專利名稱：與冷卻劑和膚面物質聯用的光治療裝置的制作方法
技術領域：
本發明的目的總的在于用于光治療的系統和方法，在這種系統和方法中，采用輔助劑作冷卻劑或者膚面物質(topical substance)。
背景技術：
現在有各種可以用細胞組織的光治療法(例如光治療方法和光美容方法)進行治療的病態。這種光治療包括用光除去汗毛、治療各種皮膚病變(包括色斑、血管病變以及粉刺)，除去紋身、改善面部皮膚、油質和蜂窩組織炎的治療、除去傷疤和嫩膚(包括減少皺紋、改善皮膚的色調和肌理)、變更氣味、治療粉刺等等，只列舉上述這一些。
通常，治療裝置發出的光可以治療細胞組織，治療的原理是利用光熱機理(即目標結構或者靠近目標結構的細胞組織受到加熱而達到治療的目的)和/或者光動力治療機理(即光造成光化學反應)。可以將各種不同的光源裝在光美容裝置的機頭上，產生適合于治療病人皮膚的光輻射。這些光源可以是相干光源或者不相干光源，可以發射單一波長的光、多個波長的光，或者發射一個和多個波帶。這種光源的例子包括(但不限于)二極管激光器、LED、電弧燈、閃光燈、鎢絲燈以及任何其它適當的發光裝置。
這些光源通常將所加電能的一部分轉換成光能，而其余部分的電能轉換成廢熱。例如，在利用激光二極管條作光輻射源的光美容裝置中，由高到40％至60％的電能轉換成廢熱。對于LED，這種損耗達到70％-99％。其它光源對于產生光能具有不同的效率。然而一般說來，由此產生需要除去大量熱量的問題，以便確保光源的正常操作和防止光源壽命的縮短。另外，為了保證與病人皮膚接觸的機頭部件其溫度保持在不損傷皮膚的適當溫度范圍內，除熱是很重要的。
輔助物質包括可以涂在光治療裝置一個或多個靶部件是的消耗型冷卻劑和可重新使用的冷卻劑。例如，因為采用高強度輻射進行光治療，所以一個和多個電子部件或者光學部件將產生大量熱量。這種部件包括例如激光二極管、LED，或者大功率的電氣部件。已經采用可以散去這些部件熱量的冷卻劑來降低光治療裝置的維修費用，因為這樣增加了部件的工作壽命和/或者提高了部件的安全性。
光治療裝置通常還與其它消耗性物質一起使用，這些消耗型物質包括例如膚面物質。常規的膚面物質包括任何適用的膚面液體或者潤滑劑，例如涂劑、凝膠、水、酒精或者油。可以采用這種膚面物質來例如改進裝置的安全性，改進治療的功效、治療細胞組織后的美容質量和/或者使病人更為舒適。
盡管消耗性物質例如上述物質具有優點，但是采用消耗性物質可能在應用這些材料的光治療裝置的包裝、運輸和制造方面造成困難和增大成本。因此需要這樣的方法和系統，即在光治療期間可以有效和經濟地輸送輔助物質。
發明內容
本文公開光治療的方法和系統，在這種方法和系統中，采用可替換的容器，該容器包括一種和多種輔助物質(消耗性物質或者可重新使用的物質)。輔助物質可以是例如膚面物質或者冷卻劑。公開的系統可以使用膚面物質來檢測光治療裝置與細胞組織的接觸，用來檢測光治療裝置在細胞組織上的移動速度，用來檢測已由光治療裝置治療的細胞組織區域，和/或者可以得到對細胞組織有利的其它優點，例如改善皮膚的色調和肌理，使皮膚變柔軟等。還公開了安全系統，這種系統可以確保將正確的消耗性物質和/或者容器連接于光治療裝置和/或者通向正確的靶子。另外，公開了冷卻系統和方法，這種系統和方法可以利用相變材料散去發光裝置上的熱量。
本發明的一個方面提供一種容器，該容器具有在其中形成至少一個隔室的盒子、裝在該隔室中的物質和標示件，該標示件接合于該隔室，以便在光治療期間檢測該物質的流出。該盒子和隔室能夠連接于光治療裝置，形成光治療期間物質流出的流路。該隔室流體連接于從一組部件中選出的至少一種部件，這組部件由光治療裝置的頭、在光治療裝置中的散熱部件、靶子區域和待治療細胞組織的區域組成。該標示件可以標示容器的狀態(例如其中包含的物質量、溫度等)或者物質(即溫度、活性等)。可以從例如一組標示件中選擇該標示件，這組標示件包括機械標示件、光標示件、磁標示件、電子標示件和壓電標示件。該物質可以是消耗性物質，并且可以包含標識劑。
在本發明的另一方面中，公開一種亞組件，供治療細胞組織的光治療裝置使用。該亞組件具有容器，該容器能夠存儲物質，并連接于光治療裝置。該亞組件還包括檢測器，該檢測器連接于容器，作成和配置成能夠檢測物質的參數。該容器還具有出口，以便釋放和/或者補充該物質，該物質可以是消耗性物質，例如冷卻劑和膚面物質。膚面物質的非限定性例子包括涂劑、水、乙醇、油凝膠、粉末、氣溶膠、顆粒物、奶油、石蠟和膜。消耗性物質包括過冷液體、加壓的氣體或者相變材料。例如消耗性物質可以是相變材料，這種物質可以從液相變到氣相，或者從固態相變到液態。適當的相變材料包括(但不限于)液體四氟化碳、液態二氧化碳、冰、冷凍的涂液、冷凍的石蠟、冷凍的奶油和冷凍的凝膠。該容器流體連接于裝置、細胞組織區域、靶子區域、裝置的頭，或者配置在裝置中例如配置在裝置把手中的散熱部件。該容器還包括可以重新使用的物質例如相變材料。檢測器可以是機械檢測器、光檢測器、磁檢測器、電子檢測器和壓電檢測器。該亞組件可以由使用人替換。
在另一方面中，本發明公開一種容器，該容器具有在其中形成至少一個隔室的盒子和裝在該隔室中的物質。該盒子和隔室可以連接于光治療裝置，從而可以在該物質和該裝置之間進行熱傳輸。該容器還包括連接于該隔室的標示件。該隔室流體連接于光治療裝置頭、散熱部件或者待治療細胞組織中的至少一個上。包含在容器中的物質可以是能夠重新使用的物質例如相變材料，或者消耗性物質例如冷卻劑或者膚面物質。該物質還包含標識劑，該標識劑的非限定性例子包括吸光性標識劑，感光性標識劑、光標識劑、螢光標識劑、電標識劑和磁標識劑。這些標識劑可以表示物質的狀態。可以從一組標識劑中選擇標識劑，這組標識劑包括染料、金屬、離子、有色顆粒物、光敏染料、光敏物質、碳粒子、導電皮膚涂劑、電解質霧化物、導電極凝膠和氧化物。
容器的至少一個隔室具有第一隔室和第二隔室，第一隔室適合于連接于細胞組織，而第二隔室適合于連接于光治療裝置的散熱部件。第一隔室包含膚面物質，例如涂劑、奶油、石蠟、膜、水、乙醇、油、凝膠、粉末、氣溶膠和顆粒物。膚面物質可以達到以下至少一個作用潤濕皮膚、防止紫外線、軟化皮膚、改進皮膚的肌理、改進皮膚的色調降低和/或者預防蜂窩組織炎、減少和/或者預防粉刺、減少皺紋和/或者預防皺紋、減少疤痕、減少和預防血管病變、減小毛孔尺寸、減小皮脂分泌物中的油、改進皮膚的彈性、減小汗液分泌物、減少和/或者改進氣味、減少或者除去汗毛和刺激頭發生長，容器的第二隔室包括冷卻劑，冷卻劑的非限定性例子包括液體四氟乙烷(R-134a)、液體二氧化碳、冰、冷凍涂劑、冷凍凝膠、結晶水合物(45％CaCl·6H2O；55％CaBr·6H2O，或者KF·4H2O)、有機物例如(HOC2H4O)8C2H4OH(PE Glycal)、辛酸、十六烷和石蠟5913。單一的消耗性物質可以起膚面物質和冷卻劑作用，并且可以流到細胞組織和散熱部件。在本發明的一些實施例中，膚面物質和/或者冷卻劑的容器，包括流體連接于細胞組織的第一隔室以及流體連接于光治療裝置散熱部件的第二隔室。
另一方面，本發明提供一種操作光治療裝置的方法，該方法包括以下步驟將輔助物質的容器連接于光治療裝置，該容器具有與其結合的標示件，從而可以檢測該物質；確定該標示件的數值；如果該數值合格，則啟動光治療裝置的操作。啟動操作的步驟還包括例如激發光輻射源，該標示件可以是(但不限于)光標示件、機械標示件、電子標示件和磁標示件。
再一方面，本發明提供一種系統，用于測量光治療裝置在細胞組織區域上的運動速度，該系統包括光輻射源、檢測器和處理器，在該系統中，光治療裝置具有電磁輻射源，以便進行光治療，該細胞組織區域具有涂在上面的物質。可以利用連接于光治療裝置的涂布器將包含標識劑的物質涂在細胞組織上，隨后用光輻射源照射細胞組織區域。該物質包括標識劑。標識劑的非限定性例子包括螢光標識劑、吸收標識劑、電標識劑、光標識劑和磁標識劑。該光輻射源配置在光治療裝置上，用于照射細胞組織區域和涂上的物質。檢測器連接于光治療裝置，作成和配置成可以檢測該物質。處理器根據檢測器的信號計算光治療裝置的運動速度。光輻射源還連接于光治療裝置，用于裝置在細胞組織區域上移動裝置時，照射許多細胞組織部位和涂在上面的物質。該檢測器還連接于光治療裝置，與輻射源隔開選定的距離，并配置成可以檢測在照射后受照部位物質的響應。該處理器還連接于檢測器，以便將檢測的響應與預定的數值比較，從而確定光治療裝置的連續的運動速度或者不連續的運動速度。
該系統包括比較器，用于將計算的運動速度與預定的最大速度值相比較，從而確定計算的速度超過預定最大速度確定的閾值的時間。最大速度在10-500mm/s范圍內。比較器還用來將計算的運動速度與預定的最小速度值進行比較，以便確定計算的速度低于預定最小速度確定的閾值的時間。最小速度在5-100mm/s的范圍內。該系統還包括斷機開關，在速度降低到低于閾值時，該開關響應控制信號，終止治療，由此可以防止使用人受到可能的傷害，或者在速度高于閾值時，防止進行無效的治療。例如，控制信號可以根據光治療裝置的速度啟動處理器，由此控制電磁輻射源，該斷機開關包括阻擋光輻射光的快門和/或者提醒使用人的警鈴。
在另一方面，本發明提供一種操作光治療裝置的方法，該方法包括以下步驟將膚面物質涂細胞組織上；檢測與膚面物質相關的參數；根據檢測的膚面物質參數的值，啟動光治療裝置的操作。
在另一方面，公開一種與標識劑聯用的治療裝置。該裝置包括在細胞組織區域進行光治療的光輻射源和檢測組件，該組件檢測標識劑并根據標識劑的檢測選擇性啟動光輻射源。該檢測器例如是光檢測器、熱檢測器、電子檢測器、機械檢測器，或者磁檢測器。該檢測器組件作成和配置成可以檢測光從目標物反射的反射光，并確定目標物是否是細胞組織。該裝置還具有涂抹器，該涂抹器作成和配置成可以將標識劑涂在區域的至少一部分區域上。
在其它方面，本申請人認識到，可以應用相變材料的相變散去受到加熱或者產生熱量的部件(“受熱部件”)上的熱量，該相變材料包含在光美容裝置的機頭上。受熱部件可以是產生熱量的任何部件。這種產生熱量的部件包括例如光源、病人皮膚的一部分或者裝在裝置中的電子裝置。另外，受熱部件包括任何接收熱源中熱的部件(即該部件受熱)。這些元件包括例如散熱器、熱交換器、分熱部件、熱管、傳熱部件、循環氣體或者液體，或者與治療部位熱接觸的部件(包括光學部件)。按照本文的用法，術語“相變材料”是指表現出至少兩相的任何物質或者化合物，通過從該物質或者化合物中除去熱量，或者注入熱量便可以引起在此兩相之間的相變。在這兩相之間的相變通常發生在很確定的溫度，這種溫度稱為相變溫度，相變溫度依賴于外界壓力。在相變溫度下加到這種相變材料上的熱量，或者從這些相變材料上除去的熱量，在本文中是指與相變相關的潛熱。例如，相變材料開始時處于固相，通過吸收一定量的熱量可以相變成液態相，這種熱量可以稱為熔化潛熱。
在本發明的上述很多實施例中，冰可以用作相變材料，除去裝在光美容裝置機頭中光源產生的廢熱。本申請人已經發現，冰是一種特別適用于本發明各種實施例的的材料，因為它具有相當高的熔化潛熱，即在大氣壓下，為330J/g，因此可以形成有效的散熱機構。另外，冰熔化將產生水，水是一種生物相容的物質，在環境上是安全的，并且可以和對皮膚有利的化合物相混合。雖然冰在下面說明是一種優選物質，其相變可以用來實施本發明，除去熱量，但是應當明白，可以采用其它合適的相變材料。另外，在本發明的實踐中，為了除去受熱部件的熱，還可以應用相變材料例如干冰升華的潛熱，而不應用熔化潛熱。
下面說明應用這種相變來冷卻光美容裝置的各種不同實施例。原則上，相變介質例如冰可以配置在機頭上，該機頭本身通常通過傳熱部件(例如銅塊)與生熱元件(例如光源)形成熱接觸，或者與任何其它受熱元件形成熱接觸。或者，相變介質可以配置在美容裝置的底座上，用于除去在底座和機頭之間循環的冷卻液體中的熱量，從而冷卻生熱部件(例如光源)或者任何其它受熱部件(例如將光射到病人皮膚的光學系統)。普通技術人員將看到，也可以采用其它的替代方法。例如，相變介質既可以裝在機頭中，以便直接冷卻機頭中的受熱元件(例如皮膚和/或者光源)，又可裝在底座上，以便起電子裝置的熱交換器作用。
一方面，本發明提供一種密封環路(可再次使用)的冷卻系統，用于除去光美容裝置中受熱元件上的熱量，在這種冷卻系統中，相變介質例如冰，在吸收熱發生相變之后，可以重新恢復到適合于除去熱量的狀態，并可以重復使用。例如可以采用制冷單元使相變材料恢復到這種狀態，這種制冷裝置可以裝在光美容裝置上，或者從外部連接于該裝置。
在另一方面，可以應用相變介質取出循環流體中的熱量，該循環物體又從光美容裝置的受熱元件中取出熱量。該相變介質相對于加熱元件可以配置在遠處。
