光学治疗系统及用于该系统的调整元件的制作方法

专利名称：光学治疗系统及用于该系统的调整元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1前序部分的光学治疗系统，并且具 体地包括机壳，其具有第一光学窗口；机壳中用于提供光辐射的光
源；用于控制光源的控制单元，其使得系统能够在第一光学窗口提 供光辐射，其具有预先确定的第一值的至少一个光学参数；以及具 有第二光学窗口的至少一个光辐射发射调整元件的组件，该调整元 件可相对于光源布置以使得光辐射的至少一部分经由第二光学窗口发射。
背景技术：
文献W099/58195公开了 一种用于皮肤的选择性热分解 (thermolysis)的设备，除其他之外包括具有腔室和开口的机壳，以 及窄带电磁辐射的脉冲源(pulsable source )，用于选择性地加热皮 肤内的目标组织。该设备优选地包括具有孔径的扩展部分。孔径的 形状和面积可以变化。
这种已知设备的缺点在于，由于使用这种扩展器，该已知设备 不能在所有环境下保证其可靠和安全的使用。尤其是，该已知设备 通过利用辐射加热组织来治疗皮肤。为了控制该设备，测量皮肤温 度。然而，除了皮肤温度之外，其他参数也在皮肤安全性中起作用，
尤其是当利用辐射来治疗皮肤时。通过向治疗设备应用扩展器，这 些其他参数可能会改变，并且例如可能会超过安全阈值，导致损伤

发明内容
本发明的目的是提供一种上述类型的光学治疗系统，当使用不同调整元件时其更加可靠。
根据本发明，利用根据权利要求1前序部分的光学治疗系统来 实现此目的，其中该系统进一步包括光学参数控制装置，其被安排 以控制所述至少一个光学参数，以使得在第二光学窗口具有预先确 定的第二值。在此，控制所述至少一个光学参数包括影响和改变所 述光学参数。通过提供此类控制装置，根据本发明的系统被更好地 限定，因为在使用该系统前，光学参数是已知的并且被控制至预先 确定的值，而不是使用来自所治疗的皮肤与所施加的辐射的单个效 应相关的反馈信号。当使用调整元件时，事先知道在"新的，，第二光 学窗口层级的光辐射的结果，并且可以防止通过施加具有一个或多 个不正确参数值的光辐射带来的不希望的副作用。后者的例子可以
是太小的通量(fluence)或强度，或者太大的通量或强度，其可能 分别导致没有效果或者产生损伤/疼痛，并且也可能是错误的光谱， 其可能导致二者中任一情况。
与之相反，已知的设备仅仅通过检查皮肤温度，也即通过检查 其可能的治疗结果之一，来控制脉冲的电磁辐射。当执行其他光学 治疗时，检查溫度是不够并且不可靠的。当通过应用不同的扩展器 来改变光学窗口的形状和/或面积时，没有提供针对光学参数的可靠 检查。
在本发明的上下文中，光源不需要作为完整单元而存在于机壳 内。可替换地，可以提供外部光生成装置，其具有一个或多个光导 以将生成的光引导至机壳，其附带的好处是重量更轻、更灵活等。 光导的末端继而可以视为光源。类似地，控制单元也可以位于机壳 外，并且例如可以靠近光源而提供。还可以分布式地提供控制单元， 即，带有电路的部分在机壳外，诸如传感器或探测器的部分在机壳 内。在使用时，分布的各个部分将协同操作和/或相互通信。上述可 能情况视为包含在本发明中。
此外，光学窗口可以是机壳中的开口或者元件、或者诸如透明 器件的物理实体，例如滤光器或玻片。而且，第一和/或第二光学窗口可以按如下位置提供当系统在使用时，第一和/或第二光学窗口 挤压住待治疗的皮肤。然而，也有可能的是实际的光学窗口远离皮
肤，诸如通过某种套管(collar)。参数值的相应修正被认为包含在 本发明中，其也属于技术人员的理解范围。注意，第二值与恰在所 述第二光学窗口之后(而不是刚好在第二窗口之前或其内)的光学 参数的值有关联。如果第二光学窗口是光学器件，则第二值可以在 其外表面确定。在第二光学窗口是孔径的情况下，诸如存在套管时， 第二值可以在接触调整元件的皮肤层上确定。尽管如此并不排除其 他的定义，并且仅仅相关的是第二值事先是已知的，使得例如在治 疗期间不需要来自皮肤的反馈来设置光源。
