用于使用激光无创处理皮肤的设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明总体上涉及使用激光处理皮肤，并且更具体地涉及包括用于优化处理参数 的测量步骤的无创设备和方法。
[0002] 发明背景
[0003]通过预防或减少皮肤皱纹来保持年轻的外貌的期望是人类社会中重要的问题。很 多技术已旨在解决上述问题。技术之一（例如，从公布的国际专利申请WO 2008/001284 A2 中已知）为在要处理的皮肤的真皮层创建焦斑。所述WO申请公开了具有激光源和聚焦光学 器件的皮肤处理设备。设备发射激光束。选择激光的功率，使得激光诱导光学击穿（LIOB) 影响皮肤，以便刺激皮肤组织的再生长并且减少皱纹。这一 LIOB基于皮肤组织对激光的强 的非线性吸收，这发生在高于激光功率密度的某一阈值。这一强吸收造成很局部的等离子 体，其能够损伤或甚至除去所述等离子体地点处的组织。这由诸如生成的等离子体的快速 扩张之类的二次（主要是机械）效应造成。这一效应是很局部的，因为低于阈值，存在零或 很小的线性和非线性吸收，而高于阈值时等离子体生成，这甚至更强烈地吸收辐射。
[0004]更多 LIOB 细节可以在文章"MinimalIy invasive non-thermal laser technology using laser-induced optical breakdown for skin rejuvenation'，，Habbema, Verhagen, van Hal, Liu and Varghese ；J. Biophotonics 5, No. 2, 194-199(2012) ;D0I 10. 1002/jbio. 201100083 中找到。如在这篇文章中讨论的那 样，当辐射度足够高以产生大约l〇21cm 3的临界自由电子密度时LIOB发生。
[0005]这些皮肤处理设备越来越多的被提供给消费者而非医疗专业人员使用。这些设备 是无创的一一它们创建皮肤表面之下的效应，而无须物理穿透表皮。然而，这种家用引起新 的关注点，诸如安全和处理功效。当光源是激光时这是特别重要的，并且错误的操作可以导 致在激光通过皮肤层处皮肤的结疤或烧伤。
[0006]例如，表皮损伤是高度不期望的，因为这可以导致被处理人的并发症和健康风险、 以及社会停工期。如果浅表伤害创建在真皮上方，由于毛细血管的微断裂，可能出现出血点 (微出血），从而导致功效降低和副作用增加。如果伤害创建在胶原蛋白中，为了嫩肤的目 的，将发生新胶原蛋白的形成。在大的聚焦深度处，焦点中的强度可能达不到光学击穿需要 的阈值，并且因此处理可能产生不了期望的嫩肤效果。用于嫩肤的光学击穿的有效性取决 于几个因素，诸如皮肤的光学和结构性质、焦点中的激光强度、光耦合等。存在其可以用于 诱导用于嫩肤效应的新胶原蛋白纤维的生长的光学机械效应的上限，并且超过这一限制的 处理是无效的，并且此外使用户经受过度使用的危险。处理不足也不是优选的，因为它可能 不产生期望的紧致效应。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供包括用于优化处理参数的测量步骤的无创皮肤处理设备和 方法。
[0008]根据本发明，通过设备来实现该目的，设备包括：
[0009] -具有用于生成光束的激光源的光学系统，光学系统配置为使得在使用中，光束离 开设备并且撞击在要处理的皮肤的外表面上；
[0010] 光学系统配置为在使用中将光束聚焦在皮肤内部的处理地点的位置处，由此激光 诱导光学击穿被诱导在处理地点的位置处；
[0011] -开口，设置为使得在使用中，从皮肤返回的光作为测量光束进入设备；以及
[0012] -第一和第二强度检测通道，配置和设置为检测测量光束的分别在第一和第二带 宽范围内的强度，其中第一和第二带宽范围两者都包括由于激光诱导光学击穿在所述皮肤 内产生的光的波长，第一带宽范围包括激光源的二次谐波生成波长，第二带宽范围邻近于 第一带宽范围，并且第二带宽范围不包括激光源的二次谐波生成波长。