術語“熱接觸”在這種技術中是眾所周知。就其定義而言，按本文的用法，該術語意味著包括可以在其間進行熱傳導的至少兩個部件之間的任何連接。通過兩個部件之間的直接物理接觸，或者通過中間導熱部件，或者通過其中具有循環氣體或者液體的熱管或者環路可以得到這種熱接觸。熱交換器是一種將熱量從一種介質傳到另一種介質的裝置，例如從水傳送到空氣，從冰傳送到水，或者從水傳送到水的裝置，在介質之間的熱接觸越好，熱交換器越有效。換一種方式，或者除此之外，還可以在兩個部件之間形成輻射傳熱，而不用直接的物理接觸，或者使用中間的導熱部件。因而一般說來，只要熱量可以在兩個部件之間傳送，這兩個部件便處于熱接觸狀態。
在再一方面，本發明提供一種圓筒，該圓筒裝有選擇量的相變材料。該圓筒可以連接于裝在光美容裝置中的受熱部件上，從而使相變材料與其形成熱接觸。從受熱元件傳到相變材料的熱傳輸將導致相變材料發生相變，例如從固態相變到液態，由此可以除去受熱部件的熱量，該圓筒還包括流動路徑，該路徑用于使相變之后產生的流體流出受熱部件。
在另一方面，本發明提供一種存儲相變介質的圓筒，該圓筒可拆卸和替換地放在冷卻流體的流動路徑上，從而可以用來除去光美容裝置受熱元件的熱量。相變介質的相變可以除去由冷卻流體吸帶的熱量，由此可以降低其溫度。
在另一方面，本發明提供一種對相變介質加壓的機構，以便在相變介質和光美容裝置的受熱部件之間保持良好的或者最佳的熱接觸。當受熱元件的熱量使相變介質在其與受熱元件的界面上發生相變時，該所加的壓力可以確保相變介質與受熱元件保持良好的或者最佳的接觸。
在又一方面，本發明提供一種冷卻裝置，相變介質可以存儲在該冷卻裝置中，該冷卻裝置連接于光美容裝置機頭的透光部件上，從而可以在相變介質和該光學部件之間形成熱接觸。相變介質的相變可以從光學部件上除去熱，由此可以使其溫度保持在允許的范圍內。
雖然以下的若干實施例目的在于冷卻裝在光美容裝置中的光源，但是普通技術人員將會看到，本發明說明的裝置可以用來冷卻裝在其它裝置例如軍事裝置、消費照明裝置或者商用照明裝置、工業裝置、醫用裝置和各種各類消費裝置中的光源。一般說來，本發明的說明適用于冷卻具有有限操作壽命的任何光源。
下面參考附圖，作為例子說明本發明的例示性非限制性實施例。
圖1A是示意圖，示出本發明一些方面的治療細胞組織的治療裝置實施例的一個例子；圖1B是示意圖，示出本發明的獨立光治療裝置的一些方面；圖2是示意圖，示出本發明一些方面的光治療裝置，該治療裝置包括消耗性物質的涂抹系統；圖3A是橫截面圖，示出容器的第一例子，該例子包括流體連接于細胞組織的第一隔室和流體連接于光治療裝置的第二隔室；圖3B是橫截面圖，示出容器的第二例子，該例子包括流體連接于細胞組織的第一隔室和流體連接于光治療裝置的第二隔室；圖3C是橫截面圖，示出容器的第三例子，該例子包括流體連接于細胞組織的第一隔室和流體連接于光治療裝置的第二隔室；圖4A是示意圖，示出供可替換容器用的涂抹系統的例示性實施例，該容器包括流體連接于細胞組織的第一隔室，和流體上連接于光治療裝置機頭的第二隔室；圖4B是第二示意圖，示出供可替換容器用的涂抹系統的例示性實施例，該容器包括流體連接于細胞組織的第一隔室，和流體連接于光治療裝置機頭的第二隔室；圖4C是頂視圖，示出容器的實施例；圖4D是底視圖，示出容器的實施例；圖5A是光治療裝置的第一示意圖，該治療裝置具有供光治療裝置用的標記檢測系統和啟動系統；圖5B是供標記物檢測系統和超動系統聯用的容器示意圖；
圖6是容器示意圖，該容器具有冷卻光治療裝置中散熱元件的區域；圖7是方塊圖，示意示出本發明的例示性實施例，在此實施例中相變介質與光美容裝置中的受熱元件之間接接觸，從而在裝置工作期間冷卻受熱部件；圖8A是方塊圖，示意示出本發明的另一例示實施例，在此實施例中，用相變材料除去用于冷卻光美容裝置光源的循環流體的熱量；圖8B是方塊圖，示出再一例示實施例，該實施例具有可取下的熱交換器，該交換器連接于光美容裝置，從而將熱量從循環冷卻流體傳送到相變材料，該冷卻流體從裝置的光源中取出熱量；圖9是切去一部分的示意透視圖，示出本發明一個實施例的光美容裝置的例示性機頭；圖10是切去一部分的視圖，示出連接于圖9所示散熱器的冰筒；圖11是切去一部分的示意圖，示出該冰筒與散熱器相結合之前的冰筒；圖12示意示出圖11所示冰筒與圖10所示機頭散熱器的連接；圖13示出圖11所示冰筒與圖10所示機頭的散熱器的完全連接；圖14是示意圖，示出本發明光美容裝置的機頭，該機頭可以將相變材料熔化產生的一部分液體轉移到病人皮膚的治療區域；圖15A是示意透視圖，示出冷卻機構，該冷卻機構將圖11所示的冰筒連接到光美容裝置的底座單元，并利用裝在冷卻單元中TE冷卻器來將冰筒中的水冷凍成冰；圖15B是示意透視圖，示出用于冷卻包含相變介質的圓筒的另一機構；圖16是方塊圖，示意示出本發明一個實施例的熱交換器，該熱交換器可取下和可替換地連接于光美容裝置的機座單元，用于冷卻在機座單元和裝置機頭之間循環的流體，從而除去機頭中受熱元件的熱；圖17是示意透視圖，示出包含冰的盒子，該盒子連接于光美容裝置的機座單元，用于除去機座單元中的熱交換器中的熱量；
圖18A是示意透視圖，示出圖17所示的盒子，該盒子連接于光美容裝置機座單元中的接收組件；圖18B示意示出處于脫開狀態的盒子和圖18A所示的接收組件；圖19是切去一部分的示意圖，示出圖18B所示盒子的各種部件；圖20示出圖19所示盒子和圖18B所示接收組件中熱交換器的連接；圖21是示意圖，示出當從光美容裝置受熱元件取出的熱量使冰熔化時，在圖20所示盒子冰容器下部分冰體積的減小；圖22示意示出在圖21所示容器下部分中所有的冰熔化時，產生的水聚集在容器的上部分；圖23示意示出本發明一個實施例的冷卻裝置，該冷卻裝置用于除去光美容裝置機頭光透射部件中的熱量；圖24A和24B示意示出圖23所示冷卻裝置的其它方案；圖25A是曲線圖，示出適合用作治療區域標識劑的一些例示性染料的吸收光譜；圖25B是曲線圖，示出適合用作治療區域標識劑的一些例示性生物相溶染料的例示性吸收光譜；圖26示出在生物體外觀察到的包含維生素制劑的經皮膚滲透的光致增強作用；圖27示意示出一種系統，該系統利用標識劑層測量裝置在細胞組織上的運動速度；圖28是示意圖，示出本發明的另一方面，這一方面的目的在于明顯的指明已經治療的區域。
具體實施例方式
用在醫療方面或者非醫療方面的本發明光治療裝置的特性包括例如以下特征(1)降低了細胞組織的受熱損傷(例如需要避免皮膚燒傷和其它的皮膚創傷)；(2)改進了安全性和功效(例如該裝置增加了使用適當消耗性物質的可能性；該裝置可以與要治療的特殊細胞組織相接觸，從而可以避免對敏感細胞組織例如眼睛的傷害；該裝置可以在特定的速度范圍內在細胞組織上移動；治療的區域不會受到過度治療)；(3)容易維修(可更好地將設備保持可使用的狀態，并可以容易地替換用過的部件)；(4)容易制造(例如最好能制造高容積裝置)；(5)制造和操作成本低(例如可以用公道的價格買到該裝置和進行操作)；(6)包裝尺寸小(該裝置最好是小型的，可以容易存儲在例如浴室中)；(7)在治療期間提高了病人的舒適程度(即裝置最好可以降低光照或者機械作用產生的疼痛)；(8)使用方便(即可以目視已經治療的細胞組織區域或者待治療的區域)；(9)可以得到額外的美容效果(例如涂布自軟化物質)。相對于上述一個或多個特性，現在可以買到的光治療裝置具有局限性。
本發明提供一種與物質相結合使用的光治療裝置的系統和方法，這種物質對使用人具有有利作用，例如冷卻目標區域，形成保險關機的裝置，標記已治療的區域，由病人進行治療操作等。該物質包含在隔室中，該隔室連接于光治療裝置，該物質是輔助物質，該輔助物質或者是消耗性物質或者是可以重新使用的物質。
I物質消耗性物質和重新使用物質可以采用本發明說明的容器裝輔助物質。按照本發明的用法，“輔助物質”預定包括可以重新使用的物質(例如相變冷卻材料)和消耗性物質(即膚面物質和一次性使用的冷卻劑)。
冷卻劑可以是任何合適的可輸送的能夠吸熱的物質。例如冷卻劑包括四氟乙烷(R-134a)、液體二氧化碳、冰、冷凍的涂劑、石蠟或者冷凍的凝膠。在一些實施例中，冷卻劑是相變材料(即響應加熱或者去熱而發生相變的物質)。相變材料的例子包括晶體水合物(45％CaCl6H2O；55％CaBr·6H2O或者KF·4H2O)、有機物例如HO(C2H4O)8C2H4OH(PE Glycol)、辛酸、十六烷和石蠟5913。例如，容器可以包括在液相中的壓縮氣體(使得液體冷卻劑可以射到目標上，從而吸取該目標中的熱量，并響應這種吸收的熱，該液體變成氣體)或者包含固態物(例如粉末顆粒物或者物塊)，該固態物的熔點溫度低于該目標散熱部件的溫度。還可以采用其它的相變材料。
膚面物質可以是任何適合的可輸送的能夠執行適當功能的物質。例如，膚面物質可以增強光治療的功效(例如或者采用除去剩余汗毛的方法，使光源的光聚集在細胞組織上，可以增加光治療的安全性(如冷卻細胞組織，顯示已經處理的區域，指示裝置在細胞組織上的運動速度)，在光治療期間或者之后可以使病人感到舒適(例如包含溫和麻醉劑和/或者采用冷卻方法)，或者可以對皮膚或者皮下細胞組織提供額外的有利作用(例如潤濕皮膚，軟化皮膚，防紫外線作用，改進皮膚的肌理和色調，提高皮膚彈性，降低或者預防蜂窩組織炎，減小蜂窩組織炎的表像，減少和/或者預防粉刺，減小和/或者預防皺紋，減小疤痕表像，減小各和/或者預防血管病變，減小汗毛孔，減小皮脂分泌物中油，減小汗液，減小氣味，減小或者除去汗毛，刺激頭發生長等)。在一些實施例中，膚面物質對細胞組織的滲透可以受到光的增強，和/或者膚面物質的效果可以用光源125輻射的光增強。
按照本發明的一些方面，膚面物質包括涂劑、水、乙醇、油、凝膠、粉末、氣溶膠、顆粒物、奶油、石蠟、膜或者任何其它合適的物質。例示性的膚面物質最好是人體相溶的，對進行治療的一個或多個波長(例如小于1cm-1)具有低的吸光系數，并對進行光治療的光波長(例如小于10cm-1)具有低的散射系數。
供光治療裝置用的與細胞組織接觸物質，最好具有接近表皮層折射率的折射率(例如折射率在1.3-1.6之間，最好在1.4-1.55之間)，并具有高的導熱率(例如大于0.1-1W/m/K)，并具有良好的潤滑效果。應當認識到，膚面物質可以由病人或者操作者涂在治療區，或者可以用適當的涂布裝置涂上。應當認識到，消耗性物質可以具有多種用途和效果，例如消耗性物質既可以起膚面物質的作用，也可以起冷卻劑作用。在這些實施例中，物質可以流體連接于細胞組織和散熱部件，或者該物質只流體相通地連接于細胞組織，既對皮膚進行冷卻，又產生其它的有利作用。
在本發明的其它方面，在用膚面物質本身(可以是或者不是冷卻劑)或者標識劑(加在膚面物質中)來指示要處理的區域時，可以改進光治療的功效和/或者安全性，并且有利于檢測光治療裝置在細胞組織上面的移動和/或者有利于測量上述運動的速度。
可以用相變材料作可重新利用的物質。相變材料的相變可以從固相相變到液相，即冰的熔化，或者說從固相相變到汽相，即存儲在圓筒中干冰的升華，可用相變材料除去光源中的熱量。冰是相變材料中特別好的一種，因為它具有很高的熔化潛熱，而且對于人的機體和環境是安全的。然而應當看到，在本發明的實踐中，還可以采用任何其它合適的相變材料。在一些實施例中，可以應用水和添加劑例如鹽或者乙醇的冷凍混合物作相變材料。相變材料的其它例子包括鎵和石蠟。一般說來，適合的相變材料最好具有相當高的熔化潛熱，從而可以進行充分的散熱，并且最好對人體是安全的。另外，相變材料在釋放到周圍環境中時，最好是安全的。另外，可以將對皮膚有利的成份加到相變材料中，以便在用光美容裝置治療皮膚期間，釋放到病人的一部分皮膚上。這種有利配劑可以提供有利的功效和/或者治療效果，而不依賴于由光美容裝置提供的光作用或者熱作用或者冷卻作用得到的治療效果。或者對皮膚有利的成份可以受到裝置的光激發或者熱激發，從而提供預定的有利效果。
含有相變材料和對皮膚有利配劑的單次或者多次使用的圓筒可以用很多方法形成，包括a)相變材料(例如冰)可以在一個室中與對皮膚有利的配劑混合；或者b)相變材料和對皮膚有利的配劑可以配置在兩個單獨的室中。該圓筒可以裝在機座單元中或者機頭中，并可以設計成由使用人替換。
對于一次性使用圓筒，使用人只需在處理前，用新的圓筒替換用過的圓筒就可以。假如用冰作相變材料來冷卻光源，則待用的一次性使用圓筒應當放在冷凍室中，以便需要時使用。
對于多次使用的冰筒，水應當在使用后進行再冷凍，這種冰筒具有分開的室，用于收集的冰/水和加到皮膚上的有利配劑。多次使用的冰筒可以設計成包含足夠進行10次(標稱)治療的對皮膚有利的配劑。如果標識劑與對皮膚有利的配劑混合起來，并且該裝置被設計成只能在檢測到標識劑時啟動，則可以迫使使用者替換冰筒，即使水已再結成冰。
