用于lllt或其它光源疗法的扫描机构和治疗方法

约纳坦·格利茨, 米哈尔·施洛瑟

2012年12月5日

2011年1月14日

2010年1月14日

米哈尔·施洛瑟

A61N5/067GK102811768SQ201180006235

lllt 光源 扫描 疗法 其它 用于

1.一种仪器，其包括 光源；和 扫描机构，其连接到所述光源上并适合于赋予所述光源所需的运动2.根据权利要求I所述的仪器，其中，所述所需的运动包括所述光源的转动3.根据权利要求I所述的仪器，其中，所述光源包括激光器4.根据权利要求I所述的仪器，其中，所述光源包括两个以上光源，各光源产生具有不同波长的光束5.根据权利要求4所述的仪器，其中，所述光源产生相干光束6.根据权利要求I所述的仪器，其中，所述扫描机构包括X-Y扫描仪7.根据权利要求6所述的仪器，其中，根据所需的治疗程序，程序控制所述扫描机构以便以不同的模式移动光源，以在治疗区域的表面上提供所需的能量分布模式8.根据权利要求6所述的仪器，其中，程序控制所述扫描机构以转动所述光源9.根据权利要求I所述的仪器，其中，所述扫描机构包括马达10.一种治疗方法，其包括 产生光束；和 以预先确定的模式扫描所述光束经过治疗区域以在治疗区域上提供所需的能量分布模式11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述扫描所述光束的步骤包括转动所述光束的步骤12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述扫描所述光束的步骤包括二维地移动所述光束的步骤13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述光束是由光源产生的14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述光源包括激光器15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述光源包括两个以上的光源，各光源产生具有不同波长的光束16.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括扫描所述光源以用两束以上光束中的各光束依次辐照治疗区域的多个单元区域中的各单元区域，以向多个单元区域中的各单元区域提供对应于两束以上光束中的各光束的能量分布17.根据权利要求13所述的方法，其中，所述光源包括光源簇18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述光源产生相干光束19.一种仪器,其包括 支撑板； 在所述支撑板中形成的多个安装点；和 在一个或多个安装点处安装在所述支撑板上的至少一个光源模块20.根据权利要求19所述的仪器，其中，所述安装点包括在所述支撑板中形成的狭缝21.根据权利要求19所述的仪器，其进一步包括以预先确定的模式在一个或多个安装点处安装在所述支撑板上的多个光源模块22.根据权利要求21所述的仪器，其进一步包括连接到所述支撑板上的控制器和电源模块以向光源模块的阵列提供控制信号和电力23.根据权利要求19所述的仪器，其进一步包括连接到所述支撑板上的控制器和电源模块24.根据权利要求19所述的仪器，其中，所述支撑板包括半刚性板25.根据权利要求19所述的仪器，其进一步包括在各安装点上安装的光源26.根据权利要求25所述的仪器，其进一步包括连接到所述支撑板上的控制器和电源模块以向光源模块的阵列提供控制信号和电力27.根据权利要求26所述的仪器，其中，程序控制所述控制器以打开和关闭所述光源中所选择的一些光源以在治疗区域提供预先确定的能量分布模式

