(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
皮膚病学的処置装置であって、
皮膚接触領域を有する皮膚接触構造体と、
前記皮膚接触構造体を介して皮膚病学的処置を施すために駆動可能な処置源と、
前記皮膚接触構造体の周辺に配置される複数のセンサーと、
前記複数のセンサーに接続され、前記皮膚接触領域と前記皮膚との整合面での接触が感知されない限り前記皮膚病学的処置装置の駆動を禁止する制御回路と
を備え、
前記複数のセンサーはそれぞれ、その先端にセンサー起動ポイントを有し、
前記センサー起動ポイントは、前記皮膚接触領域の最外表面から所定距離だけ嵌凹して配置される、皮膚病学的処置装置。
【請求項２】
前記処置源は、電磁放射源を含み、
前記皮膚接触構造体は、ウィンドウを備え、当該ウィンドウを介して電磁放射が行われる、請求項１に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項３】
前記電磁放射源と前記皮膚病学的処置とは、毛再生を抑制するべく構成される、請求項２に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項４】
前記電磁放射源と前記皮膚病学的処置とは、ニキビ処置を行うべく構成される、請求項２に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項５】
前記電磁放射源と前記皮膚病学的処置とは、フォトリジュベネイションを行うべく構成される、請求項２に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項６】
前記電磁放射源と前記皮膚病学的処置とは、皺取りを行うべく構成される、請求項２に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項７】
前記電磁放射源と前記皮膚病学的処置とは、色素再形成を行うべく構成される、請求項２に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項８】
前記電磁放射源と前記皮膚病学的処置とは、脱色を行うべく構成される、請求項２に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項９】
前記処置源は、皺取り処置を行うべく構成される、請求項１に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項１０】
前記処置源は、脱色処置を行うべく構成される、請求項１に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項１１】
前記制御回路は、前記皮膚接触領域と前記皮膚との整合面での接触を感知すると自動的に前記処置源を駆動する、請求項１に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項１２】
前記複数のセンサーは、電気的パラメータの変化を感知する、請求項１に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項１３】
前記複数のセンサーは、機械的パラメータの変化を感知する、請求項１に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項１４】
前記複数のセンサーは、弾性薄膜を含む、請求項１３に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項１５】
皮膚病学的処置装置であって、
皮膚表面と接触する外面を備え、前記皮膚表面との熱伝導が可能なウィンドウと、
前記ウィンドウを介して皮膚病学的処置を施すために駆動可能な電磁放射源と、
前記ウィンドウに熱的に接続される１つ以上の熱伝導エレメントと、
前記ウィンドウの周囲に配置される３つ以上のセンサーと、
前記３つ以上のセンサーに接続され、前記外面と前記皮膚表面との整合面での接触が感知されない限り前記皮膚病学的処置装置の駆動を禁止する制御回路と
を備え、
前記３つ以上のセンサーはそれぞれ、その先端にセンサー起動ポイントを有し、
前記センサー起動ポイントは、前記ウィンドウの最外表面から所定距離だけ嵌凹して配置される、皮膚病学的処置装置。
【請求項１６】
前記制御回路は、前記外面と前記皮膚表面との整合面での接触を感知すると自動的に前記電磁放射源を駆動する、請求項１５に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項１７】
前記ウィンドウは、凸形外面を有する、請求項１５に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項１８】
前記３つ以上のセンサーは、電気的パラメータの変化を感知する、請求項１７の皮膚病学的処置装置。
【請求項１９】
前記３つ以上のセンサーは、機械式スイッチを含む、請求項１７に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項２０】
前記３つ以上のセンサーは、弾性薄膜を含む、請求項１７に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項２１】
