本发明涉及一种包括能够发射激光束的激光头的皮肤病治疗装置。
背景技术：
已知皮肤病治疗装置，其通常用以产生对对应于患者的伤口的目标区域的已确定和局部加热以便使愈合加速，所述目标区域包括皮肤组织。此皮肤病治疗装置例如通过申请人在国际申请pctwo2009/071592中描述的装置进行说明。
为了此愈合效果最优地进行，激光照射应对由其照明的皮肤组织进行加热，直至皮肤组织达到最优温度(介于45与55℃之间)，但不会超出会引起皮肤组织的灼伤或不可逆损伤的最大温度(约60℃)为止。
为了在发射期间确定皮肤组织的温度，有可能将高温计附接到皮肤病治疗装置。例如通过申请人在国际申请pctwo2011/080574中描述了此装置。
现在，且为了监测激光发射的目标区域处的皮肤的温度，应使用激光发射的能够选择性地激活或停用激光发射的控制构件。
在皮肤病治疗装置的领域中已知通过将照射的持续时间限制于恒定值来监测由激光照射传输到组织的热的量。因此，根据可从两个值：10s或13s当中配置的持续时间，申请人的先前模型应用具有例如6w的常数幂的发射。现在，此方法忽略了过多参数，例如患者之间的皮肤行为的变化性，并引起所达到温度的过多变化性。接着存在两个风险：达到过高的皮肤温度，从而引起灼伤，或相反地，温度过低会使治疗低效。因此，应提议用以更精确地控制激光发射的构件。
技术实现要素：
本发明解决这些不同缺点，并提议能够基于皮肤的温度和可变的发射持续时间而监测激光发射的控制构件。
本发明涉及一种皮肤病治疗装置，包括：激光头，能够朝向患者的皮肤的目标区域发射激光束；高温计，能够测量所述目标区域中的皮肤的温度(t)；定时器，能够测量激光照射的持续时间(d)；和控制构件，能够选择性地激活或停用激光照射，所述控制构件配置成在照射的持续时间(d)达到由sd＝(to-t-b)/c形式的线性函数确定的以秒为单位的持续时间阈值(sd)时停用所述激光照射，其中t是皮肤的测量温度(t)，to是目标温度，且c是皮肤的平均加热系数。
目标温度to对应于温度目标或目标温度。
温度偏移对应于校正值，所述值已由本发明人确定以便特定地考虑材料的灵敏度/精确度。其可涉及基于温度而变化的常数或值；此温度偏移优选地是常数。
皮肤的所述平均加热系数是皮肤的测量温度t随时间而发生的变化(单位是℃/s)的值，能够针对给定患者群体而确定此值。
在根据本发明的装置中，随时间的推移且动态地通过所述高温计监测皮肤的温度变化。有利地，紧接在所述激光照射的开始之前或紧接在开始之后，优选地紧接在所述激光照射的开始之后，即，优选地在所述激光照射的开始之后的一秒后确定所述持续时间阈值sd。还有利的是，可在所述激光照射期间再评估所述持续时间阈值一次、两次或若干次。
有利地，所述控制构件还配置成在温度(t)达到温度阈值(st)时停用所述激光照射。
一旦达到两个阈值中的一个，那么所述控制构件接着配置成停用所述激光器，皮肤的温度(t)已达到所述温度阈值(st)，或所述发射的所述持续时间已达到由先前定义的仿射函数确定的最大持续时间sd。
本发明还涉及一种皮肤病治疗系统，所述系统包括如上文所描述的装置和所述激光头与待治疗的皮肤区域之间的交互构件，所述交互构件布置成与所述从属构件协作。
本发明最后涉及一种实施如先前描述的装置或系统的皮肤病治疗方法。
附图说明
图1示意性地示出根据本发明的装置。
图2示出持续时间随温度而变的关系图。
具体实施方式
本发明的其它特征、细节和优点将从在下文提供的详细描述显现为更明确以供参阅。
如图1中所说明，皮肤病治疗装置1包括激光头2、高温计6、定时器7和控制构件8。激光头2能够朝向位于患者的皮肤5上的目标区域4发射激光束3。此照明意欲在目标区域4处产生对皮肤5的受控制加热。高温计6能够测量所述目标4处的皮肤5的温度t，或与皮肤的接收激光束3的发射的表面成直线。定时器7能够确定激光头2的发射持续时间d。控制构件8能够监测激光头2的配置和操作。其因此负责激活或停用激光照射并特定地管理相关联安全性。
控制构件8可以是电子、计算机化或所述两项的组合。通过布线，或更通常地通过控制构件8能够执行的程序或软件提供控制构件8的配置。
装置1可进一步包括人机界面9。此人机界面可允许操作员通过指示期望调整来对装置1进行配置，并使得有可能命令装置1的使用。在使用装置1期间，通常通过来自操作员的命令起始对激光照射的开始或激活。相反地，出于安全目的，结束或停用由控制构件8命令。因此，传输到目标区域4的能量的最大数量保持持续处于控制构件8的控制下。