进一步地，系统可以包括能够提供所需辐射的其他装置，诸如 滤光器。技术人员可以很容易地选择此类其他装置以获得期望的辐 射属性，并且这些装置也认为包括在本系统中。在这方面，"光辐射" 旨在于包括可见辐射以及UV-A和UV-B范围内的紫外线辐射，优 选地只是UV-A范围，以及近红外范围。用波长来表示，光辐射是 指从大约300 nm到大约2000 nm的范围跨段，优选地从大约400 nm 至'J大^J 1500 nm,更^尤选;也乂人大纟勺400 nm至U大纟々1000 nm。
在从属权利要求中公开了其他有利的实施方式。
特别地，调整元件可以是帽状物，具有连续的侧壁以及内部腔 室，可以利用透明的覆盖物覆盖在其一个或两个侧面上。不排除诸 如固态透明体的其他实施方式。
在一个实施方式中，光学参数控制装置被安排以依赖于所述第 二光学窗口和/或调整元件的形状和尺寸中的至少 一个来控制所述光
学参数。光学窗口的形状可以与特定的治疗区有关，诸如脸部、比
基尼区域或腋下，这些治疗区可能针对光学参数有特殊要求，诸如
通量。在本发明中使用的调整元件用于提供更好地适于治疗皮肤的
特定区域的系统。在有些情况下，皮肤更敏感，因此某些参数应当
使用较低值。可以获得用于此类区域的特定调整元件与没有调整元
件的原始(主)系统之间的相关性。在其他情况中，区域太弯曲或者太小以至于不能用标准(第一)光学窗口进行治疗，因此需要调 整元件来延伸到这些区域。可以应用光学参数的其他值或者相同的 值。例如，治疗可能涉及借助于光辐射来剃毛或脱毛，或者治疗葡 萄酒色斑等。第二光学窗口的尺寸(即，主要是面积)以及还有可 能调整元件的形状，影响通过第二光学窗口实际发射的辐射。本发 明提供了调整装置来修正该影响，并且使得光学参数处于希望的值 或者将其维持在希望的值。
在一种特殊的实施方式中，光学参数包括光辐射的光谙、强度 和通量中的至少一个，并且优选地是强度。调整元件可以通过吸收 或反射其波长相关部分来影响辐射。换言之，光语可以改变，当然 很值得去控制光谱以修正这种改变。备选地或者附加地，调整元件 的不同形状或尺寸可以指示对光谱有特殊要求的治疗区域，例如较 厚的皮肤、较敏感的皮肤或者晒黑的皮肤，其可能需要不同的光谱， 诸如在较敏感皮肤的情况下需要较少的红外辐射。而且，在光学剃 毛的情况下，特定毛发色也可能需要不同的光谱。
可以在第一光学窗口或者至少在具有补充、修正光谱的光源(主 辐射)处供应光辐射，从而提供希望的光谱。有利地，光学参数控 制装置包括至少一个光学器件，其具有波长相关的吸收和/或反射。 这种光学器件可以是滤光器或选择性反射镜或类似的。也可以是具 有可调谐光谱的光源。
在许多情况下，强度和通量两个都是重要参数，并且控制其中 至少一个通常能防止有害效应或无效果。 一般说来，这涉及通过光 学窗口的平均强度或通量。注意，强度和通量在供应辐射的整个时
间期间是相关的，如果时间没有改变，则它们会类似地变化。
在一种有利的实施方式中，第二值基本上等于第一值，特别地，
相对于第一值的偏差不超过20%，更特别地，偏差不超过10%。假 设系统被设计成对于在第 一 光学窗口层级递送的辐射，其功能性、 安全性等等都是满意的，或者甚至是最优的，则在第二光学窗口的 层级具有相等值的辐射将是有利的。备选地或者附加地，如果第二光学窗口的尺寸(特别是面积) 小于第一光学窗口的对应尺寸(特别是面积)，则至少对于一个参 数而言，第二值更高，并且优选地高出一个对应于第二光学窗口的 皮肤散射损失因子与第一光学窗口的皮肤散射损失因子的比率的因
子(factor)。优选地，所述损失因子取决于希望的治疗深度。这是 考虑到，当光学窗口变得越小时，皮肤的光学属性(尤其是散射) 变得更加重要。对于大的第一或第二光学窗口 ，例如直径大约为20 mm,散射对于合适的辐射不是特别相关。另一方面，如果，例如第 二光学窗口小很多，例如直径大约为3-5 mm，则散射变得重要，尤 其是对于至少十分之几个毫米的治疗深度而言。因而，存在一个按 照某个因子相对增长的散射损失，在实践中针对特殊情形可以容易 地确定该因子。通过针对此因子进行修正，可以控制通量值，诸如 将其维持在恒定值。
在另一实施方式中，第二值低于第一值。这尤其涉及用于更敏 感区域的调整元件。注意，由于较小尺寸以及内部反射，很容易发 生的是第二值将更高，但是在此情形下却是不希望的。本发明利用 适当的光学参数控制装置来防止这种情况发生。注意，也可以调整 光源，不过在某些情形下，这可能是不希望的。