噴在皮膚上的涂劑可以包括對皮膚有利的配劑和化合物二者，該涂劑設計成可以提高機頭和皮膚之間的熱接觸和光接觸。在機頭設計為在皮膚表面上單向掃描的情況下，該涂劑可以在激光照射之前或者之后涂在皮膚上，由于涂上可以改進在激光照射前熱接觸和光接觸的涂劑，所以可以得到更好的安全性和功效。利用冰筒中的冰冷卻的涂劑可以在照射之后涂在皮膚上，以便使使用人在治療后更為舒適。不管是照射前或者照射后涂上，該涂劑將提供潤滑作用，這樣便使得機頭容易在皮膚表面上進行掃描。
II.連接于容器的光治療裝置圖1A是示意圖，示出治療目標區域或者細胞組織150的例如皮膚光治療裝置100實施例的一個例子。通常，光美容治療包括治療位于表皮層或者皮膚層中的目標區域。例如，在除去汗毛時，需要加熱毛囊160的圓頭152。光治療裝置100包括底座單元120、聯系纜132(本文中也稱為“纜”)和機頭170。按照本發明的一方面，光治療裝置100還包括可替換的容器130，該容器裝有消耗性物質，該消耗性物質包括例如冷卻劑或者膚面物質。在其它實施例中，容器130可以包括膚面物質，并且流體連接于細胞組織150。
機座單元120包括向電磁輻射(EMR)源125(本文中還簡稱為“源”)提供電力的電源124，該光源實施光治療。該電源124連接于外部電源或者內部電池。EMR源125可以是任何能夠產生電磁輻射的源(例如激光、燈、LED、或者聚光的太陽光)，以便進行任何現在周知的或者最近提出的光治療。電源124通過纜132電連接于機頭170。纜132最好是重量輕的柔性纜。
機頭170包括治療頭180(也稱為“頭”)和把手190，前者作成為可以貼著細胞組織150使用，后者可以由操作者握著，使得頭180可以沿任何方向橫過細胞組織150運動。例如，可以在細胞組織上向前方向105推動頭180，或者在細胞組織上沿向后方向106拉回該頭。機頭170在機械上可以用適合的機械裝置或者用手動驅動，在細胞組織150上進行掃描。通常在一定的行程期間(即在細胞組織150上的運動)，頭180移動時，頭180和細胞組織150之間將保持接觸，雖然不接觸也可以進行本發明的一些光治療。最好在頭180和細胞組織150之間進行緊密接觸，以確保在其間的良好熱接觸和光接觸。在2002年5月23日由Altshuler等提出的題為“光美容裝置的冷卻系統”的美國專利申請10/154756中進一步說明了光治療裝置100，此申請的整個內容已作為參考文獻包含在本申請中。
在圖1所示的實施例中，源125配置在機座單元120中，并通過纜132中的光導管(例如未示出的光纖)連接于頭180。該光管可以穿過190，或者可以連接于頭180，將光輸送到細胞組織150中。在一些實施例中，光源裝在機頭中，例如在下面圖2所示的實施例中，該源252裝在機頭280中。
盡管光治療裝置的上述實施例是組件式的(即具有分開的底座單元和機頭)，但是應當看到，按照本發明的一些方面，光治療裝置可以形成為一個整體單元，在這種整體單元中，整個光治療裝置形成為把手裝置。
圖1B是橫截面示意圖，示出本發明形成一體的光美容裝置的一個實施例。機頭101包括光源155、光學系統144和消耗性物質的容器146。圖中示出該裝置與細胞組織區域150′接觸。光學系統144是光源155的光達到細胞組織區域150′。
電源147(例如蓄電池或者電容器)將電流輸送到光源155。在一些實施例中，電源147可以通過電觸頭155或者電纜(未示出)充電。開關鈕143控制電源。盒子153用來封閉保護或者安裝一個或多個上述部件。可以選擇性配置剃除汗毛的裝置154(例如剃須刀)，以便在用光源155的光照射之前剃除汗毛，以確保基本上沒有汗毛伸到皮膚表面的上面。在美國專利申請10/154756中說明了整體裝置的其它細節，上面已說明該申請已作為參考包含在本文中。在一些實施例中，容器130′連接于光源155或者光學系統144。
如下面詳細說明的，在一些實施例中，容器130和130′可以包含輔助物質。按照本文用法，“輔助物質”意在包含可以重新使用的物質(即相變材料)和消耗性物質(即膚面物質和冷卻劑)。
在一個實施例中，圖1A和圖1B所示的容器130或者130′包含冷卻劑，并流體上連接于光治療裝置100，101的散熱部件上，該散熱部件或者位于機座單元中或者位于機頭(例如下面圖2所示的散熱部件222)中。該冷卻劑可以代之以，或者也可以流體連接于細胞組織150，150′，以便冷卻該細胞組織。按照本文的用法，術語“散熱部件”是指可以散熱的任何部件。散熱部件可以是熱源(例如EMR源125或者電源124)或者能夠散去生熱部件(例如散熱器或者傳熱電極)上熱量的部件。
圖2是示意圖，示出本發明一些方面的光治療裝置200。機頭280包括光源252，該光源配置成可以將光從頭部272輸送到目標區域(例如病人皮膚的區域)250上，在此目標區域上需要進行選擇性的治療。
可替換的容器210包括消耗性物質例如冷卻劑215，該容器流體連接于細胞組織250和/或者在機頭280中的散熱部件222和/或者在底座單元220中的散熱元件(未示出)。在本文中，“流體連接”的容器定義為一種作成為并配置成可以將物質(例如，消耗性物質)輸送到選定位置(例如細胞組織和/或者散熱部件)的容器。例如，流體連接的容器可以直接連接于選定的部位，或者通過導管和/或者閥門進行連接。在一些實施例中，容器210通過導管270流體連接于選定的區域(例如細胞組織或者散熱部件)。傳輸的消耗性物質可以是任何適合于傳送的物質。例如，可傳送的物質可以是氣體、液體、凝膠、粉末、顆粒物，或者任何能夠從容器傳送到選出部位的任何物質。
消耗性物質可以達到如上所述的任何有利作用，并可以得到例如提高潤濕性、改善色調、改善肌理、改進皮膚顏色或者剝離皮膚碎屑的這些有利作用。另外，例如，消耗性物質具有適當的顏色，可以在接收光治療設備的光以后改變顏色，從而可以例如識別光治療裝置已經治療的細胞組織區域，如本文所述。作為其它的例子，消耗性物質可以是熒光物質，這種物質可以用于測量光治療裝置在細胞組織上的移動速度，如前所述，或者還可以達到任何各種其它的有利作用，如這種技術中普通技術人員明顯看出的。
導管可以使消耗性物質只流到細胞組織250或者只流到散熱部件222。另外，導管270可以分叉，以便使消耗性物質可以通過歧管270a流到細胞組織250，通過歧管270b流到散熱部件222。另外，容器210可以連接于兩個分開的導管，一個使消耗性物質流到細胞組織250，而另一個流到散熱部件222。在一些實施例中，導管270包括在機座單元220中的剛性管路，并包括在聯系纜232區域內的柔性管路，因而使用人可以自由地移動機頭280，并使該機頭轉向。導管270這樣配置，使得消耗性物質215可以在光治療的光束射到細胞組織區域上時和/或者之后，射到細胞組織250的區域。
如上所述，在消耗性物質215是冷卻劑時，該消耗性物質可以是任何可以吸收熱量的物質。該冷卻劑最好能有效地吸收熱量。在一些實施例中，該冷卻劑由于吸收散熱部件222或者細胞組織250中的熱量而改變相態。該冷卻劑可以是能變成氣體的液體，或者能變成液體或者氣體的固體或凝膠。例如，該冷卻劑可以是加壓的液體，例如液態四氟化碳或者液體二氧化碳，或者該冷卻劑可以是固體，例如冰、在吸收選擇部位(例如散熱部件222或者細胞組織250)中的熱量時可以蒸發和/或者液化的冷凍的涂劑或者冷凍凝膠。在其它實施例中，該冷卻劑可以是過冷液體(即冷卻到其主要成份標稱冰點溫度以下的液體)。
消耗性物質215可以用任何已知的方法進行加壓，使得消耗性物質可以在通過導管270釋放壓力時，噴射到選定的部位。例如，消耗性物質215可以通過減少容器210的體積用機械方法加壓(例如，用彈簧、互相排斥的磁鐵或者適合于加壓的其它裝置加壓)。在一些實施例中，消耗性物質是在壓力作用下液化氣體，其中容器210包括一部分液化的氣體215和一部分氣體218。在一些實施例中，在容器中的壓力將使一部分液化氣體215噴到選定的部位，或者可以利用加入的任何合適的加壓氣體218加壓和噴射任何適當消耗性物質215。
應當看到，消耗性物質可以包括物質的混合物。例如消耗性物質215可以包括冷卻劑和膚面物質，使得消耗性物質可以加在細胞組織250和散熱部件222上。
可以包括一個或多個閥門230、233、234，以便控制消耗性物質215的釋放。閥門230、233、234可以是任何能由電、機械和磁控制裝置控制的閥門，或者任何其它的合適閥門。在一些實施例中，可以根據由運動傳感器240測量的在皮膚上的運動速度，或者根據由溫度傳感器242測量的皮膚的溫度，或者根據溫度傳感器23測量的散熱部件222的溫度，控制閥門230、233、234中的一個或多個閥門。在上面已作為參考文獻包含在本文中的美國專利申請10/154756中，更詳細說明了運動傳感器240和溫度傳感器242、243。
閥門230、233和234可以配置在任何適合于控制釋放消耗性物質215的部位。在一些實施例中，閥門230連接于容器210，或者配置在機座單元220中，由此可以避免增加聯系纜236或者機頭180的尺寸和重量。在其它實施例中，閥門233和234中的一個或兩個閥門配置在機頭280上，靠近選出部位(例如靠近細胞組織250或者散熱部件222)。例如，在機頭280中配置一個或多個閥門，可以使加壓的流體冷卻劑215保持在液態，從而有利于將冷卻劑以液體狀態噴到選定的部位。如上所述，液體冷卻劑在吸收選定部位的熱量后可以改變相態。
在一些實施例中，閥門230是連接于容器210的移動閥門，并且底座單元220具有相應的移動閥門230的銷，使得在正確配置容器210時，可以啟動閥230，使消耗性物質215充滿導管270。容器210和機座單元220可以選擇性地用螺紋擰合，使得容器210可以裝到機座單元220中。
在一些實施例中，機座單元220使容器210保持在特定的取向。例如，容器210可以保持在這樣方向，使得閥門230位于容器230的底部(即利用重力使消耗性物質215流過閥門230)。
雖然圖中僅示出一個容器，但包含一個或多個容器的光治療裝置在本發明的范圍內，各個容器包括消耗性物質例如冷卻劑和/或者膚面物質。如普通技術人員理解的，在兩個或多個這種容器的情況下，各個容器流體連接于一個或多個選擇的部位。
按照本發明的一些實施例，兩個容器連接于一根導管或者分開的導管，這些導管在同一目標位置相交，從而可以使裝在兩個容器中的消耗性物質能夠在到達選定部位之前或者之時進行物理的混合或者化學的混合。使兩種或者多種膚面物質混合可以產生很多大的有利作用。例如，膚面物質的混合物可以改進膚面物質或者冷卻劑。另外，如果保持在分開的容器中，則兩種或者多種膚面物質可以達到更長的存儲壽命，或者膚面物質的混合物可以進行化學反應，從而得到不同于單獨使用任一種物質的有利作用。另外，消耗性物質的混合可形成吸熱反應，這種吸熱反應可以冷卻膚面涂層的活性物質(例如取皮屑的物質，去汗毛的物質，或者自軟化的化合物)。
圖3A是橫截面側視圖，示出本發明一方面的容器300。該容器300包括流體連接于細胞組織的第一隔室310和流體連接于光治療裝置頭部或者機座單元的第二隔室320。“流體連接的隔室”被定義為一種隔室，這種隔室成形和配置成可以將消耗性物質輸送到選出部位。例如，流體連接的隔室可以直接連接于選出的部位，或者可以通過導管和/或者閥門進行連接，如對圖2進行的說明。“可流體連接的隔室”被定義為一種隔室，這種隔室能夠配置成將消耗性物質輸送到選定部位。應當看到，可流體連接的隔室可以提供液體流、氣體流、凝膠流，或者適當的固體流(例如粉末或者顆粒物)。
第一隔室310和第二隔室320分別包括相應的消耗性物質312和322。消耗性物質312和322可以是如本文所述的適合用于光治療裝置的任何消耗性物質。在一些實施例中，消耗性物質312和322中至少一種物質適合于作為膚面物質，涂在細胞組織上，這種膚面物質可以或者不能冷卻細胞組織，而另一種物質可以是散熱部件的冷卻劑，如上面對圖2的說明。
第一隔室310和第二隔室320可以用任何能將消耗性物質312和322分開的分隔件分開。該分隔件可以是剛性或者柔性的。該分隔件330可以固定于容器300的壁302上，或者可以相對于該壁302移動。在一些實施例中，可以由一個以上的分隔件。
在一些實施例中，第一隔室310和第二隔室320是壓力相通的。術語“壓力相通”在本文中是指第一隔室310和第二隔室320中一個隔室的壓力可以分別作用在另一隔室上。壓力相通最好使得第一隔室310和第二隔室320具有相等的壓力。