本公开主要涉及低强度激光疗法，以及更具体而言，涉及在低强度激光疗法应用中使用的机械扫描装置

在下面的描述中，将参考作为说明书的一部分的附图，并且其中以阐述其中可能实施本公开的特定的示例性实施方式的方式显示详细地描述这些实施方式以使得本领域的技术人员能够实施本公开，以及应该理解到在不偏离本公开的实质和范围的情况下可以对多种公开的实施方式作出修改，并可以使用其它实施方式因此，下面的详细的描述不能视为限制参考图1，其显示了根据本公开的在治疗区域上形成圆形能量分布的扫描机构100柔性臂101在其一个末端处连接到基座109上例如，扫描机构103 (例如马达)连接到柔性臂101的相反的末端上，并被臂101支撑在一些实施方式中，柔性臂101包括柔性管，其中可以沿其设置电线或电力电缆(未示出)源105被连接到扫描机构103上扫描机构103适合于使光源105以所需的方式运动例如，在一个实施方式中，扫描机构103围绕光束107的轴线转动光源105，因此关于其轴线转动光束107光源105可以为产生光束107以照亮待治疗的所需区域111的低强度激光器或其它合适的光源扫描机构103转动或移动光源105使得治疗区域111被光束107扫描以在治疗区域上提供所需的能量分布如在本文中所使用，术语“光源”被用于指示在LLLT程序中向治疗区域提供能量的一束或多束能量束的源尽管光能量在本公开中被用作实例，术语“光源”可以指的是任何合适的能量源，例如，如超声波能量源此外，在本文中使用的术语“扫描”包括所有的运动，例如自转、转动、振动、滑动和摆动等在一个实施方式中，光源105包括提供直接从嵌入在光源105中的激光二极管输出的细长的单色相干激光束107的低强度激光器，所述激光束107被透镜(未示出)校准过LLLT的效果似乎限于激光发射的特定的波长组典型的波长为在600-1000nm的范围内(红色至近红外)，尽管研究发现在该范围外的某些波长也可能有用在LLLT治疗中使用的典型的激光器平均功率在l_500mW的范围内尽管可以使用在1-100W范围内的一些高峰值功率激光器，但是短的脉冲宽度限制了在治疗区域的功率典型的平均束辐射度为IOmW/cm2-5W/cm2标准的激光二极管光束通常具有沿着其宽度的约5_7度和沿着其长度的约30至40度的发散通常使用透镜使光束修正为窄光束在本公开的一个示例性的实施方式中，所得到的细长的束107基本为与在LLLT中使用的激光二极管发射接受的本质上的公共 相相干的光束在一些实施方式中，光源105提供了可以为不可见的红外光束的单色激光束107在一些实施方式中，激光束107的波长可以为800至900纳米(nm)或者，以整体引用的方式并入到本文中的于2009年8月4日提交的、名称为“手持式低强度激光治疗仪器”的第12/534，878号美国专利申请描述了使用透镜(未示出)形成校准的细长光束以覆盖更大的区域，例如3_6cmX0. 5-lcm的区域在一些实施方式中，其中，单色激光束107为不可见的红外光束，可见光源(例如，LED (未示出))可以与光源105结合以提供伴随不可见激光束107的补充的可见光束在一些实施方式中，所述可见光束可以与不可见激光束重叠，或者所述可见光束可以照亮围绕激光束107的区域在一些实施方式中，例如，光源105可以为两个以上光源(例如激光器)的组或簇各个这样的光源是分开的且独立于簇中的其它光源各光源产生分开的不同波长的光束，并且可以提供具有比簇中的其它各光源或高或低的功率的光束扫描机构103可以为马达，其缓慢转动光源簇，例如，以2转/分钟的速率，因此用具有不同波长和功率的能量束辐照各特定的单元区域的治疗区域以在任何给定的时间内提供所需的能量分布然后，用各依次产生的能量束在作为簇转动速率函数的给定的时间段内辐照各特定单元区域的治疗区域参考图2，其显示了 LLLT或其它光源装置的线性能量分布和当所述装置与根据本公开的转动机构一起使用时的线性能量分布的曲线图曲线201显示当光束107没有转动时光束107在沿着其纵向的光束的治疗区域内的能量分布当使用马达103使所述光束107转动时，曲线203显示通过转动光束107在治疗区域111上形成的能量分布光束107的转动在治疗区域111上形成更均匀的能量分布现在参考图3，其显示了根据本公开的结合有两个产生不同波长光束的光源的扫描机构光源模块303连接到马达301上使马达301适合于使光源模块以规则的、所需的方式运动以扫描所需的治疗区域315例如，马达301可以使光源模块303围绕光束311的轴线转动以便以类似于曲线203所显示的能量分布照亮治疗区域315不同波长的两个以上的光源305、307被安装在光源模块303的主体内例如，光源305、307可以为激光器，例如，各自分别产生具有不同波长的激光束306、308的激光二极管例如，所述光源模块303可以结合一个发射635nm波长的光束的激光器305和另一个发射808nm的波长的光束的激光器307两个这样的激光器305、307将发射亮红色的光束；然而，由于它们都处于近红外区域，所以它们的光几乎不可见所述两束激光束306、308直射输出耦合器309，例如二色性分束器、二色性棱镜或半银镜输出耦合器309结合两束激光束306、308以提供包含两种波长的光的光束311在一个实施方式中，激光器305、307交替地脉冲使得光束311在任何给定的时间仅为一种波长或者，激光器305、307可以同时脉冲以在任何给定的时间提供两种波长的光束311现在参考图4，其显示根据本公开的用于与LLLT装置或其它光源装置一起使用的X-Y程序控制的扫描机构X-Y扫描机构400包括基座梁或轨道401和垂直于基座轨道401定位的臂405臂405通过可移动的底座403可移动地安装在基座轨道401上例如通过滑动，通过结合到可移动的底座403内的马达或其它装置(未示出)，臂405沿着基座轨道401来回移动光源模块413通过可移动的底座407可移动地安装到臂405上类似地，例如 