當(dāng)使用第一激光器生成第一激光脈沖并且使用第二激光器生成第二激光 脈沖時，該第一激光器和第二激光器可以被具體調(diào)諧以分別產(chǎn)生這些第一激光脈沖和第二 激光脈沖，這產(chǎn)生了更為成本有效的解決方案。
[0017] 在該非侵入式設(shè)備的一個實(shí)施例中，該治療位置在表皮層下處于皮膚的真皮層 中。因此，針對第一激光脈沖和第二激光脈沖所使用的波長應(yīng)當(dāng)?shù)竭_(dá)皮膚內(nèi)的該真皮層并 且應(yīng)當(dāng)在該真皮層具有充分的強(qiáng)度或功率密度以確保第一激光脈沖發(fā)起等離子并且第二 激光脈沖維持或增強(qiáng)（或饋送）足以生成實(shí)現(xiàn)LIOB的足夠臨界自由電子密度的等離子。
[0018] 在該非侵入式設(shè)備的一個實(shí)施例中，該非侵入式設(shè)備包括反饋系統(tǒng)，其用于確定 該第一激光脈沖和/或第二激光脈沖在治療位置的聚焦深度。這樣的反饋系統(tǒng)例如可以被 配置為用于測量從治療位置所反射的二次諧波發(fā)生信號（也被稱作SHG信號）。該SHG信 號可以是在治療位置所存在的膠原含量的量度并且因此該所測量的SHG信號可以被用來 查看該光學(xué)系統(tǒng)是否聚焦于真皮層內(nèi)。存在于真皮層中的膠原應(yīng)變具有雙折射特性，從而 在被光所擊中時，它們將該光的一部分作為SHG信號進(jìn)行反射。所以，該SHG信號的測量可 以被用來確定該光學(xué)系統(tǒng)是否聚焦在皮膚內(nèi)的正確深度。該SHG信號可以使用根據(jù)本發(fā)明 的非侵入式設(shè)備中另外的光源來產(chǎn)生?？商鎿Q地，該SHG信號例如可以使用撞擊的第二激 光脈沖的一部分來產(chǎn)生。根據(jù)一種可替換方法，使用用于檢測真皮層中的膠原應(yīng)變的偏振 敏感雙折射檢測來確定聚焦深度。顯然，可以使用用于確定皮膚內(nèi)的聚焦深度的任意其它 已知反饋系統(tǒng)。
[0019] 在該非侵入式設(shè)備的一個實(shí)施例中，該非侵入式設(shè)備包括反饋系統(tǒng)，其用于檢測 皮膚組織內(nèi)的等離子和/或用于檢測治療位置處的激光誘發(fā)光學(xué)擊穿期間所生成的聲音 信號。檢測皮膚組織內(nèi)的等離子例如可以由光學(xué)檢測器來完成，后者檢測波長與第一激光 脈沖和第二激光脈沖中的任何一個的波長有所不同的光，因?yàn)榈入x子將在非常寬的波長范 圍中發(fā)光。檢測等離子的存在是LIOB效率的指示?？商鎿Q地，該反饋系統(tǒng)可以包括聲音檢 測器以檢測在LIOB期間所生成的聲音信號。由于等離子的快速發(fā)起以及損傷的形成，聲波 將通過皮膚組織進(jìn)行傳播，其可以使用聲音檢測器進(jìn)行檢測并且可以被用作LIOB處理的 有效性的量度。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明第二方面的使用激光進(jìn)行皮膚治療的方法包括步驟：
[0021] 生成第一激光脈沖，
[0022] 生成不同于該第一激光脈沖并且處于該第一激光脈沖之后的預(yù)定時間延遲的后 續(xù)的第二激光脈沖，并且
[0023] 將該第一激光脈沖和第二激光脈沖聚焦于皮膚組織內(nèi)的治療位置處的焦斑。
[0024] 該第一激光脈沖具有該焦斑處的第一功率密度（W/cm2)、第一脈沖持續(xù)時間和第 一脈沖能量（mj)，以便在皮膚組織中的該治療位置發(fā)起等離子。該后續(xù)的第二激光脈沖具 有該焦斑處低于第一功率密度的第二功率密度，至少比第一脈沖持續(xù)時間長10倍的第二 脈沖持續(xù)時間，以及高于第一脈沖能量的第二脈沖能量，以便通過在該第一激光脈沖之后 的所述預(yù)定時間延遲生成第二激光脈沖，利用第二激光脈沖的至少一部分能量被第一激光 脈沖所發(fā)起的等離子所吸收而維持或增強(qiáng)第一激光脈沖所發(fā)起的等離子，從而在治療位置 中生成皮膚組織的擊穿。
