能性があるという影響が現われ、これによって、孔が生体組織１にこの特定位置では形成されないという不具合が生じる。これは、形成される孔２の厳密な合計数及び／又は形状が重要ではない場合には、不具合とはならない。
【００５３】
図２５は、ハウジング９と、そしてハウジング９に取り外し可能に接続されるチップ８と、を備えるレーザポレーター１０の更に別の実施形態を示している。レーザポレーター１０は、図１７に示す構成要素群を備えることができ、これらの構成要素のうちの偏向器８ｆ及びレーザビーム４のみが図２５に示される。ポレーター１０は、チップ８の開口８ｊを弾性中空部材１０ｉに接続する流体導管１０ｅを備える。中空部材１０ｉを、図示しない駆動部に接続することにより、中空部材１０ｉの容積を、例えば縮小容積１０ｋにより示すように、変化させることができる。アブレーションをレーザビーム４によって開始すると、容積１０ｋが容積１０ｉにまで大きくなるので、チップ８の流体を吸引することができる。チップ８は、レーザビーム４が通過するキャビティから分離され、かつ互いに流体接続される第２キャビティ８ｙを含む。図２６は、図２５に示すチップ８の上面図を示している。チップ８は、レーアビーム４が通過する第１キャビティを左側に備える矩形部材８ｎとして設けられる。チップ８は、右側に第２キャビティ８ｙを備え、第２キャビティ８ｙは、レーザビーム４が通過する第１キャビティから分離され、かつ第１キャビティに流体接続される。２つのキャビティは、開口によって、浸透膜２０によって、特に半浸透膜によるか、またはフィルター２０によって流体接続することができる。レーザビーム４によりアブレーションされた材料をチップ８の内部に保持すると有利である。好適な実施形態では、チップ８は、アブレーションされた材料が出来る限り適正に第２キャビティ８ｙ内に保持されるように設けられる。チップ８には、例えば半浸透膜２０、及びフィルター２０を開口８ｊの手前に配置されるように設けることにより、アブレーションされた材料を第２キャビティ８ｙ内に保持することができる。
【００５４】
アブレーションされた材料をチップ８の内部に保持するために、チップ８が、複数の開口８ｘを有する組織付勢要素８ａを備えると更に有利であり、これらの開口をレーザビーム４が通過して下敷きになっている組織１に衝突する。開口８ｘは、アブレーションされた材料を第１キャビティ内に保持するために役立つ。図２７は、図２６に示す矩形状のチップ８の長さ方向断面を示している。チップ８は保護ガラス８ｉを備えるので、第１キャビティは開口８ｘを除く部分で閉止される。アブレーションされた材料をチップ８の内部に引き留めることができれば有利である。フィルター２０は、第１キャビティと第２キャビティ８ｙとの間に配置されてアブレーションされた材料を回収するようになっている。このようにして濾過された流体は第２キャビティ８ｙから開口８ｊを経由して出て行く。
【００５５】
図２８は、複数の開口８ｘを有する組織付勢要素８ａを備える更に別のチップ８の正面図を示し、これらの開口８ｘをレーザビーム４が通過して組織１に衝突する必要がある。図２９は、図２８によるチップの長さ方向断面を示している。図２８及び２９に示すチップ８は更に、例えば図１に示すような保護ガラス８ｉを備えることにより、アブレーションされた材料をチップ８の内部に引き留めることができる。
【００５６】
図３０は、皮膚１に押圧載置されるチップ８を示し、チップ８は組織付勢要素８ａを持たない。このようなチップ８の不具合は、レーザビーム４及び偏向されたレーザビーム４ａが皮膚１に、同じ集束点を持つことなく衝突することである。従って、レーザビーム４，４ａは皮膚１に異なる強度で衝突し、これによって、異なる形状及び特性の孔２が生じる。図３１は、皮膚１に押圧載置されるチップ８を示し、チップ８は平板状の組織付勢要素８ａを持つ。偏向させることができるレーザビーム４，４ａと組み合わせて使用されるこのようなチップ８によってこの場合も、レーザビーム４，４ａが皮膚１に異なる強度で衝突するという不具合が生じる。図３２は、皮膚１に押圧載置されるチップ８を示し、チップ８は凸状の組織付勢要素８ａを持つ。最も好ましくは、組織付勢要素８ａの曲率は、レーザビーム４，４ａを偏向させて、好ましくは偏向された全てのレーザビーム４，４ａ，４ｂ，．．．が皮膚１に、ほぼ同じ集束点で衝突するように適合させ、これにより、皮膚１に、同様のエネルギーを持つレーザビーム４またはレーザパルスを衝突させることができる。これにより、再現可能な形状及び特性を持つ複数の孔２を形成することができる。図３３は、皮膚１に押圧載置される別のチップ８を示している。チップ８は、平板状の組織付勢要素８ａだけでなく、Ｆ−Ｔｈｅｔａレンズ８ｉを備える。図示のように、Ｆ−Ｔｈｅｔａレンズ８ｉによって、偏向された種々のレーザビーム４，４ａ，４ｂを皮膚に、所定の集束点で衝突させる。図３４は、指１ｄの指爪１ｅに押圧載置される別のチップ８を示している。チップは、指爪の形状に適合させた凹状の組織付勢要素８ａを備える。チップ８は光路補正素子８ｉを備え、光路補正素子８ｉは、偏向されたレーザビーム４，４ａ，４ｂが指爪１ｅに、これらのレーザビームの集束点で衝突するように適合させる。当業者であれば、光路補正素子をどのように用い、そして選択すれば（例えば、形状、屈折率、厚さなど）、組織付勢要素８ａが平板状、凸状、または凹状の形状を有する場合でも、偏向されたレーザビーム４，４ａ，４ｂが、レーザビーム４，４ａ，４ｂが衝突する組織に集束するようになるかについて理解することができる。