有利地，激光束具有介于0.8μm与2μm之间、优选地0.9与1.8μm之间、且尤其优选地1与1.6μm之间的波长。
现在，且在一个优选实施例中，激光束具有约1200nm(例如1210nm)的波长。
根据一个有利的特征，一旦满足两个条件中的至少一个，那么控制构件8配置成停用激光发射。第一条件与目标区域4的由高温计6测量的温度t相关。当温度t达到阈值温度st时，满足停止激光发射的第一条件。
第二条件与激光照射的由定时器7测量的持续时间d相关。当激光发射的持续时间达到持续时间阈值sd时，满足用于停止激光发射的第二条件。
一旦满足这两个条件中的至少一个，并因此满足最快的条件，那么停止激光照射。
温度阈值st有利地是常数。
根据一个具体实施例，由控制构件8应用的按温度偏移-加权(st-b)的温度阈值st小于或等于所述目标温度to，且平均加热系数c小于3，优选地小于2.2。
有利地，温度阈值st接着介于50与56℃之间，平均加热系数c介于1.10与2.10之间，优选地介于1.30与1.90之间，温度偏移b介于2.5与4.5之间，优选地等于3.5，且目标温度介于53.5与59℃之间，优选地等于56℃。
有利地，温度阈值st等于50℃，平均加热系数c等于1.6，偏移b等于3.5且目标温度等于56℃。
在此处，温度t由高温计6定期地测量，并在激光照射的进行期间得以更新。在每次更新之后，此经更新温度值t即刻与温度阈值st进行比较以便测试是否满足第一条件。
持续时间阈值sd有利地是温度t的递减函数。因此，温度t首先越高，激光照射的持续时间sd越短。
关于引起激光的停用的两个安全性(分别与st和sd有关)的实施方案，存在两个可能的情境。
在安全性涉及引起激光的停用的阈值温度st的情境下，在激光照射的开始时测量温度t一次，且温度t在此处通过所述函数用以确定发射的最大持续时间sd。从激光照射的开始时刻定期地测量皮肤的温度。一旦皮肤达到阈值温度(st)且即使照射的持续时间尚未达到阈值sd，那么停止对激光的发射(第一安全性)。
在安全涉及引起激光的停用的照射的最大持续时间的第二情境下，也在激光照射的开始时测量温度t一次，且温度t在此处再次通过所述函数用以确定照射的最大持续时间sd。从激光照射的开始时刻定期地测量皮肤的温度。一旦达到最大发射持续时间sd且即使皮肤的温度尚未达到阈值温度，那么在此处再次停止对激光的发射(第二安全性)。现在，且关于发射的持续时间，有可能考虑在发射期间再评估所述持续时间阈值一次或多次。在此再评估的情况下，有可能执行尽可能接近于会在激光发射的执行和/或皮肤响应的行为中发生的任何变化的监测。
确定持续时间阈值的函数有利地是具有形式sd＝(to-t-b)/c的仿射函数，其中sd是持续时间阈值，t是温度to是目标温度，b是温度偏移且c是皮肤的平均加热系数。
有利地，平均加热系数c和目标温度to是常量。
如此计算，考虑到对皮肤5的加热可由所述平均加热系数c的线性增益模型模型化，持续时间阈值sd构成皮肤5从温度t变成目标温度to必需的时间的估计值。如果所有事情按预期发生，那么当皮肤5达到目标温度(减温度偏移)时，满足第二停止条件。
图2示出温度t/持续时间d关系图。此图式可示出经受激光照射的皮肤5的操作点和其随持续时间的演变。温度界限st确定用于停止激光照射的第一条件。操作点可不定位于此水平界限st之上。持续时间界限sd确定用于停止激光照射的第二条件。操作点可不依据此垂直界限定位。
似乎停止激光照射的两个条件密切相关，原因在于它们共同促使紧固装置1。因此，用于第一条件：st第二条件：c，to的所有参数必须一起考虑和确定，以便有效地配合。
根据第一实施例，使用形式sd＝(to-t-b)/c确定持续时间阈值sd的第二条件使用较高系数c和低于温度阈值st的目标温度to。皮肤的温度t接着沿循沿着曲线10的较快加热c，具有更陡斜率c。目标温度是to1，低于温度阈值st。由此可见，确定持续时间阈值等于sd1。
在此实施例中，仅在持续时间sd1处达到目标温度to1，在所述持续时间sd1处激光照射停止。此处，持续时间是限制激光照射的第二个条件。此处针对温度的第一个条件仅作为备用，例如以便防止可能导致灼伤的皮肤过热。操作点可位于交叉直纹区域。
