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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-21
(45)【発行日】2024-03-29
(54)【発明の名称】組織と光源の両方を冷却する組織処理システム用冷却システム
(51)【国際特許分類】
A61N 5/067 20060101AFI20240322BHJP
A61N 5/06 20060101ALI20240322BHJP
A61F 7/10 20060101ALI20240322BHJP
【ＦＩ】
A61N5/067
A61N5/06 Z
A61F7/10 321
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2022516044
(86)(22)【出願日】2020-09-10
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-11-28
(86)【国際出願番号】 US2020050074
(87)【国際公開番号】W WO2021050647
(87)【国際公開日】2021-03-18
【審査請求日】2023-02-28
(31)【優先権主張番号】16/569,693
(32)【優先日】2019-09-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】398001791
【氏名又は名称】キャンデラ コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】100169155
【弁理士】
【氏名又は名称】倉橋 健太郎
(74)【代理人】
【識別番号】100075638
【弁理士】
【氏名又は名称】倉橋 暎
(72)【発明者】
【氏名】ショーマッカー， ケビン
(72)【発明者】
【氏名】デュビツキー， ディマ
【審査官】槻木澤 昌司
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２００９／０１８２３９７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２００８－５２９７４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２５４７４４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２０１９－５１４５１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－１８７５２２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｎ ５／０６－５／０６７
Ａ６１Ｆ ７／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電源と、冷却流体を収容するためのリザーバと、を有するベースユニットと、ケーブルを介して前記ベースユニットに接続されたアプリケータであって、処理のために生体組織と係合するように構築及び配置され、それと関連付けられたチャネル構造を備えた組織冷却要素と、前記電源を動力源とし、前記組織冷却要素に導かれることで前記生体組織に導かれる光エネルギーを生成するように構築及び配置された光源と、を備えたアプリケータと、
前記組織冷却要素に冷却流体を第１の温度で送出して、前記生体組織を冷却する、前記リザーバと前記組織冷却要素の前記チャネル構造との間の第１の流体通路であって、前記冷却流体が前記生体組織との熱交換で第２の温度に加熱されるようになっている第１の流体通路と、
前記冷却流体を前記リザーバに戻す、前記チャネル構造と前記リザーバとの間の第２の流体通路であって、前記冷却流体を前記リザーバに戻される前に前記第２の温度で前記光源に導いて前記光源を冷却するように構築及び配置された第２の流体通路と、
を備え、
前記第１及び第２の流体通路は、前記組織冷却要素と前記光源の両方を順次に冷却する単一の冷却流体循環ループを画定し、前記第１及び第２の流体通路の各々の一部は、前記ケーブル内に配置されている組織処理システム。
【請求項2】
前記組織冷却要素は、ライトガイド又は透明窓である請求項１のシステム。
【請求項3】
前記冷却流体は、水又は不凍剤である請求項１のシステム。
【請求項4】