【００５７】
光路補正素子８ｉは、チップ８の一部とすることができるが、最も好ましくは、光路補正素子８ｉをレーザポレーター１０の一部とすることにより、同じ光路補正素子８ｉを多数回に亘って使用することができるようにする。
【００５８】
図３５ａ〜３５ｄは、能動的に制御される中空部材１０ｉが異なる位置に在る様子を示し、中空部材１０ｉは、アブレータ（アブレーション装置）１０のハウジング９の内部に配置されることが好ましく、かつライン１０ｅを経由してチップ８の開口８ｊに接続される。アブレータ１０を使用する前に、シャフト１０１を備えるモータ１０ｍがバネ１０ｎを圧縮することにより、中空部材１０ｉがバネ１０ｎに接続されて、中空部材１０ｉの容積が図３５ｂ及び３５ｃに示すように小さくなる。図３５ｃに示すように、端部位置に達すると、アブレータ１０は、組織１に対するアブレーションをレーザビーム４を使用して開始する。好ましくは、アブレーションを終了した後か、またはアブレーションを終了する直前に、バネ１０ｎを解放して、中空部材１０ｉが伸長して、図３５ｄに示すように、元の形状及び容積になるようにする。中空部材１０ｉの容積が増大すると、流体がライン１０ｅに沿って中空部材１０ｉの内部に流れ込むようになる。最も有利な構成として、バネ１０ｎを非常に迅速に伸張させることにより、中空部材１０ｉが、例えばほんの一瞬も経たないうちに伸張するようにして、流体をチップ８の内部から大量かつ急激に吸引するようにする。流体をチップ８から急激に吸引する一つの利点は、アブレーションされた材料のほとんどが作用を受けることである。有利な実施形態では、チップ８は、図２５に示すように、フィルター２０を備え、そして流体を第１キャビティの内部から急激に吸引することにより、アブレーションされた材料のほとんどがフィルター２０に捕集されるので、第１キャビティの内部にはアブレーションされた材料がほとんど、または全く残ることがないので有利であり、かつ第２キャビティ８ｙの内部にはアブレーションされた材料がほとんど、または全く残ることがないので有利である。
【００５９】
これまで、生体組織または皮膚を穿孔するレーザ発光素子に用いられるチップの特定の実施形態及び適用形態を開示してきた。しかしながら、当業者には、既に説明された変形例の他にもっと多くの変形例を、本明細書における本発明のコンセプトから逸脱しない限り用いることができることが明らかである。従って、本発明の主題事項は、本開示の技術思想を除いて、制限されるものではない。更に、本明細書及び本考案の請求項を解釈するために、全ての用語は、前後関係に矛盾が生じないように最も広い可能な意味で解釈されるべきである。詳細には、「備える」及び「備えている」という用語は、要素群、コンポーネント群、またはステップ群を包括的に指すものとして解釈されるべきであり、参照される要素群、コンポーネント群、またはステップ群は設けることができるか、または利用することができるか、或いは明らかには参照されていない他の要素群、コンポーネント群、またはステップ群と組み合わせることができることを意味する。更に、本明細書において参照されることにより本明細書に組み込まれる参考文献における一つの用語の定義または使用が、本明細書において提供される当該用語の定義と一致しないか、または相容れない場合、本明細書において提供される当該用語の定義が適用され、かつ参考文献における当該用語の定義は適用されない。
【００６０】
本明細書において説明されるチップ８は、レーザポレーターと組み合わせて使用されるように構成されることを特に理解されたい。従って、このようなチップは、皮膚関連症状を治療するために使用することができるだけでなく、微細穿孔（マイクロポレーション）、特に所定の孔幾何学構造を有する微細穿孔、または薬剤注入動力学／機構が必要になる適用形態において単独で使用することもできる。例えば、考案される別の使用では、チップを当てて孔を形成し、これらの孔を、大量の薬剤の投与のような、浸透剤及び薬剤の全身的経皮投与に用い、そして更に、１ｃｍ２以下の領域を通した経皮投与に用いる。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８ａ】
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【図１８ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５ａ】
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【図３５ｂ】
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【図３５ｃ】
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【図３５ｄ】
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【国際調査報告】
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