皮肤病治疗中使用的增强光辐射系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200880128667.2

申请日:

20080327

公开号:

CN102006833B

公开日:

20130821

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:

IPC分类号:

A61B18/18

主分类号:

A61B18/18

申请人:

莎责有限公司

发明人:

丹尼尔·罗思,埃利亚斯·贝拉基斯,道格·埃利

地址:

美国马萨诸塞州

优先权:

61/035,508

专利代理机构:

北京集佳知识产权代理有限公司

代理人:

潘士霖;李春晖

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内容摘要

本公开技术可以用于增强并入皮肤病学内的多波长光源的亮度,由此增加了多波长光源的效率并且降低了系统对电源和滤波的要求,使得系统尺寸和成本总体降低。本公开技术通过减轻用户在皮肤病治疗期间使用本系统时的痛感和/或方便系统在受治疗的皮肤表面上移动,可以增强用户对皮肤病学系统的体验。

权利要求书

1.一种用于去除毛发的皮肤病治疗设备,所述设备包括:光源,以包括在电磁波谱的近红外部分的至少一个波长的光脉冲发射光辐射;接触元件,用于接触要被去除毛发的皮肤表面,其中所述接触元件对所发射的光辐射是光学透明的;以及至少一个振动元件,与所述接触元件物理耦合;以及接触传感器,用于检测所述接触元件和所述皮肤表面之间的接触,所述接触传感器适于响应于这样的接触而发送控制信号以启动所述振动元件和所述光源被通电;其中,响应于所述控制信号,所述光源发射所述光脉冲并且所述至少一个振动元件与所述光脉冲的发射同时生成振动,在所述光脉冲开始之前立即开始并且在所述光脉冲结束之后立即结束的时间间隔期间连续地由所述至少一个振动元件生成振动,其中所述至少一个振动元件所产生的连续振动可操作的给用户提供触觉反馈,使得所述用户能够辨别出已经被治疗的特定皮肤表面以及所述设备中的至少部分应该移动到另外的皮肤表面。 2.权利要求1所述的设备,还包括:第一反射器,将一部分所述光辐射反射回所述光源以增强所述光辐射的亮度。 3.任意一项前述权利要求所述的设备,还包括:亮度增强元件,与所述光源光通信,所述亮度增强元件增强在所述毛发去除治疗期间所发射的光辐射的亮度;以及手持外壳,包含所述光源和所述亮度增强元件,并且所述手持外壳被配置成在所述毛发去除治疗期间保持这样的光源、亮度增强元件和接触元件之间的相对方位;并且其中所述接触元件提供振动以减轻由于在所述毛发去除治疗期间向所述皮肤表面施加亮度增强的光辐射而引起的感觉。 4.权利要求1或2所述的设备,还包括:手持外壳,包含所述光源并且在所述毛发去除治疗期间保持所述光源和振动元件之间的相对方位;并且其中所述接触元件提供振动以减轻由于在毛发去除治疗期间向所述皮肤表面施加所述光辐射到而引起的感觉。 5.权利要求4所述的设备,其中所述振动元件被包含在所述手持外壳内。 6.权利要求5所述的设备,其中所述触觉反馈与在毛发去除治疗期间施加到所述皮肤表面的发射的光辐射的施加一致。 7.根据权利要求1所述的皮肤病治疗设备,所述设备还包括:用户界面,选择性地在脉冲模式和频闪模式中的至少一个模式下操作所述设备,其中所述光源在脉冲模式下发射单个光辐射脉冲以在所述毛发去除治疗期间对皮肤表面的一部分进行斑点治疗,并且所述光源在频闪模式下发射连续的光辐射脉冲序列以在所述毛发去除治疗期间对所述皮肤表面的多个位置进行治疗。 8.权利要求7所述的设备,其中所述光源是至少一个闪光灯。 9.权利要求7或权利要求8所述的设备,其中以连续序列发射的每个所述光辐射脉冲表现50毫秒的脉冲持续时间并且脉冲间的延迟为一秒。 10.权利要求7或权利要求8的设备,其中在所述脉冲模式下由所述光辐射脉冲治疗的所述皮肤表面的所述一部分至少为2平方厘米。 11.根据权利要求9所述的设备,其中在所述脉冲模式下由所述光辐射脉冲治疗的所述皮肤表面的所述一部分至少为2平方厘米。

说明书

技术领域

本公开技术一般地涉及皮肤病治疗,更具体地涉及用于增强在这样的 皮肤病治疗中使用的光辐射系统性能的技术。

背景技术

多年来电磁能在医疗应用上得到广泛的使用。在皮肤病学领域,已经 使用激光器、闪光灯/强脉冲光系统(IPL)、以及其他特别是在光辐射波 段中的电磁辐射源,来永久地和暂时地去除毛发、促进毛发重生、凝结病 人表皮可见的血管、处理损伤、去除葡萄酒色斑(Port-Wine Stain)、去除 文身、复原皮肤等。应用于这种皮肤病治疗的光辐射系统通常是由训练有 素的专业人员进行操作,他们选择优选的能级、波长及其他对于特定的治 疗、给定的病人的皮肤类型和其他因素来说是最适宜的光辐射参数,来实 行想要的治疗同时减轻对非目标组织的损害。

安全有效地服务不同皮肤类型的多个病人和/或执行多种类型的皮肤 病治疗的能力带来了可观的成本,如今存在的很多临床系统呈现超过 $50,000的价格。在高度竞争的市场中的工业参与者不断尝试使这种系统 的适应性、效能、安全性与降低成本的目标之间取得平衡。近期尝试对家 用的单功能皮肤病系统(例如用于毛发生长的管理和去除、毛发重生、皮 肤复原)进行商业化,大量销售经历了有限的成功,因为这种相对低成本 的系统不是对许多消费者来说仍然很贵就是显示出差的效能。因此,不管 销售部分如何,为了开发出具成本效益的、安全有效的皮肤病治疗系统, 持续的研究和开发是必须的。

发明内容

一方面,本公开技术可以用于增强并入皮肤病学系统内的多波长光源 的亮度,由此增加了多波长光源的效率并且降低了系统对电源和滤波的要 求,使得系统尺寸和成本总体降低。本公开技术的其他方面可以通过减轻 用户在皮肤病治疗期间使用系统时的痛感和/或方便系统在受治疗的皮肤 表面上移动来增强用户对皮肤病学系统的体验。

在一个说明性的实施例中,本公开技术可以用于增强施加到皮肤表面 的光辐射以促进皮肤病治疗。在这样的实施例中,提供发射具有多个波长 的光辐射的光源,其中这样发射的光具有对于特定的皮肤病治疗优选的第 一组波长和对于治疗不太理想/不理想的其他组波长。表现这样不理想的 波长的光辐射中的至少一些被反射回光源以增强发射的光辐射的总亮度。 可以对增强的光辐射进行滤波以便从在皮肤病治疗期间施加到皮肤表面 的、增强的光辐射中基本上去除任何表现不理想波长的光。或者,在将增 强的光辐射施加到皮肤表面之前,可以将表现不理想波长的光中的至少一 些转换成表现优选的第一组波长的光。施加到皮肤表面的光辐射可以进一 步被散射。在皮肤病治疗期间,光源本身可以以预定的间隔自动通电以产 生例如频闪效应。可以响应于检测到与皮肤表面的接触而启动光辐射的发 射。此外,可以在皮肤表面施加振动以减轻用户/病人在皮肤病治疗期间 感受的痛感。

在另一个说明性的实施例中,在适于增强施加到皮肤表面的光辐射的 亮度的系统中具体实现本公开技术,以促进皮肤病治疗。本公开系统包括 第一反射器,第一反射器将由光源(如一个或多个闪光灯、一个或多个发 光二极管等)发射的至少一些光辐射(优选地表现多波长的)反射回光源 以增强发射的光辐射的亮度。至少一些增强的光辐射通过与皮肤表面接触 的接触元件传送以促进理想的皮肤病治疗。

在一些皮肤病治疗(如永久性/暂时性去除毛发)中,增强的光辐射 包括电磁波谱的近红外部分的至少一些波长。光辐射可以表现对不同的皮 肤病治疗优选的多组波长。例如,第一组波长可以对诸如毛发去除的特定 皮肤病治疗是优选的,而第二组波长可以对诸如牛皮癣治疗的不同的皮肤 病治疗是优选的。由反射器反射回光源的光辐射可以包括所有波长,主要 是对特定皮肤病治疗不理想的那组波长,或波长的任何其他组合。

针对这个说明性的实施例特别有利的布置是使第一反射器将主要不 理想的波长组反射回光源并允许表现第一组优选波长的光辐射穿过反射 器而没有任何实质性材料影响。在这个实施例中,第二反射器可以被定位 成将表现第一组优选波长的光辐射中的至少一些反射到皮肤表面。第一反 射器还可以被布置成基本上围绕光源的管状,并且第二反射器可以优选地 被布置成椭圆体形状。或者,第一反射器可以被布置成平面形,并且第二 反射器可以被布置成抛物面形。

在皮肤病治疗期间与皮肤表面接触的接触元件被配置成对于表现第 一组优选波长的光辐射是光学透明的。接触元件可以包括促进皮肤病治疗 (如方便皮肤病学系统在被治疗的皮肤表面上滑行)的亲水部分,并且当 亲水部分暴露于水时亲水部分还可以散射由接触元件传送的光辐射。本公 开系统还可以包括定时电路、接触传感器和/或振动元件,定时电路用于 在皮肤病治疗期间以预设的间隔给光源通电,接触传感器检测接触元件和 皮肤表面之间的接触并且适于响应于这样的接触而发送控制信号以启动 光源被通电,振动元件适于向皮肤表面施加振动以减轻用户/病人在皮肤 病治疗期间感觉的痛感。在特别有利的布置中,接触元件既传送具有接触 元件对其光学透明的、优选的波长组的光辐射,而且对被治疗的皮肤表面 施加振动来减轻用户/病人在皮肤病治疗期间感受的痛感。

在再一个说明性的实施例中,在包括光源、与光源光通信的亮度增强 元件和适于与皮肤病治疗系统治疗的皮肤表面相接触的接触元件的系统 中具体实现本公开技术。光源发射对皮肤病治疗有益的光辐射(如具有至 少一个电磁波谱的近红外部分的波长),并且亮度增强元件适于增强在治 疗过程期间发射的光辐射的亮度。接触元件适于向皮肤表面提供振动以减 轻由于向皮肤表面施加亮度增强的光辐射而引起的痛感。本公开系统还包 括包含光源和亮度增强元件的手持外壳,并且手持外壳被配置成在皮肤病 治疗期间保持在光源、亮度增强元件和接触元件之间的相对方位。

在又一个说明性的实施例中,在包括发射对皮肤病治疗有益的电磁辐 射(如光辐射)的电磁源、向皮肤表面提供振动以减轻由于在皮肤病治疗 期间向皮肤表面施加电磁辐射而引起感觉的振动元件、以及包含电磁源并 在皮肤病治疗期间保持这样的源和振动元件之间的相对方位的手持外壳 的系统中具体实现本公开技术。振动元件也可以包含于手持外壳内和/或 还可以向系统的用户提供触觉反馈。触觉反馈与在皮肤病治疗期间施加到 皮肤表面的发射的光辐射基本上一致。

