使用激光的皮肤表层脱落法制造技术

一种去除人皮肤表皮表面细胞的方法。在至少一个光波长具有强吸收性的一种沾染物被局部涂用于皮肤表面。一些沾染物被迫使渗入表皮表面细胞之间的空间。皮肤部分受到以上波长的短激光脉冲辐照，其中至少有一个脉冲含足够的能量引起一些颗粒爆裂而脱落皮肤表层细胞。在一个优选实施方案中使用１微米的石墨颗粒和一个Ｎｄ∶ＹＡＧ激光器。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为93年1月19日提交的系列号08/055,810的部分连续，而08/055,810则为91年10月29日提交的系列号07/783,789而后在1993年7月13日颁布的专利号5,226,907的部分连续。本专利技术涉及去除人的皮肤表层的方法，特别是使用激光的方法。
技术介绍
人皮肤的表皮包含几个不同的皮肤组织层。这些组织层如附图说明图1的方框图所示。最深的一层为由柱状细胞组成的基底层。接着的上面一层为由多面体细胞组成的表皮生发层(棘层)。从棘层上推的细胞被展平并合成透明角质颗粒而形成颗粒层。这些细胞因向外移动而释出细胞核，以及透明角质颗粒层，与张力原纤维相熔合。这样就形成了透明的一层，即所谓的透明层。透明层的细胞紧密堆积在一起。自透明层上移的细胞被压缩成许多不透明的鳞状层。这些细胞均为那些已变为完全充满角质并失去包括细胞核的所有其它内部结构的细胞的平展剩余物。这些鳞状物组成了表皮的外层，即角质层。在角质层的底部细胞紧密压缩并且互相紧紧地附着在一起，但是在该层上部的细胞变成松散堆积并最终在表面脱落。例如对于一个50岁老人的脸颊皮肤，角质层的最外层一般包括约15层，这些层以每月约1或2层的速率脱落。所以我们通常大约每年2次获得一崭新的角质层。众所周知，去除一个人皮肤的几个表层通常会使皮肤看来更年轻。许多技术被尝试来产生这个效果。轻度的晒伤会引起皮肤轻微起皮，即皮肤的一个外层脱落。这样通常会留下一个看起来更年轻的皮肤表面。通过诸如使用水细砂纸的研磨材料将表层擦掉的研磨过程也可获得类似的结果。近来人们试图使用激光束来“熏烧”皮肤表层。这种熏烧会引起皮肤起皮，然后表层即可被擦掉。人们也一直在用激光试验蒸发外表层。这些现有技术处理提供了一些有益的结果亦给患者带来潜在的风险。轻微的晒伤使皮肤冒永久性损伤的风险。研磨过程经常会导致出血和疼痛，有时会感染，成疤，并有轻微的疤痕。激光处理会导致疼痛和不希望有的烧伤，并且如果使用不当导致出血和结疤。专利技术概述本专利技术提供一种去除人皮肤表皮外层细胞的方法。一个至少在一个光波长具有高吸收性的沾染物被局部地用于皮肤表面。沾染物的一些被渗入表皮外层细胞之间。用以上波长的短激光脉冲照射皮肤，其中至少一个脉冲具有足够的能量而引起一些粒子爆裂剥落表皮外层细胞。在一个优选实施方案中我们使用1微米的石墨颗粒和一个NdYAG激光器。附图简述本专利技术的优选实施方案可参照附图对其进行描述。第一优选实施方案--NdYAG表皮外层本专利技术的第一优选实施方案可参照图2至图10对其进行描述。图2表示人的表皮，诸如一个50岁老妇的皮肤表皮外层(最上面三层)一部分的典型横断面。图示代表一个15个细胞厚的角质层1，一个3个细胞厚的角质层2，以及一个3个细胞厚的颗粒层。所示的总厚度约为100微米(0.10毫米)。角质层的单个细胞尺寸约为10至15微米长，5微米宽和可达2微米厚。上层的细胞松散地堆在一起。细胞间的间隙从0到1或2微米变化。碳溶液的应用该优选实施方案的第一步为在皮肤表面局部涂上一层碳溶液，如图3所示。该溶液包含混在婴儿油里的1微米石墨粉末。石墨-油的比率为重20％的石墨悬浮在80％的油中。下一步图4为迫使一些碳粒下到角质层表面下。这一步我们优选用一个工作在0.2瓦/cm2和10MHz的超声装置来完成。我们使用一个Hewlett Packard型号3325A脉冲发生器和一个Parametrics换能器型号A5525。我们发现在这个频率下大约5分钟的超声处理将使得相当数量的碳粒穿到角质层的几层下。超声波处理的结果示于图5。碳粒子的这种分布已在猪皮肤上获得演示。对来自猪皮的活体解剖样品的显微观察显示了图5所示的分布。如图5所示，2层石墨颗粒被留在表面上，颗粒6的一部分分布在表面的下边。