第一隔室310和第二隔室320可以用能夠在隔室310和320中一個隔室或者兩個隔室中保持加壓氣體的分隔件330分開。例如，為了達到壓力相通，分隔件330可以固定于壁350，并具有可以使加壓的氣體(例如揮發劑)從隔室320流到隔室310的閥門332。或者，分隔件333可以相對于壁302移動(例如分隔件是一種活塞，如用在針筒中的活塞，使得分隔件330可以相對于壁302移動，從而保持在隔室310和320中的壓力。
雖然第一隔室310和第二隔室320在圖中表示為配置在兩端，但是在本發明范圍內，包括隔室310和320可流體連接于細胞組織和散熱部件的任何合適配置。下面參照圖3B和3C說明其第一隔室和第二隔室壓力相通的容器的另一些例示性實施例。應當看到，圖3A-3C所示的任一實施例包括標示件，如本文說明的。
圖3B是第二例子容器340的橫截面圖，該容器包括，第一隔室342和第二隔室344，前者通過出口(例如閥門)341流體連接于細胞組織，并具有消耗性物質343，后者通過出口347可流體連接于散熱部件，并具有消耗性物質345，第一隔室342和第二隔室344并排配置，并由壁349和分隔件346分開。分隔件346可相對于壁348和349移動，使得第一隔室342和第二隔室344是壓力相通的。作為可移動分隔件346的替代件，可以用閥門使壓力相通。
盡管圖3B分別說明可流體連接于細胞組織的隔室342和可流體連接于散熱元件的隔室344，但應當明白，第一隔室342可流體連接于散熱部件和/或者細胞組織，而第二隔室344可流體連接于細胞組織和/或者散熱部件。
圖3C是第三例子容器350的橫截面圖，該容器包括裝有消耗性物質353的可通過出口351流體連接于細胞組織的第一隔室352和裝有消耗性物質355的可通過出口357流體連接于光治療裝置頭的第二隔室354。第一隔室352和第二隔室354由柔性分隔件356分開，使得第一隔室352和第二隔室354是壓力相通的。例如，該柔性隔離件356可以是塑料帶。
分隔件356可以使加壓的氣體(例如揮發劑)保持在隔室352和354的一個隔室中，并可以保持隔室352和354中另一隔室中的壓力。分隔件356可以是壓縮或者是膨脹的(取決于隔室352和354中哪一個具有較大的壓力)。
盡管圖3C分別說明可流體連接于細胞組織的隔室352和可流體連接于散熱部件的隔室354，但應當明白，隔室352可流體連接于散熱部件和/或者細胞組織，而隔室354可流體連接于細胞組織和/或者散熱部件。
圖4A是示意圖，示出用于容器405涂抹系統400的例示性實施例，該容器包括可流體連接于細胞組織的第一隔室410和可流體連接于光治療裝置頭480的第二隔室420。
在圖4A中，在第一隔室410上形成第一流體連接件，而在第二隔室420上形成第二流體連接件。容器405的第一隔室410可以以任何合適的方式，例如上述參考圖2說明的方式，流體連接于細胞組織450，而第二隔室420具有連接于頭480散熱部件422的流體連接裝置，例如參照圖2說明的連接件。
在圖4A中，可以用閥門430和432控制消耗性物質424的流動。可以用一個或多個閥門434、435和456控制消耗性物質414流出第一隔室410。閥門435可以是位移閥門，機座單元425具有可以位移閥門435的銷437，使得在閥門435位移時，消耗性物質414可以充滿導管433。在一些實施例中，銷配置在彈簧驅動的門428上，使得當門關閉時，銷437可以驅動閥門435。可以加上一個或多個另外的閥門434、436來控制消耗性物質414的流動，例如可以根據由運動傳感器440測量的在皮膚上的運動速度，或者根據溫度傳感器442測量的皮膚的溫度，或者根據溫度傳感器443測量的散熱部件422的溫度控制這種流動。因為上述原因，可以在靠近選出的目標部位配置一個或多個閥門432和436。
在一些實施例中，機座單元425使容器405保持在規定的取向。例如，容器405可以保持在這樣的方向，使得流體424可以利用揮發氣產生的壓力流過導管470。
在一些實施例中，將容器405連接于底座單元425的連接件444不同于將容器405連接于底座單元425的連接件446。參考圖4C和4D，更詳細示出連接件444和446。在圖4C中，編號490是容器405的頂視圖，而在圖4D中，編號492是容器405的底視圖。例如，連接件444和446具有不同的特征，使得只有連接件444和446合適時，才能啟動各個閥門435和430。這種連接件普通稱為鎖-鑰匙機構，因此可以達到選擇性啟動閥門435和430，從而可以防止消耗性物質414流到散熱部件422，并防止消耗性物質流動細胞組織450。例如，這樣可以防止不慎顛倒或反向將容器405插入到系統400中，因此可以提高安全性和功效(例如裝置的連接件444和446可以減小使用不合適消耗性物質的可能性。
利用異形連接件444和446根據其特征，可以選擇性啟動鎖-鑰匙機構，這些特征包括形狀、大小和螺紋，但不限于這些。例如，僅當連接件444和446合適時，才能超動相應的閥門435和430(例如銷437(示于圖4A)啟動閥門435的位移機構)。或者，鎖-鑰匙機構可以根據電特性、磁特性或者壓電特性進行選擇性啟動。例如，僅當連接件444和446形成合適的電信號或者磁信號時，才能啟動相應的閥門。
圖4B是示意圖，示出用于容器405′的涂抹系統425的例示性實施例，該容器(例如上面圖3A所示的容器300)包括可流體連接于細胞組織(未示出)的第一隔室410′和可流體連接于光治療裝置頭(未示出)的第二隔室420′。涂抹系統425′具有彈簧加載的蓋子428，導管433′通向細胞組織，而導管470′通向散熱部件。容器中的消耗性物質可以涂在目標部位上，如上面對圖2的說明。
圖5A是示意圖，示出具有標識劑檢測系統和啟動系統的光治療裝置500。該光治療裝置500包括容器510，該容器包括消耗性物質512和標示件520。該容器510流體連接于頭580和/或者待處理的細胞組織。光治療裝置500還包括標示檢測系統522，該系統包括檢測器524。
標示件520可以是消耗性物質512的標示件。該標示件520可以是光標示、磁標示、電標示、壓電標示或者任何已知的還在開發的標示。標示件可以加在容器510的外面，可以與構成容器510的材料形成一體，或者可以放在容器510中，并可以通過構成容器510的材料進行檢測。標示件520包括識別消耗性物質任何狀態的信息。例如，標示件520可以標示消耗性物質或者容器510的制造商批號、容器或者容器中所裝東西的制造日期、容器或者容器中所裝東西的制造地點和/或者所裝東西的有效期。標示件還可以標示容器510連接于光治療裝置時以及使用消耗性物質時，容器510中消耗性物質的量。
在光治療裝置500的一些實施例中，標示件檢測器系統522只檢測容器的存在。例如，光源523可以將光投射到510上，使得檢測器524可以檢測從容器510返回的光。或者，光投射器523將光投射到檢測器525上，使得在不存在容器510時，檢測器525將檢測到光，而在容器510存在時，光被擋住而不能被達到檢測容525。或者，可以用容器510取代機械傳感器528來檢測容器510的存在。
在一些實施例中，標示件檢測系統522可以用適當的方法讀出標示，而得到標示件520的信息。例如，檢測系統524包括光檢測器、磁檢測器、電子檢測器、壓電檢測器，或者任何可以檢出和/或者讀出任何已知的或者還在開發標示的任何其它合適的標示。在一些實施例中，標示件檢測系統522包括光源523(例如，光檢測系統如條碼系統還需要光源)。
檢測系統522還包括允許和不允許治療裝置500啟動的電子部件。例如，在讀出標示件520后，在檢測系統522中的電子部件可以確定該標示是否是合格標示組中一種標示。如果標示是合格的，則檢測系統522啟動光治療裝置500或者光治療裝置500的任何部件。如果該標示是不允許的，則檢測系統522不能啟動光治療裝置500。例如，通過在檢測系統522上的或者連接于檢測系統522上的電子開關，或者通過檢測系統522中的或者連接于該系統522的另外的電子裝置，用啟動信號啟動光治療裝置500。因此，檢測系統522可以預防光治療裝置500使用不正確的容器510，由此可以保護該系統和待治療的病人。該檢測系統500可以是光治療裝置500中若干安全系統中的一個安全系統，該若干安全系統可以形成一條安全環路，因此如果任何一個安全系統有問題，則裝置500不能被啟動。
標示件檢測系統522可以選擇性連接于處理器550，該處理器550能夠啟動或者不啟動光治療裝置500。另外，處理器550可連接于存儲器560。標示件檢測系統522檢測標示件520，處理器可以將檢測的標示記錄在存儲器560中，和/或者處理器可以顯示包含在標示中的數據。由檢測器524檢測的數據可以用醫療裝置500或者任何其它裝置(例如任何診斷裝置)進行處理。處理器550可以在數據存入存儲器560之前、之后、同時處理數據，或者不用這種存貯。可以用處理器550處理的數據來配置或者調節光治療裝置500的參數。例如，在要連接于光治療裝置時，可以根據通過標示件檢測容器的類型，改變能量密度、脈沖寬度、波長或者任何光治療裝置的其它參數。結果，多個合格的標示對應于裝有不同消耗性物質的不同容器，處理器可以改變光治療裝置的參數，優化各個特殊消耗性物質的處理。另外，各個容器和/或者消耗性物質可以對應于不同類型的治療，特定容器的處理器檢測將對應于特殊的治療，對于這種治療，處理器將相應調節參數。
除標示件檢測系統522之外，或者代替該標示件檢測系統，可以配置一個和多個檢測器528、530和532，以便識別消耗性物質512。檢測器528、530和532可以是任何適用的檢測器，例如上述檢測器，用于識別消耗性物質512。檢測器528、530、532可以采用物理的、光學的、電學的、機械的、化學的或者其它的機理來識別消耗性物質512的特性，由此識別消耗性物質512。例如，檢測器可以確定消耗性物質的化學成份、顏色，或者粘性。
另外，可以將標識劑加入到消耗性物質512中用于識別消耗性物質，該標識劑可以用檢測器528、530、532檢測。該標識劑可以是任何合適的如上所述的添加劑，該添加劑能夠用上述方法和機構中任一種方法和機構進行檢測。例如，該標識劑是能夠用光檢測的染料，或者標識劑具有可檢測的化學成份，或者具有可檢測的磁性，或者是一種熒光物質，使得可以將光投射到添加劑上，檢測該添加劑。
檢測器528、530和532可以配置在適當的位置。例如檢測器(如檢測器530)可以配置在容器510的內部，或者與容器510形成一體，并與治療裝置500中的檢測系統522或者處理器550相配合。該檢測器由電連接件(例如有或者沒有連接于檢測系統522導線的金屬接頭)，或者采用無線通訊(電磁脈沖)使檢測器連接于檢測系統522。換一種方式，或者除檢測器530之外，可以在光治療裝置500中和消耗性物質512的流動路徑上，配置檢測器528和532，使得這些檢測器可以在這些消耗性物質或者標識劑從容器510進入光治療裝置500時(用檢測器528)，或者在這些消耗性物質或者標識劑進入機頭580(例如用檢測器532)時，識別這些消耗性物質或者標識劑。應當看出，檢測器528、530和532中的任一檢測器可以電連接于檢測系統522、處理器550和存儲器560中的一個或多個上，例如提供總線或其它電連接件。
在識別消耗性物質或者標識劑后，檢測系統522或者處理器550可以確定該消耗性物質或者標識劑是否是合格的一組消耗性物質或者標識劑中的一種消耗性物質或者標識劑。如果是合格的，則檢測系統522或者處理器550啟動光治療裝置500，或者啟動光治療裝置500的任何部件。如果消耗性物質或者標識劑不合格的，則檢測系統528或者處理器將不啟動光治療裝置500，或者不啟動光治療裝置500的選出的一個或多個部件。由于識別消耗性物質和標識劑，所以我們能夠確保只能在容器充滿適當的消耗性物質或者標識劑時，光治療裝置才能操作，因此可以進一步防止光治療裝置受到損害，并保護進行治療的病人。
在光治療裝置500的一些實施例中，包含通信站570，該通信站能將數據從光治療裝置500發送到外部計算機系統。例如，該發送的數據可用于診斷目的，或者幫助使用人操作該裝置，通信站570可以是有線通信站和無線通信站。
圖5B是供標示件檢測系統和啟動系統用的容器510的放大圖。容器510包括其中裝有消耗性物質(未示出)的隔室502。該隔室502可流體連接于光治療裝置的頭或者機座單元，或者連接于細胞組織(未示出)。容器510還包括標標件520。
容器510可以是任何能夠裝入消耗性物質的容器。例如，容器510可以是雙隔室的容器(示于圖3A-3C)，和/或者是具有導熱區域的容器(示于圖6)。然而容器510不限于這些容器。消耗性物質可以是任何適合用于光治療的消耗性物質。例如該消耗性物質可以是如上所述的膚面物質和/或者冷卻劑。