在一种特殊实施方式中，调整元件围绕第一光学窗口可移动地 附着在机壳上。这是一种非常合适的实施方式，其中提供一个或多 个调整元件，这些调整元件可操作地附着在机壳上。为此，可以向 机壳、调整元件或者二者提供附着装置，诸如螺丝、磁铁、简单的 套管等等。用户简单地附着、移动或调换合适的调整元件。
在另一实施方式中，调整元件可附着或者附着在机壳上，其中 机壳相对于光源可调整，使得第二光学窗口可放置在第一光学窗口 的前面，或者使得第一和第二光学窗口交换位置。在此实施方式中， 永久地或者可移动地附着的调整元件不是一直提供在可操作位置上 (诸如在第一窗口前面)，而是可以向此类可操作位置调整，诸如 可以旋转或者移位。例如，在第一位置，调整元件附着在可旋转等的支架或托架或类似物上。继而，调整元件旋转、移位等至可操作 的第二位置。也可以提供具有两个或多个光学窗口的机壳，所述机 壳是可调整的，例如可旋转或者可移位，使得选定的光学窗口可以 相对于光源可操作地放置。
在一种特定实施方式中，光学参数控制装置被安排用于调整控 制单元。换言之，光学参数控制装置是主动控制装置，其能够发起 和/或控制在调整元件夕卜部的系统的 一 部分的设置，使得获得光学参 数的希望的、预先确定的值。以此方式，由于经由调整元件的控制 来主动控制系统的设置，系统具有良好的可靠性。这种设置的调整 例如可以涉及光源功率、每次闪烁的能量，等等。下面将会给出如 何实现此控制的例子，尽管具体化此特征已认为属于技术人员的理 解范围。
在一种实施方式中，借助于脉冲的光源，光学参数控制装置向 光源的电源提供指令或者直接控制光源的电源，诸如放电单元，其 例如包括电容。选择功率电平的简单方式是为电容选择在放电之后 达到的最低电压。技术人员也可以容易地实现其他方式，并且可以 例如作为给电源或控制单元的 一组指令而电子式地给出。
在一种特定实施方式中，第二光学窗口的面积大于第一窗口的 面积。此实施方式在主动控制允许例如更高的每次闪烁的能量或者 辐射时间周期的情形下使用，当能量必须应用于例如具有相同通量 的更大面积时，这是需要的。在没有主动控制的情况下，将调整元 件附着到具有较大面积的第二光学窗口上不会得到相同的通量。'具 有较大的光学窗口可能是有利的，例如，能够一次治疗较大的面积， 例如腿或者背部，而不必提供大面积的第一光学窗口，其可能使得 系统整体太庞大，在治疗较小面积期间不易于搬运。
在一种特殊实施方式中，光学参数控制装置包括电路，其被安 排来与控制单元通信。该电路可以被安排来(诸如通过编程)指示 控制单元，或者直接控制光源。例如，这种电路可以设置治疗的持 续时间，诸如脉冲长度或脉冲数目，从而设置希望的预先确定的通量。也可以设置光源，诸如光源的功率或光谱，或者其可以触发附 加装置的操作，诸如插入滤光器或反射镜，以便影响和控制光辐射。 术语"电路"应当按宽泛的概念来解释，并且包括所谓的IC以及其 他已知的电子的和电的设备，通过这些电路可以施加控制，诸如通 过提供代码。
在一种特殊实施方式中，光学参数控制装置包括标识装置，其 能够与控制单元协同操作。这种标识装置用于向控制单元提供所需 要的信息以调整光源的设置。以此方式，以及利用上述电路(该电 路也是标识装置的一种实施方式)，可以非常容易地为每个调整元 件提供清晰、明确的手段来设置正确的辐射参数。这种标识装置不 需要与控制单元或光源通信。当标识信息可以以适当的方式提取时， 诸如当其可以由控制单元读取时，就足够了。在此方面，要注意的 是，可以在机壳上提供单独的识别器装置，不过由于其要与控制单 元协同操作，所以这种单独的识别器装置被认为是控制单元的至少 功能部分。标识装置(以及识别器装置)的可能例子是条形码(以
及条形码读取器)，被动(可读)电路(诸如RF-ID IC),或者机 械装置(诸如装上开关或弹簧的销装置)。即使利用机械装置，也 可以识别各种调整元件，例如通过提供多个开关，这些开关可通过 具有不同的操作开关的装置的调整元件来操作。在一种特定的实施 方式中，机壳包括探测器装置，其被安排来探测调整元件的存在。
在一种实施方式中，探测器装置被安排来探测调整元件的类型。 这种探测器装置可以如上所述地实现，也即，以一个或多个开关等 的形式。通过提供这种探测器装置，可以简单探测是否安装了调整 元件，并且有可能针对光源或者调整光源的 一个或多个设置。