在又一个说明性的实施例中,在包括对皮肤病治疗有益的电磁辐射的 源的系统中具体实现本公开技术。该系统还包括方便将由源发射的电磁辐 射中的至少一些传送到皮肤表面的接触元件,并且其中该接触元件优选地 包括方便其移动到皮肤表面/在皮肤表面上移动的亲水部分。接触元件的 亲水部分也可以形成以对电磁辐射中的至少一些进行滤波来基本上抑制 至少一些不理想的波长传送到皮肤表面。亲水部分也可以在电磁辐射传送 到皮肤表面之前散射电磁能。

在又一个说明性的实施例中,在包括至少光源(如一个或多个闪光灯 和/或发光二极管)、波长转换器和接触元件的皮肤病治疗设备中具体实现 本公开技术。光源发射表现对于皮肤病治疗优选的第一组波长(如至少一 些这样的波长可以在电磁波谱的近红外部分)和不太理想或不理想的其他 组波长的光辐射。波长转换器将这些其他不太理想/不理想的波长(它们 可以表现比在第一组中的波长更短的波长)中的至少一些转换成优选的第 一组波长。波长转换器优选地包括量子点合成物,量子点合成物具有包括 例如CdTe、InAs、InP、InSb、PbS、PbSe等的核。这样的量子点的核还 可以被封装在一个或多个保护涂层中,保护涂层包括例如ZnS、ZnSe、GaN、 MgS、MgSe、MgTe、CdS、CdSe等。优选地选择这样的保护涂层以便基本 上不改变核的波长发射。波长转换器中的量子点合成物可以被布置成:在 对表现相对短的波长的、不理想/不太理想的波长的部分进行转换之前, 将具有表现相对长的波长的、不理想/不太理想的波长的光辐射中的至少 一些转换成第一组优选的波长。波长转换器还可以适于将热传导至远离光 源。接触元件将至少一些转换后的光辐射传送到一个或多个皮肤表面以促 进皮肤病治疗。

在又一个说明性的实施例中,在促进一个或多个感兴趣的皮肤病治疗 的皮肤病治疗设备中具体实现本公开技术。该设备包括手持外壳,手持外 壳包含发射对一个或多个皮肤病治疗有益的光辐射的光源。外壳还优选地 适于给设备的用户提供触觉反馈,触觉反馈与在皮肤病治疗期间施加到皮 肤表面的发射的光辐射基本上一致。

在又一个说明性的实施例中,在包括发射对皮肤病治疗有益的光辐射 的光源(如激光器、发光二极管、闪光灯等)和选择性的在脉冲模式或频 闪模式下操作设备的用户界面的皮肤病治疗设备中具体实现本公开技术。 在脉冲模式下,光源发射单个光辐射脉冲以方便在皮肤病治疗期间对皮肤 表面的部分(如2平方厘米)进行斑点治疗。在频闪模式下,光源发射连 续的光辐射脉冲序列以方便在皮肤病治疗期间对皮肤表面的多个位置的 进行治疗。在一个示例性的实施中,序列中每个脉冲的持续时间可以是 50ms,并且脉冲间的延迟可以是1秒。

在又一个说明性的实施例中,在包括光源、亮度增强器和替换模块的 皮肤病治疗设备中具体实现本公开技术。光源(如激光器、发光二极管、 闪光灯等)发射对一个或多个对皮肤病治疗有益的光辐射,并且亮度增强 器使这个发射的光辐射中的至少一些的亮度增强。替换模块包含光源和亮 度增强器以方便设备的用户在皮肤病治疗之间进行替换。替换模块设计成 可插入设备的手持外壳或从设备的手持外壳移出。替换模块还可以针对特 定的皮肤类型而设计,可以在治疗不同皮肤类型之前进行替换和/或在同 一皮肤病治疗期期间对用户的不同皮肤表面进行治疗之前进行替换。

在又一个说明性的实施例中,在包括光源、反射器、热传导材料和替 换模块的皮肤病治疗设备中具体实现本公开技术。光源发射对一个或多个 皮肤病治疗有益的至少一些辐射,辐射包括表现对一个或多个皮肤病治疗 优选的第一组波长和对一个或多个治疗不理想/不太理想的第二组波长的 光辐射。反射器与光源光耦合并以预定的方式反射所发射的光辐射。热传 导材料与光源和反射器进行热量交流并促进从光源到反射器的热转移。热 传导材料可以包括适于将至少一些不理想/不太理想的第二组波长转换成 优选的第一组波长的量子点合成物。替换模块包含光源、反射器和热传导 材料,从而方便了设备的用户在皮肤病治疗之间对这些部件进行替换。替 换模块可插入设备的手持外壳或从设备的手持外壳移出。替换模块还可以 针对特定的皮肤类型而设计,并且还可以在治疗不同皮肤类型之前进行替 换和/或在同一皮肤病治疗期期间、对用户的不同皮肤表面进行治疗之前 进行替换。

在又一个说明性的实施例中,在包括第一光源、第二光源和定时电路 的皮肤病治疗设备中具体实现本公开技术。第一光源发射对皮肤病治疗有 益的光辐射的第一脉冲。第二光源与第一光源光耦合并发射第二脉冲,第 二脉冲在撞击第一光源时增强了第一脉冲中的光辐射中的至少部分的亮 度。第一脉冲在撞击第二光源时还可以增强第二脉冲中的光辐射中的至少 部分的亮度。定时电路适于给第一光源和第二光源通电以使第一脉冲和第 二脉冲的发射至少部分重叠(例如,使得实际传送到皮肤表面的总的光脉 冲的组合持续时间约为50ms)。第一光源和第二光源可以具有相同或不 同的类型。第一脉冲和第二脉冲也可以具有一个或多个共同的波长或可以 不表现任何共同的波长。设备还可以包括与第一光源和第二光源光耦合的 接触元件并且在皮肤病治疗期间将至少部分重叠发射的第一脉冲和第二 脉冲指向皮肤表面。

附图说明

当结合附图时,从接下来的本公开技术的详细描述将更容易理解上述 讨论,在附图中:

图1提供根据本公开技术来操作的说明性皮肤病治疗设备的高级框图;

图2提供用于操作图1的皮肤病治疗设备的说明性方法;

图3是图1的皮肤病治疗设备的部分三维表示,示出了皮肤病治疗设 备的光学元件的优选的方位和布置;

图4提供图1的皮肤病治疗设备的光学元件的横截面表示,示出了使 用亮度增强器结合振动接触元件对光辐射的示例性传送;

图5A-D提供表示本公开技术的某些方面的几个说明性的弧形亮度增强 器的横截面表示;

图6A-B提供表示出本公开技术的某些方面的几个说明性的平面形亮度 增强器的横截面表示;

图7提供示例性光学子系统配置的横截面表示,其中多个光源结合亮 度增强器使用;

图8A-B是根据本公开技术的某些方面适合于支撑皮肤病治疗设备的光 学部件的说明性外壳的外部的透视图;以及

图9提供根据本公开技术的某些方面的示例性的光替换模块的横截面 表示,皮肤病学设备的用户可以将光替换模块从图8的外壳移除/插入图 8的外壳。

具体实施方式

除非另有规定,当给出某些实施例的不同细节的示例性特征时,可以 理解说明的实施例,因此,除非另有规定,否则在没有实质上脱离公开的 系统或方法的情况下,可以另外地对说明的特征、部件、模块、元件和/ 或方面进行组合、互连、排序、分离、互换、定位和/或重新布置。另外, 部件的形状和尺寸也是示例性的,并且除非另有规定,否则在不实质上影 响和限制本公开技术的情况下,可以改变部件的形状和尺寸。

为了公开的目的,术语“子系统”是指执行理想的功能的一组硬件和 /或软件元素。本领域的技术人员将会认识到对特定子系统描述的功能可 以被合并到一个或多个其他子系统中,在对本公开技术的操作没有不利影 响的情况下,可以另外地对子系统本身进行组合、分离和/或组织,因此 意图仅在于示例的目的。术语“基本上”如本领域普通的技术人员所理解 的,可以被广义地解释为表示精确的关系、条件、布置、方位和/或其他 特征以及其偏离,其中这种偏离的程度不会实质上影响公开的方法和系 统。而且,术语“光”和“光辐射”可互换使用,并且对“波长”的参考 属于表示上下文中描述的波长类型的光辐射。术语“设备”和“系统”也 可互换使用。

用光辐射解决医学/美学问题的适合性已经被研究了数十年,并跨越 了广泛范围的治疗情况。确实许多以激光器和基于闪光灯的系统已经商业 化,并为在执行医疗过程(如激光手术、诊断和癌症治疗等)和美容皮肤 治疗过程(如毛发移除、毛发重生、皮肤复原、纹身移除、葡萄酒色斑治 疗等)时有经验的医疗保健专家的操作而设计。被几个工业参与者开发和 商业化的、过多的专用和通用设备,加上不景气的市场增长提供了临床光 照治疗市场基本上饱和及成熟的强烈象征。

为了开拓新的市场份额,近来一些工业参与者将他们的开发计划集中 在生产为那些不需要专门医疗保健培训的消费者治疗美容皮肤问题(例如 去除多余毛发)而设计的光基(light-based)家用产品。这种家用产品 优选地设计成以相对低的成本加上安全性和其他设计特征来执行单个美 容皮肤过程,以减轻对基本上未培训的用户产生不利影响的风险。例如, 用于暂时去除毛发的家用光基设备应该被设计成提供足够光辐射以在毛 发生长周期中实现预期的改变而基本上不伤害非目标组织,并且同时结合 接触传感器、扩散机构和/或其他安全机构以减轻伤害眼睛的风险。在为 家用市场开发商业可行的毛发去除设备中,将特征合并到这样的设备中以 增强用户操作设备时的体验也很重要,比如采用足够大覆盖面积的治疗和 合理快速的治疗使得用户可以在短时间段内治疗大面积的皮肤;加上感觉 抑制技术以减轻用户在治疗期间所感受的痛苦、移动技术以增强用户在治 疗不同皮肤表面时移动和操作设备的能力等。这种家用设备的商业化成功 很大程度上取决于在相对小和便宜的商品里提供上述特征。

如本领域技术人员将会理解的,在小的并且相对便宜的商品中提供有 效、安全和多特征的家用设备,呈现出巨大的挑战并需要在设计选择之间 小心平衡。例如,对于家用光基的暂时毛发去除设备的设计折衷可以包括 对光学系统的效率和产生对治疗多种皮肤类型足够特性的光辐射的能力 相对于光学部件的成本和相关的功率、冷却、滤波、重量和尺寸要求进行 平衡。设备成本一般随着表现相对高效率的光学部件、提供优选波长的光 辐射和降低滤波要求的光源、要求更大输出功率和严格的脉冲形成能力的 电源部件、用于高温冷却应用(液体冷却比气体冷却更复杂和昂贵)的有 效技术等而增加。

简短地总结一下,本公开技术的示例性的实施可以通过以下所述用于 开发这种安全、有效、舒适和低成本的毛发生长管理/去除设备:a)采用 适合于治疗多种皮肤和毛发类型的相对低效、低成本、多波长的光源,b) 用光循环技术来增大光源的效率以增强其亮度(即光谱辐射亮度)从而降 低对电源和滤波的要求,c)可选地将表现不理想的波长的光辐射转换成优 选的波长(优选的,同时整合光辐射以便基本上在波长转换的同时表现基 本上均匀的光分布),d)用设备的皮肤接触部件有双重目的:利于光辐射 的传送,同时抑制用户在皮肤病治疗期间的痛感,e)提供多种操作模式以 适用于斑点治疗或大面积治疗,和/或f)提供一种机械装置,通过减小皮 肤-设备界面处的摩擦系数而不使用肮脏的凝胶/洗液而利于设备在皮肤 治疗表面上的移动,同时散射光辐射以减轻潜在的伤害眼睛的风险。