前記制御回路は、前記外面と前記皮膚表面との整合面での接触を感知すると自動的に前記電磁放射源を駆動する、請求項１７に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項２２】
前記ウィンドウは、平坦な外面を有する、請求項１５に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項２３】
前記３つ以上のセンサーは、電気的パラメータの変化を感知する、請求項２２に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項２４】
前記３つ以上のセンサーは、機械的パラメータの変化を感知する、請求項２２に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項２５】
前記３つ以上のセンサーは、弾性薄膜を含む、請求項２２に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項２６】
前記制御回路は、前記外面と前記皮膚表面との整合面での接触を感知すると自動的に前記電磁放射源を駆動する、請求項２２に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項２７】
皮膚表面に接触する外面を備えるウィンドウと、
前記ウィンドウを介して皮膚病学的処置を施すために駆動可能な電磁放射源と、
前記ウィンドウの周囲に配置される３つ以上のセンサーと、
前記３つ以上のセンサーに接続され、前記外面と前記皮膚表面との整合面での接触が感知されない限り前記皮膚病学的処置装置の駆動を禁止する制御回路と
を備え、
前記３つ以上のセンサーはそれぞれ、その先端にセンサー起動ポイントを有し、
前記センサー起動ポイントは、前記ウィンドウの最外表面から所定距離だけ嵌凹して配置される、皮膚病学的処置装置。
【請求項２８】
前記３つ以上のセンサーは、電気的パラメータの変化を感知する、請求項２７に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項２９】
前記３つ以上のセンサーは、機械的パラメータの変化を感知する、請求項２７に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項３０】
前記３つ以上のセンサーは、弾性薄膜を含む、請求項２９に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項３１】
前記３つ以上のセンサーのそれぞれは、５ｍｍ２未満の有効接触領域を有する、請求項２７に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項３２】
前記有効接触領域は、２ｍｍ２未満である、請求項３１に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項３３】
前記センサー起動ポイントは、前記ウィンドウの最外表面からみて０ｍｍから１ｍｍの範囲内にある、請求項２７に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項３４】
前記センサー起動ポイントは、前記ウィンドウの最外表面からみて０．１ｍｍから１ｍｍの範囲内にある、請求項２７に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項３５】
前記３つ以上のセンサーのそれぞれは、約０ｏｚ（０ｇ）から約１ｏｚ（２８．３５ｇ）の範囲の接触力で起動する、請求項２７に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項３６】
前記３つ以上のセンサーのそれぞれは、約０．００１ｏｚ（０．０２８ｇ）から約０．１ｏｚ（２．８４ｇ）の範囲の接触力で起動する、請求項２７に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項３７】
前記外面は凸形である、請求項２７に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項３８】
前記外面は平坦である、請求項２７に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項３９】
前記制御回路は、前記外面と前記皮膚表面との整合面での接触を感知すると自動的に前記電磁放射源を駆動する、請求項２７に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項４０】
皮膚病学的処置装置であって、
皮膚表面と接触する外面を備え、前記皮膚表面との熱伝導が可能なウィンドウと、
前記ウィンドウを介して皮膚病学的処置を施すために駆動可能な電磁放射源と、
前記ウィンドウに熱的に接続される１つ以上の熱伝導エレメントと、
前記ウィンドウの周囲に配置される３つ以上の機械式センサーと、
前記３つ以上のセンサーに接続され、前記外面と前記皮膚表面との整合面での接触が感知されない限り前記皮膚病学的処置装置の駆動を禁止する制御回路と
を備え、
前記３つ以上のセンサーはそれぞれ、その先端にセンサー起動ポイントを有し、
前記センサー起動ポイントは、前記ウインドウの最外表面から所定距離だけ嵌凹して配置される、皮膚病学的処置装置。
【請求項４１】
前記３つ以上のセンサーは、弾性薄膜を含む、請求項４０に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項４２】
