WO2000076415A1 - Method and device for selecting the wavelength for a laser treatment - Google Patents

Method and device for selecting the wavelength for a laser treatment Download PDF

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WO2000076415A1
WO2000076415A1 PCT/EP2000/005375 EP0005375W WO0076415A1 WO 2000076415 A1 WO2000076415 A1 WO 2000076415A1 EP 0005375 W EP0005375 W EP 0005375W WO 0076415 A1 WO0076415 A1 WO 0076415A1
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WO
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wavelength
laser
laser radiation
radiation
intensity values
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PCT/EP2000/005375
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French (fr)
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Antje Katzer
Andreas Thoss
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Asclepion-Meditec Ag
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Publication date
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    • A61B2018/00452—Skin
    • A61B2018/00458—Deeper parts of the skin, e.g. treatment of vascular disorders or port wine stains

Definitions

  • the wavelength has a decisive influence on the depth at which the laser energy is absorbed under the irradiated skin surface.
  • laser radiation with a wavelength of 488 nm is predominantly absorbed in the epidermis, while the energy of the laser radiation is absorbed by increasingly deeper layers.
  • laser radiation sources which are capable of emitting a wavelength which can be arbitrarily selected, for example, from the wavelength range 430 nm to 700 nm. Rather, laser radiation sources have to be used, such as argon lasers with the wavelength 488/51 4.5 nm, cw-dye lasers with wavelengths between 570 and 630 nm or the already mentioned Nd: YAG laser.
  • the success of a therapy can also be influenced by introducing an additional chromophore into the skin which can be excited by certain wavelengths and thus increase the effect of the radiation.
  • an additional chromophore into the skin which can be excited by certain wavelengths and thus increase the effect of the radiation.
  • the multitude of different chromophores and excitation mechanisms sets however the availability of many different wavelengths in order to make this effect fully usable.
  • the optimum wavelength ⁇ is the wavelength for which the quotient Q ( ⁇ ) has a minimum.
  • the complexity which is caused by the multitude of possible dermatological indications and also by different skin types, often leads to the fact that the optimal wavelength ⁇ ⁇ is different from the wavelength for which Q ( ⁇ ) has a minimum.
  • a reference database is used to determine the optimal wavelength ⁇ ⁇ .
  • Each reference data set R ( ⁇ ) is assigned an optimal wavelength ⁇ ⁇ for the treatment of the corresponding indication.
  • the reference database can also contain information about suitable laser parameters such as power, exposure time and spot size that have led to successful laser therapy.
  • the set of quotients Q ( ⁇ ) is compared with the reference data sets R ( ⁇ ).
  • a preferred data set R ⁇ ( ⁇ ) is selected from the reference data sets R ( ⁇ ), in which the values correspond most closely to the determined set of quotients Q ( ⁇ ).
  • the wavelength ⁇ ⁇ assigned to this data set R ( ⁇ ) is proposed as the treatment wavelength.
  • the agreement of the values when comparing the reference data sets R ( ⁇ ) with the quotients Q ( ⁇ ) is carried out using conventional mathematical methods, for example the method of least squares of errors.
  • the user can already be provided with configurations supplied by the device manufacturer for the individual applications, which has the major advantage that a cosmetician performing the work no longer has to have the subjective experience that is required to select the suitable wavelength ⁇ ⁇ for The intended treatment is required, but largely relies on that already provided by the device manufacturer assignment of the supplied reference data records RR and leave a selection made internally on this basis
  • the absorption or emission properties of a chromophore additionally introduced into the skin can also be included in the determination of the preferred data set R ( ⁇ )
  • the intensity values I R ( ⁇ ) are so low that no irreversible tissue changes are caused by the laser radiation. This ensures that it is not already during the execution of the method according to the invention or during the setting of a wavelength ⁇ ⁇ that is optimal for the treatment, the skin area is subjected to permanent influences by the laser radiation
  • the determination of the intensity values I ( ⁇ ) for wavelength changes takes place in steps of 1 nm to 50 nm, preferably in steps of 1 nm to 10 nm. This is the prerequisite for a sufficiently precise selection a suitable wavelength ⁇ ⁇
  • the object of the invention is further achieved by an arrangement for the cosmetic and / or medical treatment of skin areas with the aid of laser radiation, in which a device is provided for evaluating the intensity of the laser radiation reflected from the skin area
  • means are provided for manual and / or independent selection of the wavelength ⁇ ⁇ on the basis of the comparison of the quotients Q ( ⁇ ) with reference data sets R ( ⁇ ), which are assigned to different laser treatments and are available stored in the device.
  • the laser unit has at least one laser radiation source, at least one frequency-converting module and a control circuit for specifying the selected wavelength ⁇ ⁇ from the wavelength range ⁇ , ... ⁇ n .
  • control circuit is equipped with an option for continuous, continuous change in the wavelength over the entire wavelength range ⁇ ... ⁇ , and the evaluation unit for determining the quotients Q ( ⁇ ) is advantageously designed such that after each wavelength change by 1 0 nm the current intensity value I R ( ⁇ ) output by the detector is used to determine the assigned quotients Q ( ⁇ ).
  • OPO optical parametric oscillator
  • the laser radiation source is connected to an acousto-optic switch and is controlled via this so that the radiation is emitted with pulse trains in the range from 0.1 ms to 1 00 ms for pulse lengths of less than 300 ns
  • Laser unit continues to be designed to generate repetition rates> 1 000 Hz and to deliver pulsed laser radiation with a power of 3 watts to 5 watts. This means that configuration options are available with regard to exposure time and laser power that meet the intended treatment purposes
  • a reference reflector can be swiveled into the laser beam path instead of the area of skin to be treated, on the basis of which the intensity values I ( ⁇ ) are normalized and If necessary, correction factors for the evaluation unit can be obtained from the results. In this way, changes in device technology, which may occur due to wear or aging processes, can be compensated for
  • the reference reflector should preferably have a reflective layer made of an AlO ceramic, since there are no essential absorption lines in the spectral range of the laser unit, such a reflector is resistant to low-intensity laser radiation and also fulfills the prerequisite in a simple manner to be able to clean contaminants and methods from the laboratory
  • the frequency-converting element is followed by a beam splitter on the radiation side, which reflects a relatively small proportion of the laser radiation onto an additional receiving device, while the predominant part transmits and strikes the skin area.
  • the receiving device is connected to the evaluation unit and can thus do so be used to measure the intensity values l fl ( ⁇ ) simultaneously to determine the intensity values I ( ⁇ ).
  • this receiver can be used to monitor the intensity of the radiation during the treatment. For safety reasons (redundancy), the receiver can include several independent detectors Brief description of the drawing
  • a laser 2 preferably an Nd YAG laser, is provided in the laser unit 1, which emits the laser with the fundamental wave 1 064 nm.
  • the laser 2 is connected in the usual way to a laser control 3 which provides the laser 2 with a continuous Light source (cw-lamp or cw-laser diode) excites
  • the laser 2 is controlled by an existing in the control 3 acousto-optic switch, which is operated so that the repetition rate of the radiation is 10 kHz
  • a dielectric mirror 4 is provided in the laser radiation emanating from the laser 2, through which the radiation of the fundamental wave 1 064 nm of the laser 2 is divided.
  • the first part is directed into a crystal 5 (preferably KTP) and doubled there (second harmony generation SHG) This produces radiation with a wavelength of 532 nm.
  • This radiation is focused together with the second part of the fundamental wave in a second crystal 6 (preferably BBO), where it is converted into radiation with a wavelength of 355 nm (third harmony generation THG) because of the acousto-optical good switching the laser radiation is emitted in a pulsed manner.
  • Its intensity is sufficient for the conversion process in the crystals and pulse trains can be generated in the intended range from 0.1 ms to 100 ms
  • This laser radiation is transmitted to a frequency-converting element 7.