更具体地,在这个说明性实施例中使用的光源是闪光灯(如氙、氪等), 闪光灯表现感兴趣的波长的效率,例如约10-20%之间,并发射具有适合 于毛发生长管理/去除皮肤病治疗的、至少在电磁波谱近红外部分的波长 的光辐射。闪光灯至少部分地由多个反射涂层围绕,反射涂层被设计成将 表现皮肤病治疗不理想的波长(如紫外线)的光辐射反射回闪光灯的等离 子区同时允许优选的波长(如近红外)基本上无阻碍地通过。以这种方式, 反射涂层提供了既反射性地滤除大量不必要的波长又循环利用这些不必 要的波长使得不必要的波长叠加在直接发射的光辐射上来增加光辐射的 亮度(光谱辐射亮度)的机制,从而在不给闪光灯提供额外电流的情况下, 使得闪光灯的效率提高。这种将不必要的辐射叠加到光源直接发射的光辐 射的技术优选地使得闪光灯在感兴趣波长的效率显著地超过20%。光源在 感兴趣波长的提高的效率改善了设备在进行皮肤病治疗中的功效并降低 了用来给闪光灯通电的电源的尺寸和容量的要求,导致总体皮肤病治疗设 备成本的降低和尺寸的减小。

反射涂层可以被设置在闪光灯本身的内表面或外表面上、围绕闪光灯 的管的内表面或外表面上、接收发射的光辐射的光波导(如具有四边形横 截面的光导管)的平面上、或是以任何其他可以使至少一些光辐射反射回 光源的方式设置。在一些实施例中,将光辐射反射回光源可以包括仅将小 部分不必要的辐射反射回源的单涂层。在另外的实施例中,部分围绕闪光 灯的反射器可以是抛光的铝、银、金或其他类型的反射器,反射器基本上 将撞击到其反射表面的所有波长反射回。不管实施细节如何,上述光循环 技术提高了在正常操作中超出其能力的相对低的成本和其他无效(在感兴 趣的波段)的光辐射源的效率,从而改善了光学系统的性能同时降低了总 体皮肤病治疗设备的电源、滤波和其他成本。通过将任何不理想的波长投 到适合的荧光体、量子点材料或通过由掺杂这样的量子点或其他设计为将 这样的不理想的波长转换为优选的波长的发光掺杂材料的光波导传送这 样的辐射,可选地可以将这些无意地穿过反射涂层的不理想的波长转换为 理想的波长。或者,可以用一个或多个吸收或反射滤波器来滤除不理想的 波长。

上述说明性实施例还可以包括在皮肤病治疗期间放置成与皮肤表面 基本上物理接触的、光学透明的皮肤接触元件。接触元件(如在手持外壳 内支持的玻璃或塑料窗口)方便光辐射传送到皮肤表面,同时向皮肤表面 和/或围绕皮肤表面提供振动,以便依照Gate Theory of Afferent  Inhibition(传入抑制闸门理论)来减轻用户在皮肤病治疗期间的痛感。 该接触元件还可以包括涂覆在皮肤接触表面上的亲水衬底,当亲水衬底暴 露在水中时基本上减小了皮肤-设备界面处的摩擦系数,从而方便设备在 皮肤治疗区域之间的移动。当暴露在水中时,这个通常清澈的亲水涂层可 以出现浑浊,并因此将在光辐射施加到皮肤表面之前进一步散射光辐射, 对潜在的眼睛伤害来说带来了更大的安全性。亲水涂层也可以用来滤除紫 外线和其他不必要的波长。接触元件也优选地适于成为用户可替换的,使 得可以在例如元件的光学特性下降、元件表现物理磨损、用户完成皮肤病 治疗期(替换减轻了治疗后的清洗力气并且更卫生)、皮肤病治疗设备施 加给不同用户的皮肤表面(再次的,在这种情况下进行替换更卫生)时周 期性替换接触元件。

现在参考图1,可以在说明性的毛发生长管理/去除设备100中体现 本公开技术的至少一些方面。设备100优选地包括用户界面和控制子系统 102,用户界面和控制子系统102检测用户的意图以对设备100进行操作, 并且作为响应,启动电源子系统104以给光学子系统106通电,连同给传 感器子系统108和感觉抑制子系统110通电,其中,光学子系统106生成 理想的光辐射并将其施加到毛发生长管理目标的皮肤表面,传感器子系统 108保证设备100的安全操作,并且感觉抑制子系统110适于抑制设备100 的用户在皮肤病治疗期间感受的疼痛或其他感觉。

用户界面和控制子系统102优选地包括模式选择能力,以使设备100 选择性地在脉冲模式或频闪模式下操作。在脉冲模式中,用户界面和控制 子系统102启动电源子系统104以向光学子系统106释放足够的电能,使 得生成光辐射的单脉冲并将其施加到目标皮肤表面。相反地,在频闪模式 中,用户界面和控制子系统102启动电源子系统104,以优选的预定速率 (如在约10-50毫秒的每个脉冲之间的脉冲间间隔持续时间为1秒)向光 学子系统106释放电能,使得以相应光脉冲的连续序列生成光辐射。优选 地,这样的光脉冲之间的间隔足够使得设备100的用户能够将每个序列脉 冲施加到基本上邻近的皮肤表面,以使相对大区域的皮肤能以基本上滑行 运动的方式迅速接受理想的皮肤病治疗。如果用户错误地将多个脉冲施加 到同一块皮肤表面,而没有给治疗的皮肤提供足够的时间以散去过量的热 量时,要既实现这种滑行运动又提供足够的热弛豫时间(relaxation time) 以防止对治疗的皮肤表面不理想的伤害,脉冲间的一秒间隔是优选的。在 其他说明性的实施例中,用户界面和控制子系统102可以启动电源子系统 104,以取决于用户对至少部分的移动设备100的移动的速度向光学子系 统释放电脉冲。

上述说明性的用户界面和控制子系统102还启动电源子系统104给传 感器子系统108通电,传感器子系统108例如检测设备100的多个部件是 否在指定的参数(如感觉和评价发射的光辐射的特性和/或从受治疗的皮 肤表面反射回的光辐射的特性等)内运行和/或在皮肤病治疗期间设备 100是否被用户正确的操作(如感觉在治疗期间至少设备100的部分是否 与皮肤表面物理接触)。传感器子系统108的能够确定这种物理接触的示 例性元件包括一个或多个接触开关、电容传感器、电阻传感器等。

类似地,用户界面和控制子系统102启动电源子系统104以使感觉抑 制子系统110通电,感觉抑制子系统110优选地包括与设备100的皮肤接 触表面有物理接触的振动元件(如光学子系统106的一个或多个元件和/ 或围绕设备100的至少部分的外壳等),以使具有足够的振幅和足够的频 率(如5700次振动每分钟)的振动施加到受治疗的皮肤表面和/或基本上 邻近的皮肤表面,以便减轻在皮肤病治疗期间用户的整体感觉(如痛感、 麻刺感、热等)。在操作设备100的过程中(包括例如在用户的皮肤表面 移动设备的部分的过程中),设备100施加给皮肤表面的振动可以是连续 的,可以限制于基本上对应于与光脉冲施加到皮肤表面的时间间隔和持续 时间相同的时间间隔,或者可以在光脉冲开始之前立即开始并且在光脉冲 结束之后立即而结束的时间间隔中(如光脉冲的每一侧+10ms的时间间 隔)施加。振动可以进一步给设备100的用户提供触觉反馈,使得用户可 以容易地辨别出已经被治疗的特定皮肤表面并且因此应该将至少部分设 备移动到另外的皮肤表面。这种触觉反馈在以下情况下有特殊的实用性, 振动使用户在特定皮肤表面/区域的感觉钝化到一定的程度,使得用户很 少感觉到或者基本上没有感觉到光脉冲施加到那个皮肤表面/区域的情 况,和/或施加到皮肤表面/区域的光脉冲包含一种或多种人眼不可检测的 波长的情况。下面结合图4进一步描述传感器子系统108和感觉抑制子系 统110的说明性的实施例。

用户界面和控制子系统102还适于从电源子系统104、传感器子系统 108和/或感觉抑制子系统110接收反馈,并给设备100的用户提供一个 或多个这些子系统的至少一些操作参数的可辩别标记。例如,模式(如脉 冲模式、频闪模式等)、状态(如操作的设备、皮肤设备界面处足够的接 触等)、和/或误差/故障信息(如一个或多个子系统的部件需要替换等) 可以经由可视的(如液晶显示器(LCD)或其他显示类型、一个或多个发 光二极管(LED)的照明等)、可听的(如嘟嘟声、合成语音、录制语音 等)、可触摸的(如振动或其他类型的触觉刺激)和/或任何其他用户可 辨别的标记类型传送到用户。

电源子系统104可以是将交流电转换成一种或多种适于操作设备100 的各种子系统102-110的直流电的线路供电电源,或者可以是具有/不具 有线路供电再充电能力的电池供电电源,再充电能力适于按照不同子系统 102-110的需求而将表现第一振幅的直流电转换成一种或多种其他振幅 的直流电。不管电能的来源如何,电源子系统104优选地适合于既提供用 户界面和控制子系统102、传感器子系统108和感觉抑制子系统110相对 低的电力需求,又提供光学子系统106高得多的电力需求。例如,电源子 系统104可以包括一个或多个带有电力变换、整流、调节和/或调整电路 连同高压电容(闪光灯实施例的情况下)和/或脉冲形成电路的电源以驱 动光学子系统106的元件。本领域技术人员容易想到合适的电源子系统 104的设计,因此,在本公开内容里没有做进一步的论述。

说明性的光学子系统106包括a)一个或多个光源112,能够生成适于 毛发生长管理/去除或其他皮肤病治疗的光辐射,b)一个或多个亮度增强 器114,增强由光源112发射的光辐射的亮度从而增加光源的整体效率, c)一个或多个反射器116(例如由抛光的铝、金、银或其他类型金属或非 金属的反射元件制成,并且以抛物面、椭圆体或其他适合的形状成形), 适于反射光源112的正常的和增强的光发射,d)一个或多个光波导120(如 具有四边形横截面的玻璃或塑料的光导管、反射内表面的中空的光波导、 或其他类型的可以有效传送光辐射的元件),光波导120优选地适于表现 相对高的总的内反射率并有效地接收和传送来自反射器116的光辐射,和 /或e)一个或多个接触元件122(由对感兴趣的波长光学透明的玻璃、蓝 宝石、塑料或其他材料制成,并且可以以不同的形状和表面如平面、凸面、 凹面等成形),适于放置在基本上接近受治疗的皮肤表面。在一些实施例 中,接触元件122可以是金属的、塑料的或其他类型的支撑结构,该支撑 结构保持了设备110的至少部分和受治疗的皮肤表面之间的理想的距离, 由此确保理想的量的光辐射施加到皮肤表面。光学子系统106可选地可以 包括一个或多个反射或吸收过滤器118以从发射的光辐射中基本上去除 或减少不必要的波长,不必要的波长达到如下程度:这样的不必要的波长 超过理想的阈值,并且否则亮度增强器114、光波导120、接触元件122 和/或波长转换器(未示出)没有消除、减少或转换这样的不必要的波长。