III.光美容裝置的冷卻系統圖6是示意圖，示出具有區域610的容器600，該區域形成并配置成可以冷卻光治療裝置中的散熱部件620。容器600配置成與散熱部件620形成熱接觸。容器600可以用任何導熱材料(例如金屬)制作，該容器包括隔室640，并形成為可以包含能夠冷卻散熱部件的物質。該物質可以是任何適合的物質，例如冰、冷凍的凝膠、冷凍的涂劑或者其它冷卻劑。
在一些實施例中，該物質不是消耗性物質(即該物質不是膚面物質)，該物質保持在容器中。在一些實施例中，該容器可以重復使用(即在容器達到不能進行冷卻作用的溫度之后，可以再冷卻或者重新冷凍)。
在一些實施例中，該容器作成為包括液化的氣體650，該氣體由壓力保持在液態。容器600可流體連接于光治療裝置的頭和/或者通過任何合適的連接件602連接于細胞組織(未示出)。按照眾所周知的熱力學定律，當液化氣體650從容器600中放出時，一些在隔室640中的液化氣體將從液體相變到氣體，由此降低液化氣體650的溫度和至少容器600區域610的溫度。因此，區域610可以與散熱部件620熱接觸，由此除去該散部件上的熱量。液化氣體650可以是冷卻劑和/或者如本文所述的膚面物質，該液化氣體能夠受壓而形成液化氣體。
在容器600的一些實施例中，只有區域610是導熱區域，使得熱量可以選擇性地在區域610散熱，而容器600的其余部分是隔熱的，所以熱量選擇性流過部分610。在一些實施例中，部分610的厚度T大于容器600其余的厚度t，區域610選擇性包含可以提高熱量傳送的結構表面612。
參考圖7，在本發明的一些實施例中，相變材料710例如冰與裝在光美容裝置例如裝在這種美容裝置機頭中的傳熱部件712形成熱接觸，因此該散熱元件712將發熱件例如光源714、電子裝置和接觸端部714a的熱量，在光源工作期間和/或者在兩次操作之間期間，傳送到相變材料。該傳送的熱量可以使相變材料發生相變，例如從固相相變到液相，由此形成散去光源熱量的機構。換言之，由熱接觸端部714a和電子裝置的傳熱部件712散去的熱量提供了使熱相變材料產生相變所需要的熱量。在此例示性實施例中，相變材料裝在密封器716中，該密封器具有開口716a，該開口使得物質和熱交換器可以直接接觸。處于彼此接觸的相變介質和傳熱部件最好成形為可以將傳熱部件的熱量最好地傳送到相變介質。一般說來，密封器716最好用低導熱材料形成。在一些實施例中，相變材料710可以通過一部分密封器716與傳熱部件712形成熱接觸。在另一些實施例中，相變材料可以直接接觸光源，而不用通過傳熱部件712。直接將光源714的光輻射射到病人一部分皮膚的光學部件714也可以與傳熱部件形成熱接觸，從而可以保持其溫度在不損傷病人皮膚的溫度范圍內。
參考圖8A，在本發明的另一例示性實施例中，利用循環冷卻流體例如水除去傳熱部件812的熱量，該傳熱部件又除去光源814(或者其它受元件)的熱量。泵818使冷卻流體從傳熱部件812循環到另一熱交換器810。該熱交換器將冷卻流體中的熱量傳送到相變材料810，例如與熱交換器820形成熱接觸的冰。傳送的熱量通過使相變材料發生相變例如從固態相變到液態而散去。在此例示性實施例中，第二熱交換器820可以裝在光美容裝置中，例如裝在其機座單元中。可以在外部制造用于該裝置的相變材料，然后使該相變材料與熱交換器820形成熱接觸，由此可通過相變到不同相態的方法散去其中熱量。在發生相變后，可將相變材料從光美容裝置中取出來，重復地進行循環，例如當相變材料是冰時，選擇一定量的水在外部冷凍裝置中冷凍形成冰，然后使冰與熱交換器820形成熱接觸。在冰熔化時，除去產生的水。或者，將冷卻裝置例如熱電冷卻器(TE)裝在光美容裝置中，以便使相變材料再相變到適合于從熱交換器中取出熱量的相態，而不需要因為熱量從熱交換器傳送到相變材料而引起相變后，從光美容裝置中取出該相變材料。即在這些實施例中，TE冷卻器可以使水再形成冰。
參考圖8B，在另一些實施例中，循環流體將導熱的連接于光源814(或者其它受熱部件)的傳熱部件812的熱量，傳送到與相變材料例如冰形成熱接觸的另一熱交換器822。該熱交換器822與相變材料810一起以可取出和可替換的方式連接于光美容裝置。例如，由于從循環流體、熱交換器和相變材料中除去熱量而在相變材料發生相變時，可以從光美容裝置中取出熱交換器和相變材料，以便重新進行處理，然后再用于該裝置中。例如，熱交換器與相變材料一起可以放在外部的冷凍裝置中，使相變材料發生相變，形成適合于從熱交換器除去熱量的相態。可以利用整體結構裝入彼此形成熱接觸的熱交換器和相變材料。另外，熱交換器822和相變材料可以裝在單獨的密封器中，這些密封器連接在一起，從而可以在熱交換器和相變材料之間形成良好熱接觸。
下面說明上述實施例的各種例示性實施裝置。應當明白，提出以下實施例是為了進一步說明本發明的顯著特征，并不意味著限制用來實施本發明的實施裝置類型。
通過舉例，參照圖9和10，本發明一個實施例的光美容裝置的例示性機頭924包括光源1026，該光源例如為二極管激光器或者LED或者燈，這些光源裝在正負電極1028和1030之間，并與這些電極形成電接觸。二極管激光器加在兩個電極之間，或者可以用任何其它的適合方法固定于電極，只要這種方法能夠確保，在二極管激光器和電極之間，或者只需要與正電極形成良好的熱接觸和電接觸。電極1028和1030向二極管激光器提供電力，并且最好用導熱性好的材料例如銅制作。二極管激光器1026和/或者電極與熱交換器1032(本文中也稱作散熱器)形成熱接觸，該熱交換器將激光器產生的廢熱傳送到相變材料例如冰上，如下面詳細說明的。散熱器1032可以用導熱性良好的適當材料制作。例如，散熱器1032可以用銅、鋁、金剛石或者其它任何合適材料制作。
例示性機頭924還包括光學組件1034，該組件具有透光部件1036例如藍寶石窗，該透光元件通過輸入表面接收激光器發射的激光，并通過輸出表面將激光輸送到病人的部位例如病人的皮膚。該透光部件的輸入表面一般緊靠激光器，但不與其直接接觸(在一些實施例中，該輸入表面直接接觸光源)。另外，該透光部件最好與散熱器1032形成熱接觸，并用導熱材料制造，該散熱器能夠除除去病人的由光源1024的激光治療的那部分皮膚的熱量。
例示性的散熱器1032連接于二極管激光器1026和/或者電極1028/1030。從散熱塊伸出的管形外殼1033連接于圓筒938，在此圓筒中，存儲用于冷卻散熱器1032的一些相變材料例如冰，如下面將要詳細說明的。
機頭924通常通過聯系纜(未示出)連接于機座單元(未示出)，該機座單元包括例如電源和相關的電子裝置，以便向光源提供電力，并提供選出的控制功能。或者，該機頭可以是包含電池電源的光治療裝置。
其中配置相變材料的例示性圓筒1038以可替換方式通過管形外殼1033連接于散熱器1032。圓筒1038可以保持預定量的相變材料，該相變材料在本發明的優選實施例中選擇為冰。如上所述，選冰作相變材料是特別好的一種選擇，因為它具有很高的熔化潛熱，并且對人體和環境很安全。然而應當看到，在實施本發明時，也可以采用任何其它合適的相變材料。另外，可以將對皮膚有利的配劑加在相變材料中，以便在光美容裝置美容皮膚時釋放到病人的一部分皮膚。這種配置可以提供有利和/或者治療作用，這種作用與光美容裝置對皮膚的光作用熱作用或者冷卻作用所形成的治療作用無關。另外，對皮膚有利的配劑可以受到裝置的光刺激或者熱刺激，而形成其預想的有利作用。如下面詳細說明的，圓筒1038可以是一次性使用部件，或者是多次使用部件。
參考圖11，例示性圓筒1138一般為筒形形狀(圓筒、橢圓筒、長方形筒)，并包括空心管殼1140，在管殼中可以存儲大量冰或者其它合適的相變材料。膜密封件1142配置在圓筒的近端，而本文中稱為活塞密封件的另一密封件1144配置在圓筒的遠端，這兩個密封件相互配合，可以確保在與散熱器1132接觸之前，冰在圓筒中保持封閉。在密封件1144后面形成的容積1146形成通過液體回流孔1148收集水的空間，該水是由于冰熔化而產生的，如下面將要詳細說明的。
膜密封件1142貼著環形密封環1150，該環在圓筒連接于散熱器時，形成圓筒1138和散熱器1132之間的密封。該環形密封環1150和膜密封件1142可以形成為兩個單獨的部件并結合起來，或者它們形成為一個整體部件。
參照圖12和13，圓筒1238可以插入空心的管殼1233，并可以向前推，使其與散熱器完全接觸。如圖12所示，當向前推圓筒時，筒形外殼1233的邊緣1233a便向后推動環形密封環1250，由此使膜密封件1242撕裂，并向環形密封環1250移動。膜密封環1242的破裂將裝在圓筒中的原來由膜密封件封閉的冰表面或者其它相變材料的表面露出來。在圓筒與散熱器完全接觸時(圖13)，該露出的表面將與散熱器塊1232的后表面形成熱接觸，從而使光源產生的熱量從散熱器傳輸到冰上。這種傳輸的熱量將在冰-散熱器界面上造成冰的熔化，由此除去散熱器中的熱量。換言之，冰的熔化形成除去光源所產生熱的機理。
與冰接觸的散熱器的表面最好這樣成形，使得可以確保在機頭操作期間，在冰/散熱器界面上冰和散熱器之間的接觸達到基本上均勻的接觸。一般說來，這種形狀可以使接觸表面形成溫度恒定的表面。例如該散熱器表面具有大體凸形表面，這種凸形表面可以基本上貼合相應冰表面的大體凹形表面。普通技術人員將會看到，也可以使用其它的形狀來優化冰/散熱器的接觸。另外，該表面包括一個或多個例如形狀為狹縫的出口，以便從散熱器和相變介質的界面上，除去由于相變介質相變產生的流體(液體或者氣體)由此可以預防在此界面上形成液體或者氣體層。
在機頭操作期間，當光源的熱量通過散熱器1232傳輸到冰時，在冰/散熱器界面上便產生水。在本發明的優選實施例中，為了確保散熱器與冰而不是與水接觸，在操作期間和/或者在機頭的兩次操作之間，使冰的圓筒連續地或者不連續地移向散熱器。另外，可以用下面詳細說明的方式，使產生的水從冰/散熱器界面流到位于圓筒遠端的容積1246。
可以用各種機構將冰的圓筒移向散熱器。這種機構包括(但不限于)a)在位于圓筒遠端的冰圓筒后部進行彈簧加壓，例如對活塞密封件1144加壓；b)用機動的線性螺旋；c)用與收集在容積1146的水發生反應的化合物，產生氣體例如二氧化碳，利用氣體的壓力使冰向前移動；d)用配置在空間1146中泡沫或者其它化合物，這些泡沫的體積在其吸水時將膨脹；e)用加壓的氣缸或者泵，這些氣缸或者泵將輸送氣體，因而可以利用氣壓向前移動冰；f)用永久磁鐵或者電磁鐵；g)壓電馬達；h)用馬達，該馬達裝在機頭或者主單元中，并通過金屬絲向熔化物質施加壓力；i)用操作者的手/手指加壓，同時啟動光源；j)利用由電子裝置或者光源加熱的氣室中的壓力。例如，對于手動加壓機頭924的一部分可以用柔性材料或者可壓縮的材料制作。利用壓力的變化可以控制光源和皮膚的冷卻效率和溫度。
參考圖9和圖12，例示性的機頭924還包括抽真空/加壓泵952，用于將冰熔化產生的水或者在應用不是冰的相變材料時產生的其它流體經返回管954從冰/散熱器界面泵到容積1246。具體是，泵952通過在散熱器上形成的內部通道1256經返回管954和管958將水泵到位于圓筒遠端的空間1246中。這樣有利于使向前移動而與散熱器接觸的剩余冰和散熱器更有效的進行熱接觸。
參照圖14，在本發明的一些實施例中，返回管路1454包括許多出口1460，通過該出口至少一部分在冰/散熱器界面上產生的水可以轉移到一部分由機頭輻射光治療的病人皮膚上。另外，在轉移到皮膚表面的水中可加入選擇的添加劑，例如各種治療劑、美容劑或者清潔劑。
在此例示性實施例中，光學組件1034的透光部件1036與散熱器1032形成熱接觸，這樣便可以同時冷卻光源和光學部件1036。在機頭操作期間，光學部件1036與病人的一部分皮膚相接觸。因此，光學部件1036的冷卻形成一種除去病人皮膚表面上熱量的機構，從而可以確保治療區域的溫度保持在允許的范圍內，例如低于約30℃。
在本發明的一些實施例中，裝在機頭924中的二極管激光器614或者其它的光源工作在相當高的溫度，使得經散熱器傳送到冰的熱量不僅僅可以使冰熔化成水，而且還可使至少一部分產生的水蒸發。這種水的蒸發，換言之，水從液相相變成氣相的相變由有助于除去散熱器上的熱。在一些實施例中，在冰熔化產生水的空間中例如在散熱器和冰界面上的容積中降低外部壓力，由此可以降低蒸發溫度。例如利用泵可以將從這種容積中的空氣部分抽出來，降低蒸發溫度。
可以用各種不同方法產生容器中的冰。例如，參考圖15A和15B，該圓筒設計成可連接于在光美容裝置機座單元1562中形成的熱電耦(TE)冷卻器1561。另外，適合連接于圓筒的TE冷卻器也可以形成在輔助單元中。在另一種方法中，將圓筒放置在制冷裝置中可以產生冰。或者將半永久性的圓筒裝在機頭中。將整個機頭放在冷凍裝置中，將圓筒中的水冷凍成冰。