  • a so-called optical parametric oscillator can be used as the frequency-converting element 7, in which the pump radiation with the wavelength 355 nm in monochromatic laser radiation with a non-linear process in a suitable crystal (e.g. BBO beta barium borate) Wavelength in the range from 430 nm to 700 nm is converted.
  • the frequency-converting element 7 can be designed as an oscillator-amplifier arrangement
  • the laser radiation of the wavelength 355 nm is available with 5 watt laser power, then with an efficiency of about 10% of the frequency-converting element 7, the laser power for wavelengths between 430 nm and 700 nm is up to 0.5 watts
  • the arrangement also has a detector 8, which receives the laser radiation 1 0 reflected from the skin area 9, the skin area 9 corresponds to the tissue section with the lesion to be treated.
  • the evaluation unit 1 1 is provided with a display which is equipped with input means 1 2 with which, among other things, intensity values I o ( ⁇ ) for the radiation emitted by the frequency-converting element 7 can be specified.
  • the evaluation unit 1 1 is via a signal path 1 3 connected to the laser control 3 and a control circuit 14.
  • the evaluation unit 11 has a data memory in which reference data sets R ( ⁇ ) are stored
  • the detector 8 receives the laser radiation 1 0 reflected in each case from the area of skin to be treated and converts it into intensity values I R ( ⁇ ), which are dependent on the absorption behavior of the area of skin 9 and on the wavelength
  • the control unit 1 1 has a readout function, which makes it possible to change the wave length after each change in wavelength by 1 0 nm of the laser radiation gen ⁇ assign an intensity value I R ( ⁇ ) and temporarily store this assignment.
  • the quotients Q ( ⁇ ) are then formed from I R ( ⁇ ): I ( ⁇ ) etc.
  • an intended treatment method for example “elimination of spider veins”, is preset manually by input 1 2 and thereby reference data records R ( ⁇ ) from the data memory are activated and made available in the evaluation unit, which are assigned to this treatment
  • Evaluation unit 1 1 compares the set of quotients Q ( ⁇ ) and the reference data sets R ( ⁇ ), thereby selecting the data set R ( ⁇ ) with which the set of quotients Q ( ⁇ ) has the greatest match
  • Wavelength ⁇ ⁇ assigned to R ⁇ ( ⁇ ) is proposed as the treatment wavelength.
  • the laser unit 1 between the frequency-converting element 7 and the skin area 9 is equipped with a beam splitter (not shown in the drawing), in which a relatively small proportion of the laser radiation onto a (also not shown) strikes the skin area 9 )
  • Receiving device is reflected, while the predominant portion transmits and reaches the skin 9.
  • the receiving device serves to measure the intensity values I o ( ⁇ ) simultaneously to determine the intensity values I R ( ⁇ ) and / or to monitor them during the treatment.

Abstract

The invention relates to a method and to a device for selecting the wavelength μx that is optimal for a cosmetic or medical laser treatment from among an available wavelength range μi (i = 1...n) prior to the start of said treatment. Laser beams with intensity values of I0(μi) with i = 1...n and with modified wavelengths μi (i = 1...n) are aimed at the part of the skin to be treated. The intensity values IR(μi) are determined for the reflected laser radiation and are allocated to the wavelengths μi (i = 1...n). The intensity values IR(μi) are compared with the intensity values I0(μi) and the selection of the wavelength μx is based on the result of said comparison. The inventive device is provided with a means for continuously modifying the wavelength of μ1 to μn, for evaluating the intensity of the reflected laser radiation and for selecting the wavelength μx that is optimal for a particular treatment.

Description

Titel title
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR AUSWAHL DER WELLENLÄNGE FÜR EINE LASERBEHANDLUNGMETHOD AND DEVICE FOR SELECTING THE WAVELENGTH FOR A LASER TREATMENT
Gebiet der Erfindung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zur Auswahl der für eine kosmetische oder medizinische Laserbehandlung von Hautpartien optimalen Wellenlange λχ aus einem verfugbaren Wellenlangenbereich λ (i = 1 n) vor Beginn dieser BehandlungFIELD OF THE INVENTION The invention relates to a method and an arrangement for selecting the optimal wavelength λ χ for a cosmetic or medical laser treatment of skin areas from an available wavelength range λ (i = 1 n) before the start of this treatment
Stand der TechnikState of the art
Für Zwecke dermatologischer Behandlungen, insbesondere zur Beseitigung von Besenreisern, Feuermalen, Gefaßknoten und auch anderer vaskularer Lasionen, ist in jüngster Zeit eine Vielzahl von Verfahren und Geraten entwickelt worden, die über einen thermischen Prozeß, insbesondere durch den Effekt der selektiven Pho- tothermolyse, die Zielstruktur dauerhaft schadigen Diese Effekte treten ein, wenn Laserstrahlen geeigneter Intensität und Wellenlange für eine Zeitdauer bis zu einigen Millisekunden auf die Haut gerichtet werden Die dabei erzielbaren Hautveranderungen dienen zwar auch medizinischen, vorwiegend aber kosmetischen Anwen- düngen, die zu einer Verbesserung der Lebensqualität der Patienten fuhren sollenFor the purposes of dermatological treatments, in particular for the removal of spider veins, fire marks, vascular nodes and also other vascular lesions, a large number of methods and devices have recently been developed which are based on a thermal process, in particular by the effect of selective photothermolysis Target structure permanently damaged These effects occur when laser beams of suitable intensity and wavelength are directed onto the skin for a period of up to a few milliseconds. The skin changes that can be achieved also serve medical, but mainly cosmetic, applications that improve the quality of life of the patient should drive
Von außerordentlicher Bedeutung für den Erfolg solcher Laserbehandlungen ist die exakte, der beabsichtigten Behandlung angemessene Vorgabe der Apphkationspa- rameter durch den Anwender, wie Wellenlange der Strahlung, Spotgroße des auf die Haut gerichteten Laserstrahles, Laserleistung und Expositionszeit Damit sind einerseits die Hersteller vor die Aufgabe gestellt, Universalgerate zu entwickeln und auf den Markt zu bringen, bei denen sich für möglichst alle diesbezüglich denkba- ren Anwendungsfälle die geeigneten Applikationsparameter vorwählen lassen, andererseits aber setzt das auf der Seite des Anwenders, d.h. des Kosmetikers oder Arztes, entsprechende Erfahrungen voraus, für welche Behandlung welche Applikationsparameter vorzuwählen sind, damit der Gewünschte Erfolg schließlich eintritt und gleichzeitig das umliegende Gewebe geschont wird.Of particular importance for the success of such laser treatments is the exact specification of the application parameters by the user, such as the wavelength of the radiation, the spot size of the laser beam directed at the skin, laser power and exposure time, which are appropriate for the intended treatment. On the one hand, the manufacturers are faced with the task To develop and bring universal devices to the market, in which everyone can think of Having the appropriate application parameters selected for other applications, on the other hand, this requires experience on the part of the user, ie the beautician or doctor, for which treatment which application parameters are to be selected, so that the desired success finally occurs and at the same time the surrounding tissue is protected.
Unter den genannten Applikationsparametern hat die Wellenlänge einen entscheidenden Einfluß darauf, in welcher Tiefe unter der bestrahlten Hautoberfläche die Laserenergie absorbiert wird. Beispielsweise wird Laserstrahlung der Wellenlänge 488 nm überwiegend in der Epidermis absorbiert, während die Energie der Laserstrahlung zunehmend höherer Wellenlängen von zunehmend tieferen Schichten aufgenommen wird. Die von einen Nd:YAG-Laser ausgehende cw-Strahlung mit einer Wellenlänge von 1 064 nm beispielsweise dringt 6 bis 8 mm in die Haut ein, bevor die Energie absorbiert ist.Under the application parameters mentioned, the wavelength has a decisive influence on the depth at which the laser energy is absorbed under the irradiated skin surface. For example, laser radiation with a wavelength of 488 nm is predominantly absorbed in the epidermis, while the energy of the laser radiation is absorbed by increasingly deeper layers. The cw radiation from a Nd: YAG laser with a wavelength of 1,064 nm, for example, penetrates the skin 6 to 8 mm before the energy is absorbed.
