УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ КОЖИ, ОСНОВАННОГО НА СВЕТЕ
DEVICE FOR SKIN TREATMENT BASED ON LIGHT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Данное изобретение относится к устройству для лечения кожи, основанного на свете, при этом устройство содержит источник света для обеспечения падающего пучка света для лечения кожи, оптические элементы для фокусирования падающего пучка света на фокусной точке внутри кожи, и элемент интерфейса с кожей для обеспечения оптического соединения падающего пучка света из устройства в коже во время применения устройства, при этом элемент интерфейса с кожей содержит прозрачное выходное окно для обеспечения возможности выхода падающего пучка света из устройства.
Данное изобретение также относится к системе для лечения кожи, основанного на свете, соединительной фольге и способу для обеспечения оптического соединения падающего пучка света из устройства для лечения кожи, основанного на свете в коже.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Такое устройство лечения кожи, известно, например, из опубликованной международной заявки на патент WO 2008/001284 A2. В указанной заявке раскрывается устройство лечения кожи с лазерным источником и фокусирующей оптикой. Устройство содержит корпус с выходным окном, через которое испускается луч лазера. Выходное окно может быть сделано из прозрачного материала или может представлять собой просто отверстие в корпусе. Устройство создает фокусное пятно в слое дермы кожи, которая будет подвергаться лечению. Мощность луча лазера и размеры фокусного пятна точки выбираются таким образом, чтобы индуцированный лазером оптический распад (LIOB) индуцировался в фокусном пятне в коже для стимулирования возобновления роста ткани кожи и уменьшения складок.
Фокусное пятно создается на фиксированной глубине лечения, приблизительно в диапазоне от 0,2 до 2,0 мм. Эта глубина выбирается на основании типичного состава человеческой кожи. В некоторых случаях, однако, оптимальная глубина лечения может отличаться. Оптимальная глубина лечения зависит от, например, толщины рогового слоя и эпидермиса. Для предотвращения возникновения эффекта линзы посредством кожи и изгибов складок, согласующий показатели преломления материал может быть нанесен на кожу, чтобы заполнить складки между эпидермисом и выходным окном. Согласующий показатели преломления материал должен иметь показатель преломления приблизительно между показателем преломления выходного окна и показателем преломления эпидермиса, предпочтительно, должен быть приблизительно равным показателю преломления эпидермиса. В идеальном случае выходное окно и согласующий показатели преломления материал имеют такой же показатель преломления, как эпидермис, то есть примерно 1,4.
Однако простое добавление согласующего показатели преломления материала для предотвращения рассогласования показателей преломления не является достаточным для получения требуемого контроля над интенсивностью света в фокусном пятне и над точным положением фокусного пятна в коже. Поверхность кожи (роговой слой) демонстрирует микроскопические колебания шероховатости вследствие вертикально расположенных рогоцитов. Соединение света через оптически шероховатый роговой слой, который напоминает множество микролинз, является трудным и приводит к слабо фокусированным пучкам света. Это вызывает уменьшение отношения фотонной плотности в фокусном пятне к фону и менее эффективному созданию LIOB в центре.
ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является улучшение соединения света в коже и повышение эффективности создания LIOB в слое дермы.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно первому аспекту изобретения, эта цель достигается посредством предоставления устройства для лечения кожи, основанного на свете, при этом устройство содержит источник света, оптические элементы и элемент интерфейса с кожей. Источник света выдает падающий пучок света для лечения кожи. Оптические элементы предоставляются для фокусировки падающего пучка света в фокусной точке в коже. Элемент интерфейса с кожей, во время использования устройства, обеспечивает оптическое соединение падающего из устройства пучка света в коже. Элемент интерфейса с кожей содержит прозрачное выходное окно для обеспечения возможности выхода падающего пучка света из устройства. Наверху выходного окна предоставляется прозрачная смесь полярного вещества или неполярного вещества. Прозрачная фольга предоставляется сверху прозрачной смеси. Прозрачная фольга является более гидрофобной, чем прозрачное выходное окно.
С помощью такого элемента интерфейса с кожей, содержащего различные слои с различными физическими, оптическими и химическими свойствами, значительно улучшается соединение света в коже. Как и в уже известном оптическом устройстве лечения кожи, поверхность выходного окна сглаживает кожу. Это механическое сглаживание, однако, является недостаточным для обеспечения требуемого эффективного создания LIOB. Например, из международной заявки на патент WO 2010/031777 известно применение геля для снижения рассогласования между показателями преломления кожи и выходным окном. Такой гель, однако, не преодолевает также проблемы оптического соединения, связанные с шероховатой поверхностью рогового слоя.
Изобретатели получили лучшие результаты, используя массажные масла или другие типы органических масел. Сильный капиллярный эффект масла улучшает оптическое соединение между элементом интерфейса и верхними слоями кожи. Следует отметить, что этот капиллярный эффект может также быть обеспечен посредством других жидкостей, имеющих подходящую вязкость, оставляющую от около 20 до около 80 мПз, предпочтительно, около 20 мПз. Капиллярный эффект флюида преодолевает изменения микроструктуры и позволяет получить эффективное оптическое соединение. Капиллярный эффект пропорционален поверхностному натяжению флюида, радиусу капилляра и т.д. Кроме того, действие будет быстрее для маловязких флюидов. Очень вязкие флюиды могут также обеспечить требуемую капиллярность, однако при относительно низких скоростях. Этот приводит к небольшому изменению радиуса капилляра, поскольку капля жидкости растягивается вдоль поверхности кожи, посредством чего усиливается эффект.
