CN101119684A - 通过控制冷却而选择性破坏富含脂质细胞的方法及装置 - Google Patents

通过控制冷却而选择性破坏富含脂质细胞的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明是有关用于通过控制冷却而选择性破坏富含脂质细胞的方法。本发明进一步有关用于进行通过控制冷却而选择性破坏富含脂质细胞的方法的装置。

Description

通过控制冷却而选择性破坏富含脂质细胞的方法及装置
本文所引用的各个申请案和专利，及各个申请案和专利所引用的各个文件或参考资料(包括在各公告核发专利被举发的期间；「申请案引证文件」)及对应及/或请求这些申请案及专利之任一者的优先权的各自PCT及外国申请案，以及于各申请案引证文件中所引用或参考的各文件，在此特别以参考资料的方式并入本文。更总体而言，本文所引用的文件或参考资料，或者是在权利要求之前的参考资料清单中，或者存在于本文的正文中；此等文件或参考资料各者(「本文引用的参考资料」)，及于各个本文引用的参考资料中所引用的各个文件或参考资料(包括任何制造厂商的说明书及操作指南等等)，在此特别以参考资料的方式并入本文。
技术领域
本发明是有关用于通过控制冷却而选择性破坏富含脂质细胞的方法。本发明进一步有关用于进行通过控制冷却而选择性破坏富含脂质细胞的方法及用于监视、侦测、影响或作用在彼等选择性破坏的方法之前、期间及之后引起或以其他方式出现的状况的装置。本发明其他的形态将在后续揭示内容中作说明或使其显而易见(而且在本发明的范畴以内)。
背景技术
初生婴儿的皮下脂肪组织对冷通常不太敏感。在初生婴儿体内，皮下脂肪细胞的细胞内脂质含量，或「脂肪母细胞(adipocyte)」，包含较高比例的高饱和三酸甘油酯。即使中等寒冷的温度也会不利地影响具有高饱和脂质含量的细胞，使初生婴儿皮下脂肪组织在暴露于寒冷之后，容易出现脂肪母细胞坏死。皮下脂肪组织体温过低会导致真皮及/或表皮相关的发炎。举例来说，初生婴儿的寒冷性脂膜炎症状已知将产生疼痛的皮肤病变。
等初生婴儿成长之后，脂肪母细胞的细胞内三酸甘油酯当中的饱和对不饱和脂肪酸的比例将逐渐降低。较高含量的不饱和脂肪酸对抗寒冷更具防护性，而且婴儿体内的寒冷性脂膜炎将逐渐缓和。有关寒冷性脂膜炎问题的回顾，请参见Epstein等人(1970年)新英格兰医学期刊(New England J.of Med.)第282卷(第17册)966-67页；Duncan等人(1966年)皮肤学档案(Arch.Derm.)第94卷：722-724页；Kellum等人(1968年)皮肤学档案(Arch.Derm.)第97卷：372-380页；Moschella、Samuel L.及Hurley，Harry J.，(1985年)真皮层及皮下组织疾病，皮肤病学(Dermatology)(W.B.Saunders公司)：1169-1181页；John C Maize(1998年)皮肤病理学中的脂膜炎(Churchill Livingstone)：327-344页；Bondei，Edward E.及Lazarus，Gerald S.(1993年)皮下脂肪疾病(寒冷性脂膜炎)，一般内科的皮肤学(McGraw-Hill股份有限公司)：1333-1334页。
在成人体内，细菌内脂质含量随细胞类型而有变动。例如，比起在下方形成皮下脂肪组织的脂肪母细胞，真皮及表皮细胞的不饱和脂肪酸较低。有关哺乳动物的脂肪组织组成的详细回顾，请参见Renold，Albert E.及Cahill，Jr.，George F.(1965年)脂肪组织，生理学参手册(Handbook of Physiology)(美国生理学协会)：170-176页中。结果，不同的细胞类型，例如富含脂质及非富含脂质的细胞，对寒冷具有不同程度的感受性。大体而言，非富含脂质细胞可忍受比富含脂质细胞更冷的温度。