Daraus folgt, daß es wünschenswert ist, für die unterschiedlichsten Symptome und Behandlungen Laserstrahlung aller geeigneten Wellenlängen verfügbar zu haben. Im Stand der Technik sind jedoch keine Laserstrahlungsquellen bekannt, die in der Lage sind, eine beispielsweise aus dem Wellenlängenbereich 430 nm bis 700 nm beliebig auswählbare Wellenlänge auszusenden. Vielmehr muß auf Laserstrahlungsquellen zurückgegriffen werden, wie Argonlaser mit der Wellenlänge 488/51 4,5 nm, cw-Dye-Laser mit Wellenlängen zwischen 570 und 630 nm oder auf den bereits genannten Nd:YAG-Laser.It follows that it is desirable to have laser radiation of all suitable wavelengths available for a wide variety of symptoms and treatments. In the prior art, however, no laser radiation sources are known which are capable of emitting a wavelength which can be arbitrarily selected, for example, from the wavelength range 430 nm to 700 nm. Rather, laser radiation sources have to be used, such as argon lasers with the wavelength 488/51 4.5 nm, cw-dye lasers with wavelengths between 570 and 630 nm or the already mentioned Nd: YAG laser.
Weitere Wellenlängen werden im Stand der Technik erschlossen, indem einem Nd:YAG-Laser, der die Grundstrahlung bei 1 064 nm emittiert, Kristalle zur Konvertierung dieser Strahlung in eine Wellenlänge von 532 nm nachgeordnet werden. Allerdings läßt sich so auch nur wieder eine spezielle Wellenlänge erschließen, die für bestimmte beabsichtigte kosmetische Behandlungen wiederum nicht optimal ist, woraus für den Anwender die Notwendigkeit der Anschaffung mehrerer Geräte mit jeweils gesonderten Wellenlängen oder Wellenlängenbereichen folgt, sofern nicht eine Spezialisierung auf einzelne Behandlungen vorgesehen ist.In the prior art, further wavelengths are developed by placing crystals behind an Nd: YAG laser that emits the basic radiation at 1,064 nm in order to convert this radiation into a wavelength of 532 nm. However, this also only allows a special wavelength to be developed, which in turn is not optimal for certain intended cosmetic treatments, which results in the need for the user to purchase several devices, each with separate wavelengths or wavelength ranges, unless specialization is provided for individual treatments .
Der Erfolg einer Therapie kann außerdem dadurch beeinflußt werden, daß ein zu- sätzliches Chromophor in die Haut eingebracht wird, das durch bestimmte Wellenlängen angeregt werden kann und so die Wirkung der Bestrahlung erhöht. Die Vielzahl unterschiedlicher Chromophore und Anregungsmechanismen allerdings setzt die Verfügbarkeit vieler verschiedener Wellenlängen voraus, um diesen Effekt umfassend nutzbar machen zu können.The success of a therapy can also be influenced by introducing an additional chromophore into the skin which can be excited by certain wavelengths and thus increase the effect of the radiation. The multitude of different chromophores and excitation mechanisms sets however the availability of many different wavelengths in order to make this effect fully usable.
Sind dann aber Geräte verfügbar, mit denen eine Vielzahl verschiedenartiger Be- handlungen möglich ist, so setzt das beim Anwender umfangreiche Kenntnisse im Hinblick auf die richtige Vorwahl der Applikationsparameter voraus. So muß bei jeder Behandlung in Abhängigkeit von den Absorptionsmaxima der betreffenden Gewebestruktur die geeignete Wellenlänge ausgewählt werden. Verfügt ein Kosmetiker nicht über die erforderliche Erfahrung, zahlt in der Regel der Kunde das Lehr- geld.However, if devices are then available with which a multitude of different types of treatment are possible, this requires extensive knowledge of the user with regard to the correct preselection of the application parameters. For each treatment, the appropriate wavelength must be selected depending on the absorption maxima of the tissue structure in question. If a beautician does not have the required experience, the customer usually pays the tuition.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Anordnung anzugeben, die geeignet sind, Laserstrahlung mit Wellenlängen innerhalb eines für kosmetische und/oder medizinische Behandlungen nutzbaren Wellenlängenbereiches λ (i = l ...n) möglichst lückenlos zur Verfügung zu stellen und die weiterhin auch eine Vorauswahl einer für eine vorgegeben Behandlung geeigneten Wellenlänge λχ ermöglichen.Proceeding from this, the object of the invention is to provide a method and an arrangement which are suitable for providing laser radiation with wavelengths within a wavelength range λ (i = l ... n) which can be used for cosmetic and / or medical treatments, and as completely as possible which also allow a preselection of a wavelength λ χ suitable for a given treatment.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren vorgesehen, bei dem Laserstrahlung mit innerhalb des Wellenlängenbereiches λ (i = 1 ...n) veränderten Wellenlängen λ, , λ , λ3 ... λn und den jeweiligen Wellenlängen zugeordneten Intensitätswerten Io(λ) auf die zu behandelnde Hautpartie gerichtet wird, dabei Intensitätswerte IR(λ) für die von der Hautpartie reflektierte Laserstrahlung ermittelt werden, jeder der Intensitätswerte IR(λ) mit dem zugeordneten Intensitätswert Io(λ) verglichen wird und das Ergebnis dieses Vergleiches der Auswahl der Wellenlänge λχ zugrunde gelegt wird.According to the invention, a method is provided in which laser radiation having wavelengths λ,, λ, λ 3 ... λ n changed within the wavelength range λ (i = 1 ... n) and intensity values I o (λ) assigned to the respective wavelengths is applied to the skin area to be treated is directed, thereby determining intensity values I R (λ) for the laser radiation reflected from the skin area, comparing each of the intensity values I R (λ) with the assigned intensity value I o (λ) and the result of this comparison of the selection of the Wavelength λ χ is used.
Damit wird erreicht, daß die Auswahl der Wellenlänge λχ in Abhängigkeit davon er- folgt, in welchem Maße die Laserstrahlung bzw. die mit der Laserstrahlung eingebrachte Energie von der zu behandelnden Hautpartie absorbiert wird.The result of this is that the selection of the wavelength λ χ takes place as a function of the extent to which the laser radiation or the energy introduced with the laser radiation is absorbed by the area of skin to be treated.
In einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung wird der Vergleich durch Bildung von Quotienten Q(λ) = IR(λ) : Io(λ) vorgenommen und dabei ein Satz Quoti- enten Q(λ) mit i = 1 ... n ermittelt. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, als optimale Wellenlänge λ die Wellenlänge zu definieren, für die der Quotient Q(λ) ein Minimum aufweist. Allerdings jedoch führt die Komplexität, die durch die Vielzahl von möglichen dermatologischen Indikationen wie auch durch unterschiedliche Hauttypen bedingt ist, häufig dazu, daß die optimale Wellenlänge λχ von der Wellenlänge verschieden ist, für die Q(λ) ein Minimum hat.In a preferred embodiment of the invention, the comparison is carried out by forming quotients Q (λ) = I R (λ): I o (λ) and a set of quotients Q (λ) with i = 1 ... n is determined . According to the invention, it can be provided that the optimum wavelength λ is the wavelength for which the quotient Q (λ) has a minimum. However, the complexity, which is caused by the multitude of possible dermatological indications and also by different skin types, often leads to the fact that the optimal wavelength λ χ is different from the wavelength for which Q (λ) has a minimum.