[0013] 本发明的目的还借助于使用生成激光的设备的方法来实现，方法包括：
[0014] -提供具有用于生成光束的激光源的光学系统，光学系统被配置为使得光束离开 设备并且撞击在要处理的皮肤的外表面上；
[0015] -将光束聚焦在皮肤内部的处理地点的位置处，由此在处理地点的位置处诱导激 光诱导光学击穿；
[0016] _将设备设置为使得从皮肤返回的光作为测量光束通过开口进入设备；
[0017] -检测测量光束在第一和第二带宽范围内的强度，其中第一和第二带宽范围两者 都包括由于激光诱导光学击穿（LIOB)在皮肤内产生的光的波长，其中第一带宽范围包括 激光源的二次谐波生成（SHG)波长，第二带宽范围邻近于第一带宽范围，并且第二带宽范 围不包括激光源的二次谐波生成波长。
[0018] 第一带宽范围内的强度受由于发生LIOB从皮肤返回的光强度和由于SHG返回的 光强度的影响。第二带宽范围内的强度主要受由于发生LIOB从皮肤返回的光强度的影响。 SHG的程度指示处理深度处胶原蛋白的存在。LIOB的程度指示在焦点中的激光强度足以生 成光学击穿。如果没有检测到LIOB波长，则这可以指示激光强度应该增加。如果没有检测 到激光源的SHG波长，则这可以指示焦点深度应该增加或减少。
[0019] 本发明基于如下洞察，对于这种处理的功效，两个主要参数是至关重要的：处理地 点的位置处的强度和焦点深度，并且这些可以用同样的测量系统来测量。光学焦点深度可 以不同，这取决于角质层和表皮的厚度，并且这一最佳深度对于不同个体而变化，并且甚至 对于同样的个体，根据身体上执行处理的位置而变化。
[0020] 可以是有利的是，设备进一步包括处理器，处理器连接到第一和第二强度检测通 道，处理器配置为基于通过第一和第二强度检测通道检测到的强度，来确定在处理地点的 位置处激光诱导光学击穿和二次谐波生成两者的发生。类似地，方法可以进一步包括处理 检测到的第一和第二带宽范围内的强度，以基于检测到的第一和第二带宽范围内的强度， 确定在处理地点的位置处激光诱导光学击穿和二次谐波生成两者的发生。
[0021] 处理通过第一和第二强度检测通道检测的强度值可以提供更可靠的和更准确的 对LIOB的发生和激光源的SHG波长的存在的确定。第二带宽范围内的强度可以指示LIOB 是否发生，并且第一和第二带宽范围强度之间的差异可以指示激光源的SHG波长是否存 在。第一带宽范围内的强度取决于LIOB是否发生和激光源的SHG波长是否存在两者。
[0022] 还可以是有利的是，设备的处理器进一步配置为确定激光源的强度的调节、处理 地点的位置的调节、或者两者，由此激光诱导光学击穿和二次谐波生成将发生。类似地，方 法可以进一步包括确定激光源的强度的调节、处理地点的位置的调节、或者两者，由此激光 诱导光学击穿和二次谐波生成将发生。
[0023] 知道是否产生LIOB和SHG本质上是关于处理的有价值信息。然而，如果处理深度 和强度不是最佳的，则用户会想知道如何优化设备的参数。
[0024] 如果设备的光学系统进一步包括可调节光学元件以用于将光束聚集在处理地点 的位置处，并且处理器进一步配置为依照所确定的位置调节，通过调节这些可调节的光学 元件的配置，来调节处理地点的位置，则自动聚焦系统可以被提供为基于检测到的激光源 的SHG波长的强度，来优化焦点深度。如果没有检测到激光源的SHG波长，则可以调节处理 地点的位置或处理深度，直到检测到激光源的SHG波长。
[0025] 如果激光源强度是可调节的，并且处理器进一步配置为依照所确定的强度调节， 来调节激光源的强度，则自动强度系统可以被提供为基于检测到的LIOB波长的强度，来优 化处理地点的位置处的强度。如果没有检测到LI0B，强度可以增加直到检测到LI0B。
[0026] 提供包括SHG和LIOB检测两者、以及可调节的光学元件和可调节的激光强度的设 备是特别有利的，因