前記３つ以上のセンサーのそれぞれは、５ｍｍ２未満の有効接触領域を有する、請求項４１に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項４３】
前記有効接触領域は、２ｍｍ２未満である、請求項４２に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項４４】
前記制御回路は、前記外面と前記皮膚表面との整合面の接触を感知すると自動的に前記電磁放射源を駆動する、請求項４３に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項４５】
前記センサー起動ポイントは、前記ウィンドウの最外表面からみて０ｍｍから１ｍｍの範囲内にある、請求項４１に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項４６】
前記センサー起動ポイントは、前記ウィンドウの最外表面からみて０．１ｍｍから１ｍｍの範囲内にある、請求項４１に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項４７】
前記制御回路は、前記外面と前記皮膚表面との整合面の接触を感知すると自動的に前記電磁放射源を駆動する、請求項４６に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項４８】
前記３つ以上のセンサーのそれぞれは、約０ｏｚ（０ｇ）から約１ｏｚ（２８．３５ｇ）の範囲の接触力で起動する、請求項４１に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項４９】
前記３つ以上のセンサーのそれぞれは、約０．００１ｏｚ（０．０２８ｇ）から約０．１ｏｚ（２．８４ｇ）の範囲の接触力で起動する、請求項４１に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項５０】
前記制御回路は、前記外面と前記皮膚表面との整合面との接触を感知すると自動的に前記電磁放射源を駆動する、請求項４９に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項５１】
前記外面は凸形である、請求項４１に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項５２】
前記外面は平坦である、請求項４１に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項５３】
前記制御回路は、前記外面と前記皮膚表面との整合面での接触を感知すると自動的に前記電磁放射源を駆動する、請求項４０に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項５４】
皮膚病学的処置装置であって、
皮膚接触領域を有する皮膚接触構造体と、
前記皮膚接触構造体を介して皮膚病学的処置を施すために駆動可能な処置源と、
前記皮膚接触構造体の前記皮膚接触領域が前記皮膚と非整合に接触する場合に駆動不可能となる前記皮膚接触構造体に対して位置決めされる複数のセンサーと、
前記複数のセンサーに接続され、前記皮膚接触領域と前記皮膚との整合面での接触が感知されない限り前記皮膚病学的処置装置の駆動を禁止する制御回路と
を備え、
前記複数のセンサーはそれぞれ、その先端にセンサー起動ポイントを有し、
前記センサー起動ポイントは、前記皮膚接触領域の最外表面から所定距離だけ嵌凹して配置される、皮膚病学的処置装置。
【請求項５５】
前記処置源は電磁放射源を備え、前記皮膚接触構造体はウィンドウを備え、当該ウィンドウを介して電磁放射される、請求項５４に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項５６】
前記電磁放射源と前記皮膚病学的処置とは、毛再生を抑制するべく構成される、請求項５５に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項５７】
前記電磁放射源と前記皮膚病学的処置とは、ニキビ処置を行うべく構成される、請求項５５に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項５８】
前記電磁放射源と前記皮膚病学的処置とはフォトリジュベネイションを行うべく構成される、請求項５５に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項５９】
前記処置源は、皺取り処置を行うべく構成される、請求項５４に記載の皮膚病学的処置装置。
【請求項６０】
前記制御回路は、前記皮膚接触領域と前記皮膚との整合面での接触を感知すると自動的に前記処置源を駆動する、請求項５４に記載の皮膚病学的処置装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、皮膚処置用皮膚接触センサーに関する装置に関する。
【０００２】
優先権
本出願は、２００３年３月６日出願の米国仮特許出願第６０／４５２，５９１号、２００３年３月２０日出願の第６０／４５６，３７９号、２００３年３月２７日出願の第６０／４５８，８６１号、２００３年５月２０日出願の第６０／４７２，０５６号、２００３年３月２１日出願の第６０／４５６，５８６号に対して§３５ＵＳＣ１１９（ｅ）の優先権の利益を主張するものである。
【背景技術】
【０００３】