Deshalb wird in einer weiterführenden Ausgestaltung der Erfindung eine Referenzdatenbank zur Ermittlung der optimalen Wellenlänge λχ genutzt. Die Referenzda- tenbank beinhaltet Erfahrungswerte, die beispielsweise im Verlaufe von Studien im Zusammenhang mit kosmetischer oder medizinischer Laserbehandlung gewonnen worden sind und die in Referenzdatensätzen R (λ) mit j = l ...m gespeichert zur Verfügung gestellt werden. Jedem Referenzdatensatz R (λ) ist so eine optimale Wellenlänge λχ zur Behandlung der entsprechenden Indikation zugeordnet.Therefore, in a further embodiment of the invention, a reference database is used to determine the optimal wavelength λ χ . The reference database contains empirical values which have been obtained, for example, in the course of studies in connection with cosmetic or medical laser treatment and which are made available in reference data records R (λ) with j = l ... m. Each reference data set R (λ) is assigned an optimal wavelength λ χ for the treatment of the corresponding indication.
Die Referenzdatenbank kann neben der optimalen Wellenlänge λχ insbesondere auch Angaben über geeignete Laserparameter wie Leistung, Expositionszeit und Spotgröße, die zu einer erfolgreichen Lasertherapie geführt haben, enthalten. Erfindungsgemäß wird der Satz von Quotienten Q(λ) den Referenzdatensätzen R (λ) ver- gleichend gegenübergestellt. Im Ergebnis wird aus den Referenzdatensätzen R (λ) ein Vorzugsdatensatz Rχ(λ) ausgewählt, bei dem bezüglich der Werte die größte Übereinstimmung mit dem ermittelten Satz von Quotienten Q(λ) besteht. Die diesem Datensatz R (λ) zugeordnete Wellenlänge λχ wird als Behandlungswellenlänge vorgeschlagen. Die Übereinstimmung der Werte beim Vergleich der Referenzdaten- sätze R (λ) mit den Quotienten Q(λ) wird unter Anwendung üblicher mathematischer Methoden vorgenommen, beispielsweise der Methode der kleinsten Fehlerquadrate.In addition to the optimal wavelength λ χ, the reference database can also contain information about suitable laser parameters such as power, exposure time and spot size that have led to successful laser therapy. According to the invention, the set of quotients Q (λ) is compared with the reference data sets R (λ). As a result, a preferred data set R χ (λ) is selected from the reference data sets R (λ), in which the values correspond most closely to the determined set of quotients Q (λ). The wavelength λ χ assigned to this data set R (λ) is proposed as the treatment wavelength. The agreement of the values when comparing the reference data sets R (λ) with the quotients Q (λ) is carried out using conventional mathematical methods, for example the method of least squares of errors.
Denkbar ist es auch, nur einen Teil der Quotienten Q(λ) mit einem zugeordneten Teil der Daten aus den Referenzdatensätzen R (λ) miteinander zu vergleichen.It is also conceivable to compare only some of the quotients Q (λ) with an assigned part of the data from the reference data sets R (λ).
Auf die beschriebene Weise können dem Anwender bereits vom Gerätehersteller geräteintern mitgelieferte Konfigurationen für die einzelnen Anwendungsfälle angeboten werden, woraus sich der wesentliche Vorteil ergibt, daß ein ausführender Kosmetiker nicht mehr zwingend über das subjektive Erfahrungswissen verfügen muß, das zur Auswahl der geeigneten Wellenlänge λχ für die beabsichtigte Behandlung erforderlich ist, sondern sich weitgehend auf die bereits vom Gerätehersteller vorgenommene Zuordnung der mitgelieferten Referenzdatensatze R R und eine auf dieser Grundlage gerateintern vorgenommene Auswahl verlassen kannIn the manner described, the user can already be provided with configurations supplied by the device manufacturer for the individual applications, which has the major advantage that a cosmetician performing the work no longer has to have the subjective experience that is required to select the suitable wavelength λ χ for The intended treatment is required, but largely relies on that already provided by the device manufacturer assignment of the supplied reference data records RR and leave a selection made internally on this basis
So ist es beispielsweise denkbar, das für die Behandlung „Entfernen von Besenrei- sern" ein zutreffender Code in ein Display eingegeben wird, der aus dem Datenspeicher einen oder auch mehrere Referenzdatensatze aus dem Vorrat R R aufruft und zum Vergleich mit dem Satz von Quotienten Q(λ) bereitstellt Nachdem im Ergebnis des Vergleiches in der beschriebenen Weise die Vorauswahl der entsprechenden Wellenlange λχ erfolgt ist, kann die Behandlung ohne Risiko für den Patien- ten ausgeführt werdenFor example, it is conceivable that an appropriate code is entered into the display for the treatment "removal of sweepers", which calls up one or more reference data records from the data store RR and compares them with the set of quotients Q ( λ) After the result of the comparison in the manner described, the corresponding wavelength λ χ has been preselected, the treatment can be carried out without any risk for the patient
In die Ermittlung des Vorzugsdatensatzes R (λ) können in einem vorteilhaften Verfahrensschritt auch die Absorptions- oder Emissionseigenschaften eines zusatzlich in die Haut eingebrachten Chromophors einbezogen werdenIn an advantageous method step, the absorption or emission properties of a chromophore additionally introduced into the skin can also be included in the determination of the preferred data set R (λ)
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß wahrend der Ermittlung der Intensitatswerte IR(λ) die Intensitatswerte I (λ) so gering sind, daß keine irreversiblen Gewebsveranderungen durch die Laserstrahlung hervorgerufen werden So ist sichergestellt, daß nicht bereits wahrend der Ausfuhrung des erfmdungsgemaßen Verfahrens bzw wahrend der Einstellung einer für die Behandlung optimalen Wellenlange λχ die Hautpartie bleibenden Einflüssen durch die Laserstrahlung unterworfen wirdIn a particularly preferred embodiment of the method, it is provided that during the determination of the intensity values I R (λ) the intensity values I (λ) are so low that no irreversible tissue changes are caused by the laser radiation. This ensures that it is not already during the execution of the method according to the invention or during the setting of a wavelength λ χ that is optimal for the treatment, the skin area is subjected to permanent influences by the laser radiation
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Ermittlung der Intensitatswer- te I (λ) bei Wellenlangenanderungen in Schritten von 1 nm bis 50 nm, bevorzugt in Schritten von 1 nm bis 1 0 nm erfolgt Damit ist die Voraussetzung für eine hinreichend genaue Auswahl einer geeignete Wellenlange λχ erfülltFurthermore, it has proven to be advantageous that the determination of the intensity values I (λ) for wavelength changes takes place in steps of 1 nm to 50 nm, preferably in steps of 1 nm to 10 nm. This is the prerequisite for a sufficiently precise selection a suitable wavelength λ χ
Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch eine Anordnung zur kosmetischen und/oder medizinischen Behandlung von Hautpartien mit Hilfe von Laserstrahlung gelost, bei der eine Einrichtung zur Bewertung der Intensität der von der Hautpartie reflektierten Laserstrahlung vorgesehen istThe object of the invention is further achieved by an arrangement for the cosmetic and / or medical treatment of skin areas with the aid of laser radiation, in which a device is provided for evaluating the intensity of the laser radiation reflected from the skin area
Mit dieser Anordnung sind die vorgenannten Verfahrensschritte zur Auswahl einer Wellenlange λχ in Abhängigkeit von der Absorption der Laserenergie im betreffenden Gewebeabschnitt vor Beginn der Behandlung möglich Bevorzugt ist diese Anordnung so ausgestaltet, daß die Einrichtung einen Detektor zum Empfang der reflektierten Laserstrahlung und zur Umsetzung in die Intensitätswerte IR(λ) bei unterschiedlichen Wellenlängen λ sowie eine zur Bestimmung der Quotienten Q(λ) = IR(λ) : Io(λ) ausgebildete Auswerteeinheit umfaßt. Damit ist es möglich, für jede mit einer Wellenlänge aus dem Bereich λ ... λ auf die Hautpartie gerichtete Laserstrahlung einen Quotienten Q] ... Q , der als Absorptionskennwert dient, zu ermitteln.With this arrangement, the aforementioned method steps for selecting a wavelength λ χ as a function of the absorption of the laser energy in the tissue section in question are possible before the start of the treatment This arrangement is preferably designed such that the device has a detector for receiving the reflected laser radiation and for converting it into the intensity values I R (λ) at different wavelengths λ, and one for determining the quotients Q (λ) = I R (λ): I o (λ) includes an evaluation unit. This makes it possible to determine a quotient Q ] ... Q for each laser radiation directed at the skin area with a wavelength from the range λ ... λ, which serves as an absorption characteristic value.