Также угол касания, который капля вязкой жидкости составляет при ее приведении в соприкосновение с кожей, оказывает влияние на капиллярное действие. Предпочтительные углы касания между флюидом и кожей находятся в диапазоне 0-45°, и меньшие углы касания являются более предпочтительными, чем большие углы.
Согласно изобретению, данный капиллярный эффект значительно усиливается посредством добавления прозрачной и относительно гидрофобной фольги и прозрачной смеси полярного и неполярного вещества между кожей и прозрачным выходным окном. Прозрачная смесь обеспечивает гладкий переход между более гидрофильным прозрачным выходным окном, которое обычно делается из стеклянного или пластикового материала, и фольгой, что обеспечивает получение плоской поверхности фольги. Поверхность фольги и кожи позволяет нанесенному маслу эффективно размазываться по изменениям микроструктуры рогового слоя, что приводит к однородному оптическому соединению.
Прозрачная смесь наносится сверху выходного окна, и фольга наносится сверху смеси. Независимо от фактической ориентации устройства, "сверху" означает следующий уровень, если смотреть по направлению падающего пучка света, приходящего из источника света.
Для оптимального оптического соединения между устройством и кожей, у прозрачной смеси должен быть показатель преломления, который находится между показателями преломления фольги и прозрачного выходного окна.
Согласно еще одному аспекту изобретения, представлена соединительная фольга для оптического соединения падающего пучка света из прозрачного выходного окна элемента интерфейса с кожей устройства для лечения кожи, основанного на свете. Соединительная фольга содержит прозрачную фольгу, при этом на одну из сторон прозрачной фольги нанесена прозрачная смесь полярного вещества и неполярного вещества. Предпочтительно, фольга является более гидрофобной, чем прозрачное вещество, из которого сделано прозрачное выходное окно, и которое обычно представляет собой пластик или стекло. Такая соединительная фольга может использоваться вместе с оптическими устройствами лечения кожи, которые уже известны по предшествующему уровню техники. Главное требование для оптического устройства лечения кожи заключается в том, чтобы оно имело соответствующее выходное окно, например, сделанное из стекла или пластика. Соединительная фольга может быть расходным материалом, который наносится на устройство непосредственно перед каждым лечением кожи. Например, соединительная фольга представляет собой покрытие для натягивания, по меньшей мере, на прозрачное выходное окно элемента интерфейса устройства для лечения кожи, основанного на свете.
Следует отметить, что прозрачная фольга и прозрачная смесь могут быть нанесены по отдельности. До нанесения покрытия на элемент интерфейса прозрачная смесь должна в этом случае сначала быть нанесена на прозрачное выходное окно и/или поверхность покрытия, которая будет направлена в сторону прозрачного выходного окна. Аналогичным образом, вязкая жидкость, например массажное масло или другой тип органического масла, которая должна быть нанесена между кожей и прозрачной фольгой, может уже присутствовать на прозрачной поверхности фольги или может быть нанесена отдельно.
Согласно еще одному аспекту изобретения, представлен способ для оптического соединения падающего пучка света из устройства для лечения кожи, основанного на свете в коже, при этом способ включает в себя нанесение флюида, имеющего вязкость от около 20 до около 80 мПз, на кожу, нанесение прозрачной фольги на кожу, на которую уже был нанесен флюид, нанесение прозрачной смеси полярного вещества и неполярного вещества на сторону прозрачной фольги, направленную от кожи, и прижимание прозрачного выходного окна элемента интерфейса с кожей устройства к прозрачной фольге, на которую нанесена прозрачная смесь, при этом прозрачная фольга является более гидрофобной, чем прозрачное выходное окно.
Эти и другие аспекты изобретения будет очевидны и будут объяснены в отношении вариантов осуществления, описанных ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На чертежах:
На фиг. 1 схематично показано устройство лечения кожи по изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг. 1 схематично показано устройство 10 лечения кожи по изобретению. Устройство 10 содержит источник 18 света для выдачи падающего пучка 21 света для лечения кожи 30 человека или животного. Падающий пучок 21 света обычно представляет собой пучок импульсного лазера. Например, лазеры Nd:YAG с излучением на 1064 мкм (микрометр) используются для лечения кожи посредством индуцированного лазером оптического распада (LIOB). Оптические элементы предоставляются для фокусирования пучка 21 импульсного лазера внутри кожи 30. Часть или все оптические элементы могут быть представлены в элементе 11 интерфейса, который, во время использования устройства 10, прижимается к коже 30 или вступает в контакт с кожей 30, которая должна подвергаться лечению.