对于选择性地且非侵入地破坏皮下脂肪组织内的脂肪母细胞而不会造成周围真皮及表皮组织的损害有着极高的需求。据知健康及美容的裨益皆源于脂肪组织的减少，然而，目前的方法，例如抽脂，涉及具有潜在生命威胁性风险的侵入性程序(例如，大量出血、疼痛、败血性休克、感染及肿大)。
目前用于非侵入性移除皮下脂肪组织的方法包括使用辐射能及冷却溶液。美国专利案号5,143,063、5,507,790及5,769,879说明使用辐射能来减少皮下脂肪组织的方法，但是，施加能量程度难以控制且经常对真皮及/或表皮造成连带性损伤。由WO00/44346提出的冷却溶液并无法使皮肤表面温度稳定化，因此，也无法适度防护对真皮及/或表皮的连带性损伤。
在天竺鼠体内进行的先前研究说明通过低温破坏来移除皮下脂肪组织(Burge，S.及Dawber，R.(1990年)低温生物学(Cryobiology)第27卷：153-163页)。然而，此结果是使用较具侵略性的冷却模态(例如，液态氮)而达成，该冷却模态会导致表皮损伤。理想上，通过冷却来移除皮下脂肪组织不会引起表皮的相关损伤。
用于选择性破坏富含脂质细胞(例如，包含皮下脂肪组织的脂肪母细胞)而不会对非富含脂质细胞(例如，真皮及/或表皮)造成损害的温度控制方法及装置至今仍不为所知。
发明内容
据显示包含富含脂质细胞的脂肪母细胞组织可通过控制施于个别组织的温度及/或压力而选择性破坏且不会造成周围非富含脂质的组织(例如，真皮或表皮组织)的损害。
于一个形态中，本发明是有关于用于选择性破坏非婴儿人类处理对象体内富含脂质细胞的冷却方法，该方法包含将至少一冷却元件应用在该处理对象的应用部位近端；利用该冷却元件来降低该应用部位下方的温度，其中，该温度降低足以破坏并从而减少其中的富含脂质细胞；以及当温度降低时，利用至少一反馈装置来提供足以确认该冷却元件近端的非富含脂质细胞未被破坏的反馈信息，从而选择性地破坏该对象体内富含脂质细胞。
于一个具体例中，此方法可复包含将压力施加于该处理对象的应用部位近端，其中，所施加的压力有效地降低该应用部位下方的血流。
在本发明另一个形态中，提供一种用于提供与非婴儿人类处理对象的富含脂质细胞的选择性破坏有关的反馈信息的系统，该系统包含在该处理对象的应用部位近端的至少一冷却元件，其中该冷却元件有效地降低该应用部位下方的温度，且其中该温度降低足以破坏并从而减少该应用部位下方的富含脂质细胞；以及与至少一冷却元件连通的至少一反馈装置，其中，该反馈装置将提供足以确认该冷却元件近端的非富含脂质细胞未被破坏的反馈信息。
在本发明又一个形态中，提供一种用于提供与非婴儿人类处理对象的富含脂质细胞的选择性破坏有关的反馈信息的系统，该系统包含在该处理对象的应用部位近端的至少一冷却元件，其中，该冷却元件有效地降低该应用部位下方的温度；以及与至少一冷却元件连通的至少一反馈装置，其中，该反馈装置将提供足以确认该温度降低足以破坏并从而减少该应用部位下方的富含脂质细胞的反馈信息。
在本发明的任何形态中，该反馈信息可包含关于真皮、表皮或皮下脂肪细胞组织的生理参数的信息(例如，数据、信号)，该信息表示在该冷却元件近端的非富含脂质细胞未被破坏。
该系统可包括一个或更多个反馈装置以提供与该冷却方法相关的反馈信息。该反馈装置可与至少一冷却元件连通(例如，连结、直接接触或间接接触)及/或可与该应用部位连通(例如，直接接触或间接接触)。举例来说，该反馈装置可整合在该冷却元件的小通道内。在本发明这样的具体例中，该等通道的直径一般都小于约1厘米(cm)。
根据本发明的冷却方法的例示性形态，所提供的反馈信息可能属于一个或更多个信息片段，包括但不限于与该真皮、表皮及/或皮下脂肪组织的至少一生理参数相关的信息。举例来说，此信息可表示/确认在该冷却元件近端的非富含脂质细胞未被该冷却过程破坏，及/或富含脂质细胞已发生破坏。被冷却/破坏的富含脂质细胞可为，例如该皮下脂肪组织内的脂肪母细胞。