In verschiedenen weiteren Ausgestaltungen sind Mittel zur manuellen und/oder selbständigen Auswahl der Wellenlänge λχ auf der Basis des Vergleiches der Quotienten Q(λ) mit Referenzdatensätzen R (λ) vorgesehen, die unterschiedlichen Laserbehandlungen zugeordnet und geräteintern gespeichert verfügbar sind.In various further configurations, means are provided for manual and / or independent selection of the wavelength λ χ on the basis of the comparison of the quotients Q (λ) with reference data sets R (λ), which are assigned to different laser treatments and are available stored in the device.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Anordnung ist vorgesehen, daß die Lasereinheit mindestens eine Laserstrahlungsquelle, mindestens eine frequenz-wandelnde Baugruppe sowie eine Ansteuerschaltung zur Vorgabe der ausgewählten Wellenlänge λχ aus dem Wellenlängenbereich λ, ... λn aufweist.In a further particularly preferred embodiment of the arrangement, it is provided that the laser unit has at least one laser radiation source, at least one frequency-converting module and a control circuit for specifying the selected wavelength λ χ from the wavelength range λ, ... λ n .
Diesbezüglich ist die Ansteuerschaltung mit einer Option zur stetigen, kontinuierlichen Änderung der Wellenlänge über den gesamten Wellenlängenbereich λ ... λ ausgestattet, und die Auswerteeinheit zur Bestimmung der Quotienten Q(λ) ist vorteilhafter Weise so ausgebildet, daß nach jeweils einer Wellenlängenänderung um 1 0 nm der vom Detektor ausgegebene aktuelle Intensitätswert IR(λ) der Ermittlung der zugeordneten Quotienten Q(λ) zugrunde gelegt wird.In this regard, the control circuit is equipped with an option for continuous, continuous change in the wavelength over the entire wavelength range λ ... λ, and the evaluation unit for determining the quotients Q (λ) is advantageously designed such that after each wavelength change by 1 0 nm the current intensity value I R (λ) output by the detector is used to determine the assigned quotients Q (λ).
Die in die Anordnung integrierte Lasereinheit ist vorteilhaft mit einem Nd:YAG-Laser ausgestattet, welcher Strahlung der Grundwelle bei 1 064 nm emittiert, und dem zwei Kristalle zur Konvertierung dieser Strahlung in eine Wellenlänge von 355 nm und weiterhin ein frequenzkonvertierendes Element nachgeordnet sind, der bevorzugt als optisch parametrischer Oszillator (OPO) ausgebildet und so ansteuerbar ist, daß abstrahlungsseitig eine Laserstrahlung von λ^ 430 nm bis λn= 700 nm verfügbar ist.The laser unit integrated in the arrangement is advantageously equipped with an Nd: YAG laser, which emits radiation of the fundamental wave at 1 064 nm, and which is followed by two crystals for converting this radiation into a wavelength of 355 nm and a frequency converting element preferably designed as an optical parametric oscillator (OPO) and can be controlled such that a laser radiation of λ ^ 430 nm to λ n = 700 nm is available on the radiation side.
Da nun im Hinblick auf eine erfolgreiche Behandlung nicht nur die Wellenlänge als Applikationsparameter von Bedeutung ist, sondern daneben auch die Expositions- zeit und die Laserleistung, ist vorgesehen, daß die Laserstrahlungsquelle mit einem akustooptischen Guteschalter verbunden ist und über diesen so angesteuert wird, daß die Strahlung mit Pulszugen im Bereich von 0,1 ms bis 1 00 ms bei Pulslangen kleiner 300 ns emittiert wird Vorteilhafterweise ist die Lasereinheit weiterhin zur Generierung von Repetitionsraten >1 000 Hz und zur Abgabe gepulster Laserstrahlung mit einer Leistung von 3 Watt bis 5 Watt ausgebildet Damit stehen auch im Hinblick auf Expositionszeit und Laserleistung Konfigurationsmoglichkeiten zur Verfugung, die den beabsichtigten Behandlungszwecken gerecht werdenWith regard to successful treatment, not only the wavelength is important as an application parameter, but also the exposure time and the laser power, it is provided that the laser radiation source is connected to an acousto-optic switch and is controlled via this so that the radiation is emitted with pulse trains in the range from 0.1 ms to 1 00 ms for pulse lengths of less than 300 ns Laser unit continues to be designed to generate repetition rates> 1 000 Hz and to deliver pulsed laser radiation with a power of 3 watts to 5 watts. This means that configuration options are available with regard to exposure time and laser power that meet the intended treatment purposes
Um zu gewährleisten, daß die Geratekaiibrierung auch über längere Benutzungs- zeitraume des Gerätes erhalten bleibt, ist weiterhin vorgesehen, daß an die Stelle der zu behandelnden Hautpartie ein Referenzreflektor in den Laserstrahlengang eingeschwenkt werden kann, anhand dessen die Intensitatswerte I (λ) normiert werden und gegebenenfalls aus den Ergebnissen Korrekturfaktoren für die Auswer- teemheit gewonnen werden Auf diese Weise können geratetechnische Veränderung, die etwa aufgrund von Verschleiß oder Alterungsprozessen auftreten, kompensiert werdenIn order to ensure that the device calibration is retained even over longer periods of use of the device, it is further provided that a reference reflector can be swiveled into the laser beam path instead of the area of skin to be treated, on the basis of which the intensity values I (λ) are normalized and If necessary, correction factors for the evaluation unit can be obtained from the results. In this way, changes in device technology, which may occur due to wear or aging processes, can be compensated for
Der Referenzreflektor sollte vorzugsweise eine reflektive Schicht aus einer AI O - Keramik aufweisen, da bei dieser keine wesentlichen Absorptionslmien im Spektral- bereich der Lasereinheit vorhanden sind, ein solcher Reflektor bestandig gegenüber Laserstrahlung geringer Intensität ist und die auch die Voraussetzung erfüllt, auf einfache Weise mit laborubhchen Mitteln und Methoden von Verschmutzungen gesäubert werden zu könnenThe reference reflector should preferably have a reflective layer made of an AlO ceramic, since there are no essential absorption lines in the spectral range of the laser unit, such a reflector is resistant to low-intensity laser radiation and also fulfills the prerequisite in a simple manner to be able to clean contaminants and methods from the laboratory
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist dem frequenzkonvertierenden Element abstrahlungsseitig ein Strahlteiler nachgeordnet, der einen verhältnismäßig geringen Anteil der Laserstrahlung auf eine zusatzliche Empfangseinrichtung reflektiert, wahrend der überwiegende Teil transmittiert und auf die Hautpartie trifft Die Empfangseinrichtung steht mit der Auswerteeinheit in Verbindung und kann so dazu genutzt werden, die Intensitatswerte lfl(λ) simultan zur Bestimmung der Intensitatswerte I (λ) zu messen Außerdem laßt sich mit dieser Empfangseinrichtung die Intensität der Strahlung wahrend der Behandlung überwachen Aus Sicherheitsgründen (Redundanz) kann die Empfangseinrichtung mehrere voneinander unab- hangige Detektoren umfassen Kurze Beschreibung der ZeichnungIn a further embodiment of the invention, the frequency-converting element is followed by a beam splitter on the radiation side, which reflects a relatively small proportion of the laser radiation onto an additional receiving device, while the predominant part transmits and strikes the skin area.The receiving device is connected to the evaluation unit and can thus do so be used to measure the intensity values l fl (λ) simultaneously to determine the intensity values I (λ). In addition, this receiver can be used to monitor the intensity of the radiation during the treatment. For safety reasons (redundancy), the receiver can include several independent detectors Brief description of the drawing