此实施例的功能和可使用的实例使用以下参数：等于53℃的温度阈值st、等于1.60的平均加热系数c、等于3.5的偏移b和等于56℃的目标温度to。此实例是有作用的且通过实验使用。然而，若干次遇到的事件会导致对其进行修改。
根据第二实施例，使用形式sd＝(to-t-b)/c确定持续时间阈值sd的第二条件使用较低系数c，但高于温度阈值st的目标温度to。皮肤的温度t接着沿循沿着曲线11的较慢加热c，具有更缓斜率c。目标温度是to2，高于温度阈值st。由此可见，确定持续时间阈值等于sd2。
在此实施例中，原则上未达到目标温度to2。温度爬升应该较慢且伴随着较长持续时间阈值，此处为sd2。照射可能持续较长时间。此处，针对温度的第一条件限制激光照射，且在最后持续时间df处结束，对应于达到温度st。然而，针对持续时间的第二条件还呈现且使得有可能在适用的情况下将发射持续时间延伸到持续时间sd2，以便增大达到温度st的几率。根据第一影线模式，操作点可以位于交叉影线区域中，所述第一影线模式可以延伸到df，因此可以最多延伸到sd2且包含根据第二影线模式的交叉影线区域。
此第二实施例因此有利地显著增加达到温度阈值st的可能性，所述温度阈值st接着有利地设置在最优治疗值处。由此可以获得更好的效果，原因在于考虑到从一个患者到另一个患者的皮肤的热行为的可变性。第二实施例提供增加的持续时间以尝试达到有效温度st。因此，如果一个患者具有低于平均加热系数c的加热系数，那么其较慢的热响应偏移增加的发射持续时间。这样增加了正确治疗此患者的可能性。
此实施例的一个功能和可使用的实例使用以下参数：等于50℃的温度阈值st、等于1.6的平均加热系数c、等于3.5的偏移b和等于56℃的目标温度to。加热系数c是通过对患者群体进行的测量活动获得的平均系数。使用主要由健康患者组成的群体确定1.98的前述平均加热系数c。1.6的新平均加热系数c更实际，原因在于它是使用主要由可能通过装置1治疗的患者组成的人群确定。
不再作为安全性作用而是作为用于停止激光发射的标称决定性条件的温度阈值st的使用会导致向下修正其值。与其相反，已增加目标温度，以便增大持续时间阈值sd且因此增加达到温度阈值st的可能性。
用于停止装置1的激光发射的两个条件有利地不可由操作员配置，以避免任何灼伤风险和/或治疗无效。
然而，配置目标温度to的一种可能性有利地植入在控制构件8中，以允许构建器或维护类型的调整，仅可由知晓风险的经授权人员才能进行。然而，根据to的标称值附近+/-0.7℃的变化严格地限制目标温度to的配置宽容度。
优选地，又另一安全性可植入在皮肤病治疗装置中。此安全性观测皮肤的温度t的由高温计6测量的变化速度，并在皮肤的温度t的此提升相对于其理论值过快或过慢的情况下命令即刻停止激光照射。
此使得有可能检测皮肤的非典型行为，并因此在过度慢速的温度增大的状况下避免治疗的效果缺乏，或相反地在过度快速的温度增大的状况下避免灼伤风险。
通过依据时间/持续时间d观测皮肤的测量温度t的变化来确定皮肤的温度t的变化速度。在使用装置1期间定期地测量此变化，并比较此变化与其理论值。使用与前文类似的线性模型d＝δt/c或δt＝c.d，此理论值是依据持续时间d的温度t的变化曲线的斜率，等于平均加热系数c。
因此，一旦依据时间的温度的变化相对于选定平均加热系数c的值过低或过高，那么立刻停止激光照射。
出于信息，如果值与其理论值相差大于10％，那么考虑值过高或过低。
本发明还涉及一种运用激光束的皮肤病治疗系统，所述系统包括如先前描述的装置和所述装置与待治疗的目标区域之间的交互构件，所述交互构件布置成与所述控制构件协作。
更具体地说，所述交互构件可包括配备有识别构件(例如rfid芯片)的粘合衬底，所述识别构件能够接近待治疗的目标区域固定并与链接到所述控制构件的接口通信(例如通过射频)。
此类交互构件从国际申请pctwo2007/080239和pctwo2008/107563已知，且将因此不在此处更详细地加以描述。
本发明使得有可能执行包括以下步骤的皮肤病治疗方法：
-在患者的待治疗的皮肤的目标区域的表面上引导如先前描述的装置的激光束，
-使用先前描述的高温计来测量含于其视野中的皮肤的表面的温度，所述皮肤表面完全包括于由所述装置治疗的皮肤区域中，以及
-将所述光源从属到所述测量构件，使得受治疗的皮肤区域的温度介于45与60℃之间。