前記光源は、フラッシュランプ、フラッシュランプ及びレーザロッド、又はダイオードレーザである請求項１のシステム。
【請求項5】
前記リザーバから前記冷却流体を圧送するためのポンプを更に備え、前記ポンプによって圧送される前記冷却流体の温度を周囲温度に近い温度に維持するように構築及び配置された熱交換器を更に備えている請求項１のシステム。
【請求項6】
前記熱交換器は、ラジエータを備えている請求項５のシステム。
【請求項7】
前記リザーバから前記冷却流体を圧送するためのポンプを更に備え、前記ポンプによって圧送される前記冷却流体の温度を周囲温度未満の温度に維持するように構築及び配置された冷却モジュールを更に備えている請求項１のシステム。
【請求項8】
前記冷却モジュールは、熱電冷却モジュール又はコンプレッサ冷却装置システムを備えている請求項７のシステム。
【請求項9】
前記光源は、ダイオードレーザであり、前記第２の流体通路は、前記ダイオードレーザ内のチャネルと連通している請求項１のシステム。
【請求項10】
前記光源は、フラッシュランプ及びレーザロッドを備え、前記光源は、前記第２の流体通路によって作られた前記冷却流体の浴槽内に配置されている請求項１のシステム。
【請求項11】
前記第２の流体通路内に設けられ、前記冷却流体を前記光源に至る前に加熱する熱源を更に備えている請求項１のシステム。
【請求項12】
前記熱源は、ヒータ又はラジエータである請求項１１のシステム。
【請求項13】
前記組織冷却要素の前記チャネル構造は入口を有し、前記チャネル構造は前記組織冷却要素を貫通して前記チャネル構造の出口まで延び、前記第１の流体通路は前記リザーバと前記チャネル構造の前記入口との間にあり、前記第２の流体通路は前記チャネル構造の前記出口と前記リザーバとの間にある請求項１のシステム。
【請求項14】
電源と、冷却流体を収容するためのリザーバと、を有するベースユニットと、ケーブルを介して前記ベースユニットに接続されたアプリケータであって、前記電源を動力源とし、光エネルギーを生成するように構築及び配置された光源と、前記光エネルギーを生体組織に導くために前記光源に隣接して配置され、処理のために前記生体組織と係合するように構築及び配置されたライトガイドと、低温側及び高温側を有し、前記低温側が前記ライトガイドと関連付けられている少なくとも１つの熱電クーラと、前記熱電クーラの前記高温側に取り付けられた少なくとも１つの高温側プレートと、を備えたアプリケータと、
前記高温側プレートに冷却流体を送出して、前記冷却流体を第１の温度に冷やすとともに前記熱電クーラの前記低温側を冷やすことで、前記ライトガイドを冷却して前記生体組織を冷却する、前記リザーバと前記高温側プレートとの間の第１の流体通路構造であって、前記冷却流体が前記生体組織との熱交換で第２の温度に加熱されるようになっている第１の流体通路構造と、
前記冷却流体を前記リザーバに戻す、前記高温側プレートと前記リザーバとの間の第２の流体通路構造であって、前記冷却流体を前記リザーバに戻される前に前記第２の温度で前記光源に導いて前記光源を冷却するように構築及び配置された第２の流体通路構造と、
を備え、
前記第１及び第２の流体通路構造は、前記ライトガイドと前記光源の両方を順次に冷却する単一の冷却流体循環ループを画定し、
前記第１及び第２の流体通路構造の各々の一部は、前記ケーブル内に配置されている組織処理システム。
【請求項15】
前記ライトガイドは、プリズムである請求項１４のシステム。
【請求項16】
前記熱電クーラの前記低温側は、前記プリズムに直接取り付けられている請求項１５のシステム。
【請求項17】
前記熱電クーラの前記低温側に取り付けられた第１の部分と、前記プリズムに取り付けられた第２の部分と、を有する少なくとも１つの低温側プレートを更に備え、前記高温側プレートは、前記光源の一部に取り付けられ、前記第１の流体通路構造は、前記冷却流体を前記高温側プレートに送出して、前記熱電クーラの前記低温側及び前記低温側プレートを冷やすことで前記ライトガイドを冷却するように構成されている請求項１５のシステム。
【請求項18】
２対のプレート及び２つの熱電クーラが設けられ、各対のプレートは、低温側プレート及び高温側プレートを備え、関連付けられている低温側プレートと高温側プレートとの間に１つの熱電クーラが配置された状態になっており、前記第１の流体通路構造は、各高温側プレートに冷却流体を送出して、各低温側プレートを冷やすことで前記ライトガイドを冷却するように前記リザーバと各高温側プレートとの間に配置され、前記第２の流体通路構造は、前記冷却流体を前記リザーバに戻すように各高温側プレートと前記リザーバとの間に配置され、前記第２の流体通路構造は、冷却流体を前記リザーバに戻される前に各高温側プレートから前記光源に導くように前記光源と関連付けられている請求項１７のシステム。