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausfuhrungsbeispieles naher erläutert werden Die zugehörige Zeichnung zeigt den prinzipiellen Aufbau der erfmdungsgemaßen AnordnungThe invention will be explained in more detail below with the aid of an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows the basic structure of the arrangement according to the invention
Ausfuhrliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
In der Lasereinheit 1 ist ein Laser 2, bevorzugt ein Nd YAG-Laser, vorgesehen, der Laser cht mit der Grundwelle 1 064 nm abstrahlt Der Laser 2 ist in üblicher Weise mit einer Laser-Ansteuerung 3 verbunden, die den Laser 2 mit einer kontinuierlichen Lichtquelle (cw-Bhtzlampe oder cw-Laserdiode) anregt Außerdem wird der Laser 2 durch einen in der Ansteuerung 3 vorhandenen akustooptischen Guteschalter gesteuert, der so betrieben wird, daß die Repetitionsrate der Strahlung 1 0 kHz betragtA laser 2, preferably an Nd YAG laser, is provided in the laser unit 1, which emits the laser with the fundamental wave 1 064 nm. The laser 2 is connected in the usual way to a laser control 3 which provides the laser 2 with a continuous Light source (cw-lamp or cw-laser diode) excites In addition, the laser 2 is controlled by an existing in the control 3 acousto-optic switch, which is operated so that the repetition rate of the radiation is 10 kHz
In der vom Laser 2 ausgehenden Laserstrahlung ist ein dielektrischer Spiegel 4 vorgesehen, durch den die Strahlung der Grundwelle 1 064 nm des Lasers 2 geteilt wird Der erste Teil wird in einen Kristall 5 (bevorzugt KTP) gelenkt und dort verdoppelt (Second Harmonie Generation SHG) Dabei entsteht eine Strahlung mit der Wellenlange 532 nm Diese Strahlung wird zusammen mit dem zweiten Teil der Grundwelle in einen zweiten Kristall 6 (bevorzugt BBO) fokussiert, wo eine Umwandlung in Strahlung der Wellenlänge 355 nm erfolgt (Third Harmonie Generation THG) Wegen der akustooptischen Guteschaltung wird die Laserstrahlung gepulst abgegeben Ihre Intensität ist für den Umwandlungsprozeß in den Kristallen ausrei- chend und es lassen sich Pulszuge im beabsichtigten Bereich von 0, 1 ms bis 1 00 ms erzeugenA dielectric mirror 4 is provided in the laser radiation emanating from the laser 2, through which the radiation of the fundamental wave 1 064 nm of the laser 2 is divided. The first part is directed into a crystal 5 (preferably KTP) and doubled there (second harmony generation SHG) This produces radiation with a wavelength of 532 nm. This radiation is focused together with the second part of the fundamental wave in a second crystal 6 (preferably BBO), where it is converted into radiation with a wavelength of 355 nm (third harmony generation THG) because of the acousto-optical good switching the laser radiation is emitted in a pulsed manner. Its intensity is sufficient for the conversion process in the crystals and pulse trains can be generated in the intended range from 0.1 ms to 100 ms
Diese Laserstrahlung wird in ein frequenzkonvertierendes Element 7 übertragen Als frequenzkonvertierendes Element 7 kann ein sogenannter Optisch Parametrischer Ozillator dienen, in dem durch nichtlmeare Prozesse in einem geeigneten Kristall (z B BBO Beta Barium Borat) die Pumpstrahlung mit der Wellenlänge 355 nm in monochromatische Laserstrahlung mit einer Wellenlange im Bereich von 430 nm bis 700 nm konvertiert wird Zur Erhöhung der Intensität kann das frequenzkonvertierende Element 7 als Oszillator-Verstarker-Anordnung ausgeführt seinThis laser radiation is transmitted to a frequency-converting element 7. A so-called optical parametric oscillator can be used as the frequency-converting element 7, in which the pump radiation with the wavelength 355 nm in monochromatic laser radiation with a non-linear process in a suitable crystal (e.g. BBO beta barium borate) Wavelength in the range from 430 nm to 700 nm is converted. To increase the intensity, the frequency-converting element 7 can be designed as an oscillator-amplifier arrangement
Geht man beispielsweise davon aus, daß die Laserstrahlung der Wellenlange 355 nm mit 5 Watt Laserleistung verfugbar ist, so kann bei einer Effizienz von etwa 1 0% des frequenzkonvertierenden Elements 7 die Laserleistung bei Wellenlangen zwischen 430 nm und 700 nm bis zu 0,5 Watt betragenIf one assumes, for example, that the laser radiation of the wavelength 355 nm is available with 5 watt laser power, then with an efficiency of about 10% of the frequency-converting element 7, the laser power for wavelengths between 430 nm and 700 nm is up to 0.5 watts
Erfindungsgemaß weist die Anordnung weiterhin einen Detektor 8 auf, der die von der Hautpartie 9 reflektierte Laserstrahlung 1 0 empfangt, die Hautpartie 9 entspricht dem Gewebeabschnitt mit der zu behandelnden Lasion Der Ausgang des Detektors 8 steht mit einer Auswerteeinheit 1 1 in Verbindung, in der eine Bewertung der Intensität der jeweils vom Detektor 8 empfangenen reflektierten Laserstrahlung 1 0 stattfindet, hieraus elektronische Signale gewonnen werden, die den Intensitatswerten IR(λ) entsprechen und deren Zuordnung zu der jeweils vom frequenzkonvertierenden Element 7 aus dem Bereich λ = 430 nm bis λ = 700 nm ab- gegebenen Wellenlange veranlaßt wirdAccording to the invention, the arrangement also has a detector 8, which receives the laser radiation 1 0 reflected from the skin area 9, the skin area 9 corresponds to the tissue section with the lesion to be treated. The output of the detector 8 is connected to an evaluation unit 11, in which one Evaluation of the intensity of the reflected laser radiation 1 0 received by the detector 8 takes place, from which electronic signals are obtained which correspond to the intensity values I R (λ) and their assignment to the frequency converter element 7 in each case from the range λ = 430 nm to λ = 700 nm emitted wavelength is caused
Die Auswerteeinheit 1 1 ist mit einem Display versehen, das mit Eingabemitteln 1 2 ausgestattet ist, mit denen unter anderem Intensitatswerte Io(λ) für die vom frequenzkonvertierenden Element 7 ausgehende Strahlung vorgegeben werden kann Diesbezüglich ist die Auswerteeinheit 1 1 über einen Signalweg 1 3 mit der Laser- Ansteuerung 3 und einer Ansteuerschaltung 14 verbunden Außerdem verfugt die Auswerteeinheit 1 1 über einen Datenspeicher, in welchem Referenzdatensatze R (λ) gespeichert sindThe evaluation unit 1 1 is provided with a display which is equipped with input means 1 2 with which, among other things, intensity values I o (λ) for the radiation emitted by the frequency-converting element 7 can be specified. In this regard, the evaluation unit 1 1 is via a signal path 1 3 connected to the laser control 3 and a control circuit 14. In addition, the evaluation unit 11 has a data memory in which reference data sets R (λ) are stored