圓筒可以設計成使用一次后便拋棄的一次性單元。或者，也可以利用可重新使用的圓筒。
雖然在上述例示性實施例中，包含相變材料的圓筒裝在機頭中，但是在其它實施例中，可以將熱量從機頭的受熱元件傳輸到另一組件上，在這一組件中，通過使選出的材料發生相變例如冰的熔化而散去傳輸的熱。
應當明白，可以采用上述方式，使用除冰外的相變材料，將光源產生的熱量除去。例如，在一些實施例中，將水和添加劑例如鹽和乙醇的冷凍混合物裝在容器中，作為相變材料。相變材料的其它例子包括鎵和石蠟。一般說來，使用的相變材料最好具有相當高的熔化潛熱。從而可以達到充分地散熱，并對人體是安全的。另外，相變材料最好在釋放到外界環境中時也是安全的。
在本發明的一些實施例中，與其利用從固態相相變到液態相的相變材料的相變，還不如利用相變材料的升華，例如利用存儲在圓筒中從固態相變到氣態相的干冰可除去光源的熱量。
在另一方面中，本發明提供一種熱交換器，該熱交換器可以利用相變材料例如冰有效除去裝在光治療裝置機頭中受熱部件的熱量。作為舉例，圖16示出本發明一個實施例的熱交換器1664，該熱交換器主要包括由金屬或塑料形成的空心盒子1666。具有選出幾何形狀的許多部件1668裝在盒子1666中。各個部件1668形成可以貯藏預定量相變材料例如冰的密封室。這些部件具有各種不同的幾何形狀，例如球形，圓筒形或者細長盤管，或者任何其它合適的形狀。另外，這些部件具有不同的大小，以便存儲不同體積量的相變材料。一般說來，起相變材料存儲器作用的這些內部部件的形狀和尺寸可以選擇，使其可以盡量增大表面積對體積之比，由此可以提高熱交換效率，如下面更詳細說明的。
包圍這些部件1668的熱交換器1664內部體積充滿液體，這些流體的冰點溫度低于裝在這些部件中相變材料的相變溫度。例如，當相變材料選擇為冰時，充滿的液體可以是水和乙醇的混合物，或者是其中溶解預定量鹽的水，這種水的冰點溫度低于冰的熔點溫度。如下面詳細說明的，在光美容裝置操作期間，除去裝置受熱元件中熱量的冷卻流體可以通過熱交換器1664經出入口1670和1672循環，這些出入口可以使冷卻流體流入和流出該熱交換器。由冷卻流體吸帶的熱量可以使裝在部件1668中的相變材料發生相變，從而使流體的溫度降低，該流體然后可以用來再除去受熱部件上的熱量。
具體是，在此實施例中，包括例如快速連接件的出入口1670和1672連接于光美容裝置機座單元1678中的相應連接件1674和1676，從而可以將熱交換器連接于底座單元。另外，兩個管1680和1682從機座單元1684通過聯系纜1686連接于機頭1684，從而在機座單元和機頭之間形成循環冷卻流體例如水的通道。該循環流體可以取出機頭中由受熱部件產生的廢熱。在熱交換器1664連接于機座單元1678時，冷卻流體從管子1680經連接件1676和入口1670進入熱交換器1664。低溫度冷卻流體經出口1672流出熱交換器，并流過管子1682，流到機頭，從而再除去光源的熱量。另外，1670和1672可以連接光美容裝置機頭中的連接件。
雖然在本發明的很多實施例中，應用冰作裝在內部部件1668中的相變材料，但是也可以利用其它物質。這種物質包括(但不限于)各種水和選擇添加劑例如乙醇或者鹽的冷凍溶液、乙醇的冷凍溶液或者任何其它合適物質的冷凍溶液。在所有這些情況下，在部件1668外部充滿熱交換器盒子的流體其冰點溫度應當低于相變材料的相變溫度。在一些實施例中，這些部件1668可以局部充滿液體，這些液體的蒸發溫度高于室溫，但低于冷卻溫度。
另外，在一些實施例中，與其采用相變材料的潛熱來除去循環通過熱交換器的冷卻流體中的熱量，還不如采用裝在這些部件1668中的相變材料例如干冰的升華熱。
在其它實施例中，這些部件1668中的環境氣壓通過從這些部件抽出空氣而低于大氣壓，因而可以提高裝在這些部件中有關相變材料的相變溫度。
如上所述，一般最好這樣設計這些內部部件1668，使其盡量增加表面體積比。為此在本發明的一些實施例中，至少一些部件1668的外表面具有結構性表面形狀，以便盡量增大與流入熱交換器冷卻流體熱接觸的表面積。這種表面形狀可以是例如在表面上形成的凸出半球、圓筒或者金字塔形。
可以采用各種不同的方法處理熱交換器1666，供使用。例如，可以將熱交換器放在制冷裝置中一段選定的時間，使這些部件1668中的相變材料從液態相相變到固相的相變，例如用裝在這些部件1668中的冷凍水產生冰。另外，熱交換器可以連接于TE冷卻器或者任何方便的制冷卻機構，這些機構可以裝在機座單元1670中，或者裝在分開的獨立單元中，以便冷卻熱交換器。
參考圖17，在本發明的另一實施例中，相變材料例如冰裝在盒子1788中，該盒子連接于光美容裝置的底座單元1790中，從而可以使相變材料與底座中的熱交換器接觸。如下面詳細說明的，該熱交換器包括冷卻流體例如水的通道，該冷卻流體在光治療裝置的底座單元和機頭之間循環，以便冷卻裝在機頭中的受熱元件。或者，該盒子1788可以連接于美容裝置的機頭中。
具體參考圖18A和18B，該盒子1888與裝在機座單元中的接收組件1892相結合，熱交換器1894裝在該機座單元中。
圖19示意示出適合用于本發明此實施例的例示性盒子1988。該例示性盒子1988包括外殼1996，用于存儲預定量相變材料的容器(袋子)1998配置在該外殼中。容器1998最好用具有良好導熱性的順從材料例如塑料制作。在此例示性實施例中，容器1998包括包圍兩個活動板19100和19102的下部部分1998a和上部部分1998b，該活動板可以沿方向A移動，以便在容器1998的下部部分或者上部部分上施加壓力。
如圖18B和圖19所示，在盒子與接收組件1892接觸之前，袋子1998包括預定量的冰，或者其它合適物質，袋子的上部分是空的。當使預定量的水冷凍而在袋子中形成冰時，移動板19100和盒子外殼的下表面1996a將形成一個產生“冰磚”的“模具”，同時活動板19102擠壓袋子的上部分，迫使留在該部分中的水流到下部部分。
參考圖20，在盒子與接收組件2029相結合時，位于袋子2098中的冰塊將與熱交換器2094形成熱接觸。該熱交換器包括入口20104，通過該入口已經從裝置機頭中受熱部件吸取熱量的冷卻流體流入熱交換器。袋子2098的下部部分與熱交換器的接觸使得由冷卻流體吸帶的熱量可以被傳送到袋子2098中的冰上，由此使冰熔化。換言之，冰的熔化提供一種除去冷卻流體中熱量的機構，由此降低其溫度。同時，活動板20100和20102向袋子的下部部分加壓，從而使袋子和熱交換器之間保持良好的熱接觸，從而迫使冰熔化產生的水流入袋子的上部部分。
因此當冷卻流體流過熱交換器時，它便將熱量傳輸到袋子2098中的冰上，并最后通過出口20106在低溫下流出熱交換器。該冷卻流體隨后返回到機頭，吸收受熱元件的熱。
如圖21所示，當冰熔化時，在袋子2198下部部分2198a中的冰的體積降低，同時水繼續匯集在袋子上部部分2198b中。最后，如圖22所示，當冰完全熔化，而所產生的水匯集到袋子的上部部分中。此時可以從基座部單元中取下盒子。當從底部單元中拉出盒子時，板22102對袋子的上部分施加壓力，從而使匯聚的水流入到袋子的下部部分。因此，當盒子完全脫離機座單元后，水便匯聚下部部分中，如圖前面圖19所示。
可以應用許多方法在盒子中形成冰。例如，將TE冷卻器配置在機座單元中，將盒子連接于該機座單元，從而可以使袋子中的水冷凍，或者將這種TE冷卻器配置在分開的輔助單元中。在另一種方法中，可以將盒子放在制冷裝置中一定時間，使袋子中的水變成冰。
在其它一些方面，本發明提供一種可以連接于光美容裝置機頭光學組件的透光部件的冷卻裝置，以便除去其中的熱量。如圖23所示，在例示性的實施例中，也稱為熱交換器的冷卻裝置23108套在透光部件2336上，以吸取其中的熱量。冷卻透光部件2336又可以除去光美容裝置操作期間與透光部件表面接觸的那部分(冷卻的部分)病人皮膚上的熱量，從而可以確保治療區域的溫度保持在允許的范圍。
在一個實施例中，例示性的熱交換器23108可以成形為空心套管，該管可以套在透光部件2336上，與其形成熱接觸。該套管最好用導熱材料(例如銅)制作，并包括相變材料，例如冰或者可以利用其相變來除去透光部件中熱量的可蒸發液體。該透光部件最好保持在小于約30℃的溫度。另外，該套管可以成形為在光美容裝置操作期間直接除去受治療皮膚表面上的熱量。在下面說明中，不失去一般性，可以認為相變材料是冰，但是應當明白不可以使用任何其它合適的相變材料。例如在一些實施例中，可以將水和添加劑例如鹽或乙醇的冷凍混合物裝空心套管中。
在套管23108中的冰熔化時，產生的水可以從空心導管中流到病人皮膚的治療區域上，或者可以保持在空心套管中。在一些實施例中，套管23108包括許多開孔，例如開孔23110，這些開孔可以將水引導到治療區域。在另一些實施例中，可以將治療劑、美容劑或者清洗劑加在也流到治療區域的水中。這種添加劑的非限制性例子包括涂劑、維生素、蘆蕓、凡士林、油、花粉蜜、甘油、潤濕劑、防老劑、植物提取劑和水果提取劑。也可以應用這些開口補充液體形狀的相變材料。
如上所述，空心套管最好用導熱材料制作，例如導熱的塑料或者復合材料、陶瓷或者金屬。在一些實施例中，空心套管用半滲透的或者多孔材料制作，使得在冰熔化時，產生的水可以選擇性流到病人的治療區域。該微孔作得相當小，使得相變材料只能以液體形狀分散到所述的治療區域。在透光部件繞治療區域運動時，可以通過例如加壓控制流體的分散。具體是在實施例中，將一種機構連接于套管，以便透光部件在治療區域上運動時，可以對其施壓，從而有助于將水和/或者混有治療劑的水壓到皮膚上。
一般最好這樣設計空心套管，使其表面體積比達到最大。例如，可以將套管設計成基本上蓋住四周的外表面區域，即蓋住透光部件的除開面向病人皮膚的表面區域。另外，空心導管可以設計成基本上覆蓋透光部件外周表面積和/或者局部蓋住透光部件頂表面(圖24A)二者，同時又允許光輻射可以射到病人的治療區域。在另一實施例中，該空心套管設計成不僅與透光部件形成熱接觸，而且還與散熱器2432形成熱接觸。散熱器又與受熱元件(例如光源)形成熱接觸，以便除去其中的熱量(見圖24B)。
該空心套管可以為各種形狀。一般說來，套管的形狀與透光部件的形狀是互補的，從而可以確保它們的良好熱接觸，空心套管的一些適用的幾何形狀包括(但不限于)具有圓形、長方形、橢圓形或者任何其它截面形狀的環。該空心套管可以做成為容易固定在和緊貼在透光元件上，可以采用許多機構將空心套管固定于透光部件和/或者散熱器上。非限定性例子包括a)空心套管用半彈性或者彈性材料制作，這種套管可以在透光部件上滑動，與透光部件和/或者散熱器形成壓配合；b)該空心套管可以用活葉連接在該裝置上，使得該套管可以卡在透光元件和/或者散熱器上；c)該空心套管具有切去部分，該切去部分與透光元件上的凸出部互補。
在一些實施例中，該空心套管是一次性使用的，而在另一些實施例中，可以重復使用。例如，可以將裝有水和其它適合物質的套管放在制冷裝置中形成冰。另外，可以提供單獨的單元或者連接于該裝置的單元，以便在重新結冰時，嵌入空心套管，這種單元例如為該空心管選擇性嵌入的冷凍裝置。在另一些實施例，可以將其它成份例如催化劑加入到該空心套管中或者相變材料中，以便啟動相變，在另一例子中，該套管設計成包含內管，該內管可以選擇性充入能夠啟動相變的材料。
透光部件的表面最好用吸光系數小的材料制作，以便盡量減小這些表面的發熱，該透光部件的表面接收光源的光和/或者受到治療部位反射光的照射。
IV安全部件標識劑本發明的一些方面目的在于提供安全部件，以預防錯用該裝置。在一個實施例中，該裝置可以檢測治療區域。例如，在一些應用中，光治療裝置只能用在要求的表面區域即病人的細胞組織或者皮膚，不能用在人體的其它部分(例如眼睛)，由此可以預防對使用人的可能傷害。另外，預防將光治療裝置用在不正確的表面上例如桌面、鏡面、衣物等上可以防止裝置受到損害和使用人受到損傷。按照本發明這方面的實施例，將膚面物質涂在要治療的細胞組織上，利用光治療裝置中的檢測器可以檢測這種膚面用的物質或者這種膚面物質中的標識劑，使得只有在檢測到膚面物質或者標識劑時，最好只有在確定膚面物質或者標識劑涂在細胞組織(例如皮膚)上時，該光治療裝置才能起作用。可以用光學、電學、磁學或者聲學方法檢測膚面物質和/或者標識劑。
兩種例示性的光學標識劑是吸收標識劑和熒光標識劑。在一些實施例中，將溫和的對眼的刺激劑加在膚面物質或者標識劑中，可以防止使用者將膚面物質涂在眼睛上。