【請求項19】
前記冷却流体は、水又は不凍剤である請求項１４のシステム。
【請求項20】
２つの熱電クーラ及び２つの高温側プレートが設けられ、前記第１の流体通路構造は、各高温側プレートに冷却流体を送出して、各熱電クーラの前記低温側を冷やすことで前記ライトガイドを冷却するように前記リザーバと各高温側プレートとの間に配置され、前記第２の流体通路構造は、前記冷却流体を前記リザーバに戻すように各高温側プレートと前記リザーバとの間に配置され、前記第２の流体通路構造は、冷却流体を前記リザーバに戻される前に各高温側プレートから前記光源に導くように前記光源と関連付けられている請求項１４のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本実施形態は、脱毛処理及び／又はレーザ皮膚処理用などの組織処理システムに関し、より具体的には、処理中の組織と組織処理システムの光源の両方を冷却するための単一の冷却システムを提供する組織処理システム用冷却システムに関する。
【背景技術】
【0002】
組織処理システム用の従来のアプリケータ又はハンドピースは、そのシステムの光源から、また場合によっては処理パルスを送達する前の前冷却のため又は処理パルスから加えられた熱を除去する後冷却のためなどで処理中の組織から、熱を除去するクーラント流を必要とする。
【0003】
光源と組織の両方を冷却する必要がある従来の処理システムでは、別個のクーラントシステムが使用されている。したがって、これらのシステムは、典型的には、アプリケータとクーラント源との間に接続された単一のアンビリカルケーブル内に４つのクーラントラインを備えている。２つの送りクーラントラインと、２つの戻りクーラントラインと、がある。第１の送りクーラントラインは、クーラントをクーラント源から、被処理組織に係合することでこの組織を冷却する構造に送出する。第１の戻りクーラントラインは、この構造からクーラントをクーラント源に戻す。第２の送りクーラントラインは、クーラントをクーラント源から、フラッシュランプ、フラッシュランプ及びレーザロッド、又はレーザダイオードなどの光源の近くに送出して、光源を冷却して光源を所望の温度に維持する。第２のクーラント戻りラインは、光源を冷却したクーラントをクーラント源に戻す。この４つのクーラントラインを備えた従来のクーラントシステムは、結果的にアンビリカルケーブルが嵩張ってしまい、操作者が取り扱いにくく、またこのようなシステムは、材料コスト及び組立コストが増加する。
【0004】
したがって、被処理組織と光源の両方を冷却することができるクーラントラインを２つだけ有する組織処理システム用冷却システムを提供する必要がある。
【発明の概要】
【0005】
本実施形態の１つの目的は、上記の必要を満たすことである。一実施形態の原理によれば、この目的は、電源と、冷却流体を収容するためのリザーバと、を有するベースユニットを備えた組織処理システムによって達成される。アプリケータがケーブルを介して前記ベースユニットに接続されている。前記アプリケータは、処理のために生体組織と係合するように構築及び配置された組織冷却要素であって、その内部を通るチャネル構造を備えた組織冷却要素と、前記電源を動力源とし、前記組織冷却要素に導かれることで前記生体組織に導かれる光エネルギーを生成するように構築及び配置された光源と、を備えている。第１の流体通路が前記リザーバと前記組織冷却構造の前記チャネル構造との間に設けられて、前記組織冷却構造を通して前記冷却流体を送出する。第２の流体通路が前記チャネル構造と前記リザーバとの間に設けられて、前記冷却流体を前記リザーバに戻す。前記第２の流体通路は、冷却流体を前記リザーバに戻される前に前記光源に導くように前記光源と関連付けられている。前記第１及び第２の流体通路は、前記組織冷却要素と前記光源の両方を冷却する単一の冷却流体循環ループを画定している。前記第１及び第２の流体通路の各々の一部は、前記ケーブル内に配置されている。
【0006】