Zur Ausfuhrung des erfmdungsgemaßen Verfahrens wird nun zunächst über die Eingabe 1 2 die Abstrahlung einer Laserstrahlung mit vorgegebenen Intensitäten I (λ) veranlaßt, die zwar auf die zu behandelnde Hautpartie 9 gerichtet ist, aber kei- ne irreversible Gewebeveranderung hervorruft Sodann werden, ebenfalls über die Eingabe 1 2, die Auswerteeinheit 1 1 und die Ansteuerschaltung 1 4 zu einer kontinuierliche Veränderung der Wellenlange, beginnend bei λ,= 430 nm bis hm zu λn= 700 nm veranlaßtTo carry out the method according to the invention, the input 1 2 is now used to cause the radiation of laser radiation with predetermined intensities I (λ), which is directed toward the area of skin 9 to be treated, but does not cause an irreversible change in tissue Input 1 2, the evaluation unit 1 1 and the control circuit 1 4 cause a continuous change in the wavelength, starting at λ, = 430 nm to hm to λ n = 700 nm
Wahrend dieser Durchsteuerung über den gesamten Wellenlangenbereich empfangt der Detektor 8 die jeweils von der zu behandelnden Hautpartie reflektierte Laserstrahlung 1 0 und wandelt diese in Intensitatswerte IR(λ) um, die vom Absorptionsverhalten der Hautpartie 9 und von der Wellenlange abhangig sindDuring this control over the entire wavelength range, the detector 8 receives the laser radiation 1 0 reflected in each case from the area of skin to be treated and converts it into intensity values I R (λ), which are dependent on the absorption behavior of the area of skin 9 and on the wavelength
Die Ansteuereinheit 1 1 verfugt über eine Auslesefunktion, die es ermöglicht, nach einer Wellenlangenanderung um jeweils 1 0 nm der Laserstrahlung den Wellenlan gen λ einen Intensitätswert IR(λ) zuzuordnen und diese Zuordnung temporär zu speichern. Danach werden aus IR(λ) : I (λ) usw. die Quotienten Q(λ) gebildet.The control unit 1 1 has a readout function, which makes it possible to change the wave length after each change in wavelength by 1 0 nm of the laser radiation gen λ assign an intensity value I R (λ) and temporarily store this assignment. The quotients Q (λ) are then formed from I R (λ): I (λ) etc.
Nun wird manuell über die Eingabe 1 2 eine beabsichtigte Behandlungsmethode, zum Beispiel „Beseitigung von Besenreisern", voreingestellt und dadurch in der Auswerteeinheit 1 1 Referenzdatensätze R (λ) aus dem Datenspeicher aktiviert und bereitgestellt, die dieser Behandlung zugeordnet sind. Daraufhin wird in der Auswerteeinheit 1 1 die Gegenüberstellung des Satzes von Quotienten Q(λ) und der Referenzdatensätze R (λ) vorgenommen. Dabei wird der Datensatz R (λ) ausgewählt, mit dem der Satz von Quotienten Q(λ) die größte Übereinstimmung aufweist. Die diesem Datensatz Rχ(λ) zugeordnete Wellenlänge λχ wird als Behandlungswellenlänge vorgeschlagen.Now an intended treatment method, for example “elimination of spider veins”, is preset manually by input 1 2 and thereby reference data records R (λ) from the data memory are activated and made available in the evaluation unit, which are assigned to this treatment Evaluation unit 1 1 compares the set of quotients Q (λ) and the reference data sets R (λ), thereby selecting the data set R (λ) with which the set of quotients Q (λ) has the greatest match Wavelength λ χ assigned to R χ (λ) is proposed as the treatment wavelength.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Lasereinheit 1 zwischen dem frequenzkon- vertierenden Element 7 und der Hautpartie 9 mit einem Strahlteiler (zeichnerisch nicht dargestellt) ausgestattet, an dem vor dem Auftreffen auf die Hautpartie 9 ein verhältnismäßig geringer Anteil der Laserstrahlung auf eine (ebenfalls nicht dargestellte) Empfangseinrichtung reflektiert wird, während der überwiegende Anteil transmittiert und die Hautpartie 9 erreicht. Die Empfangseinrichtung dient in Ver- bindung mit der Auswerteeinheit 1 1 dazu, die Intensitätswerte Io(λ) simultan zur Bestimmung der Intensitätswerte IR(λ) zu messen und/oder während der Behandlung zu überwachen. In a further embodiment, the laser unit 1 between the frequency-converting element 7 and the skin area 9 is equipped with a beam splitter (not shown in the drawing), in which a relatively small proportion of the laser radiation onto a (also not shown) strikes the skin area 9 ) Receiving device is reflected, while the predominant portion transmits and reaches the skin 9. In conjunction with the evaluation unit 11, the receiving device serves to measure the intensity values I o (λ) simultaneously to determine the intensity values I R (λ) and / or to monitor them during the treatment.

Claims

Patentansprüche Patent claims
1 . Verfahren zur Auswahl der Wellenlänge λχ aus einem für eine Laserstrahlung verfügbaren Wellenlängenbereich λ (i = l ...n) vor Beginn einer kosmetischen oder medizinischen Laserbehandlung von Hautpartien, bevorzugt zum Zwecke der Beseitigung von vaskulären Läsionen, wie Besenreisern, Feuermalen, Gefäßknoten, dadurch gekennzeichnet, daß - Laserstrahlung mit innerhalb des Wellenlängenbereiches λ (i = 1 ...n) veränderten Wellenlängen λ , λ , λ3 ... λn und den jeweiligen Wellenlängen zugeordneten Intensitätswerten lo(λ) auf die zu behandelnde Hautpartie gerichtet wird, dabei Intensitätswerte IR(λ) für die von der Hautpartie reflektierte Laserstrahlung ermittelt werden, - die Intensitätswerte IR(λ) mit dem zugeordneten Intensitätswert I (λ) verglichen wird und das Ergebnis dieses Vergleiches der Auswahl der Wellenlänge λχ zugrunde gelegt wird.1 . Method for selecting the wavelength λ χ from a wavelength range λ (i = l ... n) available for laser radiation before starting a cosmetic or medical laser treatment of skin areas, preferably for the purpose of eliminating vascular lesions, such as spider veins, port-wine stains, vascular nodules, characterized in that - laser radiation with wavelengths λ , λ , λ 3 ... λ n changed within the wavelength range λ (i = 1 ... n) and intensity values l o (λ) assigned to the respective wavelengths are directed onto the skin area to be treated - the intensity values I R (λ) are compared with the assigned intensity value I (λ) and the result of this comparison is used as the basis for the selection of the wavelength λ χ becomes.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich durch Bildung von Quotienten Q(λ) = lR(λ) : I0(λ) mit i = 1 ...n erfolgt, der dabei ermittelte Satz von Quotienten Q(λ) mehreren Referenzdatensätzen R (λ) mit j = l ...m gegenübergestellt wird, die verschiedenen Laserbehandlun- gen bei Wellenlängen aus dem Bereich λι (i = 1 ...n) zugeordnet sind, dabei aus den Referenzdatensätzen R (λ) ein Vorzugsdatensatz Rχ(λ) ausgewählt wird, der mit dem Satz von Quotienten Q(λ) die größte Übereinstimmung bezüglich der Werte aufweist und die diesem Datensatz Rχ(λ) zugeordnete Wellenlänge als Wellenlänge λ vor- geschlagen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the comparison is carried out by forming quotients Q (λ) = l R (λ): I 0 (λ) with i = 1 ... n, the set of quotients Q determined in the process (λ) is compared with several reference data sets R (λ) with j = l ... m, which are assigned to different laser treatments at wavelengths from the range λ ι (i = 1 ... n), from the reference data sets R ( λ) a preferred data set R χ (λ) is selected, which has the greatest agreement in terms of values with the set of quotients Q(λ) and the wavelength assigned to this data set R χ (λ) is suggested as wavelength λ.
3. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während der Ermittlung der Intensitätswerte lR(λ) die Intensitätswerte I (λ) so gering sind, daß irreversible Gewebsveränderungen nicht eintreten. 3. Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the determination of the intensity values l R (λ), the intensity values I (λ) are so low that irreversible tissue changes do not occur.
4. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Intensitätswerte IR(λ) bei Wellenlängenänderung in Schritten von 1 nm bis 50nm, bevorzugt in Schritten von 1 nm bis l Onm erfolgt.4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the intensity values I R (λ) are determined when the wavelength changes in steps of 1 nm to 50 nm, preferably in steps of 1 nm to 1 Onm.
5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß monochromatische Laserstrahlung auf die zu behandelnde Hautpartie gerichtet wird.5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that monochromatic laser radiation is directed onto the area of skin to be treated.
6. Anordnung zur kosmetischen und/oder medizinischen Behandlung von Hautpartien mit Hilfe von Laserstrahlung, insbesondere zum Zwecke der Beseitigung von vaskulären Läsionen, wie Besenreisern, Feuermalen, Gefäßtumoren, Gefäßknoten usw., mit einer Lasereinheit zur Bereitstellung der Laserstrahlung und mit einem Applikator, zu dem die Laserstrahlung übertragen wird und aus dem sie austritt und mit vorgegebenen Intensitätswerten I (λ) bei i =6. Arrangement for the cosmetic and/or medical treatment of skin areas with the aid of laser radiation, in particular for the purpose of eliminating vascular lesions, such as spider veins, port-wine stains, vascular tumors, vascular nodules, etc., with a laser unit for providing the laser radiation and with an applicator from which the laser radiation is transmitted and from which it emerges and with predetermined intensity values I (λ) at i =
1 ...n auf die zu behandelnde Hautpartie gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Bewertung der Intensitäten IR(λ) der von der Hautpartie reflektierten Laserstrahlung vorgesehen ist.1 ... n is directed at the area of skin to be treated, characterized in that a device is provided for evaluating the intensities I R (λ) of the laser radiation reflected by the area of skin.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung einen Detektor zum Empfang der reflektierten Laserstrahlung und zur Ermittlung von intensitätswerten IR(λ) der reflektierten Laserstrahlung bei unterschiedlichen Wellenlängen λr (i = 1 ... n) sowie eine zur Bestimmung eines Satzes von Quotienten Q(λ) = IR(λ) : Io(λ) ausgebildete Auswerteeinheit umfaßt.7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the device has a detector for receiving the reflected laser radiation and for determining intensity values I R (λ) of the reflected laser radiation at different wavelengths λ r (i = 1 ... n) as well as for Determination of a set of quotients Q (λ) = I R (λ): I o (λ) trained evaluation unit includes.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteeinheit Referenzdatensätze R (λ) mit j = l ...m verfügbar sind, denen verschiedene Laserbehandlungen bei Wellenlängen aus dem Bereich λ (i = l ...n) zugeordnet sind, und Mittel zur Auswahl eines Vorzugsdatensatzes Rχ(λ) vorgese- hen sind, der die größte Übereinstimmung mit dem Satz von Quotienten Q(λ) aufweist und die Wellenlänge als Wellenlänge λχ ausgewählt wird, die dem Datensatz Rχ(λ) zugeordnet ist.8. Arrangement according to claim 7, characterized in that reference data sets R (λ) with j = l ... m are available in the evaluation unit, to which different laser treatments at wavelengths from the range λ (i = l ... n) are assigned , and means are provided for selecting a preferred data set R χ (λ) which has the greatest agreement with the set of quotients Q (λ) and the wavelength is selected as wavelength λ χ which is assigned to the data set R χ (λ). is.
9. Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruch 6, bei dem die Lasereinheit mindestens eine Laserstrahlungsquelle, mindestens eine frequenzwandelnde Baugruppe sowie eine Ansteuerungschaltung zur Vorgabe der Wellenlange λ aus dem Wellenlangenbereich von λ (i = 1 n) aufweist9. Arrangement according to the preamble of claim 6, in which the laser unit has at least one laser radiation source, at least one frequency-converting one Assembly and a control circuit for specifying the wavelength λ from the wavelength range of λ (i = 1 n).
Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuer- Schaltung mit einer Option zur stetigen, kontinuierlichen Veränderung derArrangement according to claim 9, characterized in that the control circuit has an option for constant, continuous change of the
Wellenlange über den gesamten Wellenlangenbereich λ (i = 1 n) ausgestattet istWavelength over the entire wavelength range λ (i = 1 n).
Anordnung nach Anspruch 1 0, dadurch gekennzeichnet, daß in der Laserem- heit ein Nd YAG-Laser, welcher Strahlung der Grundwelle bei 1 064nm emittiert, zwei Kristalle zur Konvertierung dieser Strahlung in eine Wellenlange von 355nm und nachfolgend ein frequenzkonvertierendes Element vorgesehen ist, bevorzugt ein optisch parametrischer Oszillator (OPO), der so beeinflußbar ist, daß von ihm eine Strahlung von λ = 430nm bis λ = 700nm aus- gehtArrangement according to claim 1 0, characterized in that in the laser unit an Nd YAG laser which emits radiation of the fundamental wave at 1 064 nm, two crystals for converting this radiation into a wavelength of 355 nm and subsequently a frequency converting element are provided, preferably an optical parametric oscillator (OPO), which can be influenced in such a way that it emits radiation from λ = 430nm to λ = 700nm
Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlungsquelle mit einem akustooptischen Guteschalter verbunden ist und über diesen so angesteuert wird, daß die Strahlung mit Pulszugen im Bereich von 0,1 ms bis 1 00ms bei Pulslangen <300ns emittiert wirdArrangement according to one of claims 6 to 1 1, characterized in that the laser radiation source is connected to an acousto-optical good switch and is controlled via this so that the radiation is emitted with pulse trains in the range from 0.1 ms to 1 00 ms with pulse lengths <300 ns
Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 1 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasereinheit zur Generierung von Repetitionsraten >1 000 Hz und zur Abgabe gepulster Laserstrahlung mit einer Leistung von 3 Watt bis 5 Watt aus- gebildet istArrangement according to one of claims 6 to 1 2, characterized in that the laser unit is designed to generate repetition rates >1,000 Hz and to emit pulsed laser radiation with a power of 3 watts to 5 watts
Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 1 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kalibrierung vorgesehen ist, wobei die Intensitatswerte I (λ) anhand eines anstelle der zu behandelnden Hautpartie angeordneten Referenzreflektors ermittelt und aus den Ergebnissen Korrekturfaktoren für die Auswerteeinheit gewonnen werdenArrangement according to one of claims 6 to 1 3, characterized in that a calibration is provided, the intensity values I (λ) being determined using a reference reflector arranged instead of the skin area to be treated and correction factors for the evaluation unit being obtained from the results
Anordnung nach Anspruch 1 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzre- flektor bzw dessen reflexive Schicht aus einer Al203-Keramιk besteht Arrangement according to claims 1 4, characterized in that the reference reflector or its reflective layer consists of an Al 2 0 3 ceramic
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 1 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasereinheit zur Bereitstellung monochromatischer Laserstrahlung ausgelegt ist. 6. Arrangement according to one of claims 6 to 1 5, characterized in that the laser unit is designed to provide monochromatic laser radiation.
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