示例性的光源112可以包括一个或多个闪光灯、激光器、LED或其他 基本上任何适合的数量、配置或其组合的光辐射源。为了清楚起见,本公 开内容的大部分将集中在闪光灯的实施例上,但是不应该被误解为暗示了 不可以使用其他类型的光源。示例性的光源112可以是表现优选地在电磁 波谱的近红外区包括峰值的光辐射发射的氪或氙闪光灯,这对毛发生长管 理/去除皮肤病治疗是优选的。为了保持设计成家用的设备100的机头 (handpiece)(未示出)(机头的外壳优选的包含光源112)的小尺寸 和相对低的成本,电源子系统104可以被配置以过驱动光源112,由此减 少了支持保持小尺寸和理想的能量密度(如对于暂时毛发生长管理来说是 5-10焦耳/平方厘米)的光源112的使用寿命、同时获得相对低的闪光灯 光源112的替换成本。闪光灯光源112被过驱动的程度可以设计成不仅满 足特定皮肤病程序的功效的要求,而且还有效支持被替换前皮肤病治疗的 最少次数。通过在可以容易地从设备机头的外壳插入/出的可替换模块中 封装闪光灯光源112可以使相对便宜的光源112的替换变得便利。在这个 说明性的实施例中,计划的对闪光灯光源112的替换间隔(如基于光源 112被通电的次数、进行皮肤病治疗期的数量等)使光源112能够基本上 在峰值效率下操作,而不会经历其他潜在地导致皮肤病处置的功效降低的 性能上的缓慢退化。其他的实施例可以包括根据其标准操作参数来操作光 源112,这样以光源的大尺寸和性能的缓慢退化为代价延长了光源112的 寿命。

如前所述,说明性的亮度增强器114可以被用来将由光源112发射的 一些光辐射(如不必要的波长)反射回光源112以便增加这样的光源112 的亮度(不需要给光源112额外的电驱动能),由此基本上增加了闪光灯 光源112的效率(相对于理想的约600-1100纳米的波长),并且同时过 滤出一些不必要的波长(如小于600nm和/或大于1100nm)。亮度增强器 114可以包括反射材料的多个涂层,反射材料优选地被优化成反射特定不 想要的波长并且可以用例如化学气相沉积工艺被布置成基本上任何理想 的形状。下面结合图3-6进一步描述亮度增强器114的说明性的方位。

在也参照图2的一个说明性的操作中,传感器子系统108检测在设备 100的接触传感器被触发时生成的接触信号(202),接触信号指示何时设 备100与皮肤病治疗目标的皮肤表面有物理接触。响应于从传感器子系统 108接收接触信号的指示,用户界面和控制子系统102启动电源子系统104 以给感觉抑制子系统110的振动元件通电,以便于给待治疗的皮肤表面施 加感觉抑制的刺激(204)。在一些实施例中,在检测接触信号之前,当给 设备100供电时,可以给振动元件通电。用户界面和控制子系统102进一 步启动电源子系统104以给光源112通电,使得光源112发射光脉冲或连 续的光脉冲序列(206)。取决于设备100中实施的特定的亮度增强器114, 所发射的光辐射中的至少一些将被反射回并叠加到从光源112直接发射 的光辐射以增强光源112的亮度(208)。直接发射的光辐射和亮度增强的 光辐射由反射器116接收并反射到光波导120的输入面(210)。然后滤波 器118可以滤除至少一些来自光辐射的不理想的波长和/或至少一些不理 想的波长可以被转换成理想的波长(如使用嵌入到光波导120中的荧光材 料、量子点材料和/或发光掺杂材料)(212)。光波导120或任何其他类 型的光集成器(如球形反射器)改善了其传送的光辐射的均匀性以避免光 学热点(214)。通过光波导120的至少一个输出面发送的光辐射可以可 选地例如通过使光辐射穿过接触元件122的散射部分而被散射(216)。 光辐射优选地经由基本上与皮肤表面接触的接触元件122施加到皮肤表 面(218)。

图3示出了光学系统302的特别有利的实施例。光源304优选地是一 个或多个氙或氪闪光灯(为了清楚仅示出了一个)。光源304基本上被表 现多个反射涂层308的管状亮度增强元件306围绕,反射涂层308适于基 本上反射不理想的波长310和通过优选的波长312。增强元件306优选地 使其尺寸为在光源304的外径和增强元件306的内径之间留有足够的空 间,以使冷气流能够带走来自光源304和增强元件306的多余的热量。

包括直接发射的光辐射和亮度增强的光辐射的优选的波长312成功 地通过增强元件306的反射涂层308并且被椭球反射器314(其反射表面 可以例如包括金、银、铝等)反射到光滤波器316然后到光导管318上。 优选的波长312可以通过增强元件306一次(见光线320)或者在到达滤 波器316和光导管318之前被反射器314反射通过增强元件306一次或多 次(见光线322)。在一些实例中,任何这种反射通过增强元件306的优 选的波长312或者可以再次基本上无阻碍地通过增强元件306,或者被光 源304吸收,由此,对后来发射的光辐射的增强的亮度也有贡献。

一些不理想的波长310可以逃过增强元件306的反射滤波效应(见光 线324),并且将被滤波器316、光导管和/或接触元件326基本上和吸收 性地滤除。可替换地,或结合地,任何这种逸出的光辐射(如光线324) 可以经过一个或多个荧光团,例如嵌入到光导管318中的磷光材料或其他 波长转换器328(如量子点、发光掺杂材料等),以将选出的光辐射324 的不理想的波长转换成优选的波长(见转换的辐射光线330)。

在说明性的实施例里,其中优选的光312的波长在约600nm-1100nm 范围里,并且光源304在这个范围的两侧也发射不理想的光310,本公开 技术可以用来将表现大于1100nm的波长的那部分不理想的光310反射回 光源304以增加总体亮度,并且表现小于600nm的波长的那部分不理想的 光310可以由波长转换器328转换成在优选的光312的范围内的更长的波 长。例如,通过使这种更短的波长通过可调的(相对于成分、尺寸和/或 形状而言)量子点合成物,可以将表现小于600nm的波长的不理想的光 310转换成电磁波谱的近红外部分(NIR波长对于毛发生长管理/去除是优 选的)的更长的波长来发射理想的波长。可以用来发射近红外光辐射的示 例性的量子点合成物可以包括:包括CdTe、InAs、InP、InSb、PbS和/ 或PbSe的核并且量子点合成物优选地被封装在保护层(如ZnS、ZnSe、 GaN、MgS、MgSe、MgTe、CdS或CdSe)中,该保护层在基本上不改变核 的波长发射的情况下,优选地增强了效率、量子产率和光稳定性。在期望 相对窄的发射波长集合的实施例中,量子点合成物可以在尺寸、形状或核 /保护层的元素方面基本上是均质的(homogeneous),或者在要求相对宽 的发射波长集合的实施例中,量子点合成物可以是异质的 (heterogeneous)。在说明性的异质的实施中,优选地可以使入射光首 先撞击(impinge)到发射理想的最长波长的量子点上,接下来撞击到其 理想的发射波长依次更短的其他量子点上。以这种方式,量子点材料的第 一层的相对较长波长的发射将不会被后来的层不利地影响,后来的层否则 可以重新吸收这样的波长和发射其他波长。在一些实施例中,均质的实施 可以将这些层的顺序反转或混合量子点的不同组合。在一些实施例中,可 以用波长选择元件(如一个或多个棱镜、衍射光栅、干扰滤波器等)(未 示出)从光源304的其他光辐射发射分离出至少一些不理想的光(如波长 小于600nm),然后将这种分离的、不理想的光投向合适的量子点合成物 上,以在基本上没有转换任何其他波长的情况下提供波长转换效应。

离开光导管318的输出面的光辐射332优选地表现均匀的照射以避免 任何不理想的辐射热点。这种均匀照射的辐射332穿过接触元件326,接 触元件326可以包括在皮肤-设备界面处的亲水衬底涂层334以方便在治 疗目标的皮肤表面/区域之上或向治疗目标的皮肤表面/区域移动皮肤病 治疗设备。在一些实施例中,可以形成亲水衬底334,以便滤除紫外线或 其他不理想的、避开光学子系统302的其他元件的滤波/转换的波长324。

图4描绘了图3的光学子系统302的横截面图以更具体地说明接触传 感器402和振动元件404的示例性位置。接触传感器402可以安装在外壳 406中形成皮肤病治疗设备的机头,并且这样的传感器402可以被放置成 在基本上最接近接触元件326的位置处接触皮肤408,由此确保通过接触 元件326发射的光辐射基本上与在治疗时要被治疗的皮肤表面最接近。或 者,接触传感器402可以合并到接触元件326中或者物理耦合到接触元件 326。示例性的振动元件404被示出为安装在外壳406和接触元件326之 间,其中接触元件326可以安装在弹簧机构(未示出)上以振动地将接触 元件326从外壳406分离,由此使得由接触元件326而不是外壳406提供 大多数对皮肤的感觉抑制刺激。或者,振动元件404可以配置成基本上使 外壳406与皮肤408接触的那部分振动(这可以或不可以也使接触元件 326取决于理想的实施而振动)或者可以使包括与皮肤408接触和不接触 的部分的外壳整体振动。

现在参照图5A-D,描绘了几个附加的弧形亮度增强器的说明性实施 例,弧形亮度增强器可以用于得到在本公开内容中描述的亮度增强的益 处。在一些情况下,如前所述,这些亮度增强器可以适于将撞击光辐射中 的所有波长反射回或者仅仅将对特定的皮肤病治疗所不理想的波长的子 集反射回。尽管图5A-D中的每个所描绘的反射器502、光源504和光波 导506的横截面图相同,但是本领域的技术人员会认识到可以在皮肤病治 疗设备的不同实施例中实施这样的元件502-506的大的变形,并且将这些 元件502-506示出为相同的唯一目的是方便说明弧形亮度增强器508-514 的不同的方位、配置和相对位置。

图5A描绘的弧形亮度增强器被配置成基本上半球形以覆盖光源504 的面对光波导506的那半边。在这个实施例中,亮度增强器可以形成为与 闪光灯光源504的石英外壳的外表面或内表面直接接触的反射涂层/薄 膜,或者可以在基本上与光源504接触放置的另外的材料(如半球状金属 反射器的抛光表面、半球状的石英支撑构件等)上形成。这个实施例在期 望周期性地将光源504和增强器508二者作为单个单元来替换的情况下也 是有利的,保证了如前所述的在皮肤病治疗期间系统的最高性能。

图5B描绘了与图5A示出的半球形增强器508基本上相似的弧形亮度 增强器510,除了它放置在距离闪光灯光源504某一距离外(例如足够远 使得任何撞击的光辐射在它的接触点处是基本上垂直的,从而最理想地反 射回闪光灯光源504的等离子体区)。无论是不是最理想的,分开的距离 还可以改善对闪光灯504和/或增强器510的冷却效果,由此延长了闪光 灯504的寿命并防止了对增强器510的涂层的不理想的损伤。如同图5A, 这个图5B的实施例方便了对光源504和增强器510的周期性替换,除此 之外它还提供了选择性地能够对光源504、增强器510分别进行替换或者 作为单个光源-增强器单元进行替换的额外的好处。