一実施形態の別の態様によれば、組織処理システムは、電源と、冷却流体を収容するためのリザーバと、を有するベースユニットを備えている。アプリケータがケーブルを介して前記ベースユニットに接続されている。前記アプリケータは、前記電源を動力源とし、光エネルギーを生成するように構築及び配置された光源と、前記光エネルギーを生体組織に導くために前記光源に隣接して配置されたライトガイドと、低温側及び高温側を有し、前記低温側が前記ライトガイドと関連付けられている少なくとも１つの熱電クーラ（熱電冷却器）と、前記熱電クーラの前記高温側に取り付けられた少なくとも１つの高温側プレートと、を備えている。第１の流体通路構造が前記リザーバと前記高温側プレートとの間に設けられて、前記高温側プレート上に冷却流体を送出して、前記熱電クーラの前記低温側を冷やすことで前記ライトガイドを冷却して、前記生体組織を冷却する。第２の流体通路構造が前記高温側プレートと前記リザーバとの間に設けられて、前記冷却流体を前記リザーバに戻す。前記第２の流体通路構造は、冷却流体を前記リザーバに戻される前に前記光源に導くように前記光源と関連付けられている。前記第１及び第２の流体通路構造は、前記ライトガイドと前記光源の両方を冷却する単一の冷却流体循環ループを画定している。前記第１及び第２の流体通路構造の各々の一部は、前記ケーブル内に配置されている。
【0007】
一実施形態の更に別の態様によれば、組織処理システムを冷却する方法が提供される。前記システムは、電源と、冷却流体を収容するためのリザーバと、を有するベースユニットを備えている。アプリケータがケーブルを介して前記ベースユニットに接続されており、前記アプリケータは、前記電源を動力源とし、光エネルギーを生成するように構築及び配置された光源と、前記光エネルギーを生体組織に導くために前記光源に隣接して配置された組織冷却要素と、を備えている。前記組織冷却要素の一部は、前記生体組織と接触するように構成されている。前記方法は、前記リザーバから、前記組織冷却要素と関連付けられるように延在する、第１の流体通路構造を設ける。前記冷却流体は、前記第１の通路構造を通して送出されて、前記組織冷却要素を冷やすことで前記生体組織を冷却する。第２の流体通路構造が前記組織冷却要素から前記リザーバまで設けられて、前記冷却流体を前記リザーバに戻す。前記第２の流体通路構造は、前記光源と関連付けられている。前記冷却流体を前記リザーバに戻す前に、前記冷却流体は、前記第２の通路構造を通して前記光源に導かれて、前記光源を冷却する。前記第１及び第２の流体通路構造は、前記組織冷却要素と前記光源の両方を冷却する単一の冷却流体循環ループを画定している。前記第１及び第２の流体通路構造の各々の一部は、前記ケーブル内に配置されている。
【0008】
本実施形態のその他の目的、特徴及び特性、並びに動作方法及び構造の関係要素の機能、部品の組み合わせ及び製造の経済性は、付属の図面を参照して下記の詳細な説明及び添付の請求項を考慮することでより明らかになり、これらは全て本明細書の一部を成す。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】一実施形態に従って提供される組織処理システムの概略説明図である。
【図5】一実施形態のアプリケータのチルドチップ及び光源を通って冷却流体を循環させる経路を示す概略説明図である。
【図7A】熱電クーラ群及びそれらと関連付けられた冷却プレート群を備えた、アプリケータの光源及びライトガイドの一実施形態の概略的な側面説明図である。
【図8】熱電クーラ群及びそれらと関連付けられた高温側プレート群のみを備えた、アプリケータの光源及びライトガイドの別の実施形態の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図１を参照すると、全体的に１０で示された、生体組織を処理（処置、治療）するための組織処理システム（組織処置システム、組織治療システム）の一実施形態が示されている。システム１０を使用して、皮膚又は髪などの標的生体組織に放射線を非侵襲的に送達することができる。システム１０は、ベースユニット１２と、全体的に１４で示された送達システムと、を備えている。図示の実施形態では、送達システム１４は、アンビリカルケーブル１６及びアプリケータ１８を備えている。アプリケータ１８は、ハンドピースなどの手持ち型の装置とすることができ、使用者によって把持又は操作されて、アプリケータ１８内に設けられた光源１９を介して標的組織に照射することができる。一実施形態では、光源１９によって提供される光エネルギーが、送達システム１４を介して標的組織に導かれる。
【0011】