反馈信息可提供的另一种例示性生理参数为该对象的真皮及/或表皮或皮下脂肪组织中是否存在有实质晶体形成。在本发明此一具体例中，实质晶体形成的存在/不存在可通过该对象的真皮或表皮中介于约10千欧姆/毫米(kΩ/mm)至约50千欧姆/毫米之间及该对象的皮下脂肪组织中高于约10千欧姆/毫米的电阻抗，或通过该对象的真皮或表皮中介于约1450至低于约2700米/秒(M/S)之间之间及该对象的皮下脂肪组织中高于约2700米/秒的超音波速度来显示。
反馈信息可提供的另一种生理参数为该对象的真皮、表皮及/或皮下脂肪组织的硬度量值。
反馈信息可提供的又一种生理参数为该对象的真皮、表皮及/或皮下脂肪组织的压力量值，其中，该压力指示的度数在真皮及表皮中的皮下脂肪组织应为至少约240毫米汞柱(MM HG)，而且根据本发明的指定具体例应介于约120毫米汞柱与约240毫米汞柱之间。
反馈信息可提供的额外生理参数为该对象真皮或表皮中是否已经有相转移。
反馈信息可提供的进一步的生理参数为该对象真皮或表皮中的声速，其中，根据本发明的特定具体例，该对象的真皮或表皮中的声速应该介于约1450米/秒至低于约2700米/秒范围之间，而且在该对象的皮下脂肪组织中应大于约2700米/秒。
反馈信息可提供的再一生理参数为该对象的真皮、表皮及/或皮下脂肪组织内的反射率或透射率，其中，根据本发明的特定具体例，反射光谱乃受到监视。
例示性反馈装置是侵入性或非侵入性温度探针。该温度探针可为测温探针(thermoprobe)，例如辐射温度计、光纤温度感应器及热成像测温探针。适合的温度探针包括，但不限于热电偶、电热调节器(thermistor)、双金属温度计、颜色变化热指示纸、半导体温度计、光纤温度计及玻璃管充液温度计。
其他例示性反馈装置的例子为电反馈探针、超音波探针(例如，回声图冷冻探针(echographic cryoprobe))、振荡反馈装置(例如，压电振荡器)、接触探针(例如，压力探针，如：弹簧负载冷却元件)、光学同调断层扫瞄装置(optical coherence tomographic device)、光谱装置及/或磁振造影装置。
在此揭示内容中，「包含」、「包括」、「含有」及「具有」等可具有彼等在美国专利法中被认定的意义且可意指「包括」等；「实质上由...组成」(“consisting essentially of”或“consists essentially”)同样具有在美国专利法中认定的意义且该措辞是开放式的，允许存在有多于所列举者的组成，只要所列举者的基本或新颖特征未被所列举者之外的成员的存在改变即可，但是不包括先前技艺具体例。
从下列的详细说明，此等与其他目的及具体例将在本发明的范围内予以说明或使其显而易见。
附图说明
下文中将参照图式来说明其具体例，使熟习此技艺者将明白如何轻易理解所请主题的系统及方法，其中：
图1A例示处理系统，
图1B描述例示控制单元结构的图形，
图1C描述显示冷却/加热元件的图形，
图1D例示具有探针控制器的平面式冷却处理系统，
图2A例示用于冷却皮褶内的富含脂质细胞的处理系统，
图2B例示利用探针控制器来冷却皮褶内的富含脂质细胞的处理系统，
图3A例示包括抽取单元的处理系统，
图3B也是例示包括抽取单元的处理系统，
图4例示结合抽取系统以提供隔离区的处理的处理系统，
图5A、B例示可环绕四周包围目标组织块的处理系统，
图6描述某些配合冷暴露部位的区域经过17天之后显示凹陷的皮肤表面影像，
图7描述冷暴露之后17天的皮下脂肪组织的组织学(II号猪，部位E)。图7A显示低放大倍率图式而图7B显示高放大倍率图式，
图8A、B描述部位C；8C、D描述部位E，而8E、F描述部位F，其各自显示冷暴露之后50天的皮下脂肪组织的组织学(II号猪，部位C、E及F)，
图9描述用于对III号猪施行冷却的装置的影像，
图10A、B、C、D、E、F、G、H、I及J描述III号猪在不同组织深度的暴露部位1、2、7、11、12、13、14、15、16及18的温度图，