皮膚処置装置の多くでは、安全性や効き目の点から、装置の有効領域と皮膚間を接触させる必要がある。
【０００４】
例えば、光を利用した脱毛システムでは、一般的に皮膚と接触させた冷却透過面を通して光エネルギーが送られる。この場合、装置の有効領域は、冷却された光放出面であり、少なくとも次の２つの理由からこの有効領域と皮膚を接触させる必要がある。即ち、（１）冷却：冷却面によって表皮から熱を逃すことで皮膚を保護し、（２）目の安全性：皮膚との接触により、目の深刻な障害を引き起こす迷光を除去するためである。（皮膚内部での散乱によって光が有効領域の外側から周囲へ送られることもあるが、このような光は、目に対する直接入射光や皮膚面からの直接反射光に比べて危険性が極めて小さいものである。）
皮膚接触を必要とする処置装置のその他の例としては、（１）皮膚を冷却する必要はないが、迷光を避けるために接触バッフルを備える紫外線照射器など、光の漏れ防止のためだけに接触を要する装置、もしくは（２）皮膚との直接伝導によって熱パルスを送る熱ヒーターなど、光の漏れを防止するのではなく、その駆動メカニズムのためだけに接触を必要とする装置などがある。皮膚接触に関するその他の皮膚病学的装置および方法としては、皺取りなどの超音波や高周波のアプリケーションがある。皮膚病学的装置および方法には、界面材、例えば、超音波ゲル、オイル、水、もしくは屈折率整合液を利用して皮膚と接触させるものもある。これらの装置や方法では、このアプリケーションのための皮膚接触が必要と依然として考えられていることを理解されたい。
【０００５】
このような装置での深刻な問題は、操作者が装置のアプリケータを皮膚に垂直ではなく傾ける可能性があることである。これでは、有効領域の全面が皮膚に接触しない可能性があり、このため皮膚接触の安全性や効き目といった目的が達成できなくなってしまう。この状況を図１に示す。ここでは、アプリケータ１０が皮膚である整合面１４に押し付けられている。アプリケータの先端部１２の面１１は、装置の有効領域である。同図に示すように、アプリケータが垂直でない場合は接触していない領域ができる。これを領域Ａとして模式的に示す。その領域から光が漏れる可能性があるため、接触による導電性の皮膚の冷却などが起こらないか、もしくは、その効果はほとんどないであろう。
【０００６】
光を利用した装置の別の問題の一つは、メガネに起因するものである。一般的に、接触センサーは、アプリケータが人のメガネに触れたときにポジティブな接触を感知するため、発光して直接目に入って大怪我、即ち、失明に至る可能性がある。家庭の窓ガラスやそれと同様な透過面によっても類似の状況が発生することがある。そのため、接触センサーは、ウインドウに対する接触を感知し、危険光が発生して周囲の環境に向かうことがある。従って、メガネやそれと同様な面に触れても動作しない皮膚病学的接触センサーが望まれる。
【０００７】
表面材（及び／又はアプリケータ）の機械的な整合性は、これらの問題にとって重要なパラメータである。この材料が非整合性のものである場合は、垂直ではないアプリケータは、線接触もしくは点接触し、有効領域の大部分は接触しないことになる。この材料の整合性が高い場合は、垂直ではないアプリケータが有効領域の全面に接触することになる。皮膚の整合性は、皮膚厚や弾性や骨裏層やその他のパラメータの変化によって機械的に変わり、しかしながらそれは一般的には中程度の整合性であり、これにより、既存の装置にとってはアプリケータが適度に傾くと有効領域の非接触領域が実際には存在することになる。このことは、光を利用して脱毛する産業分野で患者がしばしば火傷する事実からもわかる。火傷は、アプリケータが垂直でないために、有効面の全体に渡って接触冷却がなされなかったことを示している。さらに、皮膚が適度に整合的であるという事実は、皮膚とメガネとを区別するための一つのパラメータである。このパラメータは、メガネやそれと同様の固い面に反応しない接触センサーを構成するために利用可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
現状の技術
皮膚接触は重要であるが、一般的に、既存の市販の皮膚処置装置は、皮膚接触を直接感知するものではない。それどころか、一般的に、そのシステムは操作者の訓練と専門技術に依存しているため処置費用が増加し、（上述した火傷からわかるように）安全性と効き目が低下する。
【０００９】
しかしながら、それに関連する装置に適用可能な皮膚接触を感知する様々な周知の手段があり、例えば、抵抗手段、容量手段、圧力手段、歪手段、機械的手段、光学的手段、画像手段、磁気的手段、温度手段がある。
【００１０】
アルシュラーの米国特許６，５０８，８１３（２００３年１月特許付与）には、皮膚病学的装置の皮膚接触端部付近での温度センサーの利用についての記載がある。温度センサーに応答する制御機器には様々なものがある。本特許は、パロマーメディカルテクノロジー製Ｅ−２０００業務用レーザーシステムを基にしていると考えられる。
【００１１】
ミュラー他には、接触圧力に応じて移動するように搭載された移動可能なエレメントを含むレーザー出力用の力制御接触アプリケータについての記載がある（米国特許５，３６０，４２６、１９９４年１１月特許付与）。バネを使うことで接触圧力に対して弾力的なバイアスをエレメントにかけることができる。これにより、エレメントの移動範囲内で予め加えられている力を定義することができる。センサーに応答する制御手段には様々なものがある。
【００１２】