在檢測治療區域的光學系統的一些實施例中，膚面物質涂在細膩組織上，檢測光源發射光，檢測光源可以在由膚面物質或者該膚面物質中的光學標識劑吸收的波長產生光，該檢測劑形成為和配置成可以檢測上述光的反射部分(即沒有被吸收的光)。該檢測的波長最好靠近膚面物質或者光學標識劑的吸收峰，使得檢測信號的降低表示光學標識劑的存在。在此實施例中，該光學檢測劑設計為反射劑，可以由膚面物質或者光學標識劑吸收的波長檢測反射光。
膚面物質或者標識劑最好由吸收光譜識別，該吸收光譜不同于皮膚的吸收光譜，從而有利于檢測。另外，膚面物質或者標識劑的吸收帶最好位于光治療裝置工作光譜的外面，使得可以進行標識劑的檢測而不受到光源的干擾。膚面物質或者光密度最好高于皮膚的光密度，以便在吸收帶的光可以從病人的皮膚反射，從而有利于檢測膚面物質或者標識劑。術語“光密度”(OD)在本文中定義為公式中，Ii是入射光的強度，而Ir是測量光的強度。
OD=-lnIrIi,]]>圖25A是曲線圖，示出一些例示性染料的吸收光譜，這些染料適合于用作待治療區域的標識劑。該吸收光譜是用紫外光度劑記錄的在甘油溶液中染料的吸收光譜，該染料溶液具有以下濃度(1)10mg/ml的食用藍；(2)1mg/ml的甲苯胺藍；(3)1mg/ml的亮綠；(4)1mg/ml靛胭脂藍。圖25B是曲線圖，示出適合于用作待治療區域標識劑的一些例示性的人體相容染料的吸收光譜(1堅牢綠；2羊毛罌紅；3亞甲藍；4靛藍花青綠)。
如圖25A和25B所示，食用藍、甲苯胺藍、亮綠、靛胭脂藍、堅牢綠、羊毛罌紅、亞甲藍和靛藍花青綠可以與適當的光源(例如550-870nm的二極管激光器或者550-870nm的燈)聯用，用作吸收標識劑。除圖25A和25B示出的標識劑外，另一類的吸收標識劑是非有機標識劑(例如碳粒)；中國墨；包含Cu、Fe、Au、Ag和Zn的化合物。
用于檢測治療區域的系統的一些實施例中，檢測兩個顯著不同的波長λ1和λ2的反射，其中λ1位于膚面物質或者標識劑的吸收帶內，而λ2位于該吸收帶的外面，在這些實施例中，當滿足下面兩個條件時，可以確定在細胞組織上有膚面物質Rmin＜R2＜Rmax，R1R2<AT,]]>公式中，R1和R2是在波長λ1和λ2測量的反射系數；Rmin和Rmax分別是波長λ2反系數的最小和最大極限值；AT是反射系數之比的閾值。Rmin和Rmax最好選擇為對應于在生理范圍的皮膚對λ2反射系數。上述公認的算法僅僅是例示性的，可以采用其它任何合適的檢測算法。
應當看到，如果膚面物質和/或者標識劑涂在皮膚上或者滲透到皮膚中而造成吸收峰飄移時，則需要調節檢測的波長，使其對應于飄移的吸收峰。還可以采用這種飄移來進一步確認膚面物質或者標識劑已經涂在皮膚上。
如上所述，待治療區域的光學檢測包括熒光標識劑。術語“熒光”在本文定義為包括所有類型的非彈性的電磁能量的再發射，包括(但不限于)熒光和拉曼散射。“熒光標識劑”可以是任何一種其至少一種活性配劑以熒光激發為其特征的物質。
該熒光標識劑最好具有顯著不同于皮膚發射光譜的發射光譜。另外，熒光標識劑最好具有很高的熒光量子產額。最好采用人體相容熒光色的添加劑作熒光標識劑。例如，適當的標識劑包括Eosin Y；D & C orange Nos.5、10和11；D & C red No.21、22、27和28；硫化鋅。
為了檢測熒光標識劑，檢測光源形成和配置成可以發射熒光標識劑吸收帶內的光，而檢測器作成和配置成可以檢測由熒光標識劑發射的光。例如，該裝置可以是熒光計。在一些實施例中，用波長為λ1的光照射熒光標識劑，該波長位于熒光標識劑的激發波帶內，而在熒光標識劑發射波帶的波長λ2處，測量得到的熒光信號。在這些實施例中，當滿足以下條件時，可以肯定地進行識別其中，Ft是熒光信號的閾值。技術人員可以提出其它的檢測算法，而不超出本發明的范圍。
如果激發波帶和發射波帶中的一個或者兩個波帶在光學標識劑涂在皮膚上或者滲透到皮膚中而發生飄移時，則需要調節波λ1和λ2，使其對應于飄移的波帶。可以利用飄移的波長提供關于底襯特性的信息(例如是皮膚底襯或者非皮膚底襯)。
如上所述，可以通過電檢測裝置檢測膚面物質或者膚面物質中的標識劑。例如，膚面物質或者標識劑具有高于皮膚最大導電性的導電性(最好高2倍)。實用膚面物質或者標識劑的例子是導電涂劑和凝膠，例如ALOE-STATCONDUCTIVE SKIN LOTION(Walter G LeggeCompany Inc)，LECTRON 2 CONDUCTIVITY GEL和ELECTRO-MISTELECTROLYTE SPRAY(Pharmaceutical Inovation)，3M CONDUCTIVEELECTRODE GEL(3M Surgical Products Division)。一些導電配劑可以滲透到皮膚中，為了檢測導電膚面物質或者標識劑，可以將能夠檢測標識劑電特征的檢測性裝在光治療裝置上。例如檢測器可以是接觸歐姆計。
如上所述，還可以用聲檢測器檢測膚面物質或者該膚面物質中的標識劑。例如，膚面物質和/或者標識劑可以設計為在預定的聲頻具有聲傳輸共振，使得在皮膚表面上涂上膚面物質和/或者標識劑可以改變(例如緩沖)膚面物質和/或者標識劑的共振。在這些實施例中，光治療裝置可以配置聲源(例如壓電晶體)和檢測器，使得在聲信號超過預定極限值時，可以識別由膚面物質和/或者標識劑覆蓋的區域。例如，檢測器可以指示以下中的兩個是真實的1)在共振頻率有信號(薄膜存在)；2)信號受到阻尼(即膚面物質和/或者標識劑涂在細胞組織上)。
如上面說明的，可以用磁檢測器檢測膚面物質或者在該膚面物質中的標識劑。例如，該膚面物質和/或者標識劑可以包含某些具有靜態或者感應的磁敏感性化合物。例如，磁性微粒、順磁性體(FeO)和鐵磁體(CrO2，磁鐵石)。這種化合物可以涂一層聚合物(聚苯乙烯)，例如顆粒的粒度在3-10微米之間(例如可以從Spherotech，Inc.公司買到這種磁性材料)，或者顆度達到1微米(例如可以從Polysciences，Inc公司買到這種磁性材料)。為了盡量降低在光治療光源工作波帶中磁顆粒的光吸收，這些顆粒物可以涂上高反射的金屬例如金、銀、銅、鋁，或者涂上多層電介質涂層(Colored MagneticPartiles)。
按照本發明另一方面，最好在膚面物質中包括添加劑。這些添加劑可以提供各種各樣的作用。下面列出可能的美容添加劑的例示性目錄礦物油、凡士林、癸/辛三甘油醛、膽甾醇、羊毛酯、二甲聚硅氧烷/cyclomethicone、杏仁油、西蒙得木油、鄂梨油、芝麻油、葵花子油、椰子油、葡萄子油、甘油(丙三醇)、丙二醇、山梨醇、透明質酸、卵磷酯、脲、乳酸、吡咯烷酮羧酸(NA-PCA)、磷脂、骨膠原、彈性蛋白、精神酰胺、維生素A，B，C，D，E，K、維生素A醇、氫氧化鉀或者巰基醋酸。
一些添加劑可以用一個或多個治療光波長增強相互作用。在裝置和添加劑的協同作用中，包括三個例示性的機構。第一，裝置在皮膚上產生可控的溫度升高分布曲線，使得有利于添加劑滲透皮膚，而且可以在目標區域，活性化合物達到較高濃度。第二，在目標部位的溫和的體溫升高可以增加活性配劑的功效，因而增強要求的效果。第三，可以利用裝置的光發射用光化學方法激發添加物。
圖4示出在體外狀態下觀察到的包含維生素A醇的制劑由光增強的貫穿皮膚的能力，在此試驗中采用了波長為800-2000nm和光流為0.5W/cm2的光。在溶液中維生素A醇和活性配劑的相對濃度在曝光光30分鐘后，用紫外吸收法測定。如圖26所示，在曝光時維生素A醇的濃度達到最大。
B.裝置的速度本發明的另一方面是用于檢測光治療裝置掃描速度的運動檢測器。例如，可以采用光的、電的或者磁的標識劑來檢測運動速度和/或者測定掃描速度。
圖27是示意圖，示出系統2700的一個例子，該系統用膚面物質或者加在膚面物質中的標識劑2710來測量光治療裝置在細胞組織27150上的運動速度。
該系統2700配置在光治療裝置的頭上，使得當頭在病人細胞組織27150上運動時，可以檢測運動速度S。該系統2700包括涂抹器2720和檢測系統2750，前者用于涂抹包括膚面物質和/或者標識劑的涂層2725，后者用于檢測該層2725產生的信號。如下面說明的，該信號可以是光信號、電信號或者磁信號。
檢測系統2750包括檢測器2750和適當的電子裝置，以便檢測由涂層2725產生的或者響應該涂層產生的信號，并確定裝置頭在細胞組織27150上的運動速度S。例如，可以用計算的速度控制光源的能量密度、波長或者脈沖寬度，控制消耗性物質的涂抹，或者用于顯示速度S，或者用于任何其它的目的。在美國專利申請10/154756中已經進一步說明測量的運動速度S的用途，該專利上面已說明作為參考已包含在本文中。
涂抹器2720配置成可以在細胞組織27150上涂布涂層2725。涂抹器2720可以是任何周知的能夠將一層材料涂在細胞組織上的涂抹器。在一些實施例中，涂抹器可以涂上一層均勻厚度的涂層。
膚面物質和標識劑可以是任何一種能夠產生適當信號或者響應適當信號(例如光信號、電信號或者磁信號)的合適材料。在一些實施例中，這種材料具有足夠低的粘度和足夠高的粘度。前者使得可以用涂抹器2720涂抹材料，后者使得材料可以在涂抹以后保持在細胞組織上。這種材料最好容易用水和/或者用肥皂水洗去。膚面物質和/或者標識器其折射率最好與細胞組織27150相匹配。從而改進光(即上面圖1A中光源125發出的光)從光源到細胞組織27150和進入該細胞組織的光耦合。
在一些實施例中，膚面物質和/或者標識劑是熒光材料。適合的熒光材料例子包括上述供消耗性物質用的熒光物質。熒光物質的吸收帶最好與光源125發射的光波長不重疊，從而可以防止干擾。
用涂抹器2720涂上涂層2725；然而在本發明的一些實施例中，可以用手涂上熒光膚面物質和/或者標識器，形成涂層2725；在一些實施例中，可以省去涂抹器2720，在一些實施例中，可以選擇膚面用熒光物質和/或者標識劑，使得在涂上膚面用熒光物質和/或者標識劑(例如用手或者任何其它適合機構)后，保持預定時間(例如1-5分鐘)，隨后除去膚面用熒光用物質和/或者標識劑，因為一些膚面用熒光物質和/或者標識劑已滲透皮膚，而且仍然能夠檢測到。
在一些實施例中，光投射器2730將波長位于熒光物質吸收帶中的許多脈沖光投射到涂層2725上，使熒光物質產生熒光(即發射熒光)。光投射器2730可以是任何LED、激光、燈，或者任何其它已知的能夠使涂層2725產生熒光的光源。在一些實施例中，該脈沖光的強度是均勻的，所以可以產生均勻強度的熒光，和/或者可在均勻時間間隔內產生螢火脈沖。或者，該光源可以具有任何選定的信號，使得該信號具有已知強度(例如該信號可以是已知振幅的諧振信號)。光投射器2730由光源構成，包括光源和聚光光學系統、光束控制光學系統，或者任何其它合適的光學部件。
在膚面物質和/或者標識劑是熒光標識劑的實施例中，檢測器2740配置成可以接收熒光。光由光投射器2730投射到涂層2725之后，該熒光涂層2725將發射熒光，檢測器2740可以是任何對這種熒光敏感的檢測器。檢測器2740最好是低電子噪聲的檢測器。
在一些實施例中，檢測器2740離光投射器2730的距離L是已知的。檢測器2740可以用單一的光敏部件測量光強，從而確定熒光的峰值強度，或者該檢測器具有光敏部件陣列，從而確定熒光峰值強度的位置。在一些實施例中，可以在檢測器2740的前面放置帶通濾波器2742，濾除任何外來光(即除熒光層2725發射的熒光以外的任何光)。
檢測系統2750連接于檢測器2740，用于計算運動速度S。可以用任何已知方法計算運動速度S。在一些實施例中，光投射器2730將脈沖投射到涂層2725上，該光脈沖在時間上均勻間隔開，檢測器2750測定由檢測器2740測定的熒光強度峰值之間的時間間隔。然后計算距離L和強度峰之間的時間間隔之比，由此確定運動速度S。或者光投射器2730投射已知強度的脈沖光，檢測系統2750測量由檢測器2740檢測的峰強度。如果光投射器2730產生強度已知的光脈沖，而且熒光層2725發射強度和衰變速度已知的熒光，則可以計算投射器2730產生的光脈沖和檢測器2740檢測到光的時間之間的時間間隔。因為在光投射器2730和檢測器2740之間的距離L是已知的，所以通過計算距離L和時間間隔之比便可以計算速度。
在另一實施例中，檢測器2740與光投射器2730的距離L不一定是已知的。但涂抹器用已知的圖案涂抹熒光標識劑的帶，該已知圖案具有已知的間隔。因此，可以用該已知圖案來調制由投射器2730投射到該圖案上的光，這樣可以計算速度。例如，該已知圖案可以由涂在間隔周期為Δ的周期性平行線條上的熒光分子或者顆粒形成。當機頭移過皮膚時，反射信號受到調制，調制周期為P＝Δ/S，所以可以計算速度S＝Δ/P。