图11描述暴露之后3.5个月测试部位11的超音波影像，
图12A、B描述暴露之后6天测试部位8的组织学。第12C、D图描述测试部位9(控制组)的组织学，
图13A、B、C、D及E描述暴露之后3.5个月，通过测试部位1、3、11、12及18中心的巨观剖面图，
图14描述通过测试部位11的巨观剖面图(显示于图13C)。凹陷的区域是通过组织学分析来评估(显示于图15及16)，
图15描述在处理后3.5个月从测试部位11所获得的样品组织学分析结果。图15A描述低放大倍率图式。图15B显示高放大倍率图式，
图16描述在处理后3.5个月从邻接测试部位11的非冷暴露部位所获得的样品组织学分析结果。图16A描述低放大倍率图式。图16B显示高放大倍率图式，
图17描述用于获得图18的温度图的热电偶的概要位置。该表面热电偶1705是位于控制装置1704与表皮1701之间的界面处。较深的热电偶1706是位于该皮下脂肪组织表面部分内的真皮1702下方，
图18描述在活体内冷暴露期间产生的温度图。该温度图显示在处理期间经由不同位置的两个热电偶所测到的经过以秒为单位的时间(x-轴)而以摄氏度(Celsius)为单位所测得的温度(y-轴)。图形1801显示通过位于该真皮正下方的表面脂肪层处的热电偶所测得的温度图。图形1802显示通过位于该冷却装置与该表皮之间的界面处的热电偶所测得的温度图，
图19描述在处理后5天产生图18的温度图的情况下从该测试部位所获得的样品组织学分析结果，
图20描述本发明的例示性具体例，其中冷却元件与至少一反馈装置连通，
图21为本发明例示性具体例的概要图，其描述连接图20的冷却元件及/或反馈装置以允许反馈发生的设备。
元件符号说明
A     试验部位                  B     试验部位
C     试验部位                  D     试验部位
E     试验部位                  F     试验部位
T3-E  表面温度                  T0-B  2至2.5毫米深度的温度
T1-C  4至5毫米深度的温度        T2-D  8至10毫米深度的温度
1     试验部位                  2     试验部位
3     试验部位                  7     试验部位
8     试验部位                  9     试验部位
11    试验部位                  12    试验部位
13    试验部位                  14    试验部位
15    试验部位                    16    试验部位
18    试验部位                    91    冷却铜板
92    热电偶                      100   处理系统
105   控制单元                    107   处理单元
110   冷却/加热元件               115   处理界面
120   侦测器                      125   计算装置
130   处理装置                    135   记忆装置
140   储存装置                    145   使用者界面
150   系统汇流排                  155   通讯界面
160   表皮                        165   真皮
170   脂肪细胞                    175   输入口
180   输出口                      175   探针控制器