在另一实施方式中，光学参数控制装置包括被动辐射影响装置， 其被安排用于操纵光源发射的光辐射。特别地，光学参数控制装置 被安排用于操纵通过第一光学窗口发射的光辐射。在此处描述的两 种情况中，操纵使得在第二光学窗口的层级获得用于光学参数的希 望值。每个调整元件会对第一光学窗口发射的光辐射，或者至少对由 光源发射的光辐射(如果第一和第二光学窗口切换的话)有一定影 响。有些辐射可以被吸收，有些辐射可以被反射，诸如此类。这些 变化是由组成调整元件的各种表面和材料导致的。最普通地，被动 辐射影响装置包括这些表面和材料的整体，假设的是净效应是在第 二光学窗口层级的辐射的光学参数是如所希望的，也即，具有预先 确定的值。然而，这是非常靠不住的，因为这仅仅是偶然有可能这 样。不过，区别特征仍然在于第二光学窗口处的辐射确实具有(那 些)预先确定的参数值，其使得辐射是已知的并且具有预先确定的 质量。当然也有可能提供一个或多个附加的被动辐射影响装置，或 者诸如具有特别选择的材料的装置，以便刚好获得光学参数的希望 值。从现在开始，术语"参数"还旨在包括复数形式。
更特别地，对于第一和第二光学窗口而言，所述值是相等的。 这是一种非常有利的实施方式，如前面已经提到过的，其在于在调 整元件中进行了特殊考虑，通过提供附加的或至少合适的辐射影响 装置来确保此恒定值。此类装置可以以很多种方式实现，只要确保 光学参数在第二光学窗口处具有希望的、预先确定的值。下面将描
述一些特殊辐射影响装置。
首先，注意到在大部分情形中，调整元件包括中空的空间或腔 室。因而，调整元件的内壁可能会至少部分地反射，也即充分地反 射以补偿辐射强度的损失或增加。在实践中可以确定合适的反射， 例如通过标定或测量，或者可以基于物理模型来计算，等等。在下 述所有实施方式中，假设发生了这种标定或计算，其属于技术人员 的理解范围。
可以为调整元件提供包括不同材料的边缘或边沿。特别地，如 果调整元件用在皮肤的特殊或敏感部位，那么选择适宜的材料是有 利的。例如，针对腋下或比基尼线条处的皮肤，柔软的橡胶会是有 利的。附加地或者备选地，调整元件的皮肤接触部分可以是特殊造 型。特别地，并且基于类似的理由，调整元件的皮肤接触边沿可以做得更加圓滑。
在一种特定实施方式中，调整元件的内壁是至少部分地反射， 尤其是镜面反射，并且其内直径在朝向第二光学窗口的方向减小。 在此实施方式中，来自第一光学窗口的辐射(其大部分以较大的角 度范围发射)，将会被内壁反射。由于内径减小，内壁的相对部分 将会朝向彼此而形成角度。这确保了在一次或多次反射之后，辐射 的一部分会传播回来朝向第一光学窗口 (或光源)，或者至少会被
从朝向第二光学窗口的辐射中移除。这补偿了这样的事实即在原 理上，除了吸收损失等等之外，第一光学窗口发射的所有辐射会朝 向并且穿过第二光学窗口传播。技术人员可以选择调整元件的壁的 合适的(例如顶点)角度、合适的反射系数、合适的反射类型(也 即散射或镜面反射或其混合)、内壁表面区域的合适部分，等等， 从而获得希望的参数值。
在一种特殊实施方式中，调整元件的内壁是部分地吸收，例如 充分吸收以补偿其他损失和/或上述辐射强度的增加。为此，调整元 件的内壁和其他部分可以利用具有合适的吸收系数以及合适的表面 积的涂层来覆盖，以获得希望的预先确定的光学参数值。同样，技 术人员通过标定、试验和错误、计算等等，可以容易地获得这种涂 层或类似物。
在一种特殊实施方式中，调整元件包括至少一个光学器件。此 处，"光学器件，，是指调整元件中的任何光发射部分，诸如作为第二 光学窗口而存在，或者附加于其上的。注意，具有如第二光学窗口 的合适的光学器件对于修正来说可能是足够的，因为任何器件都会 有反射能力。例如，普通的玻璃在每个玻璃空气界面反射大约4%， 此反射可能足够获得希望的光学参数值。当然，也可以提供不止一 个光学器件，例如用于增大总的反射损失。
在一种实施方式中，光学器件包括滤光器。这意味着光学器件 对于至少一部分光辐射而言具有不可忽略的吸收系数。为此目的， 滤光器可以包括合适的材料，诸如有色玻璃，或者中性灰色滤光器，等等。注意，吸收以及同样的前面讨论的反射，可以是波长相关的， 这可能需要以获得预先确定的参数值(包括光谱)。
在 一 种实施方式中，光学器件包括具有部分反射性和/或吸收性