通过滑动，通过结合到可移动的底座407内的马达或其它装置(未示出)，光源模块413沿着臂405来回移动X-Y扫描仪400类似于在两个运动轴(〃X〃和〃Y〃)上运行的X-Y绘图机(plotter)从而定义或画出连续的矢量图形基座轨道401可以被视为“Y”轴，而臂405为“X”轴如本领域所公知，X-Y扫描仪400可以通过计算机程序控制自动运行以持续向结合到可移动的底座403和407内的马达或其它装置输入定位命令，以在治疗区域411上以所需的模式移动光源模块413而以预定的距离照亮治疗区域连接到基座轨道401上的框架409限定了治疗区域411如上所述，光源模块413可以结合一个或多个光源，例如一个或多个激光器(未示出)以提供光束415在一个实施方式中，光源模块415可以结合发射具有635nm波长的光束的第一激光器和发射具有808nm波长的光束的第二激光器然后,光源模块413产生包括两种波长的光能量的光束415在又一实施方式中，如本领域所公知,光源模块413可以结合3个或更多个具有不同波长的安装成簇的激光器在其它实施方式中，光源模块413可以产生更多或更少数目的光束现在参考图5，显示了根据本公开的可能的能量分布模式的一组图表使用安装在扫描机构400上的光源模块413，光束415可以使用并入到光束中的各波长在治疗区域411的表面上形成各种各样的所需的能量分布模式曲线510显示向治疗区域411的各区域单元提供大致相同的能量的分布曲线520显示用于治疗细长区域(例如长的伤疤或伤口)的能量分布曲线530显示在治疗区域411上的圆形能量分布现在参考图6，其显示在治疗区域上手动地形成所需的能量分布模式的根据本公开的仪器的图表在另一实施方式中，仪器600使得用户能够设计并形成所需的或定制的光源(例如低强度激光器)阵列以在治疗区域(未示出)上提供所需的能量分布模式这样的光源阵列可以预先确定为标准LLLT治疗程序的一部分，或者所述阵列可以为在患者的诊断过程中设计的定制阵列以治疗特殊的疾病支撑板601，例如柔性、半刚性带或丝网，包括一系列安装点603以有利于在一个或多个安装点603上安装一个或多个光源模块(未不出)以形成所需的光源阵列在阵列中的各光源包括光学器件以提供一系列平行排列的、相干的光束以在治疗区域的表面上形成所需的能量分布模式安装点603可以为在支撑板601或在安装点603处连接到支撑板601上的安装托架、或其它的合适的安装仪器上形成的狭缝或圆孔安装板601的框架605包括电线、连接部分或其它支撑电路系统以为光源模块的阵列提供电力和控制尽管支撑板601显示为平的、矩形的平板，但是支撑板601还可以为其它形状和结构，例如圆形或正方形，并且还可以被弯曲以在治疗区域上实现所需的能量分布模式控制器和电源模块607通过电缆线路609向光源模块阵列提供电力和控制信号用于组装光源阵列的光源模块可以使用激光器，例如二极管激光器，以产生光束在一些实施方式中，所述光源模块将提供单色激光束在其它实施方式中，所述光源模块可以结合两个以上的激光器，各自产生具有不同波长的光束在一个实施方式中，各光源模块结合一对激光器发射具有635nm波长的光束的第一激光器和发射具有808nm波长的光束的第二激光器在另一实施方式中，光源模块包括激光器，其中，通过使用透镜使由激光器产生的激光束成形(shape)以形成校准的细长的光束以在治疗区域的表面上覆盖更大的区 域，例如，3_6cmX0. 5-lcm的区域可以将支撑板601安装到支撑结构上(未示出)，所述支撑结构保持光源模块阵列相对于治疗区域定位以在治疗区域上提供所需的能量分布模式或者，可以将支撑板601安装在扫描机构上，例如如上所述的扫描机构100类似地，可以将支撑板601安装到如上所述的X-Y扫描仪机构400的可移动的底座407上在又一实施方式中，支撑板601包括安装在形成光源模块阵列的各安装点603上的光源模块控制器和电源模块607通过电缆线路609向光源模块阵列提供电力和控制信号程序控制控制器607以打开或关闭所述光源中所选择的一些光源以在治疗区域提供预先确定的能量分布模式虽然以多个实施方式的方式已经描述了本申请的方法和仪器，但是对于本领域的技术人员显而易见的是在不偏离本申请的概念和范围的情况下可以对所述方法、仪器和/或过程进行变化，或对在本文中描述的方法的步骤或者步骤的次序进行变化更具体而言，显而易见的是同时为机械或功能相关的某些特征可以被在本文中描述的特征所替换，而可以实现相同或类似的结果对于本领域的技术人员而言显而易见的是所有这样的类似的替换和修改被认为是在本申请的范围和概念内