ワーナー他の米国特許５，６４３，２５２（１９９７年７月特許付与）は、安全停止装置の組み込み可能なレーザー皮膚穿頭器を開示している。安全停止装置は、皮膚接触によってスイッチが閉じてレーザーから放射パルスの出力が開始される位置まで押下されるバネ仕掛けのメカニズムでもよい。
【００１３】
同様に、マンチェリヤンは、活版印刷用レーザー・イレーザーと、先端部が作業面に押下されるとスイッチが働いてレーザーを駆動するバネ仕掛けの格納式先端部を備える微細溶接機について記述している（米国特許３，６２２，７４３、１９７１年１１月特許付与）。
【００１４】
アルシュラー他の米国特許出願２００３／００３２９５０（２００３年２月公開）とＰＣＴ出願ＷＯ０２／０９４１１６Ａ１（２００２年１１月公開）には、各種の皮膚接触センサーの記載がある。これには、処置ビーム、或いは、別体の光源、抵抗や容量測定用の電気的接触部を利用した光学的方法や、光エレメントの周囲に配置可能なバネ仕掛けのピンやボタンなどの機械式センサーが含まれている。
【００１５】
ゼンジーの米国特許出願２００２／０００５４７５（２００２年１月公開）には、皮膚接触面で光を検出するための皮膚接触検出方法と装置に関する記載がある。この発明は、表面で光を検出する検出器とその検出器に応答する制御機器を備えていてもよい。
【００１６】
上記の技術水準によれば、既存の装置や方法は不完全である。特に、既存の設計における上述の問題、即ち、装置のアプリケータが斜めに適用されるという問題と、メガネとの接触に影響を受けるという問題を解決することができない。例えば、アルシュラーの温度センサーによれば、有効領域の一部が皮膚に接触するとその接触を示す温度プロファイルが生成されるが、この信号では全有効領域の接触を合理的に保証することはできない。同様に、ワーナーやミュラーのバネ仕掛けの機械的メカニズムでは、メガネとの接触で動作してしまい、全有効領域が適度に接触することを保証することができない。この設計では、光が漏れたり、接触冷却度の低い領域があったり、非皮膚接触に起因する安全性や効き目の問題がある。さらに、既存の装置や方法は、必要以上に複雑で高コストで信頼性が低く、実用性がないものである。例えば、バネ仕掛けのスライディング機構は掃除しにくく、様々な摩擦負荷がかかり、アセンブリが複雑になる。
【００１７】
従って、皮膚処置装置の全有効領域と皮膚が確実に接触してメガネやそれと同様の固い面では動作しない実用的な接触センサーが必要なことは明らかである。本発明は、装置のアプリケータを斜めに適用したときに発生する既存の方法や装置での問題を解決し、目の安全性を高めるものである。また、本発明は、民生用皮膚処置装置の新興市場にとって必要なものである。何故ならば、その製品は、安全性や効き目を達成するために医師用装置のための訓練を受けたエキスパート・ユーザを当てにするものではないからである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
発明の概要
皮膚処置装置の接触センサーにおける上述の問題とそれ以外の問題や欠点は、本発明の皮膚病学的処置装置によって解決される。ここで、この皮膚病学的処置装置は、皮膚接触構造体と、皮膚接触構造体を介して皮膚病学的処置を施すために駆動可能な処置源と、皮膚接触構造体の周囲に配置される複数のセンサーと、それらのセンサーに接続され、整合面との接触が感知されない限り皮膚病学的処置装置の駆動を禁止する制御回路を備えている。
【００１９】
一実施形態によれば、処置源は電磁放射源を備え、皮膚接触構造体はウィンドウを備え、当該ウィンドウを介して電磁放射が行われる。電磁放射源と皮膚病学的処置は、毛再生を抑制するように構成可能である。この実施形態によれば、例えば、皮膚などの整合面との接触をセンサーが感知しない限り磁気放射源の駆動が禁止される。
【００２０】
その他の実施形態の皮膚病学的処置装置も開示されている。この装置の処置源は電磁放射源であって、ニキビの処置やフォトリジュベネイション(photorejuvenation)や皺とりや脱色や色素再沈着などの処置のために構成される。また、電磁放射源の駆動は、皮膚などの整合面との接触をセンサーが感知しない限り禁止される。
【００２１】
本発明の別の一実施形態によれば、選択された距離分、センサーの起動ポイントが皮膚接触構造体から離れるように、センサーに対する皮膚接触構造体の形状を決めるかもしくは位置決めすることによって整合面の検出能力が上がる。例えば、皮膚接触構造体は凸面を有していてもよく、このため、皮膚接触構造体が非整合面に接触していても、メガネレンズなどの非整合面がセンサーに接触することはない。別の一実施形態では、平坦な皮膚接触面を利用して、皮膚接触面に対してセンサーが陥凹するように、或いは、離れるようにセンサーを配置する。別の一実施形態では単一のセンサーを利用している。この単一のセンサーは、非整合面が皮膚接触構造体と接触してもこの単一のセンサーを駆動不能とするように皮膚接触構造体から離して配置される。
【００２２】
皮膚接触構造体と、その皮膚接触構造体を介して皮膚病学的処置を施すために駆動可能な処置源を備える皮膚病学的処置装置に皮膚接触センサーを提供する本発明の方法は、皮膚接触構造体の周囲に複数のセンサーを配置する工程と、整合面との接触が複数のセンサーからの信号によって示されない限り処置源の駆動を禁止する工程を備える。本方法は、所定の距離分、複数のセンサーが皮膚接触構造体から離れるように、その皮膚接触構造体を構成する工程をさらに備えていてもよい。この構成する工程は、凸形皮膚接触面を有するように皮膚接触構造体を形成する工程を備えていてもよい。