Кожа 30 содержит множество слоев с различными оптическими свойствами. Эпидермис 16 состоит из самых внешних слоев и формирует водонепроницаемый защитный барьер. Самым внешним слоем эпидермиса является роговой слой, который, вследствие микроскопических изменений в его шероховатости, препятствует соединению света между устройством 10 и кожей 30. Под эпидермисом 16 располагается дерма 17. Дерма 17 содержит волокна коллагена, на которые направлено лечение кожи. Цель лечения кожи заключается в создании фокуса 22 для пучка 21 импульсного лазера в коллагене дермы 17 с целью создания микроскопических поражений, которые приведут к формированию нового коллагена.
На фигуре увеличена часть 11 элемента интерфейса и часть кожи 30 в целях объяснения наиболее важных аспектов. Интерфейс содержит обычное прозрачное выходное окно 12, которое обычно делается из относительно гидрофильного материала, такого как стекло или пластик. Для оптимального оптического соединения показатель преломления материала выходного окна 12, предпочтительно, должен быть близок к показателю преломления эпидермиса. Для человеческой кожи показатель преломления обычно составляет приблизительно 1,4.
Согласно изобретению, некоторые дополнительные слои 13, 14, 15 предоставляются между выходным окном 12 и кожей 30. Непосредственно на наружную поверхность выходного окна 12 наносится прозрачная смесь 13 полярных и неполярных веществ. Смесь 13 может представлять собой гель или жидкость, которая, вследствие своего специфического состава, хорошо прилегает к выходному окну 12 сверху и фольге 14 снизу. Это обеспечивает, что фольга 14 останется плоской, и соединение света 21 в коже 30 будет оптимальным. В качестве подходящего примера, смесь 13 может содержать полипропиленгликоль (PPG) и полиэтиленгликоль (PEG). Прозрачная фольга 14 может, например, представлять собой тонкую полиэтилентерефталатную (PET) фольгу. Для оптимального оптического соединения между устройством 10 и кожей 30 прозрачная смесь 13 и фольга 14 должны иметь показатели преломления, которые находятся между показателями преломления кожи 30 и выходного окна 12.
Перед использованием устройства 10 некоторое количество масла, предпочтительно органического масла, наносится на кожу 30, которая будет подвергаться лечению. Для оптимальных результатов количество масла 15, которое будет наноситься, должно хорошо контролироваться, например, составлять порядка 10-50 мкл (микролитры). Гидрофобность фольги 14 и слоя эпидермиса 16 кожи 30 позволяет капле масла эффективно размазываться по изменениям микроструктуры поверхности кожи 30, в результате чего обеспечивается однородное оптическое соединение. Вместо масла могут использоваться другие флюиды с соответствующей вязкостью.
Слои прозрачной смеси 13 и фольга 14 могут являться встроенной частью элемента 11 интерфейса устройства 10 лечения кожи. Эти слои 13, 14 и/или весь элемент 11 интерфейса могут быть сменными. Масло 15 обычно предоставляется отдельно, но может подаваться из пополняемого резервуара в устройстве 10.
Прозрачная фольга 14 может быть представлена как отдельное сменное покрытие. Также прозрачная смесь 13 может предоставляться отдельно. В этом случае, перед каждым использованием устройства 10, пользователь наносит некоторое количество смеси 13 на выходное окно 12 элемента интерфейса 11 и покрывает его новым покрытием. Конечно, смесь 13 и покрытие также могут быть заменены после того, как они были использованы два раза, 5 или 10 раз. Покрытие может быть представлено со смесью 13, уже нанесенной на ее внутреннюю поверхность, что устранит необходимость нанесения пользователем смеси 13 на выходное окно 12 до нанесения покрытия. Необязательно, наружная поверхность покрытия предоставляется уже с маслом 15, и масло 15 не должно предоставляться отдельно.
Альтернативно, масло 15, фольга 14 и смесь 13 поставляются отдельно и наносятся на кожу одно за другим перед прижиманием выходного окна 12 элемента интерфейса 11 устройства 10 лечения кожи к фольге 14, покрытой смесью 13. Или масло 15 и фольга 14 наносятся на кожу 30, и смесь наносится на выходное окно 12.
Следует отметить, что указанные выше варианты осуществления поясняют, а не ограничивают изобретение, и что квалифицированные специалисты в данной области техники будут в состоянии разработать множество альтернативных вариантов осуществления, не отступая от объема прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения любые обозначения, помещенные между круглыми скобками, не должны рассматриваться как ограничивающие пункт формулы изобретения. Использование глагола "содержит" и его спряжений не исключает наличия элементов или шагов помимо заявленных в пункте формулы изобретения. Единственное число для элемента не исключает наличия множества таких элементов. Изобретение может быть реализовано посредством аппаратных средств, содержащих несколько различных элементов, и посредством соответствующим образом запрограммированного компьютера. В пункте формулы изобретения, относящемся к устройству, в котором перечисляется несколько средств, несколько из этих средств могут быть воплощены одним и тем же элементом аппаратного обеспечения. Сам факт того, что определенные меры излагаются во взаимно различных зависимых пунктах, не указывает, что комбинация этих мер не может использоваться с выгодой.