180   探针                        200   处理系统
205   压缩单元                    300   处理系统
305   抽取单元                    310   腔室
400   处理系统                    410   抽取密封
500   处理系统                    510   扣紧机构
515   目标组织块                  701   表皮
702   真皮                        703   皮下脂肪
704   肌肉层                      801   表皮
802   真皮                        803   皮下脂肪
1102  真皮                        1103  脂肪层
1103a 表面脂肪层                  1103b 深脂肪层
1104  肌肉层                      1105  片段
1106  片段                        1301  表皮
1302  真皮                        1303  表面脂肪层
1304  深脂肪层                    1400  尺
1401  表皮                        1402  真皮
1403  表面脂肪层                  1404  深脂肪层
1405  肌膜                        1406  处理区域
1407  标记矩形                    1408  处理区域外面的区域
1409  标记矩形                    1501  真皮
1502  表皮                        1503  隔膜
1504  表面脂肪层                  1505  深脂肪层
1601  真皮                        1602  脂肪袋
1603  隔膜                        1604  表面脂肪层
1701  表皮                        1702  真皮
1704  控制装置                    1705  表面热电偶
1706  热电偶                      1801  温度图
1802  温度图                      1901  表皮
1902  真皮                        1903  皮下脂肪组织
2000A 反馈装置                    2000B 温度感应器
2010  冷却元件                    2020  处理部位
2030  冷却剂进入区                2040  冷却剂出口区
2050  真皮                        2060  皮下脂肪
实施方式
本质上，本发明的方法是美容处理方法。
本发明是有关局部减少脂肪组织的方法，该方法包含在足以选择性破坏富含脂质细胞的温度下将冷却元件应用于受试对象，其中该温度不会在非富含脂质细胞中产生不想要的作用。较佳地，该冷却元件是偶合至冷却剂或含有冷却剂。
本发明的方法包含通过下列步骤来处理受试对象身体的一区域以达到所欲皮下脂肪组织的减少：a)将冷却元件应用在皮下脂肪组织所欲减少的区域的该对象皮肤近端以在该区域内产生足以选择性破坏其中的富含脂质细胞的温度梯度，以及，随即同时将该对象皮肤维持在该冷却元件近端的非富含脂质细胞不会被破坏的温度下；b)重复步骤a)将该冷却元件应用于该对象皮肤多次直到达到所欲皮下脂肪组织的减少为止。