【００２３】
従って、本発明の目的は、皮膚病学的処置装での利用に適した皮膚接触センサーと方法を提供することである。
【００２４】
本発明の別の一目的は、皮膚処置センサーが整合面との接触を感知しない限り処置源の駆動を禁止する皮膚病学的処置装置用皮膚接触センサーと方法を提供することである。
【００２５】
本発明のさらに別の一目的は、皮膚接触構造体の周囲に配置された複数の皮膚接触センサーと、それらのセンサーに接続され、非整合面がある場合は皮膚病学的処置装置の処置源の駆動を禁止する回路を備える皮膚病学的処置装置を提供することである。
【００２６】
本発明のさらに別の一目的は、皮膚病学的処置装置で使われる皮膚接触センサーと方法を提供することである。ここで、その皮膚病学的処置装置には複数のセンサーが処置ウィンドウの周囲に配置され、その複数のセンサーは、選択された距離分ウィンドウの皮膚接触面から離れた位置に配置される。
【００２７】
本発明のさらに別の一目的は、皮膚病学的処置装置の皮膚接触センサーの構造と方法を提供することである。ここで、その皮膚病学的処置装置では３個以上のセンサーを処置ウィンドウの周囲に配置し、選択された距離分３個以上のセンサーを皮膚接触面から陥凹した位置に配置するように処置ウィンドウの皮膚接触面を形成する。
【００２８】
これらの本発明の目的とその他の目的、利点、特徴については、以下の本発明の好適な実施形態の詳細な説明と添付の図面を検討すれば容易に理解されるであろう。
【００２９】
援用文献
以下に、上下で引用される文献に加えて、背景と本発明の概要で説明された文献を含む引用リストを示す。これらは、好適な実施形態の構成要素、即ち、特徴部分に対する代替的実施形態を開示するものであるが、以下で詳述されない可能性がある代替的実施形態の援用による引用文献である。これらの文献を単独で、もしくは、１つ以上を組み合わせたものを考慮することで、以下で詳述する好適な実施形態の構成要素、即ち、特徴部分の変形例を提供することができる。その他の特許、特許出願、非特許文献についても記載しており、それらは、以下の文献に関する記載と同様の効果を有する好適な実施形態の援用による引用文献である。
【００３０】
米国特許５，３６０，４２６、５，６４３，２５２、３，６２２，７４３、６，５０８，８１３
米国出願公開２００２／０００５４７５、２００３／００３２９５０
米国仮出願  ２００３年２月２８日出願の６０／４５１，０９１、２００３年３月２０日出願の６０／４５６，３７９、２００３年３月２７日出願の６０／４５８，８６１、２００３年５月２０日出願の６０／４７２，０５６、２００３年２月２５日出願の６０／４５０，２４３、２００３年２月２６日出願の６０／４５０，５９８、２００３年３月４日出願の６０／４５２，３０４、２００３年３月４日出願の６０／４５１，９８１、２００３年３月６日出願の６０／４５２，５９１、２００３年３月２１日出願の６０／４５６，５８６。これらは全て出願譲受人に譲渡される（「クロスリファレンス仮出願」と総称する）、
2004年2月出願のトビン・シー・アイランド（Tobin C. Island）、ロバート・イー・グローブ（Robert E. Grove）、マーク・ブイ・レックワース（Mark V. Weckwerth）の米国出願10/    、「目に安全な独立型毛再成抑制装置および方法」、2004年2月出願のロバート・イー・グローブ（Robert E. Grove）、マーク・ブイ・レックワース（Mark V. Weckwerth）、トビン・シー・アイランド（Tobin C. Island）の出願10/    、「目に安全な皮膚処置装置および方法」、2004年2月  日出願のマーク・ブイ・レックワース（Mark V. Weckwerth）、トビン・シー・アイランド（Tobin C. Island）、ロバート・イー・グローブ（Robert E. Grove）の出願10/    、「レーザーダイオードを利用した独立型皮膚処置装置および方法」。これらは全て出願譲受人に譲渡される（「クロスリファレンスの出願」と総称する）
ＰＣＴ出願公開WO 02/094116
皮膚病学的装置の各種態様を開示している本出願と同じ発明者による上述のクロスリファレンス仮出願とクロスリファレンスである出願が注目されている。これらの出願で開示されている態様や特徴部分が、本願の接触センサー装置および方法での利用に適するように構成可能であることを当業者は理解していることは明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図２Ａと図２Ｂは、装置の治療面の周囲に配置された複数の接触センサーに関する本発明の第一の態様を示す。図２Ｂの断面図によれば、ハウジング２０は、（面２２の冷却、加熱用の）支持構造体２４によって取付けられた皮膚接触治療面２２と、複数の接触センサー２６とを備える。面２２は、光や超音波や熱パルスや高周波パルスやその他の治療エネルギーの放出面であってよい。本実施例によれば、接触センサーは、皮膚に接触したときにスイッチ本体の中に押し下げられるバネ仕掛けのアクチュエーティングピンを有する機械式スイッチとして示されるが、それはどのような種類のセンサーであってもよく、例えば、抵抗や容量を検出するための電気的な接触部や温度センサーでよい。図２Ａの平面図は、皮膚接触面２２の周囲に放射状に配置された８個の接触センサー２６を示す。これらのスイッチは直列に配線接続することができる。これにより、８個のスイッチ全てが「閉じている」のでない限り、装置は皮膚に接触していないと考えられる。また、直列・並列構成となるように配置してもよい。もしくは、各種のハードウェア／ソフトウェアアルゴリズムの電子回路によってサンプリングしてもよい。実際、センサーの種類や特性、センサーの数、センサーの配置構造、センサーのための電子回路を選択することができる。これにより、センサーを内蔵する装置を利用することによって、必要に応じて、面２２の全面が皮膚と接触していることを明示することができる。