的涂层的承载件(carrier)。这种实施方式的一个很大的优点在于， 例如在通过标定之后，在不存在这种在承载件上有涂层的光学器件 形式的辐射影响装置的情况下，通过应用对应的涂层，在第二光学 窗口发射的辐射可以很容易地被精确补偿。涂层例如可以是金属层， 有图案或者没有图案，其具有合适的厚度。承载件例如可以是单独 的个体，或者如果具体化为光学器件，其可以是第二光学窗口。
在另一实施方式中，光学器件包括至少一个透镜，优选地其焦 距短于调整元件的长度，更优选地包括以聚光器(condenser)布置 的多个透镜。从而，通过影响辐射的光学路径，指向内壁的部分(也 即例如吸收或反射)可以增大，或者至少部分辐射可以从朝向第二 光学窗口的"普通，，光束中取出。以此方式，可以影响光学参数值。 具有聚光器布置的实施方式的优点在于，光束属性(尤其是角度范 围)可以被更好地控制，例如使得与第一光学窗口的光束属性类似。
在一种特殊实施方式中，调整元件包括至少一个光导，或者甚 至由至少一个光导构成，优选地是光纤束，其直径朝着第二光学窗 口减小。当将辐射耦合入光导时，为了补偿损失，通常需要减小光 导的直径以集中光。此实施方式对于确保更多灵活性是有用的。光 导可以由光纤构成，从而允许例如小的第二光学窗口 ，以便治疗小 的或者难触及的区域。
在一种特殊实施方式中，光辐射影响装置包括上述特征的组合。 例如，反射内壁可以与位于或者靠近第二光学窗口的滤光器组合。 这确保了大部分辐射在第二光学窗口层级可用，并且可以通过装配 合适的滤光器来按需进行选择。为了获得高度的反射，内壁可以覆 盖金属层或者诸如Ti02等的漫反射材料。
在一种特定实施方式中，系统，尤其是调整元件，包括冷却装 置，其被安排用于为调整元件散热。在多种实施方式中，诸如在第二光学窗口有比第一光学窗口小的表面积，并且参数值基本上相等 的实施方式中，从调整元件出去的光比通过第一光学窗口发射的少。 此差异表示，通常(尽管不总是)许多能量被系统吸收了，并且大 部分能量是被调整元件自身吸收的。为了防止不希望的调整元件的 发热，散热是有利的。尽管在没有特殊措施的情况下，有些热量会 被辐射、对流冷却等带走，但是预备特别安排的冷却装置提供了许 多优点。下文中，将描述一些特殊实例，尽管技术人员也可以选择 其他冷却装置。注意，在调整元件上提供冷却装置是有利的，因为 其通常会吸收额外的热量，并且通常控制靠近(光)源的热量是有 利的。
在一种实施方式中，冷却装置包括与调整元件热接触的冷却剂 流。冷却剂流可以由所述或其他控制单元控制，例如经由一个或多 个阀门。冷却剂可以从调整元件排出，或者可以运送到调整元件(或 者概括地说，系统)的一部分，或者通常更冷或具有更大的冷却表 面的系统，等等。冷却剂可以是液体(诸如水)，或者是气体(诸 如空气)。
在一种实施方式中，冷却装置包括调整元件中的冷却剂通道， 用于流动冷却剂。这种冷却剂通道帮助引导冷却剂至发热最严重的 地方，诸如黑的吸收部分。冷却剂通道因而可以例如沿着调整元件 的一部分(诸如壁或者滤光器)引导。
优选地，如果机壳已经包括冷却系统，诸如冷却剂通道，则调 整元件的冷却装置可连接至该冷却系统。优选地，机壳的冷却系统 与调整元件的冷却装置之间的连接至少包括可控制的进给阀。这允 许根据需要来提供冷却剂。
在一种特殊实施方式中，冷却装置包括调整元件中(尤其是其
壁内)的冷却剂通道。通常，壁会吸收大部分辐射，因而会发热最 严重，而用户通常很容易触碰到这种壁。为了防止受伤甚至是危险， 优选地对壁进行冷却。这可以通过在壁内提供冷却流，优选地通过 冷却剂通道来有效地实现。在另一实施方式中，调整元件包括至少两个光学器件，在这两 个器件之间提供冷却剂通道。如果调整元件(或者概括地说，系统) 包括两个或多个光学器件，则在那些光学器件之间提供冷却剂通道 是有可能并且有利的。例如滤光器和防护玻璃。由于吸收方面的差 异，滤光器可能会发热最严重，而防护玻璃保持相对较冷。滤光器 和防护玻璃之间的冷却剂流可以有效地从滤光器带走热量。
在一种实施方式中，冷却装置包括冷却剂流，尤其是调整元件 内部空间中的气流，例如按空调的形式，或者利用一些其他进行冷 却的气体或经冷却的气体。优点是，例如进行冷却的空气可以无阻 碍地释放到空气中。
在一种有利的实施方式中，系统包括散热片，诸如带有突起(诸 如肋条)的部分。在具有和不具有散热片的实施方式中，优选地包 括冷却剂置换装置，诸如风扇或泵，从而能够向发热部分提供新鲜 的冷却剂。