本发明的冷却元件可含有固体、液体或气体形态的冷却剂。固体冷却剂可包含，举例来说，热传导性材料，例如金属(例如，铜、银、铝)、金属板、玻璃、陶瓷、凝胶及冰块或冰浆。于一个具体例中，该固体冷却剂是与该冷却元件接触的帕耳帖元件(peltier element)。帕耳帖元件在此技艺中为众所周知的(例如，碲化铋制成的帕耳帖元件是由Applied Biosystems公司制造)。液体冷却剂可包含，举例来说，盐水、甘油、醇或水/醇混合物。其中该冷却元件包括循环的冷却剂，较佳地该冷却剂的温度是恒定的而且预设于预定温度。该冷却剂的适当温度可根据热传导度、热容量及/或该冷却剂的流速而变动，而且可由熟习此技艺者轻易地决定。盐类或其他添加物可结合液态混合物以获得预期的温度。气体可包括，举例来说，冷空气或液态氮。
本发明的冷却元件提供冷却给应用部位。施于应用部位的冷却可为直接性、间接性、主动性或被动性。于一个具体例中，可应用冷却元件使得与受试对象的直接接触经由该制剂或元件来进行。在另一个具体例中，单独经由该制剂来进行直接接触。在另一具体例中，未经由该制剂或元件来进行直接接触，而是通过将冷却元件及/或制剂设置在近端而进行冷却。
较佳地，该冷却剂的温度是低于约37癈，但是不低于-196癈(亦即，液态氮的温度)。
较佳地，若该冷却剂是液体或固体，所施与的冷却元件的温度介于约40癈与-15癈之间，更佳为介于4癈与-10癈之间，而且又更佳为介于0癈与-3癈之间。大体上，该冷却元件较佳地维持在介于约-15癈与约35癈、30癈、25癈、20癈、15癈、10癈或5癈之间的平均温度；约-10癈与约35癈、30癈、25癈、20癈、15癈、10癈或5癈之间的平均温度；约-15癈与约20癈、15癈、10癈或5癈之间的平均温度。
该冷却元件及/或制剂可应用至多2小时。较佳地，应用该冷却元件介于1至30分钟。该冷却元件可应用至少100毫秒(例如，预见较短的期间，例如，用喷雾剂)。举例来说，可以非常短的时间间隔(例如，约1秒)重复地(例如，约10至100次)应用液态氮，而且在各应用之间，维持在不会造成表皮损伤的温度(例如，约0癈至-10癈，取决于暴露时间长度)。在温和冷却法中，举例来说，可从某距离(例如，约10至30厘米)喷洒液态氮，其中该液态氮液滴的某些部分将在喷洒或与周遭空气混合的期间蒸发。
本发明的冷却元件及/或制剂是，举例来说，透过直接或间接接触应用于皮肤表面。间接接触可通过传导性材料，例如膜、乳液、液体(例如，水)或凝胶来媒介，以视需要改变或缓和热传导度。
受试对象的皮肤包含表皮、真皮或其组合。该冷却元件及/或制剂直接应用于该皮肤表面时是无毒性的冷却剂。
该冷却元件及/或制剂可应用多于1次，举例来说，应用于重复循环周期。该冷却剂可以脉冲或连续的方式应用。该冷却元件及/或制剂可通过此技艺中所有习知的传统方法，包括若呈液态、气体或微粒状固体材料时通过喷雾局部性应用。较佳地为通过外部装置来应用，但是，本发明的冷却元件及/或制剂也可通过注射或其他传统手段从皮下应用。举例来说，该冷却剂可直接应用于皮下组织，接着在接触之后移除或留在皮下组织中以达到热平衡进而冷却该富含脂质的组织(例如，液体冷却剂或小冷却粒子，例如丸剂或微珠，的皮下注射)。
较佳地，本发明的方法是非侵入性的(例如，不需要侵入性外科技术的表浅的、腹腔镜的或局部的程序)。
该冷却元件及/或制剂可应用于一个经界定的区域或多个区域。该冷却元件及/或制剂的空间分布可视需而控制。大体上，表面积的尺寸(例如，在该冷却剂与皮肤接触之处)应为经标定要冷却的皮下脂肪组织深度的至少3倍。较佳地，该表面积的最小直径为至少1平方厘米(cm2)。又更佳地，就各应用部位而言该表面积的直径为介于3至20平方厘米。多个冷却应用器可以实质上同时或连续或依序的方式使用。