【００３２】
図３に、メガネやそれと同様の非整合面との接触に反応しない本発明の第二の態様を示す。同図において、ハウジング２０は、（面２２の冷却、加熱用の）支持構造体２４によって取付けられた皮膚接触治療面２２と、本実施形態でもアクチュエーティングピンを有する機械式スイッチとして示される複数の接触センサー２６とを備える。アクチュエーティングピンの先端は、面２２の最外部から距離「ｄ」分陥凹している。距離「Ｄ」は、スイッチの状態が変化する前にアクチュエーティングピンが動く距離を表わす。この構成によれば、メガネや板ガラスのように固くて比較的平滑な面との接触では、全ての接触センサーが同時に起動することはない。一方、十分な圧力下で適切に整合性ある材料は、面２２に適合しており、少なくとも距離「Ｄ」分、全てのアクチュエータを押し下げることができので、その整合材料との接触が明確に示される。このような設計によって、装置の全有効領域を皮膚に接触させることが高信頼度で行われ、メガネやそれと同様の面との接触による誤動作を防止することができる。
【００３３】
図３では、皮膚接触面２２は凸型であるが、図４に示すように平面であってもよいし、その他の構成であってもよい。また、図４は、センサーが電気的接触部であって、面２２の全面と整合面との接触が高信頼度で行われるように、皮膚接触面２２下方の距離「ｄ」の位置に配置した一例を示す。
【００３４】
従って、本発明によれば、接触センサー２６は、皮膚接触面２２と同じ面に配置可能なセンサー起動ポイントを持つように配置されるが、或いは、例えば皮膚接触面２２から離れて約０ｍｍから約１ｍｍの範囲内に配置されることが好ましい。また、センサー起動ポイントは、皮膚接触面から約０．１ｍｍから１ｍｍの範囲内に配置されることがより好ましい。これは、図３と図４に示すように皮膚接触面２２の形状を選択したり、及び／又は接触センサー２６を位置決めすることによって達成される。
【００３５】
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃに本発明の好適な一実施形態を示す。図５Ａは皮膚病学的アプリケータの先端部の正面を示すが、これは、ベゼル６０によって囲まれ、構造体９０によって支持される平坦な皮膚接触面５０を備えている。弾性薄膜７０の一部として形成される３個の機械式接触センサー「ボタン」が、ベゼルから突出している。図５Ｂは断面図（「断面Ａ−Ａ」と表記）であり、図５Ｃはアプリケータの先端部の一部の詳細な断面図である（「詳細Ｂ」と表記）。図５Ｃによれば、弾性薄膜７０の形状は、薄い繊維７４によってその他の薄膜と分離された突出ボタン７２を持つように作られている。ボタン７２の上部（即ち、最外面）に十分な力が加えられると、繊維が変形し、ボタンの反対側の面７６がエレメント９０によって支持されるプリント基板（ＰＣＢ）８０と接触する。ＰＣＢ８０に接触するボタンの面は、導電性インクで被覆されている。ＰＣＢ８０では、ボタンの下に位置する内部掌状トレースが露出している。通常、内部掌状トレース間は電気的に接続されていないが、ボタンが十分に押し下げられるとその導電面によってトレース間が電気的に接続されるので、スイッチが形成される。
【００３６】
好適な一実施形態によれば、マイクロプロセッサによって各ボタンスイッチの状態が監視される。そのマイクロプロセッサは、接触と判断するには、装置の３つのスイッチ全てが「閉」状態である必要があるというソフトウェアアルゴリズムを備えている。また、このアルゴリズムでは、光パルスの間などの処置周期の間に各ボタンスイッチが「開」状態に変化することで、ボタンがいつまでも「閉」状態にならないようにすることが好ましい。この様にして、接触センサーのエラーが検出可能になる。上述のセンサーとのインタフェースや情報処理を行なう回路に関する情報とその詳細と、本発明での使用に適したスイッチ状態に基づく制御方法を利用するための情報とその詳細については、上述のクロスリファレンスの仮出願とクロスリファレンスの出願に記載されている。
【００３７】
また、好適な一実施形態によれば、皮膚処置装置に対する出力は接触センサーによって自動的にトリガーされるので、利用し易くなり、フィンガートリガなどのトリガエレメントを追加するための出費が不要で、また、それによって複雑になってしまうこともない。例えば、毛成長抑制処置では、ポジティブな接触時に治療光パルスの出力が自動的に開始される。尚、装置の有効領域全体に接触させることによって安全性を確保したり、メガネとの接触時に起動を防げることは自動出力の重要な利点である。
【００３８】