图5C描绘了图5B的弧形亮度增强器510的变形,因为多个增强器元 件512可以用于将闪光灯504发射的一些光辐射反射回,否则可能导致光 辐射在进入光波导506之前被反射器502反射太多。例如,这样的增强器 512的特定设计细节可以基于在将光辐射发送到光波导506之前,反射器 502将要容许多少预期的吸收的阈值。

图5D描绘了在光波导506的输入面上形成的弧形亮度增强器514。 与图5A-C的实施例不同,那些增强器508-512可以设计成反射所有的撞 击波长或者仅仅反射对于特定的皮肤病治疗所不理想的波长,这个实施例 的增强器514必须设计成仅反射一些而不是所有的波长,否则发射的辐射 将不会被发送到光波导506。这个实施例的益处包括使光源504和增强器 514之间的冷气流最大化和/或减少增强器514的安装支撑结构。

现在参照图6A-B,描述了平面形亮度增强器的几个附加的说明性实 施例,该平面形亮度增强器可以用来获得在本公开内容中描述的亮度增强 的益处。如上结合弧形增强器所述,在一些情况下,这些亮度增强器也可 以适于反射撞击光辐射中的所有波长或者仅仅反射对于特定的皮肤病治 疗不理想的波长的子集。尽管图6A-B中的每个所描绘的光源604和光波 导606的横截面图相同,但是本领域的技术人员会认识到可以在皮肤病治 疗设备的不同实施例中实施这样的元件602-606的大的变形,并且将这些 元件604-606示出为相同的唯一目的是方便说明平面形亮度增强器 608-610的不同的方位、配置和相对位置。

图6A描绘了在光波导606的输入面上形成的平面形亮度增强器608。 尽管该增强器608的反射属性要求仅一些波长被反射回光源604,这个实 施例可以带来巨大的成本节约并降低在增强器608的生产过程中的复杂 性,并且还将使光源604和增强器606之间的可用的冷气流的量最大化, 同时减少增强器608的安装支撑结构和相关的成本。

图6B描绘了与图6A示出的平面形增强器608基本上相似的平面形亮 度增强器612,除了它与闪光灯光源604和光波导606二者间隔开(这样 的增强器612和元件604、606之间的距离可以是等距的但不必须是等距 的)。如同图5B,这个图6B的实施例方便了分别对光源604和增强器612 进行周期替换或者作为单个光源-增强器单元进行周期替换。

图7描绘的说明性实施例中,多个光源702(比如两个或更多个闪光 灯)基本上彼此相邻放置,并且基本上同时或在重叠的时间间隔期间通电, 使得,例如,至少一些从光源1702′发射的光撞击到光源N702″从而增 强光源N702″的亮度,并且反之亦然。将闪光灯光源702′和702″顺序地 (例如,基本上没有脉冲间延迟或脉冲间延迟间隔小于受治疗的皮肤表面 的热驰豫时间)通电或者有些重叠地通电,使得特定的皮肤表面能够被治 疗相对长的持续时间而没有过度地过驱动光源702′和702″。亮度增强器 704可以放置成围绕光源702的至少部分,以便进一步增强两个光源的亮 度。光源702′和702″可以适于以基本上相同的光谱特征、不同的光谱特 征或重叠的光谱特征来发射光辐射。光源702′和702″还可以是相同类型 (如闪光灯)或者是不同类型(如闪光灯、激光器和/或LED的组合)。 亮度增强器704可以以多种形状、尺寸、方位来实施,并且还可包括多于 一个的亮度增强元件。在使用了多个亮度增强器的实施例中,这样的亮度 增强器可以对光源702′和702″具有基本上相同的光反射效应或者可以设 计成对这样的光源702′和702″具有不同的光反射效应。在一些实施例中, 一个或多个亮度增强器可以对光源1702′有作用但是对光源N702″基本 上没有作用或者有减弱的作用。

参考图8A-B,可以在皮肤病治疗设备的手持外壳800内并入本公开 技术的至少一些方面。例如,外壳800优选地包围光学子系统部件,其中 接触元件802的表面暴露以相对要治疗皮肤表面而放置。外壳包括冷却通 风口(vent)804,用于吸入和/或排出施加到一个或多个光学子系统的部 件的冷空气。在用户操作皮肤病治疗设备期间容易到达的位置设置用户界 面和控制元件,如开/关开关506。外壳800还包含接触传感器和感觉抑 制元件(未示出)。在一个说明性实施例中,外壳800包括可替换的、含 有接触元件802的接触末端808。这种可替换的接触末端808通过使用户 能够在同一/不同个体的皮肤病治疗之间或在施加到不同皮肤表面的单个 皮肤病治疗期间替换设备的皮肤接触表面,改善了设备的卫生使用。

现在也参照图9,根据本公开技术的某些方面,图8A-B中的外壳800 优选地包括光替换模块900,光替换模块900由皮肤病设备的用户从外壳 800可拆卸/可插入外壳800。光替换模块900优选地包括一个或多个光源 902、反射器904、一个或多个亮度增强器906、至少布置在光源902和反 射器904之间的热传导材料908、适于保证光替换模块具有许可的类型并 且在替换过程期间被适当的插入外壳800(图8)的键控外壳导向910。 热传导材料908可以是适于有效地将热从光源902传导到反射器904(反 射器904随后将热转移到吸热设备和/或被空气冷却)同时以理想的方式 传送光辐射的液体(如水、溶液、悬浮液等)、固体和/或气体。热传导 材料908还可以在其成分上是均质或异质的。热传导材料908还可以包括 波长转换材料(如量子点)来将光源902发射的不理想的波长转换成优选 的波长,同时用至少一些从这样的波长转换材料背散射的任何光辐射来进 一步增强光源902的亮度。例如,如果要治疗不同的皮肤类型(其中可以 理想插入对这种皮肤类型最优的光学部件),在光源902或其他系统部件 发生故障、用户界面和控制子系统发出指示、和/或制造商对制造的光模 块部件发布改进/修正时,可以启动替换程序。尽管模块900可以包含这 些部件中的每一个,本领域技术人员将认识到模块900可以包含较少的部 件(如仅包含光源902、反射器904、和热传导材料908、或者基本上部 件的任何其他组合)。

虽然在上文已经描述了许多实施例和其变形,这些实施例仅意在说明的目 的,并且在实践本公开技术的教示时众多的其他变形是可能的。例如,已 经结合毛发生长管理/去除应用大量描述了本公开技术,但是也可以应用 到各种各样的医疗或美容的皮肤病治疗中。本公开技术的光辐射源、亮度 增强元件和其他光学、机械、化学、电子和/或物理方面的特定的类型、 数量、和方位也是说明性的,并且在本质上没有脱离本公开内容的教示的 情况下,可以容易地进行修改。因此,虽然上文已经参照优选的实施例具 体地示出和描述了本发明,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,本领 域技术人员可以在其中进行形式和细节上的前述和其他改变,本发明的精 神和范围仅由所附的权利要求书限定。

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1、(10)授权公告号 CN 102006833 B (45)授权公告日 2013.08.21 CN 102006833 B *CN102006833B* (21)申请号 200880128667.2 (22)申请日 2008.03.27 61/035,508 2008.03.11 US A61B 18/18(2006.01) (73)专利权人 莎责有限公司 地址 美国马萨诸塞州 (72)发明人 丹尼尔罗思 埃利亚斯贝拉基斯 道格埃利 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 潘士霖 李春晖 CN 101132831 A,2008.02.27, US 2005045。

2、189 A1,2005.03.03, CN 1879573 A,2006.12.20, (54) 发明名称 皮肤病治疗中使用的增强光辐射系统 (57) 摘要 本公开技术可以用于增强并入皮肤病学内的 多波长光源的亮度, 由此增加了多波长光源的效 率并且降低了系统对电源和滤波的要求, 使得系 统尺寸和成本总体降低。本公开技术通过减轻用 户在皮肤病治疗期间使用本系统时的痛感和 / 或 方便系统在受治疗的皮肤表面上移动, 可以增强 用户对皮肤病学系统的体验。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2010.10.15 (86)PCT申请的申请数据 PCT/US2008/004008 2。

3、008.03.27 (87)PCT申请的公布数据 WO2009/113986 EN 2009.09.17 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 李尧 权利要求书 2 页 说明书 13 页 附图 9 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书2页 说明书13页 附图9页 (10)授权公告号 CN 102006833 B CN 102006833 B *CN102006833B* 1/2 页 2 1. 一种用于去除毛发的皮肤病治疗设备, 所述设备包括 : 光源, 以包括在电磁波谱的近红外部分的至少一个波长的光脉冲发射光辐射 ; 接触元件, 用于接触要被去除毛。

4、发的皮肤表面, 其中所述接触元件对所发射的光辐射 是光学透明的 ; 以及 至少一个振动元件, 与所述接触元件物理耦合 ; 以及 接触传感器, 用于检测所述接触元件和所述皮肤表面之间的接触, 所述接触传感器适 于响应于这样的接触而发送控制信号以启动所述振动元件和所述光源被通电 ; 其中, 响应于所述控制信号, 所述光源发射所述光脉冲并且所述至少一个振动元件与 所述光脉冲的发射同时生成振动, 在所述光脉冲开始之前立即开始并且在所述光脉冲结束 之后立即结束的时间间隔期间连续地由所述至少一个振动元件生成振动, 其中所述至少一 个振动元件所产生的连续振动可操作的给用户提供触觉反馈, 使得所述用户能够辨别。

5、出已 经被治疗的特定皮肤表面以及所述设备中的至少部分应该移动到另外的皮肤表面。 2. 权利要求 1 所述的设备, 还包括 : 第一反射器, 将一部分所述光辐射反射回所述光源以增强所述光辐射的亮度。 3. 任意一项前述权利要求所述的设备, 还包括 : 亮度增强元件, 与所述光源光通信, 所述亮度增强元件增强在所述毛发去除治疗期间 所发射的光辐射的亮度 ; 以及 手持外壳, 包含所述光源和所述亮度增强元件, 并且所述手持外壳被配置成在所述毛 发去除治疗期间保持这样的光源、 亮度增强元件和接触元件之间的相对方位 ; 并且其中 所述接触元件提供振动以减轻由于在所述毛发去除治疗期间向所述皮肤表面施加亮 。

6、度增强的光辐射而引起的感觉。 4. 权利要求 1 或 2 所述的设备, 还包括 : 手持外壳, 包含所述光源并且在所述毛发去除治疗期间保持所述光源和振动元件之间 的相对方位 ; 并且其中 所述接触元件提供振动以减轻由于在毛发去除治疗期间向所述皮肤表面施加所述光 辐射到而引起的感觉。 5. 权利要求 4 所述的设备, 其中所述振动元件被包含在所述手持外壳内。 6. 权利要求 5 所述的设备, 其中所述触觉反馈与在毛发去除治疗期间施加到所述皮肤 表面的发射的光辐射的施加一致。 7. 根据权利要求 1 所述的皮肤病治疗设备, 所述设备还包括 : 用户界面, 选择性地在脉冲模式和频闪模式中的至少一个模。

7、式下操作所述设备, 其中 所述光源在脉冲模式下发射单个光辐射脉冲以在所述毛发去除治疗期间对皮肤表面的一 部分进行斑点治疗, 并且所述光源在频闪模式下发射连续的光辐射脉冲序列以在所述毛发 去除治疗期间对所述皮肤表面的多个位置进行治疗。 8. 权利要求 7 所述的设备, 其中所述光源是至少一个闪光灯。 9. 权利要求 7 或权利要求 8 所述的设备, 其中以连续序列发射的每个所述光辐射脉冲 表现 50 毫秒的脉冲持续时间并且脉冲间的延迟为一秒。 10.权利要求7或权利要求8的设备, 其中在所述脉冲模式下由所述光辐射脉冲治疗的 所述皮肤表面的所述一部分至少为 2 平方厘米。 权 利 要 求 书 CN。