在一种实施方式中，调整元件的壁包括，并且优选地基本上由
热传导性至少为50W/mK的材料构成。优选地，壁包括铝，或者铜。 这使得有可能将热量快速引导至系统的其他部分，继而允许由系统 已存在的部分(诸如机壳上的散热片)将热量带走。不过，在热量 产生很快，但是数量很小，也即高功率低能量的应用中，热量的重 新分布已经可以满足将部件的温度保持在希望的极限之下。
在一种特殊的实施方式中，冷却装置包括冷却剂喷嘴，其被安 排用于将冷却剂喷射到调整元件的一部分上。 一个例子是低温喷射， 不过水喷射等也可以满足。例如相变(phase transition )的潜热(latent heat)提供了非常有效的冷却。
在一种特定的实施方式中，系统提供具有重复频率的脉冲模式 的辐射，并且冷却装置被安排用于调整系统使得重复频率降低。例 如，冷却装置包括调整元件标识装置，用于影响或控制所述控制单 元或光源。此处可以应用上面讨论类似的用于控制光水平的原理。 然而，注意，不是改变辐射期间的功率或总通量，而是供应此通量的时间周期，以便能够更好地带走产生的热量。
本发明还包括用于在根据本发明的光学治疗系统中使用的调整 元件。区别特征在于，当在根据本发明的治疗系统中使用时，此调 整元件包括上述确保光学参数在第二光学窗口具有希望的预先确定 的值的装置。上述与调整元件有关的所有特征可以将根据本发明的 调整元件区别于已知的调整元件。简洁起见，包含有这些特征，但 是在此不一一重复。


现在将参考附图进一 步阐释本发明，其中示出和描述了根据本 发明的光学治疗系统的多个示意性和非限制性实例，其中特别地
图1以侧视图示意性示出了根据本发明的系统；
图2a和图2b以侧^^见图示出了系统的另一实施方式；
图3a-图3c以截面图示出了调整元件30的一些实施方式；
图4以截面图示出了根据本发明的另一种调整元件；
图5以截面图示出了调整元件30的另一实施方式；
图6以截面图示出具有冷却装置的调整元件；以及
图7以截面图示出了具有多个不同冷却装置的系统(的一部分)。
具体实施例方式
图1以侧视图示意性示出了根据本发明的系统。
系统包括主治疗设备1和调整元件30。主治疗设备1包括带把 手12的机壳10。在机壳10内，提供了带有反射器16的光源M、 控制单元18和可选的滤光器22。机壳还包括第一光学窗口 20。
调整元件30包括壁32、第二光学窗口 34以及可选的ID芯片 36。调整元件30借助于附着装置40附着在主设备1上。此外，38 是开关，其可以通过附着调整元件30来操作。
光源14可以是任何合适的光源，诸如闪光灯、激光等。光源14 由控制单元18所控制，以便将其打开或关闭，以及设置(平均)功率、可能的光谱、脉冲率，等等。
来自光源14的辐射经由第一光学窗口 20发射，第一光学窗口 示出为光学器件，诸如玻片，不过其也可以是孔径。沿箭头方向可 以移动的滤光器22在控制单元18的控制下，可以被插入以影响光 -潜或功率。
在图.l中，调整元件30已经借助于诸如套管、螺丝或咬接 (snap-in)连接之类的附着装置40附着在主设备1上。附着该调整 元件30将开关38带入操作，其通知控制单元18存在调整元件30。 此调整元件具有第二光学窗口 34,其可以比第一光学窗口 20更小。 控制单元18可以随即改变光源14的设置，和/或插入滤光器22，以 便确保在第二光学窗口 34发射的辐射的光学参数具有希望的预先确 定的值，诸如恒定的通量。调整元件30可选地具有ID芯片36,其 可以与控制单元18通信以交换与调整元件、治疗等有关的信息。
图2a和图2b以侧视图示出了系统的另一实施方式。此处，在 所有附图中，类似的部件用相同的参考标号表示。
在图2a和2b中，机壳10自身包括第一光学窗口 20和第二光 学窗口 34。内部部分24包括光源14和反射器16，并且固定地附着 在支架或托架形状的把手28上。机壳10经由旋转轴26可旋转地附 着在4巴手28上。
用户可以通过围绕旋转轴26旋转机壳10来选择希望的光学窗 口 20、 34。传感器或探测器(未示出)构建在系统内以探测哪个光 学窗口位于光源前面。在需要时，该传感器或探测器指示控制单元 适配用于光源的设置。备选地，每个光学窗口可以包括滤光器，使 得希望的光学参数处于预先确定的水平。