好適な一実施形態によれば、薄膜７０は、４０から６０デュロメータのシリコン製である。ボタンは、ベゼル６０の最外部から約０．０３０インチ（０．７６ｍｍ）上に突出しており、ボタンの直径は約０．０６０インチ（１．５２ｍｍ）である。繊維の厚さは約０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）、繊維の長さは約０．０３０インチ（０．７６ｍｍ）である。また、ＰＣＢ８０上のトレースとボタンの導電面間の距離は約０．００５インチ（０．１３ｍｍ）である。ボタン領域を除いて、薄膜７０はベゼル６０とＰＣＢ８０に接着されている。さらに、本実施形態によれば、ボタンの上部（もしくは最外面）は、光を放出して皮膚と装置間の熱伝導を行う平坦な皮膚接触面５０から約０．００５インチ（０．１３ｍｍ）陥凹している。本実施形態では、０．１ｏｚ（２．８４ｇ）／ボタン未満の非常に弱い起動力が皮膚から容易に生み出されるが、その弾性材による復帰力も信頼できるものである。３つのボタンを十分に陥凹させることによって、メガネやそれと同様の固い平面との接触には反応せずに、皮膚接触面５０全体を適度に接触させることができる。また、それらのボタンに対して、解剖学的部位の広い範囲に渡る中程度に整合性ある皮膚で確実にトリガが与えられる。ボタンは、標準的な技術で製造可能な大きさであって十分な皮膚接触領域があるが、実用的なサイズのアプリケータの先端部１００に適用可能な小さいものである。また、本実施形態は廉価で、単純なもので、概ね防水性があり、ほこりや汚染物質に汚される心配がなく、信頼できるものである。
【００３９】
上述の記載事項は本発明の好適な一実施形態である。その他にも多くの実施形態が可能であり、少なくとも以下の態様が含まれていることは当業者には明らかである。
【００４０】
利用可能なその他のセンサーとしては、電気的手段、機械的手段、光学的手段として主に機能し、基本的には、デジタルセンサーやアナログセンサー（例えば、ひずみゲージや温度センサーや容量センサーや抵抗センサーや音響センサーなど）がある。その他の物質と皮膚を識別するさらに別の手段であるセンサー、例えば、抵抗センサーや温度センサーは皮膚に対して事前に確立された標準の範囲内に限定することができるため好ましいものである。しかしながら、水膜に対しては低い信号レベル、即ち、低い感度であることなど厄介な問題もある。その他の構成としては、１つの装置に１種類以上の接触センサーを利用する構成、例えば、熱センサーと機械式スイッチを組み合わせた構成がある。
【００４１】
各種のセンサー構造を利用することが可能である。これには、センサーの数やセンサーの有効サイズや、状態を遷移させるために必要な起動力、即ち、圧力や、装置の皮膚有効接触領域から陥凹しているセンサー起動ポイントまでの距離や、その他の構成が含まれる。本発明の好適な一実施形態によれば、センサーの有効接触領域、即ち、皮膚やその他の面と接触するセンサー領域は５ｍｍ２未満であるが、２ｍｍ２未満であることがさらに好ましい。また、各センサーの起動力は１ｏｚ（２８．３５ｇ）未満であることが好ましいが、約０．００１ｏｚ（０．０２８ｇ）から約０．１ｏｚ（２．８４ｇ）の範囲内の値であることがさらに好ましい。
【００４２】
同様に、その他のセンサー回路も利用可能である。センサーの出力は、ハードウェアだけで処理することもできる。また、装置は様々なソフトウェア／ハードウェア・アルゴリズムを利用して、安全性や信頼性や有効性を改善することができる。例えば、４個のうちの３個のボタンが接触を表示しているときに利用可能とするものであってもよい。また、その回路は、接触面の総熱流束を推定するなどの様々な目的のためにセンサーからの信号を比較してもよい。
【００４３】
本発明の一例を示す図や特定の実施形態について説明してきたが、本発明の範囲はこれらの特定の実施形態に限定されるものではない。従って、それらの実施形態は限定的なものではなく例示的なものであるとみなされるべきであって、当業者であれば添付の請求項とそれと構成上また機能的に等価なもので示される本発明の範囲から逸脱することなく、これらの実施形態の変形例に想到できることが分かっている。
【００４４】
また、好適な実施形態に基づいて実施可能である上述の方法に基づく処理については、選択された印刷シーケンスで説明した。しかしながら、そのシーケンスは印刷上の便宜から選択され順序付けられているものであって、それは、請求項に明白に記載されていないかもしくは当業者が必要であると判断しない限りその処置動作の順序を暗示するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】皮膚に対して傾くアプリケータの概略図である。
【図２Ａ】外周部に配置された複数の接触センサーを備える本発明に係るアプリケータの先端部の概略図である。
【図２Ｂ】外周部に配置された複数の接触センサーを備える本発明に係るアプリケータの先端部の概略図である。
【図３】凸状のウィンドウと複数の接触センサーを備える本発明に係るアプリケータの先端部の概略図である。
【図４】平坦なウィンドウと複数の接触センサーを備える本発明に係るアプリケータの先端部の概略図である。
【図５Ａ】本発明に係る弾性薄膜接触センサーとアプリケータの先端部内部のアセンブリの概略図である。
【図５Ｂ】本発明に係る弾性薄膜接触センサーとアプリケータの先端部内部のアセンブリの概略図である。
【図５Ｃ】本発明に係る弾性薄膜接触センサーとアプリケータの先端部内部のアセンブリの概略図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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