脉冲辐照下一步就是用1.06μm波长下大约3J/cm2的NdYAG激光脉冲辐照皮肤表面。脉冲频率约为5Hz，但我们扫描激光束以使每个地方都以约1Hz的频率受到辐照。在1.06μm波长石墨对激光能量的吸收性很强。对冷的固体石墨潜在的汽化热量约为104J/cm3。因此，汽化1立方微米(10-12cm3)将需要大约10-8J。一个3J/cm2的脉冲到达该1微米颗粒的表面(1×10-8cm2)的能量为3×10-8J，约为汽化该颗粒所需能量的3倍。该能量仅存放几个纳秒，故没有时间引起热扩散，因此被脉冲照射时引起剧烈爆裂。一个脉冲作用的结果是，汽化了一些石墨(特别是较小的颗粒)以及将较大石墨颗粒破碎成以高能量飞散的较小颗粒。(下面的脉冲将汽化由前面的脉冲产生的较小颗粒)。这样，第一脉冲7作用后的一个结果便是第一层石墨颗粒如图6中的8所示爆烈。第二层和皮肤表面受到第一层的有效保护而未受到第一脉冲7的作用。受到第一层颗粒爆烈产生的激波的作用，一些在皮肤上的碳粒被推进皮肤里。一秒钟后的第二脉冲9汽化第二层，如图7的10所示。和前面一样，又有一些颗粒被推进皮肤。皮肤受到第二层相当有效的保护而免受脉冲9辐照。但是第三脉冲11则作用到皮肤以及皮肤下的碳粒。波长为1.06的激光能量在人皮肤中的消隐长度为几个厘米，所以脉冲能量只有极少被皮肤组织吸收而是被表面下的石墨颗粒高度吸收，而且当如图8所示吸收第三脉冲11的能量时，颗粒急剧爆裂从而剥落位于爆裂细胞上的角质层的坏死细胞，如图8所示。少数颗粒可能未受到脉冲11辐照，但是四个附加脉冲13中的三个就将保证所有的石墨颗粒爆裂，如图9所示。图10表示受激光辐照后的皮肤表面的断面图。该图是基于受到以上描述过程处理的猪皮的活体解剖结果。皮肤受到一块浸有酒精的棉布的稍加清洗，干了之后表面即如图11所示。图11所示可与图2进行比较。我们发现角质层中大约3层的坏死细胞已被除去。没有疼痛，没有热的感觉，也没有对皮肤组织的明显损伤。未被碳吸收的NdYAG激光能量无害地消散在皮肤和皮下组织中。优选地，应提供一个轻微发散光束，以保证光束触及皮肤后扩散开来。在我们的优选实施方案中，表面接触点大小为0.5cm(直径)，以10度角扩散。第二优选实施方案(附加限制)第二优选实施方案与第一优选实施方案大致相同，除了在碳-油悬浮液被涂于皮肤表面之后，将一块薄而平的玻璃(如显微玻璃)紧紧放在悬浮液之上以便限制小爆裂，以及激光束的几个脉冲(最好大约1至2)通过玻璃作用到悬浮液的每一部分。我们也未使用超声装置。结果是大大增强了带小石墨颗粒的表皮上层的皮下损伤。结果示于图12和13。对于小碳粒，一或2个脉冲即是以产生显著的皮下损伤。在此之后将玻璃撤除，继续上面描述的第一优选实施方案过程直至所有的石墨均被汽化。在另一个可替代实施方案中，一个激光束可穿透的易处理的塑料片可代替玻璃片使用。该易处理的塑料片可被做成激光器的铰接臂的一部分或者是附着在铰接臂上的一小块。这种迫使物质进入皮肤组织的方法可以被用来连续敲击皮肤或控制药物透过皮肤。本专利技术者的至少之一打算提交一个专门对此方法申请权利的CIP申请。第三优选实施方案-CO2第三优选实施方案使用一个CO2脉冲激光器。优选的工作参数为波长10.6微米；每个脉冲能量密度2.5Joule/cm2，脉冲直径1cm，脉冲时间50ns。由于脉冲能量在水中被高度吸收，所以波长为10.6微米的激光束在皮肤中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去除人皮肤表皮的表面细胞的方法，包含以下步骤：ａ．在所说的皮肤的一部分局部涂用一层沾染物，该沾染物在穿透人表皮外层的光的至少一个频段内有很高的吸收性，ｂ．迫使一些所说的沾染物渗入所说的表皮表面细胞之间的空间，以及ｃ．用所说的 至少一个频段的光的脉冲照射所说的皮肤部分，所说的脉冲至少之一含足够的能量引起至少一部分所说的沾染物爆裂以致剥落一些所说的表皮表面细胞。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：NI坦科维，KY唐，AM亨特，
申请(专利权)人：特莫拉斯有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]