ベースユニット１２はアンビリカルケーブル１６に結合され、アンビリカルケーブル１６は送達モジュール１４に接続されている。ベースユニット１２は、光源１９を含む様々なシステム構成要素に電力を供給する電源２０を備えている。光源１９は、光ビームＬ（図３）などの光エネルギーを標的組織に放射するための、インテンスパルスライト（超短パルス光）（ＩＰＬ）システムで使用されるフラッシュランプ、固体レーザシステムで使用されるフラッシュランプ及びレーザロッド、又はダイオードレーザシステムで使用されるダイオードレーザとすることができる。フットペダル（図示せず）、又はアプリケータ１８上のフィンガースイッチを採用して光源１９を制御することができる。ベースユニット１２は、光源１９に結合されたコントローラ２４も備えており、コントローラ２４はユーザインターフェースに結合することができる。コントローラ２４はプロセッサ回路２５を備えている。
【0012】
ベースユニット１２は、水又は不凍剤（不凍液）などのクーラント（冷却液）又は冷却流体３０を収容したリザーバ（容器）２９を備えた冷却システム２６を備えている。不凍剤は、光エネルギーに対する吸収作用が最小限となるものを選ぶべきであり、又は光がサファイアのみを通過し不凍剤を通過しない流体チャネルとともに働くように設計すべきである。図２を参照すると、冷却システム２６は、ポンプ３１を好ましくはリザーバ２９内に備えており、ポンプ３１は、熱交換器３２を通して冷却流体３０を圧送し、冷却流体３０は、第１の流体通路３４を介してアプリケータ１８に送出され、第２の流体通路３６を介してポンプ３１に戻される。流体通路３４及び３６の一部はアンビリカルケーブル１６内に配置されている。熱交換器３２は、好ましくは、冷却流体３０を周囲温度（環境温度、気温、室温）に近い温度又は周囲温度より高い温度に維持する、ファンと組み合わされたラジエータである。熱交換器３２を設ける代わりに、冷却モジュール３２’を設けることもできる。冷却モジュール３２’は、周囲温度未満の温度に冷却流体３０を維持する熱電冷却モジュール又はコンプレッサ冷却装置システムとすることができる。
【0013】
図３を参照すると、組織処理平面４０内に位置する組織３８は、処理平面４０内に位置する組織３８と接触しているアプリケータ１８の部分によって冷却される。光（レーザ）エネルギー処理の過程で真皮及びより深い皮膚層を加熱しながら表皮の効果的な冷却が行われなければ、処理対象に不要な痛みを引き起こすおそれがあり、またもしかすると不要な皮膚損傷を引き起こすおそれがある。
【0014】
アプリケータ１８は、後述するように、組織３８からの熱をこの組織上に直接置かれた組織冷却要素（組織冷却素子）又はチルドチップ（冷却された先端）４２に伝導することによって、この組織に接触冷却を提供する。図３に示されるように、アプリケータ１８は、基端部（近位端部）４６及び先端部（遠位端部）４８を有するハウジング４４を備えている。支持構造５０が、先端部４８から延びたフレーム５２で終端となるように設けられている。支持構造５０は、アプリケータ１８の対称軸Ａに対して傾いており、又はアプリケータの対称軸Ａに対して垂直ではなく（off normal）、皮膚処理平面４０又は処理対象の皮膚領域４６に対する視線（見通し）を向上させる。支持構造５０が傾いている角度５６の余角は、１０度から３０度であってよく、通常この角度は約１５度であってよい。
【0015】
チルドチップ４２は、好ましくは透明なサファイア又はクオーツから作られた窓の形とすることができる。支持構造５０のフレーム５２は、チルドチップ４２を受容する矩形又はオーバル形（楕円形）のスロット（溝）を備えている。ＲＦエネルギーを光エネルギーと組み合わせて処理効果を得る用途に関しては、支持構造５０は、良好な高温又は低温の熱伝導特性、及びＲＦ電気伝導特性を支援する、金属又はその他の材料で作られる。チルドチップ４２は、互いに連通した２つの冷却流体チャネル５８及び６０の形をしたチャネル構造（流路構造）を備えている。典型的には、冷却流体３０は、支持構造５０の一方の側に配置された第１の通路構造を通して送出され、両チャネル５８及び６０を通過させられ、その後支持構造５０の他方の側に配置された第２の通路構造を介して戻される。あるいは、チャネル５８を入口チャネルとみなすこともでき、チャネル６０を出口チャネルとみなすこともできる。チルドチップ４２を通して設けられた冷却流体チャネル５８及び６０は、流体通路３４及び３６と流体連通している。したがって、リザーバ２９からの冷却流体３０は、ポンプ３１によって流体通路３４を通してチルドチップ４２の冷却流体チャネル５８に圧送されて、チルドチップ４２を冷却することで、このチルドチップと接触している組織を冷却する。チルドチップ４２に入る前は、冷却流体３０は約５℃から約２０℃の温度である。熱を吸収した冷却流体２９は、約２０℃から約５０℃の温度で冷却流体チャネル６０を介してチルドチップ４２から出て、流体通路３６を介してリザーバ２９に戻される。冷却流体チャネル５８及び６０は、それぞれ流体通路３４及び３６の一部とみなすことができる。