8、 102006833 B 2 2/2 页 3 11. 根据权利要求 9 所述的设备, 其中在所述脉冲模式下由所述光辐射脉冲治疗的所 述皮肤表面的所述一部分至少为 2 平方厘米。 权 利 要 求 书 CN 102006833 B 3 1/13 页 4 皮肤病治疗中使用的增强光辐射系统 技术领域 0001 本公开技术一般地涉及皮肤病治疗, 更具体地涉及用于增强在这样的皮肤病治疗 中使用的光辐射系统性能的技术。 背景技术 0002 多年来电磁能在医疗应用上得到广泛的使用。 在皮肤病学领域, 已经使用激光器、 闪光灯 / 强脉冲光系统 (IPL)、 以及其他特别是在光辐射波段中的电磁辐射源, 来永久地。

9、 和暂时地去除毛发、 促进毛发重生、 凝结病人表皮可见的血管、 处理损伤、 去除葡萄酒色斑 (Port-Wine Stain)、 去除文身、 复原皮肤等。应用于这种皮肤病治疗的光辐射系统通常是 由训练有素的专业人员进行操作, 他们选择优选的能级、 波长及其他对于特定的治疗、 给定 的病人的皮肤类型和其他因素来说是最适宜的光辐射参数, 来实行想要的治疗同时减轻对 非目标组织的损害。 0003 安全有效地服务不同皮肤类型的多个病人和 / 或执行多种类型的皮肤病治疗的 能力带来了可观的成本, 如今存在的很多临床系统呈现超过 $50,000 的价格。在高度竞争 的市场中的工业参与者不断尝试使这种系统的。

10、适应性、 效能、 安全性与降低成本的目标之 间取得平衡。近期尝试对家用的单功能皮肤病系统 ( 例如用于毛发生长的管理和去除、 毛 发重生、 皮肤复原 ) 进行商业化, 大量销售经历了有限的成功, 因为这种相对低成本的系统 不是对许多消费者来说仍然很贵就是显示出差的效能。 因此, 不管销售部分如何, 为了开发 出具成本效益的、 安全有效的皮肤病治疗系统, 持续的研究和开发是必须的。 发明内容 0004 一方面, 本公开技术可以用于增强并入皮肤病学系统内的多波长光源的亮度, 由 此增加了多波长光源的效率并且降低了系统对电源和滤波的要求, 使得系统尺寸和成本总 体降低。 本公开技术的其他方面可以通过。

11、减轻用户在皮肤病治疗期间使用系统时的痛感和 / 或方便系统在受治疗的皮肤表面上移动来增强用户对皮肤病学系统的体验。 0005 在一个说明性的实施例中, 本公开技术可以用于增强施加到皮肤表面的光辐射以 促进皮肤病治疗。 在这样的实施例中, 提供发射具有多个波长的光辐射的光源, 其中这样发 射的光具有对于特定的皮肤病治疗优选的第一组波长和对于治疗不太理想 / 不理想的其 他组波长。表现这样不理想的波长的光辐射中的至少一些被反射回光源以增强发射的光 辐射的总亮度。可以对增强的光辐射进行滤波以便从在皮肤病治疗期间施加到皮肤表面 的、 增强的光辐射中基本上去除任何表现不理想波长的光。 或者, 在将增强的。

12、光辐射施加到 皮肤表面之前, 可以将表现不理想波长的光中的至少一些转换成表现优选的第一组波长的 光。施加到皮肤表面的光辐射可以进一步被散射。在皮肤病治疗期间, 光源本身可以以预 定的间隔自动通电以产生例如频闪效应。 可以响应于检测到与皮肤表面的接触而启动光辐 射的发射。此外, 可以在皮肤表面施加振动以减轻用户 / 病人在皮肤病治疗期间感受的痛 感。 说 明 书 CN 102006833 B 4 2/13 页 5 0006 在另一个说明性的实施例中, 在适于增强施加到皮肤表面的光辐射的亮度的系统 中具体实现本公开技术, 以促进皮肤病治疗。 本公开系统包括第一反射器, 第一反射器将由 光源 ( 如。

13、一个或多个闪光灯、 一个或多个发光二极管等 ) 发射的至少一些光辐射 ( 优选地 表现多波长的 ) 反射回光源以增强发射的光辐射的亮度。至少一些增强的光辐射通过与皮 肤表面接触的接触元件传送以促进理想的皮肤病治疗。 0007 在一些皮肤病治疗 ( 如永久性 / 暂时性去除毛发 ) 中, 增强的光辐射包括电磁波 谱的近红外部分的至少一些波长。光辐射可以表现对不同的皮肤病治疗优选的多组波长。 例如, 第一组波长可以对诸如毛发去除的特定皮肤病治疗是优选的, 而第二组波长可以对 诸如牛皮癣治疗的不同的皮肤病治疗是优选的。 由反射器反射回光源的光辐射可以包括所 有波长, 主要是对特定皮肤病治疗不理想的那。

14、组波长, 或波长的任何其他组合。 0008 针对这个说明性的实施例特别有利的布置是使第一反射器将主要不理想的波长 组反射回光源并允许表现第一组优选波长的光辐射穿过反射器而没有任何实质性材料影 响。在这个实施例中, 第二反射器可以被定位成将表现第一组优选波长的光辐射中的至少 一些反射到皮肤表面。第一反射器还可以被布置成基本上围绕光源的管状, 并且第二反射 器可以优选地被布置成椭圆体形状。 或者, 第一反射器可以被布置成平面形, 并且第二反射 器可以被布置成抛物面形。 0009 在皮肤病治疗期间与皮肤表面接触的接触元件被配置成对于表现第一组优选波 长的光辐射是光学透明的。接触元件可以包括促进皮肤病。

15、治疗 ( 如方便皮肤病学系统在被 治疗的皮肤表面上滑行 ) 的亲水部分, 并且当亲水部分暴露于水时亲水部分还可以散射由 接触元件传送的光辐射。本公开系统还可以包括定时电路、 接触传感器和 / 或振动元件, 定 时电路用于在皮肤病治疗期间以预设的间隔给光源通电, 接触传感器检测接触元件和皮肤 表面之间的接触并且适于响应于这样的接触而发送控制信号以启动光源被通电, 振动元件 适于向皮肤表面施加振动以减轻用户 / 病人在皮肤病治疗期间感觉的痛感。在特别有利的 布置中, 接触元件既传送具有接触元件对其光学透明的、 优选的波长组的光辐射, 而且对被 治疗的皮肤表面施加振动来减轻用户 / 病人在皮肤病治疗。

16、期间感受的痛感。 0010 在再一个说明性的实施例中, 在包括光源、 与光源光通信的亮度增强元件和适于 与皮肤病治疗系统治疗的皮肤表面相接触的接触元件的系统中具体实现本公开技术。 光源 发射对皮肤病治疗有益的光辐射 ( 如具有至少一个电磁波谱的近红外部分的波长 ), 并且 亮度增强元件适于增强在治疗过程期间发射的光辐射的亮度。 接触元件适于向皮肤表面提 供振动以减轻由于向皮肤表面施加亮度增强的光辐射而引起的痛感。本公开系统还包括 包含光源和亮度增强元件的手持外壳, 并且手持外壳被配置成在皮肤病治疗期间保持在光 源、 亮度增强元件和接触元件之间的相对方位。 0011 在又一个说明性的实施例中, 。

17、在包括发射对皮肤病治疗有益的电磁辐射 ( 如光辐 射 ) 的电磁源、 向皮肤表面提供振动以减轻由于在皮肤病治疗期间向皮肤表面施加电磁辐 射而引起感觉的振动元件、 以及包含电磁源并在皮肤病治疗期间保持这样的源和振动元件 之间的相对方位的手持外壳的系统中具体实现本公开技术。 振动元件也可以包含于手持外 壳内和 / 或还可以向系统的用户提供触觉反馈。触觉反馈与在皮肤病治疗期间施加到皮肤 表面的发射的光辐射基本上一致。 0012 在又一个说明性的实施例中, 在包括对皮肤病治疗有益的电磁辐射的源的系统中 说 明 书 CN 102006833 B 5 3/13 页 6 具体实现本公开技术。 该系统还包括方。

18、便将由源发射的电磁辐射中的至少一些传送到皮肤 表面的接触元件, 并且其中该接触元件优选地包括方便其移动到皮肤表面 / 在皮肤表面上 移动的亲水部分。 接触元件的亲水部分也可以形成以对电磁辐射中的至少一些进行滤波来 基本上抑制至少一些不理想的波长传送到皮肤表面。 亲水部分也可以在电磁辐射传送到皮 肤表面之前散射电磁能。 0013 在又一个说明性的实施例中, 在包括至少光源 ( 如一个或多个闪光灯和 / 或发光 二极管)、 波长转换器和接触元件的皮肤病治疗设备中具体实现本公开技术。 光源发射表现 对于皮肤病治疗优选的第一组波长 ( 如至少一些这样的波长可以在电磁波谱的近红外部 分 ) 和不太理想或。

19、不理想的其他组波长的光辐射。波长转换器将这些其他不太理想 / 不理 想的波长(它们可以表现比在第一组中的波长更短的波长)中的至少一些转换成优选的第 一组波长。波长转换器优选地包括量子点合成物, 量子点合成物具有包括例如 CdTe、 InAs、 InP、 InSb、 PbS、 PbSe 等的核。这样的量子点的核还可以被封装在一个或多个保护涂层中, 保护涂层包括例如 ZnS、 ZnSe、 GaN、 MgS、 MgSe、 MgTe、 CdS、 CdSe 等。优选地选择这样的保护 涂层以便基本上不改变核的波长发射。波长转换器中的量子点合成物可以被布置成 : 在对 表现相对短的波长的、 不理想 / 不太。

20、理想的波长的部分进行转换之前, 将具有表现相对长 的波长的、 不理想 / 不太理想的波长的光辐射中的至少一些转换成第一组优选的波长。波 长转换器还可以适于将热传导至远离光源。 接触元件将至少一些转换后的光辐射传送到一 个或多个皮肤表面以促进皮肤病治疗。 0014 在又一个说明性的实施例中, 在促进一个或多个感兴趣的皮肤病治疗的皮肤病治 疗设备中具体实现本公开技术。该设备包括手持外壳, 手持外壳包含发射对一个或多个皮 肤病治疗有益的光辐射的光源。外壳还优选地适于给设备的用户提供触觉反馈, 触觉反馈 与在皮肤病治疗期间施加到皮肤表面的发射的光辐射基本上一致。 0015 在又一个说明性的实施例中, 。

21、在包括发射对皮肤病治疗有益的光辐射的光源 ( 如 激光器、 发光二极管、 闪光灯等 ) 和选择性的在脉冲模式或频闪模式下操作设备的用户界 面的皮肤病治疗设备中具体实现本公开技术。在脉冲模式下, 光源发射单个光辐射脉冲以 方便在皮肤病治疗期间对皮肤表面的部分 ( 如 2 平方厘米 ) 进行斑点治疗。在频闪模式 下, 光源发射连续的光辐射脉冲序列以方便在皮肤病治疗期间对皮肤表面的多个位置的进 行治疗。 在一个示例性的实施中, 序列中每个脉冲的持续时间可以是50ms, 并且脉冲间的延 迟可以是 1 秒。 0016 在又一个说明性的实施例中, 在包括光源、 亮度增强器和替换模块的皮肤病治疗 设备中具体。