[0025] 因此，在使用中，該第一激光脈沖和第二激光脈沖共同在治療位置引發(fā)激光誘導(dǎo) 光學(xué)擊穿。如上文中已經(jīng)提到的，該第二激光脈沖還可以對該第一激光脈沖所生成的等離 子進(jìn)行增強(qiáng)或饋送。
[0026] 在該方法的一個實(shí)施例中，第一脈沖持續(xù)時間（或第一脈沖寬度）處于1和1000 皮秒之間的范圍內(nèi)，并且第二脈沖持續(xù)時間（或第二脈沖寬度）處于1和1000納秒的范圍 內(nèi)。在該方法的另外實(shí)施例中，時間延遲處于1納秒高達(dá)10微秒之間的范圍內(nèi)。在該方法 的另一個實(shí)施例中，第一激光脈沖由第一激光器所生成并且第二激光脈沖由不同于該第一 激光器的第二激光器所生成。
[0027] 本發(fā)明的這些和其它方面由于隨后所描述的實(shí)施例而是顯而易見的并且將參考 這些實(shí)施例進(jìn)行闡述。
【附圖說明】
[0028] 在附圖中：
[0029] 圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的非侵入式設(shè)備，
[0030] 圖2示出了真皮層中的LIOB治療的一些細(xì)節(jié)，
[0031] 圖3示出了被配置為聯(lián)合生成LIOB的第一激光脈沖和第二激光脈沖，和
[0032] 圖4示出了指示根據(jù)本發(fā)明的方法以及被配置為執(zhí)行該方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品 的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的非侵入式設(shè)備100。非侵入式設(shè)備100包括發(fā)光 系統(tǒng)110,其用于生成第一激光脈沖130和后續(xù)的第二激光脈沖150。非侵入式設(shè)備100進(jìn) 一步包括光學(xué)系統(tǒng)160,例如用于將第一激光脈沖130和第二激光脈沖150聚焦于皮膚組織 200內(nèi)的治療位置210處的焦斑的顯微鏡物鏡10或任意其它透鏡部件160。第一激光脈沖 130具有該焦斑中相對高的第一功率密度（W/cm2)，相對短的第一脈沖持續(xù)時間（借助附圖 標(biāo)記130所指示的脈沖形狀進(jìn)行圖示）以及第一脈沖能量。第一激光脈沖130被配置為使 得在治療位置210處的焦斑中的皮膚組織200內(nèi)發(fā)起等離子。第二激光脈沖150具有該焦 斑中相對低的功率密度（W/cm2)，相對長的第二脈沖持續(xù)時間（借助附圖標(biāo)記150所指示的 脈沖形狀進(jìn)行圖示）以及相對高的脈沖能量。第二激光脈沖150被配置為維持或饋送（或 增強(qiáng)）由第一激光脈沖130在相同治療位置所發(fā)起的等離子以在治療位置210形成足夠高 的自由電子密度從而生成激光誘導(dǎo)光學(xué)擊穿（也被稱作LI0B)。出于該目的，第二激光脈沖 150在第一激光脈沖之后以足夠短的預(yù)定時間延遲生成，而使得在所述事件延遲之后，第一 激光脈沖130所發(fā)起的等離子仍然存在并且能夠吸收第二激光脈沖150的能量。使用第一 激光脈沖130連同后續(xù)的第二激光脈沖150 -起生成LIOB使得發(fā)光系統(tǒng)100的邊界條件明 顯有所放松。