[发明专利]用于基于多光子电离的皮肤处理的皮肤处理设备

说明书

本发明提供一种用于在皮肤组织(102)中的目标位置(110)产生多光子电离过程的非侵入性皮肤处理设备(200)。所述皮肤处理设备(200)包括被配置和构造用于产生激光束(106)的激光源(105)，将所述激光束聚焦到皮肤表面(103)下方的目标位置的光学系统(109、112)，以及等离子体单元(117)，其被配置和构造用于产生等离子体(100)使得，在使用中，等离子体的至少一部分穿透所述皮肤组织，用于在目标位置生成至少一个自由电子。皮肤处理设备还包括控制单元(123)，其被配置和构造成用于控制所述激光源和所述等离子体单元使得，在使用中，激光束的光的至少一部分被在所述目标位置产生的所述至少一个自由电子吸收，由此产生多光子电离过程。在产生多光子电离过程中利用等离子体的结果是，产生多光子电离过程所需的整体激光束强度，与仅使用激光束产生多光子电离过程的皮肤处理设备相比被减少。

技术领域

本发明通常涉及使用激光的皮肤处理，并且更具体地涉及用于在皮肤组织中的目标位置产生多光子电离过程的皮肤处理装置。

背景技术

通过预防或减少皮肤皱纹来维持年轻外表的愿望是人类社会的一个重要问题。许多技术已经被设计用于实现上述问题。从公布的国际专利申请WO 2008/001284 A2中已知的技术之一是，在待处理皮肤的真皮层形成焦斑。所述WO申请公开了一种具有激光源和聚焦光学器件的皮肤处理装置，其中激光的功率被选择为使得激光诱导光学击穿(LIOB)影响皮肤，以刺激皮肤组织的再生长并减少皱纹。此LIOB是基于皮肤组织对激光的强非线性吸收，其在激光的功率密度的某一阈值之上发生于激光束的焦斑中。这种强烈的吸收会产生局部等离子体，其能够在所述等离子体的位置破坏或甚至去除组织。这是由二次主要机械效果，例如所产生的等离子体的快速膨胀引起的。这种效果非常局部，因为低于该阈值存在零或很少的线性和非线性吸收，而高于阈值，等离子体被产生，其甚至更强烈地吸收激光。换句话说，效果诸如LIOB只发生在焦斑处，而在焦斑上方和下方没有或非常弱的效果发生。这意味着，例如表皮可以容易地被保护以免受不期望的影响或破坏。

通过多光子电离的激光皮肤烧蚀，诸如例如激光诱导光学击穿，需要10¹³W/cm²量级的高光强度。由于非常高的光子注量(典型地>10³¹cm^-2S^-1)，在波长λ处具有能量hν的多(N)光子表现得像能量Nhν的光子，其与电子相互作用，以从价带释放它。这需要被吸收光子的总能量大于电离势(Nhν>Δ)。这种通过电离的所谓种子电子或自由电子的产生需要具有相同偏振的多个光子(N)，其在空间(焦体积)和时间(约毫微到毫微微秒)上被限制，总能量超过材料的电离势(Nhν>Δ)。在皮肤内部深层实现多光子电离是一种挑战性任务。

US2013/0199540 A1公开了一种用于活组织的等离子体处理的设备，其具有用于产生大气压等离子体射流的等离子体源，用于包括待处理组织的身体部分的支撑装置，用于相对于组织表面移动等离子体源的移动装置，和用于控制移动装置且用于控制等离子体源的操作的控制装置，其中，控制装置具有用于作为相对于组织的位置函数调节等离子体输出的装置。在一个实施例中，该设备具有用于测量等离子体射流的出口开口的前端和待处理对象之间的距离的光学装置。所述光学装置包括激光源，其产生通过形成在等离子体发生器的内部电极中的通道朝向待处理对象被引导的激光束。由所述对象反射的激光束在相反的方向上被引导通过通道，并通过输出耦合镜反射到光传感器。在另一个实施例中，在等离子体处理之前、期间和之后，热处理、光处理和/或激光处理可以进行。这些额外的处理可以支持并延伸等离子体处理的工作方式。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于在皮肤组织中的目标位置产生多光子电离过程的非侵入性皮肤处理设备，借助该设备多光子电离过程以相对低的光强度产生。

根据本发明，这个目的是通过一种皮肤处理设备实现的，其包括：

激光源，其被配置并构造为用于产生处理激光束，