22、实现本公开技术。光源 ( 如激光器、 发光二极管、 闪光灯等 ) 发射对一个或多个 对皮肤病治疗有益的光辐射, 并且亮度增强器使这个发射的光辐射中的至少一些的亮度增 强。替换模块包含光源和亮度增强器以方便设备的用户在皮肤病治疗之间进行替换。替换 模块设计成可插入设备的手持外壳或从设备的手持外壳移出。 替换模块还可以针对特定的 皮肤类型而设计, 可以在治疗不同皮肤类型之前进行替换和 / 或在同一皮肤病治疗期期间 对用户的不同皮肤表面进行治疗之前进行替换。 0017 在又一个说明性的实施例中, 在包括光源、 反射器、 热传导材料和替换模块的皮肤 病治疗设备中具体实现本公开技术。 光源发射对一个或多。

23、个皮肤病治疗有益的至少一些辐 射, 辐射包括表现对一个或多个皮肤病治疗优选的第一组波长和对一个或多个治疗不理想 说 明 书 CN 102006833 B 6 4/13 页 7 / 不太理想的第二组波长的光辐射。反射器与光源光耦合并以预定的方式反射所发射的光 辐射。热传导材料与光源和反射器进行热量交流并促进从光源到反射器的热转移。热传导 材料可以包括适于将至少一些不理想 / 不太理想的第二组波长转换成优选的第一组波长 的量子点合成物。 替换模块包含光源、 反射器和热传导材料, 从而方便了设备的用户在皮肤 病治疗之间对这些部件进行替换。 替换模块可插入设备的手持外壳或从设备的手持外壳移 出。替换模。

24、块还可以针对特定的皮肤类型而设计, 并且还可以在治疗不同皮肤类型之前进 行替换和 / 或在同一皮肤病治疗期期间、 对用户的不同皮肤表面进行治疗之前进行替换。 0018 在又一个说明性的实施例中, 在包括第一光源、 第二光源和定时电路的皮肤病治 疗设备中具体实现本公开技术。第一光源发射对皮肤病治疗有益的光辐射的第一脉冲。第 二光源与第一光源光耦合并发射第二脉冲, 第二脉冲在撞击第一光源时增强了第一脉冲中 的光辐射中的至少部分的亮度。 第一脉冲在撞击第二光源时还可以增强第二脉冲中的光辐 射中的至少部分的亮度。 定时电路适于给第一光源和第二光源通电以使第一脉冲和第二脉 冲的发射至少部分重叠 ( 例如。

25、, 使得实际传送到皮肤表面的总的光脉冲的组合持续时间约 为 50ms)。第一光源和第二光源可以具有相同或不同的类型。第一脉冲和第二脉冲也可以 具有一个或多个共同的波长或可以不表现任何共同的波长。 设备还可以包括与第一光源和 第二光源光耦合的接触元件并且在皮肤病治疗期间将至少部分重叠发射的第一脉冲和第 二脉冲指向皮肤表面。 附图说明 0019 当结合附图时, 从接下来的本公开技术的详细描述将更容易理解上述讨论, 在附 图中 : 0020 图 1 提供根据本公开技术来操作的说明性皮肤病治疗设备的高级框图 ; 0021 图 2 提供用于操作图 1 的皮肤病治疗设备的说明性方法 ; 0022 图 3 。

26、是图 1 的皮肤病治疗设备的部分三维表示, 示出了皮肤病治疗设备的光学元 件的优选的方位和布置 ; 0023 图 4 提供图 1 的皮肤病治疗设备的光学元件的横截面表示, 示出了使用亮度增强 器结合振动接触元件对光辐射的示例性传送 ; 0024 图 5A-D 提供表示本公开技术的某些方面的几个说明性的弧形亮度增强器的横截 面表示 ; 0025 图 6A-B 提供表示出本公开技术的某些方面的几个说明性的平面形亮度增强器的 横截面表示 ; 0026 图 7 提供示例性光学子系统配置的横截面表示, 其中多个光源结合亮度增强器使 用 ; 0027 图 8A-B 是根据本公开技术的某些方面适合于支撑皮肤。

27、病治疗设备的光学部件的 说明性外壳的外部的透视图 ; 以及 0028 图 9 提供根据本公开技术的某些方面的示例性的光替换模块的横截面表示, 皮肤 病学设备的用户可以将光替换模块从图 8 的外壳移除 / 插入图 8 的外壳。 具体实施方式 说 明 书 CN 102006833 B 7 5/13 页 8 0029 除非另有规定, 当给出某些实施例的不同细节的示例性特征时, 可以理解说明的 实施例, 因此, 除非另有规定, 否则在没有实质上脱离公开的系统或方法的情况下, 可以另 外地对说明的特征、 部件、 模块、 元件和 / 或方面进行组合、 互连、 排序、 分离、 互换、 定位和 / 或重新布置。

28、。另外, 部件的形状和尺寸也是示例性的, 并且除非另有规定, 否则在不实质上 影响和限制本公开技术的情况下, 可以改变部件的形状和尺寸。 0030 为了公开的目的, 术语 “子系统” 是指执行理想的功能的一组硬件和 / 或软件元 素。 本领域的技术人员将会认识到对特定子系统描述的功能可以被合并到一个或多个其他 子系统中, 在对本公开技术的操作没有不利影响的情况下, 可以另外地对子系统本身进行 组合、 分离和 / 或组织, 因此意图仅在于示例的目的。术语 “基本上” 如本领域普通的技术 人员所理解的, 可以被广义地解释为表示精确的关系、 条件、 布置、 方位和 / 或其他特征以 及其偏离, 其中。

29、这种偏离的程度不会实质上影响公开的方法和系统。而且, 术语 “光” 和 “光 辐射” 可互换使用, 并且对 “波长” 的参考属于表示上下文中描述的波长类型的光辐射。术 语 “设备” 和 “系统” 也可互换使用。 0031 用光辐射解决医学 / 美学问题的适合性已经被研究了数十年, 并跨越了广泛范围 的治疗情况。确实许多以激光器和基于闪光灯的系统已经商业化, 并为在执行医疗过程 ( 如激光手术、 诊断和癌症治疗等 ) 和美容皮肤治疗过程 ( 如毛发移除、 毛发重生、 皮肤复 原、 纹身移除、 葡萄酒色斑治疗等 ) 时有经验的医疗保健专家的操作而设计。被几个工业参 与者开发和商业化的、 过多的专用。

30、和通用设备, 加上不景气的市场增长提供了临床光照治 疗市场基本上饱和及成熟的强烈象征。 0032 为了开拓新的市场份额, 近来一些工业参与者将他们的开发计划集中在生产为那 些不需要专门医疗保健培训的消费者治疗美容皮肤问题(例如去除多余毛发)而设计的光 基 (light-based) 家用产品。这种家用产品优选地设计成以相对低的成本加上安全性和 其他设计特征来执行单个美容皮肤过程, 以减轻对基本上未培训的用户产生不利影响的风 险。例如, 用于暂时去除毛发的家用光基设备应该被设计成提供足够光辐射以在毛发生长 周期中实现预期的改变而基本上不伤害非目标组织, 并且同时结合接触传感器、 扩散机构 和 /。

31、 或其他安全机构以减轻伤害眼睛的风险。在为家用市场开发商业可行的毛发去除设备 中, 将特征合并到这样的设备中以增强用户操作设备时的体验也很重要, 比如采用足够大 覆盖面积的治疗和合理快速的治疗使得用户可以在短时间段内治疗大面积的皮肤 ; 加上感 觉抑制技术以减轻用户在治疗期间所感受的痛苦、 移动技术以增强用户在治疗不同皮肤表 面时移动和操作设备的能力等。 这种家用设备的商业化成功很大程度上取决于在相对小和 便宜的商品里提供上述特征。 0033 如本领域技术人员将会理解的, 在小的并且相对便宜的商品中提供有效、 安全和 多特征的家用设备, 呈现出巨大的挑战并需要在设计选择之间小心平衡。 例如, 。

32、对于家用光 基的暂时毛发去除设备的设计折衷可以包括对光学系统的效率和产生对治疗多种皮肤类 型足够特性的光辐射的能力相对于光学部件的成本和相关的功率、 冷却、 滤波、 重量和尺寸 要求进行平衡。设备成本一般随着表现相对高效率的光学部件、 提供优选波长的光辐射和 降低滤波要求的光源、 要求更大输出功率和严格的脉冲形成能力的电源部件、 用于高温冷 却应用 ( 液体冷却比气体冷却更复杂和昂贵 ) 的有效技术等而增加。 0034 简短地总结一下, 本公开技术的示例性的实施可以通过以下所述用于开发这种安 说 明 书 CN 102006833 B 8 6/13 页 9 全、 有效、 舒适和低成本的毛发生长管。

33、理 / 去除设备 : a) 采用适合于治疗多种皮肤和毛发 类型的相对低效、 低成本、 多波长的光源, b) 用光循环技术来增大光源的效率以增强其亮度 ( 即光谱辐射亮度 ) 从而降低对电源和滤波的要求, c) 可选地将表现不理想的波长的光辐 射转换成优选的波长 ( 优选的, 同时整合光辐射以便基本上在波长转换的同时表现基本上 均匀的光分布 ), d) 用设备的皮肤接触部件有双重目的 : 利于光辐射的传送, 同时抑制用户 在皮肤病治疗期间的痛感, e) 提供多种操作模式以适用于斑点治疗或大面积治疗, 和 / 或 f) 提供一种机械装置, 通过减小皮肤 - 设备界面处的摩擦系数而不使用肮脏的凝胶 。

34、/ 洗液 而利于设备在皮肤治疗表面上的移动, 同时散射光辐射以减轻潜在的伤害眼睛的风险。 0035 更具体地, 在这个说明性实施例中使用的光源是闪光灯 ( 如氙、 氪等 ), 闪光灯表 现感兴趣的波长的效率, 例如约 10-20之间, 并发射具有适合于毛发生长管理 / 去除皮肤 病治疗的、 至少在电磁波谱近红外部分的波长的光辐射。闪光灯至少部分地由多个反射涂 层围绕, 反射涂层被设计成将表现皮肤病治疗不理想的波长 ( 如紫外线 ) 的光辐射反射回 闪光灯的等离子区同时允许优选的波长(如近红外)基本上无阻碍地通过。 以这种方式, 反 射涂层提供了既反射性地滤除大量不必要的波长又循环利用这些不必要。

35、的波长使得不必 要的波长叠加在直接发射的光辐射上来增加光辐射的亮度 ( 光谱辐射亮度 ) 的机制, 从而 在不给闪光灯提供额外电流的情况下, 使得闪光灯的效率提高。这种将不必要的辐射叠加 到光源直接发射的光辐射的技术优选地使得闪光灯在感兴趣波长的效率显著地超过 20。 光源在感兴趣波长的提高的效率改善了设备在进行皮肤病治疗中的功效并降低了用来给 闪光灯通电的电源的尺寸和容量的要求, 导致总体皮肤病治疗设备成本的降低和尺寸的减 小。 0036 反射涂层可以被设置在闪光灯本身的内表面或外表面上、 围绕闪光灯的管的内表 面或外表面上、 接收发射的光辐射的光波导(如具有四边形横截面的光导管)的平面上、。