图3a-图3c以截面图示出了调整元件30的一些实施方式。在每 种情形中，示出了相同的第一光学窗口 20以供参考。
图3a示出了具有第二光学窗口 34的调整元件30,该第二光学 窗口 34基本上具有与窗口 20相同的面积，不过具有不同的形状。 该形状可能针对例如不同的治疗所要求，不过尤其是用于在身体上的特定点或"困难"点上的相同治疗。尽管如此，在没有特殊措施 的情况下，在第二光学窗口 34的光学参数值会改变，此改变根据本 发明的措施而被抵消。
图3b示出了具有比第一窗口 20更大面积的第二光学窗口 34的 调整元件的例子。这将总是要求光学参数的适配，因为否则的话较 少量的能量将必须分布在较大的面积上。此调整元件要求对光源的 主动控制。
图3c示出了由多根光纤44组成的光导42形式的调整元件。光 纤44在朝向其形成第二光学窗口 34的末端方向更细。虽然通过内 部全反射，传输基本上没有损失，并且进入光导42的辐射的属性几 乎与在窗口 34离开它的光的属性相同，其中会有一定的吸收，但最 重要的是，在第一光学窗口 20发射至光导42中的光耦合不会是 100%。因此，在大部分情形下，需要修正，可以通过在从第一窗口 20去往第二光学窗口 34时，选择希望的直径变化来实现此修正。
图4以截面图示出了根据本发明的另一种调整元件。
调整元件30具有带有第一涂层50的壁32、第二光学窗口 34以 及带有第二涂层48的承载件46。
第二光学窗口 34小于第一窗口 20。在没采取措施的情况下，辐 射可能会在第二光学窗口 34处变得太强。部分辐射入射到壁32上， 其被第一涂层50反射或吸收。类似地，入射或者可能将入射到第二 光学窗口 34的部分辐射被第一涂层48吸收或反射。总之，在第二 光学窗口 34提供所希望数量的辐射。另一种选择可以是涂层50漫 反射。
为了标定调整元件30,如果希望的话，可以适当地选择第一涂 层50的宽度和/或吸收系数和/或第二涂层48的面积和/或吸收系数 和/或反射系数，从而是波长相关的。而且，承载件46也可以有适当 的滤光性或其他吸收特性。
在所示情形中，第二光学窗口 34可以是防护玻璃，其对辐射几 乎没有影响，但是用于保护调整元件30的内部部分以及防止用户接触热滤光器/承载件46等。如果承载件和/或第二光学窗口 34由未处 理的玻璃之类的构成，则根据折射系数，在每个边界上也会有大约
4%的反射损失。如果较高的反射损失足够实现所希望的光学参数值，
则可以添加一个或多个额外的玻片等。
图5以截面图示出了调整元件30的另一种实施方式。此处，来 自第一光学窗口 20的部分辐射入射到具有镜面反射部分52的壁32 上。在多次反射之后(取决于入射角度和顶角cc ),部分辐射会返 回到第一光学窗口 ，并且因此从通过第二光学窗口 34的辐射中移除。 部分52的尺寸和顶角cc确定比率，以及从而确定相应的光学参数值。
图6以截面图示出了具有冷却装置的调整元件。
具有壁32的调整元件30围绕第一光学窗口 20附着在其前面， 并且真正的第二光学窗口 34上面一小段距离处利用滤光器54关闭。 虚线表面指示的是当调整元件正在使用时倾向于变得最热的部位。
经由供应开口 56和释放开口 58，通过泵或风扇装置(未示出) 提供冷却空气流60。空气带走产生的热量。优选地，将空气或其他 气体用于冷却几乎不会与壁32热接触的滤光器。
调整元件30还包括壁32内的多个冷却剂通道62。冷却剂可以 提供给通道62以带走产生的热量。冷却剂可以是气体(诸如空气)， 液体(诸如水)，或者其混合。可以根据要带走的热量的多少来选 择通道的数量和尺寸、冷却剂的类型和通量。特别地，如果主要是 壁产生热量，则这种内部冷却系统是优选的。
图7以截面图示出了具有多个不同冷却装置的系统(的一部分)。
参考标号1示出了主设备的一部分，而标号30照常指示附着的 调整元件。
标号64指示机壳10的中空壁部分，其带有风扇66。标号68和 70是第一和第二散热片。
在这种情形下，壁32也是中空的，并且连接至中空的壁部分64。 风扇66吸走被加热了的空气，或者可以吹动新鲜空气穿过部分64 和壁32。参考图6的通道62,也可以说，壁32内部有一个大通道。在图7的右部，壁32可以是中空的，其连接至机壳IO的壁的