【0016】
図４Ａ及び図４Ｂは、概して円形の断面を有する連通冷却流体チャネル５８及び６０を備えた組織冷却要素又はチルドチップ４２の一例を示す。米国特許出願公開第２０１７／０３０４６４５号に開示されているような他の形状のチャネル５８、６０を採用してもよく、この米国特許出願の内容は参照することにより本明細書に含まれる。冷却流体チャネル５８及び６０を備えたチルドチップ４２は、冷却された又は冷やされた冷却流体３０（例えば、水が好ましいが、不凍剤でもよい）を、皮膚（図３を参照）に接触しているチルドチップ４２に直接送出し、またそれを通して送出する。冷却された又は冷やされた水が皮膚表面と近接していることで、チルドチップ４２の熱抵抗が減少する。チルドチップの設計の最適化によって、１Ｋ／Ｗ弱の熱抵抗が容易に得られる（比較として、熱電クーラ（ＴＥＣ）で冷却されるチルドチップの設計では、熱抵抗は典型的には約８Ｋ／Ｗである）。一般に、冷却流体チャネル５８、６０は、流体と透明窓材料との間の屈折率の不一致による界面でのレンズ効果を回避するために、透過光路の近くではあるがその外側に配置される。
【0017】
チルドチップ４２は、組織３８と接触するためのサファイアプレートと、より低熱伝導性のガラスプレートと、の２つのプレートを備えており、冷却流体３０がこれらの２つのプレートの間に画定されるチャネル構造内を流れるように構成することができる。ガラスプレートは、光源１９に面する上面での凝結（結露）を最小限にする。
【0018】
図３を参照すると、光源１９とチルドチップ４２との間にはライトガイド６２を設けることができる。ライトガイド６２は、光源１９からの光をチルドチップ４２へと反射することで組織３８へと反射するミラー壁を備えた中空円錐の形とすることができる。あるいは、ライトガイド６２は、光学プリズム又は導波路であってもよい。したがって、光源１９からの光エネルギーのビームＬは、ライトガイド６２を通り、チルドチップ４２を通って、組織３８に導かれて、皮膚処理平面４０上の組織３８と接触しているチルドチップ４２によって画定される領域５４において皮膚又は組織に照射される。チルドチップ４２は、ライトガイド６２の一部とみなすことができる。
【0019】
ケーブル６４は、アプリケータハウジング４４の基端部４６から延びており、アプリケータ１８を電源２０及びコントローラ２４に接続している。
【0020】
使用時は、アプリケータ１８を皮膚又は組織処理平面４０に当て、光エネルギーのビームＬを活性化して、チルドチップ４２を通して処理エネルギーを皮膚又は組織処理平面４０に印加することができる。チルドチップ４２、したがってチルドチップ４２に接触している組織３８は、上述のようにチルドチップ４２を通って循環する冷却流体３０を介して冷却される。
【0021】
有利には、本実施形態によれば、２つの流体通路３４、３６を採用して光源１９も冷却することができる。図３に示されるように、また図５に最も良好に示されるように、冷却流体３０がチルドチップを通過した後に、光源１９の少なくとも一部を通り又は光源１９の少なくとも一部に隣接して流体通路３６が設けられて、その光源１９の一部を通して又はその光源１９の一部の上に冷却流体３０が導かれる。光源１９がフラッシュランプ及びレーザロッドを備えている場合、光源１９は、流体通路３６によって作られた冷却流体３０の浴槽内（冷却流体槽内）に置くことができる。光源がダイオードレーザの場合、冷却流体は、通路３６を介して光源１９内の小さな流体チャネル群６６を通して導かれて、ダイオードレーザバー群及びダイオードレーザスタック群を冷却することができる。図５に示されるように、冷却流体３０は、約２０℃から約５０℃の温度で光源に進入する。したがって、流体通路３４及び３６は、リザーバ２９とチルドチップ４２と光源１９との間で単一の冷却流体循環ループを画定する。
【0022】