在已知的非侵入式LIOB系統(tǒng)中，LIOB通常使用單個激光脈沖產(chǎn)生。已知LIOB 系統(tǒng)中的該單個激光脈沖具有相對短的激光脈沖時間（脈沖持續(xù)時間小于1000皮秒）同 時具有相對高的能量（高達(dá)10毫焦）。這種在已知非侵入式LIOB系統(tǒng)中生成單個激光脈 沖的要求組合使得已知激光源相對龐大且昂貴（例如，可應(yīng)用的激光源可以是Nd:YAG激光 源）。此外，已知非侵入式LIOB系統(tǒng)中這樣的高功率激光源通常需要了解如何操作這樣的 激光源的專業(yè)人士。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在第一激光脈沖和第二激光脈沖之間對LIOB生成 進(jìn)行劃分時，第一激光脈沖130和第二激光脈沖150中每個的邊界條件均可以被明顯放松， 而使得對于發(fā)光系統(tǒng)110的要求也可以被明顯放松。對于發(fā)光系統(tǒng)110的這種要求放松也 降低了非侵入式設(shè)備100的成本并且可以使得根據(jù)本發(fā)明的非侵入式設(shè)備100能夠由非專 業(yè)人士進(jìn)行操作。關(guān)于第一激光脈沖130和第二激光脈沖150的使得能夠在真皮層230 (參 見圖2)內(nèi)有效誘發(fā)LIOB的具體要求范圍能夠在以下的表1中找到。
[0034]
[0035] 表1 :關(guān)于單激光脈沖LIOB和使用第一激光脈沖130和第二激光脈沖150的LIOB 技術(shù)方案的要求概要
[0036] 在表1中，第一激光脈沖的脈沖持續(xù)時間范圍與單激光脈沖LIOB相比相對更寬， 而整體脈沖能量與單激光脈沖LIOB相比相對較低。必須選擇第一激光脈沖持續(xù)時間和整 體脈沖能量的正確組合以確保等離子205將被發(fā)起。例如，發(fā)明人在實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用 具有例如1000皮秒的脈沖持續(xù)時間的第一激光脈沖以及0. 1毫焦的整體脈沖能量將發(fā)起 等離子205,然而該所發(fā)起的等離子205可能是相對低密度的等離子，其并未在皮膚組織內(nèi) 形成相關(guān)聯(lián)的擊穿和損傷。需要第二激光脈沖對等離子205進(jìn)行增強(qiáng)和饋送以確保在皮膚 組織200內(nèi)的治療位置210出現(xiàn)LI0B。
[0037] 發(fā)光系統(tǒng)110例如可以包括發(fā)射第一激光脈沖130的第一激光源120,并且例如可 以包括發(fā)射第二激光脈沖150的第二激光源140。例如，第一激光脈沖130的第一脈沖持續(xù) 時間（或第一脈沖寬度）與第二激光脈沖150的第二脈沖持續(xù)時間（或第二脈沖寬度）相 比短10倍，或者明顯更短，諸如500至1000倍，同時第二激光脈沖150的整體脈沖能量可 以比第一激光脈沖130的整體能量高大約10至100倍。圖3中示出了可能的第一激光脈 沖130和第二激光脈沖150的示例，其中在水中使用兩個脈沖對LIOB加以論證。由于對于 第一激光脈沖130和第二激光脈沖150的要求如此不同，所以第一激光源120和第二激光 源140可以被專門調(diào)諧以產(chǎn)生這些第一激光脈沖130和第二激光脈沖150,這導(dǎo)致了更為成 本有效的解決方案。
[0038] 所以，通過使用根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光系統(tǒng)110,與已知非侵入式LIOB系統(tǒng)中的激光 脈沖相比，將實(shí)現(xiàn)生成LIOB所必需的個體第一激光脈沖130和第二激光脈沖150的