36、 或 是以任何其他可以使至少一些光辐射反射回光源的方式设置。在一些实施例中, 将光辐射 反射回光源可以包括仅将小部分不必要的辐射反射回源的单涂层。在另外的实施例中, 部 分围绕闪光灯的反射器可以是抛光的铝、 银、 金或其他类型的反射器, 反射器基本上将撞击 到其反射表面的所有波长反射回。不管实施细节如何, 上述光循环技术提高了在正常操作 中超出其能力的相对低的成本和其他无效 ( 在感兴趣的波段 ) 的光辐射源的效率, 从而改 善了光学系统的性能同时降低了总体皮肤病治疗设备的电源、 滤波和其他成本。通过将任 何不理想的波长投到适合的荧光体、 量子点材料或通过由掺杂这样的量子点或其他设计为 将这样。

37、的不理想的波长转换为优选的波长的发光掺杂材料的光波导传送这样的辐射, 可选 地可以将这些无意地穿过反射涂层的不理想的波长转换为理想的波长。或者, 可以用一个 或多个吸收或反射滤波器来滤除不理想的波长。 0037 上述说明性实施例还可以包括在皮肤病治疗期间放置成与皮肤表面基本上物理 接触的、 光学透明的皮肤接触元件。 接触元件(如在手持外壳内支持的玻璃或塑料窗口)方 便光辐射传送到皮肤表面, 同时向皮肤表面和 / 或围绕皮肤表面提供振动, 以便依照 Gate Theory of Afferent Inhibition(传入抑制闸门理论)来减轻用户在皮肤病治疗期间的痛 感。该接触元件还可以包括涂覆。

38、在皮肤接触表面上的亲水衬底, 当亲水衬底暴露在水中时 基本上减小了皮肤 - 设备界面处的摩擦系数, 从而方便设备在皮肤治疗区域之间的移动。 当暴露在水中时, 这个通常清澈的亲水涂层可以出现浑浊, 并因此将在光辐射施加到皮肤 说 明 书 CN 102006833 B 9 7/13 页 10 表面之前进一步散射光辐射, 对潜在的眼睛伤害来说带来了更大的安全性。亲水涂层也可 以用来滤除紫外线和其他不必要的波长。接触元件也优选地适于成为用户可替换的, 使得 可以在例如元件的光学特性下降、 元件表现物理磨损、 用户完成皮肤病治疗期 ( 替换减轻 了治疗后的清洗力气并且更卫生 )、 皮肤病治疗设备施加给不。

39、同用户的皮肤表面 ( 再次的, 在这种情况下进行替换更卫生 ) 时周期性替换接触元件。 0038 现在参考图1, 可以在说明性的毛发生长管理/去除设备100中体现本公开技术的 至少一些方面。设备 100 优选地包括用户界面和控制子系统 102, 用户界面和控制子系统 102 检测用户的意图以对设备 100 进行操作, 并且作为响应, 启动电源子系统 104 以给光学 子系统 106 通电, 连同给传感器子系统 108 和感觉抑制子系统 110 通电, 其中, 光学子系统 106 生成理想的光辐射并将其施加到毛发生长管理目标的皮肤表面, 传感器子系统 108 保 证设备 100 的安全操作, 并。

40、且感觉抑制子系统 110 适于抑制设备 100 的用户在皮肤病治疗 期间感受的疼痛或其他感觉。 0039 用户界面和控制子系统 102 优选地包括模式选择能力, 以使设备 100 选择性地在 脉冲模式或频闪模式下操作。在脉冲模式中, 用户界面和控制子系统 102 启动电源子系统 104 以向光学子系统 106 释放足够的电能, 使得生成光辐射的单脉冲并将其施加到目标皮 肤表面。相反地, 在频闪模式中, 用户界面和控制子系统 102 启动电源子系统 104, 以优选 的预定速率 ( 如在约 10-50 毫秒的每个脉冲之间的脉冲间间隔持续时间为 1 秒 ) 向光学子 系统 106 释放电能, 使得。

41、以相应光脉冲的连续序列生成光辐射。优选地, 这样的光脉冲之间 的间隔足够使得设备 100 的用户能够将每个序列脉冲施加到基本上邻近的皮肤表面, 以使 相对大区域的皮肤能以基本上滑行运动的方式迅速接受理想的皮肤病治疗。 如果用户错误 地将多个脉冲施加到同一块皮肤表面, 而没有给治疗的皮肤提供足够的时间以散去过量的 热量时, 要既实现这种滑行运动又提供足够的热弛豫时间 (relaxation time) 以防止对治 疗的皮肤表面不理想的伤害, 脉冲间的一秒间隔是优选的。 在其他说明性的实施例中, 用户 界面和控制子系统102可以启动电源子系统104, 以取决于用户对至少部分的移动设备100 的移动。

42、的速度向光学子系统释放电脉冲。 0040 上述说明性的用户界面和控制子系统102还启动电源子系统104给传感器子系统 108通电, 传感器子系统108例如检测设备100的多个部件是否在指定的参数(如感觉和评 价发射的光辐射的特性和 / 或从受治疗的皮肤表面反射回的光辐射的特性等 ) 内运行和 / 或在皮肤病治疗期间设备 100 是否被用户正确的操作 ( 如感觉在治疗期间至少设备 100 的 部分是否与皮肤表面物理接触 )。传感器子系统 108 的能够确定这种物理接触的示例性元 件包括一个或多个接触开关、 电容传感器、 电阻传感器等。 0041 类似地, 用户界面和控制子系统102启动电源子系统。

43、104以使感觉抑制子系统110 通电, 感觉抑制子系统 110 优选地包括与设备 100 的皮肤接触表面有物理接触的振动元件 ( 如光学子系统 106 的一个或多个元件和 / 或围绕设备 100 的至少部分的外壳等 ), 以使 具有足够的振幅和足够的频率 ( 如 5700 次振动每分钟 ) 的振动施加到受治疗的皮肤表面 和/或基本上邻近的皮肤表面, 以便减轻在皮肤病治疗期间用户的整体感觉(如痛感、 麻刺 感、 热等 )。在操作设备 100 的过程中 ( 包括例如在用户的皮肤表面移动设备的部分的过 程中 ), 设备 100 施加给皮肤表面的振动可以是连续的, 可以限制于基本上对应于与光脉冲 施加。

44、到皮肤表面的时间间隔和持续时间相同的时间间隔, 或者可以在光脉冲开始之前立即 说 明 书 CN 102006833 B 10 8/13 页 11 开始并且在光脉冲结束之后立即而结束的时间间隔中(如光脉冲的每一侧+10ms的时间间 隔)施加。 振动可以进一步给设备100的用户提供触觉反馈, 使得用户可以容易地辨别出已 经被治疗的特定皮肤表面并且因此应该将至少部分设备移动到另外的皮肤表面。 这种触觉 反馈在以下情况下有特殊的实用性, 振动使用户在特定皮肤表面 / 区域的感觉钝化到一定 的程度, 使得用户很少感觉到或者基本上没有感觉到光脉冲施加到那个皮肤表面 / 区域的 情况, 和/或施加到皮肤表面。

45、/区域的光脉冲包含一种或多种人眼不可检测的波长的情况。 下面结合图 4 进一步描述传感器子系统 108 和感觉抑制子系统 110 的说明性的实施例。 0042 用户界面和控制子系统 102 还适于从电源子系统 104、 传感器子系统 108 和 / 或 感觉抑制子系统 110 接收反馈, 并给设备 100 的用户提供一个或多个这些子系统的至少一 些操作参数的可辩别标记。例如, 模式 ( 如脉冲模式、 频闪模式等 )、 状态 ( 如操作的设备、 皮肤设备界面处足够的接触等 )、 和 / 或误差 / 故障信息 ( 如一个或多个子系统的部件需 要替换等 ) 可以经由可视的 ( 如液晶显示器 (LCD。

46、) 或其他显示类型、 一个或多个发光二极 管 (LED) 的照明等 )、 可听的 ( 如嘟嘟声、 合成语音、 录制语音等 )、 可触摸的 ( 如振动或其 他类型的触觉刺激 ) 和 / 或任何其他用户可辨别的标记类型传送到用户。 0043 电源子系统104可以是将交流电转换成一种或多种适于操作设备100的各种子系 统 102-110 的直流电的线路供电电源, 或者可以是具有 / 不具有线路供电再充电能力的电 池供电电源, 再充电能力适于按照不同子系统 102-110 的需求而将表现第一振幅的直流电 转换成一种或多种其他振幅的直流电。不管电能的来源如何, 电源子系统 104 优选地适合 于既提供用。

47、户界面和控制子系统102、 传感器子系统108和感觉抑制子系统110相对低的电 力需求, 又提供光学子系统 106 高得多的电力需求。例如, 电源子系统 104 可以包括一个或 多个带有电力变换、 整流、 调节和 / 或调整电路连同高压电容 ( 闪光灯实施例的情况下 ) 和 / 或脉冲形成电路的电源以驱动光学子系统 106 的元件。本领域技术人员容易想到合适的 电源子系统 104 的设计, 因此, 在本公开内容里没有做进一步的论述。 0044 说明性的光学子系统 106 包括 a) 一个或多个光源 112, 能够生成适于毛发生长管 理 / 去除或其他皮肤病治疗的光辐射, b) 一个或多个亮度增。

48、强器 114, 增强由光源 112 发 射的光辐射的亮度从而增加光源的整体效率, c) 一个或多个反射器 116( 例如由抛光的铝、 金、 银或其他类型金属或非金属的反射元件制成, 并且以抛物面、 椭圆体或其他适合的形状 成形 ), 适于反射光源 112 的正常的和增强的光发射, d) 一个或多个光波导 120( 如具有四 边形横截面的玻璃或塑料的光导管、 反射内表面的中空的光波导、 或其他类型的可以有效 传送光辐射的元件 ), 光波导 120 优选地适于表现相对高的总的内反射率并有效地接收和 传送来自反射器 116 的光辐射, 和 / 或 e) 一个或多个接触元件 122( 由对感兴趣的波长。

49、光 学透明的玻璃、 蓝宝石、 塑料或其他材料制成, 并且可以以不同的形状和表面如平面、 凸面、 凹面等成形 ), 适于放置在基本上接近受治疗的皮肤表面。在一些实施例中, 接触元件 122 可以是金属的、 塑料的或其他类型的支撑结构, 该支撑结构保持了设备 110 的至少部分和 受治疗的皮肤表面之间的理想的距离, 由此确保理想的量的光辐射施加到皮肤表面。光学 子系统106可选地可以包括一个或多个反射或吸收过滤器118以从发射的光辐射中基本上 去除或减少不必要的波长, 不必要的波长达到如下程度 : 这样的不必要的波长超过理想的 阈值, 并且否则亮度增强器 114、 光波导 120、 接触元件 122 和 / 或波长转换器 ( 未示出 ) 没 有消除、 减少或转换这样的不必要的波长。 说 明 书 CN 102006833 B 11 9/13 页 12 0045 示例性的光源 112 可以包括一个或多个闪光灯、 激光器、 LED 或其他基本上任何 适合的数量、 配置或其组合的光辐射源。为了清楚起见, 本公开内容的大部分将集中在闪 光灯的实施例上, 但是不应该被误解为暗示了不可以使用其他类型的光源。示例性。

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