最适表面积的决定需要按惯例变动数个参数。举例来说，若通过额外的手段来预防体温过低，则可根据本发明的方法来冷却较大的表面积，例如超过3500平方厘米。体温过低可通过在其他部位补偿从身体传离的热(例如，在一个或更多个额外部位施用温水)而预防。举例来说，在接触较大表面积(例如大于3500平方厘米)时，可使用多个冷却元件及/或制剂。
该冷却元件及/或制剂可顺着其应用区域的外廓。举例来说，可顺着应用冷却的表面积外廓来使用柔性装置。该装置也可变更接触表面的形状，使该表面在接触时包围该冷却剂或含有该冷却剂的装置，或位于该冷却剂或含有该冷却剂的装置的内部。该冷却元件及/或制剂可一次接触多于一个表面，举例来说，当该表面被折起来而且经由该冷却元件及/或制剂接触任一侧时。较佳地，通过该冷却元件及/或制剂接触一个或更多个皮褶的两侧以提高冷却的效率(例如，在通过连续层的所欲深度)。
较佳地，使该固体冷却元件及/或制剂成形以增进接触面(例如，皮肤表面)的热力学热交换(「热交换」)。为了增进传导，可在固体冷却剂与接触面之间的界面处使用液体。
必要的话，可联合使用疼痛处理剂(pain management agent)，例如麻醉剂或止痛药(单独冷却具有止痛性，因此可视需要使用额外疼痛处理剂)而应用该冷却元件及/或制剂。局部麻醉剂，举例来说，可在该冷却剂应用之前、之后或期间局部施于接触点。此外，具有血管收缩性(例如，利多卡因(lidocaine)与肾上腺素或EMLA)的局部麻醉剂的共同投予将降低真皮的血流，从而增进皮下组织的冷却。
必要的话，可经由传统方法提供麻醉剂的全身性投予，例如注射或口服投予。在处理期间可改变该冷却剂的温度，举例来说，使该冷却速率降低以提供引起较少不适感的处理方式。此外，本发明的方法可联合其他此技艺中习知的其他脂肪减少程序，例如抽脂，一起执行。
较佳地，本发明的富含脂质细胞是皮下脂肪组织或橘皮组织(cellulite)内部的脂肪母细胞。因此，包含该皮下脂肪组织的富含脂质细胞是本发明的方法锁定的破坏目标。此外，将包含经外膜环绕的器官或其他内部解剖学结构的富含脂质细胞作为破坏目标亦在本发明范围以内。
脂肪母细胞的细胞内脂质限定在副质液胞(paraplasmatic vacuole)内。该皮下脂肪组织内有单液胞(univacular)脂肪母细胞及多液胞(plurivacular)脂肪母细胞。大部分是单液胞脂肪母细胞，且直径大于约100微米(μm)。这个尺寸在肥胖对象中可能由于细胞内脂质含量增加而急遽增加。
较佳地，本发明富含脂质细胞具有介于20至99％的细胞内脂质总含量。较佳地，本发明富含脂质细胞具有约20至50％饱和三酸甘油酯构成的细胞内脂质含量，而且又更佳地具有约30至40％饱和三酸甘油酯构成的细胞内脂质含量。细胞内三酸甘油酯包括，但不限于，饱和脂肪酸，例如肉豆蔻酸、棕榈酸及硬脂酸；单不饱和脂肪酸，例如，棕榈油酸及油酸；及多元不饱和脂肪酸，例如亚麻油酸及次亚麻油酸。
较佳地，本发明富含脂质细胞是位在皮下脂肪组织内。皮下脂肪组织的饱和脂肪酸组成随着在人体解剖学上的不同位置而改变。举例来说，在人类腹部的皮下脂肪组织可具有下列饱和脂肪酸组成：肉豆蔻酸(2.6％)、棕榈酸(23.8％)、棕榈油酸(4.9％)、硬脂酸(6.5％)、油酸(45.6％)、亚麻油酸(15.4％)及次亚麻油酸(0.6％)。腹部区域的皮下脂肪组织可含有约35％饱和脂肪酸。这比臀部区域更高，臀部区域可包含约32％饱和脂肪酸。在室温下，由于较高脂肪酸含量造成该腹部区域的饱和脂肪酸呈半固态。臀部区域不会受到类似的影响。请参见Malcom G.等人，(1989年)美国临床营养学期刊(Am.J.Clin.Nutr.)第50卷(第2册)：288-91页。熟习此技艺者可视需要变更温度范围或应用次数，以考量对本发明冷却方法反应时解剖学上的差异。