类似中空部分，并且具有类似的(未示出)风扇之类，用于产生冷 却剂流。此用虛线指示。壁也可以是实心的，并且例如由铜或者具 有高热传导性的一些其他材料构成。为了提高散热特性，第一和/或
第二散热片68、 70提供有肋条或其他结构以增大其表面积。
权利要求
1.一种光学治疗系统，包括-具有第一光学窗口(20)的机壳(10)，-在所述机壳(10)内用于提供光辐射的光源(14)，-控制单元(18)，用于控制所述光源(14)使得所述系统能够在所述第一光学窗口(20)提供光辐射，该光辐射的至少一个光学参数具有预先确定的第一值，以及-至少一个光辐射发射调整元件(30)与第二光学窗口(34)的组件，所述调整元件(30)可相对于所述光源(14)布置，使得所述光辐射的至少一部分能够经由所述第二光学窗口(34)而发射，其特征在于所述系统还包括光学参数控制装置(36，38；42；46，48，50；52；54)，该光学参数控制装置被安排用于控制所述至少一个光学参数以在所述第二光学窗口(34)具有预先确定的第二值。
2. 如权利要求1的光学治疗系统，其中所述光学参数控制装置 (36， 38; 42; 46, 48, 50; 52; 54)被安排用于根据所述第二光学窗口 (34)和/或调整元件(30)的形状和尺寸中的至少一个来控 制所述光学参数。
3. 如权利要求1的光学治疗系统，其中所述光学参数包括所述 光辐射的光谱、强度和通量中的至少一个，并且优选的是强度。
4. 如权利要求1的光学治疗系统，其中所述第二值基本上等于 所述第一值。
5. 如权利要求1的光学治疗系统，其中所述光学参数控制装置 包括标识装置(36, 38 ),其能够与所述控制单元(18)协同操作； 或者包括探测器装置(38),其被安排用于探测所述调整元件(30) 的存在，并且优选地探测所述调整元件(30)的类型。
6. 如权利要求1的光学治疗系统，其中所述光学参数控制装置 包括被动辐射影响装置(46， 48， 50; 52; 54),其被安排用于操纵由所述光源(14)发射的光辐射，或者用于操纵通过所述第一光 学窗口 (20)发射的光辐射。
7. 如权利要求1的光学治疗系统，其中所述调整元件(30)包 括至少一个光学器件(34; 46， 48; 54)。
8. 如权利要求7的光学治疗系统，其中所述光学器件包括滤光 器(48; 54),或具有部分反射性和/或吸收性的涂层(48)的承载 件(46 )。
9. 如权利要求1的光学治疗系统，其中所述调整元件(30)包 括至少一个光导(42)，优选地是一束光纤(44),其直径朝向所 述第二光学窗口 ( 34)减小。
10. 如权利要求1的光学治疗系统，其中所述系统包括冷却装置 (60, 62; 64， 66, 68, 70 ),其被安排用于为所述调整元件(30)散热。
11. 如权利要求1的光学治疗系统，其中所述冷却装置包括所述 调整元件(30)中的冷却剂通道(62; 64),用于流动冷却剂，或 者所述调整元件(30)内部空间中的气流(60)。
12. —种调整元件(30),用于在根据前述任一权利要求的光学 治疗系统中使用。
全文摘要
本发明提供了一种光学治疗系统，包括第一光学窗口(20)、光源(14)、控制单元(18)，控制单元用于控制光源(14)以使得在第一光学窗口(20)的光辐射具有预先确定的第一值的至少一个光学参数，以及包括具有第二光学窗口(34)的至少一个发射调整元件(30)，其可被布置以使得光辐射可以经由第二光学窗口(34)发射，所述光学治疗系统还包括光学参数控制装置(36，38；42；46，48，50；52；54)，其被安排以控制所述至少一个光学参数以在第二光学窗口(34)具有预先确定的第二值。光学参数控制装置可以是主动的，并且影响控制单元(18)或光源(14)，和/或是被动的，并且通过滤光、反射、吸收等来影响通过第一光学窗口(20)发射的辐射。因此，即使第二窗口具有不同的形状或面积或者辐射已被其他所影响，该系统也能够提供具有已知的、预先确定的并且因而更可靠的属性的辐射。
文档编号A61B18/20GK101528148SQ200780039335
公开日2009年9月9日 申请日期2007年10月16日 优先权日2006年10月23日
发明者G·鲁森, R·费特尼尔 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司