図６は、冷却システムの別の実施形態を示しており、該システムは、図５の実施形態と同様であるが、流体通路３６内にヒータ又はラジエータ６８などの熱源が設けられている。したがって、組織冷却には５℃、光源冷却には２５℃というような、組織冷却と光源冷却との間に大きな温度差が存在するシステムでは、ヒータコイル又はラジエータ６８を設けて、光源１９に進入する前に冷却流体３０の温度を上昇させる又は制御することができる。
【0023】
図７Ａは、冷却システムの別の実施形態の側面図であり、該システムは、光源１９と、ライトガイド６２’の形をした組織冷却要素、好ましくはプリズムの形をした導波路と、を有している。透明窓は設けられていない。図７Ｂは、図７Ａの上面図又は平面図である。光源１９の少なくとも１つの側面（側部）に概して隣接して熱電クーラ（ＴＥＣ）７０が設けられている。本実施形態では、ＴＥＣ７０は、光源の反対側の各側面（側部）に概して隣接して設けられている。高温側プレート７２と低温側（冷温側）プレート７２’とがそれぞれ各ＴＥＣ７０を挟み、高温側プレート７２が光源１９の各側面（側部）に接触している。また、各高温側プレート７２は、各熱電クーラ７０の高温側（高温側面）７３に接触している。各低温側プレート７２’の第１の部分７５は、関連付けられた熱電クーラ７０の低温側（低温側面）７７に取り付けられ、各低温側プレート７２’の第２の部分７９は、ライトガイド６２’（図７Ａ）に直接取り付けられている。図７Ｂを参照すると、リザーバ２９からの冷却流体３０は、第１の流体通路構造７４を介して各高温側プレート７２上に導かれて、低温側プレート７２’を冷やす。低温側プレート７２’は、ライトガイド６２’を冷却して、処理中の組織を冷却する。高温側プレート７２から離れると、冷却流体は、第２の流体通路構造７６を介して光源１９内に導かれて、光源１９を冷却する。ここでより高温になった冷却流体３０は、次に光源１９を出て、第２の流体通路構造７６を介してリザーバ２９に導かれて戻される。図３の実施形態と同様に、第１の通路構造７４及び第２の通路構造７６の各々の一部は、ケーブル１６を通って延びている。
【0024】
図８は、光源１９及びライトガイド６２’を冷却するための更に別の実施形態を示す。この場合も同様に、組織冷却要素又はライトガイド６２’は、好ましくはプリズムの形をした導波路である。この実施形態では、透明窓は設けられず、低温側プレートも設けられていない。その代わりに、ＴＥＣ７０の低温側（低温側面）８０が導波路６２’に直接取り付けられている。この構成は、低温側プレートを使用するのと比べて、より低い熱抵抗しか存在しないので、より効率的である。冷却流体３０は、リザーバ２９から第１の通路構造７４を介して送出され、高温側プレート７２を通過し、又は高温側プレート７２の上を流れて、ＴＥＣ７０の低温側８０を冷却して導波路６２’を冷却し、これにより処理中の組織を冷却する。その後、冷却流体３０は、光源１９を通過して光源を冷却する。冷却流体３０は、流体通路構造７６を介してリザーバ２９に戻る。図７の実施形態と同様に、第１の通路構造７４及び第２の通路構造７６の各々の一部は、ケーブル１６（図８には示さず）を通って延びている。
【0025】
システム１０は、多様な用途に採用することができるが、好ましくは脱毛に使用される。脱毛での使用に関しては、光源１９は、好ましくは、７５５ｎｍのアレキサンドライトレーザ、約８００ｎｍ、好ましくは８０５ｎｍ又は８１０ｎｍで動作させられる半導体ダイオードレーザ、及び、好ましくは約４ｍｍの深さに採用される１０６４ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザのうちの１つである。光源１９の選択は、所望の処理の種類によって決まる。
【0026】
したがって、上述の実施形態の冷却システムを有する組織処理システム１０は、アプリケータ１８と冷却流体リザーバ２９との間で単一の送り流体通路３４及び単一の戻り流体通路３６を使用して、処理中の組織３８と光源１９の両方を冷却する効果的な手法を提供する。したがって、アンビリカルケーブル１６が嵩張らず、必要な冷却配管が少なくなり、コストが減少する。
【0027】
上述の好適な実施形態は、本発明の構造的かつ機能的な原理を解説するため、並びに好適な実施形態を採用する方法を解説するために図示して説明したものであり、このような原理から逸脱することのない変更の対象となる。したがって、本発明は、下記の請求項の主旨の範囲に包含される全ての変形を含む。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】