在系統2700的其它實施例中，涂層2725是吸收投射器2730光的膚面物質和/或者標識劑。在這些實施例中，投射器2730提供波長位于吸收層2725吸收帶中的光。和上述熒光層系統類似，投射器2730可以是提供周期性脈沖光和諧振脈沖的投射器；然而在本實施例中，檢測器2750可以測量光的反射部分或者可以測量由涂層光吸收產生的熱量(例如檢測器可以是紅外檢測器、熱電耦檢測器或者熱敏電阻)。和上述熒光膚面物質系統和/或者標識劑系統類似，可以通過測量脈沖之間的時間或者利用已知的標識劑圖案來測定速度。
除光膚面物質和/或者標識劑外，還可以用電膚面物質和/或者標識劑來測量光治療裝置的速度。例如，可以用霍爾傳感器作運動傳感器來檢測流過膚面物質和/或者標識劑的電流產生的磁場。在霍爾傳感器中的電流和電壓正比于流過膚面物質的電流和運動速度S。或者，可以將膜層上的導電圖案形成為周期性的導電線(短線條)。用電傳感器(例如歐姆計)檢測速度S，該速度是導電圖案間隙周期與歐姆計上信號調制周期之比。
或者，可以用磁膚面物質和/或者標識劑來測量治療裝置的速度。膚面物質在磁場中的運動表現為電動勢，可以用簡單的電壓傳感器檢測。可以膜層上形成磁性圖案，例如該圖案包括周期性的磁性線(短線條)。在這種實施例中，電壓傳感器中的電動勢受到調制，其調制周期反比于運動速度S。
C.目測觀察已治療區域圖28示意示出本發明的另一方面，目的在于可以目視已經治療的區域。因為用治療裝置2800進行治療通常不能使皮膚發生任何可以看見的變化，所以涂上膚面物質和/或者標識劑2810，便可以使已經治療的區域變成可以看見。
在一些實施例中，用連接于光治療裝置2804的涂抹器涂上膚面物質2810和/或者標識劑，這些物質和標識劑具有能使光治療裝置操作者看得見的光學特性。當裝置在細胞組織區域2805移動時，該涂抹器2820將物質2810涂在細胞組織2805上，但是在細胞組織區域2805受到光治療裝置2804光源2830照射之前涂上。例如，膚面物質和/或者標識劑2810由一層配劑、凝膠和粘結的石蠟構成，或者可以采用上面圖25A和25B說明的染料。
或者，可以用手或者其它合適的裝置涂上膚面物質和/或者標識劑，然后用光治療裝置除去該膚面物質和/或者標識劑，使得在光治療裝置越過細胞組織時，操作者可以用眼睛分辨出已治療的區域。在一些實施例中，該膚面物質和/或者標識劑具有在治療(即在曝露于光治療裝置的光以后)之后可以變化的一個或多個光學特性。例如，膚面物質和/或者標識劑在受治療光照射之前是看不見的，而在治療之后可以看見，或者膚面物質和/或者標識劑在治療之前是能夠看見的，而在治療之后看不見(例如膚面物質和/或者標識劑可以由光子或者熱脫色)。例如，可以從聚甲炔染料、香豆素或者xanthene族染料中選擇合適的染料。
應當看出，雖然在本申請中已經說明用于光治療裝置的本發明一些方面，但是本發明的一些方面還可以用于采用消耗性物質的其它類型的裝置。另外還應當認識到，雖然消耗性物質已經說明為通過與光治療裝置形成一體的或者固定于該治療裝置的可替換容器進行配送，但是消耗性物質可以裝在不與光治療裝置形成一體的或者不連接于該治療裝置的容器。在這些實施例中，容器中的物質可以直接涂在細胞組織上，而不用通過光治療裝置。
D.關機機構在另一方面，本發明提供一種系統，該系統具有輻射源、檢測器和處理器，該系統用于測量光治療裝置在細胞組織區域上的運動速度，在這種系統中，光治療裝置具有能夠進行治療的電磁輻射源，細胞組織區域上涂有物質。可以應用連接于光治療裝置的涂抹器，在輻射源照射該細胞組織之前將物質涂在該細胞組織上。該物質包括標識劑。標識劑的非限定性例子包括熒光標識劑、吸收標識劑、電標識劑、光標識劑和磁標識劑。輻射源配置在光治療裝置上，以便照射細胞組織區域和所涂的物質。檢測器連接于光治療裝置，該檢測器作成和配置成可以檢測該物質。處理器根據檢測器的信號計算光治療裝置的運動速度。輻射源還連接于光治療裝置，照射許多細胞組織部位，當裝置在細胞組織區域上移動時，涂上該物質。檢測器還在離輻射源預定距離的位置連接于光治療裝置，并配置成可以檢測在上述照射后受照射部位上物質的響應。處理器還連接于檢測器，以便將檢測的響應值與預定值相比較，從而確定上述光處理裝置的運動速度。
該系統包括比較器，用于將計算的運動速度與預定的最大速度值相比較，從而確定計算速度超過預定最大速度形成的閾值的時間。優選的最大速度在100-500mm/s范圍內。還可以用比較器來比較計算的運動速度和最小速度值，從而確定計算速度下降到低于預定最小速度閾值的時間。優選的最小速度在10-100mm/s范圍內。該系統還包括響應控制信號的關機開關，從而在速度低于該閾值時，停止光治療，由此可以防止使用人受到傷害。例如，控制信號可以根據光治療裝置的速度啟動處理器，由此可以根據光治療裝置的速度控制電磁輻射源。關機開關包括快門和/或者警鈴，前者可以擋住光輻射后者提醒使用人。
技術人員應當看出或者只用常規試驗便可以證實基于上述實施例的本發明的其它特征和優點。因此本發明不限于已經特別示出和說明的實施例，只要在由權利要求書說明的范圍內。在本文中所列的刊物和文獻整個作為參考文獻包含在本文中。
權利要求
1.一種容器，包括其中形成至少一個隔室的容器外殼；裝在該隔室中的物質，該外殼和隔室連接于光治療裝置，從而可以在該物質和該裝置之間進行熱傳導；連接于該隔室的標示件。
2.如權利要求1所述的容器，其特征在于，該物質是可重復使用的物質。
3.如權利要求1或2所述的容器，其特征在于，該物質是相變材料。
4.如權利要求3所述的容器，其特征在于，該相變材料是從一組物質中選出的，該組物質包括液態四氟化碳、液態二氧化碳、冰、冷凍的涂劑、冷凍的奶油和冷凍的凝膠。
5.如權利要求3或4所述的容器，其特征在于，該相變材料發生從液相相變到氣相的相變。
6.如權利要求3或4所述的容器，其特征在于，該相變材料發生從固態相變到液態的相變。
7.如權利要求1、3、4、5或6所述的容器，其特征在于，該物質是消耗性物質。
8.如權利要求7所述的容器，其特征在于，可以從一組物質中選出消耗性物質，這組物質包括膚面物質、冷卻劑、過冷液體、加壓氣體和相變材料。
9.如權利要求1或者3-8所述的容器，其特征在于，該外殼和隔室連接于光治療裝置，從而形成光治療期間釋放物質的流路。
10.如上述權利要求任一項所述的容器，其特征在于，該物質還包括標識劑。
11.如權利要求10所述的容器，其特征在于，該標識劑是從一組標識劑中選出的，該組標識劑包括吸收標識劑、光活性標識劑、光標識標、熒光標識劑、電標識劑和磁標識劑。
12.如權利要求10所述的容器，其特征在于，該標識劑顯示物質的一個方面。
13.如權利要求10所述的容器，其特征在于，該標識劑是從一組標識劑選出的，該組標識劑包括染料、金屬、離子、帶色的顆粒物、光敏染料、光敏材料、碳粒子、導電的皮膚涂劑、電解質噴霧、導電電極凝膠和氧化物。
14.如上述權利要求任一項所述的容器，其特征在于，該隔室流體連接于光治療裝置頭、散熱部件、目標區域或者待治療細胞組織中的至少一個。
15.如上述權利要求任一項所述的容器，其特征在于，該至少一個隔室還包括第一隔室和第二隔室，第一隔室適合于連接于細胞組織，而第二隔室適合于連接于光治療裝置中的散熱部件。
16.如權利要求15所述的容器，其特征在于，第一隔室包括膚面物質。
17.如權利要求16所述的容器，其特征在于，該膚面物質包括涂劑、奶油、石蠟、薄膜、水、乙醇、油、凝膠、粉末、氣溶膠和顆粒物中的至少一個。
18.如權利要求16或17所述的容器，其特征在于，該膚面物質是一種可以達到以下至少一種作用的物質潤濕皮膚、防止紫外線、軟化皮膚、改進皮膚肌理、改進皮膚色調、降低或者預防蜂組織炎、降低和/或者預防粉刺、減少皺紋和/或者預防皺紋、縮小傷疤、減小或者預防血管病變、減小毛孔大小、減小分泌物中油、提高皮膚彈性、減小汗液分泌、減小和/或者改進氣味、減小或者除去汗毛以及刺激頭發的生長。
19.如權利要求15所述的容器，其特征在于，第二隔室包括冷卻劑。
20.如權利要求19所述的容器，其特征在于，該冷卻劑是以下物質中的一種液體四氟乙烷(R-134a)、液體二氧化碳、冰、冷凍涂劑、冷凍凝膠、結晶水合物(45％Cacl·6H2O，55％CaBr·6H2O，KF·4H2O)、有機物如HO(C2H4O)8C2H4OH(PE Glycol)、辛酸、十六烷以及石蠟5913。
21.如上述權利要求任一項所述的容器，其特征在于，該標示件是從一組標示件選出的，該組標示件包括機械標示件、光標示件、磁標示件、電標示件以及壓電標示件。
22.如上述權利要求任一項所述的容器，其特征在于，該標示件標示容器的一個方面。
23.如上述權利要求任一項所述的容器，其特征在于，該標示件標示件質的一個方面。
24.如上述權利要求任一項所述的容器，其特征在于，該標示件連接于檢測器，該檢測器作成和配置成能夠檢測物質的參數。
25.如權利要求24所述的容器，其特征在于，該檢測器是從一組檢測器中選出的，該組檢測器包括機械檢測器、光檢測器、磁檢測器、電子檢測器和壓電檢測器。
26.如上述權利要求任一項所述的容器，其特征在于，該容器還連接于光治療裝置，使得該容器可以由用戶替換。
27.一種操作如權利要求26所述光治療裝置的方法，包括以下步驟將輔助物質的容器連接于光治療裝置，該容器具有至少一個與其相關的標示件，從而可以監測該物質；鑒定該標示件；如果鑒定是合格的，啟動光治療裝置的操作。
28.一種測量光治療裝置在細胞組織區域上移動速度的系統，該光治療裝置具有電磁輻射源，從而可以達到光治療，細胞組織上涂有物質，該系統包括輻射源，配置在光治療裝置上，用于照射該細胞組織區域和所涂的物質；與光治療裝置相關的檢測器，該檢測器作成和配置成可以監測該物質；處理器，該處理器根據檢測器輸出信號計算光治療裝置的運動速度。
29.一種從發光裝置中取出熱量的冷卻系統，包括與冷卻流體形成熱接觸的熱交換器，該流體從發光裝置中除去熱量；與所述熱交換器形成熱接觸的相變介質，所述相變介質吸收熱交換器中的熱量，使其發生相變，由此除去熱交換器中的熱量。
30.一種連接于光美容裝置的冷卻圓筒，包括存儲所述相變介質的外殼，所述外殼適合于連接所述裝置中的散熱器，從而在所述相變介質和所述散熱器之間形成熱接觸。
31.如權利要求30所述的冷卻圓筒，其特征在于，還包括在所述外殼中形成的一個或多個通道，該通道流過所述相變介質由于吸收所述散熱器中的熱量而發生相變時所產生的流體。
32.一種與標識劑聯用的治療裝置，包括用于在細胞組織區域上實施光治療的輻射源；檢測器組件，用于檢測標識劑和根據標識劑的檢測選擇性啟動輻射光源。
33.一種吸收除去光治療裝置機頭中熱量的冷卻系統，包括與機頭中受熱元件形成熱接觸的散熱器，用于吸收受熱元件中的熱量；存儲相變介質的圓筒，所述圓筒適合連接于散熱器，從而在所述相變介質和散熱器之間形成熱接觸，所述相變介質吸收散熱器中的熱量，從而發生從固態相變到液態的相變，由此除去散熱器中的熱量；其中，所述圓筒包括一個或多個除去所述相變時產生液體的通道。
34.一種從發光裝置中除去熱量的冷卻系統，包括循環冷卻流體，該流體與所述發光裝置中的受熱元件形成熱接觸，從而可以除去受熱元件中的熱量；包含預定量相變介質的圓筒，所述圓筒具有出口和入口，并適合于可拆卸地和可替換地配置在所述流體的流路中，從而使攜帶受熱元件中熱量的所述流體通過所述入口流入，以便在所述流體和所述相變材料之間形成熱接觸。
35.一種操作光治療裝置的方法，包括以下步驟將膚面物質涂在細胞組織上；檢測與該膚面物質相關的參數；根據檢測的物質參數值，啟動光治療裝置的操作。
全文摘要
公開一種用于光治療的方法和系統，在這種方法和系統中，應用可替換的容器，該容器包括一種或多種輔助(消耗性的或者可以重復使用的)物質。該輔助物質可以是例如膚面物質或者冷卻劑。公開的系統可利用膚面物質來檢測光治療裝置與細胞組織的接觸，檢測光治療裝置在皮膚上的檢測速度，檢測已由光治療裝置治療的細胞組織區域，和/或者提供對細胞組織的其它有利作用，例如改進皮膚的色調和肌理、軟化皮膚等。也公開了安全系統，該系統可以確保適當的消耗性物質和/或者容器連接于光治療設備和/或者指向正確的目標。另外，公開冷卻系統和方法，該系統和方法可以利用相變材料除去發光裝置中的熱量。
文檔編號A61B18/00GK1708261SQ200380102033
公開日2005年12月14日 申請日期2003年10月23日 優先權日2002年10月23日
發明者G·B·阿爾特舒勒, I·亞羅斯拉夫斯基, J·伯克三世, A·V·埃羅菲夫, H·H·曾茲, R·R·羅佩斯, C·加爾 申請人:帕洛瑪醫療技術公司