较佳地，本发明非富含脂质细胞具有低于20％的细胞内脂质总含量，及/或不会由于本发明的冷却方法而受到破坏。较佳地，本发明的非富含脂质细胞包括具有包含低于约20％高饱和三酸甘油酯的细胞内脂质含量，又更佳地具有包含低于约7至10％高饱和三酸甘油酯的细胞内脂质含量。非富含脂质细胞包括，但不限于，围绕该皮下脂肪组织的细胞，例如脉管系统、周围神经系统、表皮(例如，黑素细胞)及真皮(例如，纤维细胞)的细胞。
本发明的方法可避免对该真皮及/或表皮造成的伤害包括，举例来说，发炎、刺激、肿胀、病变形成及黑素细胞的色素沉着或色素过少。
不欲受理论所限制，咸相信在不会引起非富含脂质细胞中的高饱和脂肪酸结晶化的温度下冷却时，高饱和脂肪酸的局部结晶化将造成富含脂质细胞的选择性破坏。该等晶体将使富含脂质细胞的双层膜破裂，造成坏死。因此，在引起富含脂质细胞中形成晶体的温度下能避免非富含脂质细胞，例如真皮细胞，的损伤。而且咸相信冷却将引起富含脂质细胞的脂肪分解作用(例如，新陈代谢作用)，进一步增进皮下脂肪组织的减少。脂肪分解作用可通过局部暴露于冷环境而引起交感神经系统的刺激来予以增进。
已确定通过同时应用机械力(例如，振荡)可增进冷却对破坏脂肪组织的效果。脂肪组织的硬度在低于生理体核温度(body coretemperature)的温度时将会提高，从而变得更易受物理破坏影响。不欲受理论所限制，咸相信在细胞膜上形成晶体的破坏性效果将被冷却之后或伴随冷却所提供的物理运动而增强。因此，本发明的方法可进一步包含机械力的施加，例如在约5至约200赫兹(Hz)的频率范围中振荡。
于一个具体例中，该富含脂质细胞的温度不低于约-10癈。较佳地，该富含脂质细胞的温度介于-10癈与37癈之间。更佳地，该富含脂质细胞的温度介于-4癈与20癈之间。又更佳地，该富含脂质细胞的温度介于-2癈与15癈之间。较佳地，该富含脂质细胞被冷却至低于37癈长达2小时。大体上，该富含脂质细胞较佳地维持在介于约-10癈与约37癈、35癈、30癈、25癈、20癈、15癈、10癈或4癈之间的平均温度；约-4癈与约35癈、30癈、25癈、20癈、15癈、10癈或4癈之间的平均温度；约-2癈与约35癈、30癈、25癈、20癈、15癈、10癈或5癈之间的平均温度；及介于约5癈与约15癈或20癈之间的平均温度。
本发明的冷却方法有利地消除对表皮造成的非期望影响。于一个具体例中，该表皮的温度不低于约-15癈。较佳地，该表皮的温度介于-10癈与35癈之间。更佳地，该表皮的温度介于-5癈与10癈之间。又更佳地，该表皮的温度介于-5癈与5癈之间。又更佳地，该表皮的温度介于0癈与5癈之间。
本发明的冷却方法有利地消除对真皮造成的非期望影响。于一个具体例中，该真皮的温度不低于约-15癈。较佳地，该真皮的温度介于约-10癈与20癈之间。更佳地，该真皮的温度介于-8癈与15癈之间。又更佳地，该真皮的温度介于-5癈与10癈之间。又更佳地，该真皮的温度介于-3癈与0癈之间。
在较佳的具体例中，该富含脂质细胞被冷却至约-5癈至5癈长达2小时，且真皮与表皮细胞维持在约0癈的平均温度。在最佳的具体例中，该富含脂质细胞被冷却至约-5癈至15癈或约5癈至15癈，历经约1分钟至长达约2小时的时间。
本发明的方法可以短时间间隔(例如，1分钟、5分钟、15分钟、30分钟及60分钟间隔)或长时间间隔(例如，12小时及24小时时间间隔)来应用。较佳地，间隔是介于5与20分钟之间。在冷却间隔之间可视需要地施加热。
不同的反馈机构、装置或设备都可根据本发明来使用以监视并且控制皮肤(亦即，真皮、表皮或其组合)及/或该皮下脂肪组织的生理参数。反馈机构可包括一个或更多个独立地、协同地、及/或与本文所揭示的其他装置共同运作的装置，以监视、测定或侦测冷却过程的各种方面(例如，温度、时间等等)为目的，及/或为了控制、变更或影响根据该冷却过程而利用的设备的操作条件(例如，冷却程度、压力等等)。
根据本发明目前的较佳具体例，至少一反馈装置不仅能够在达到所欲冷却温度(或温度范围)时进行测定，若已超过温度(或温度范围)阈值或接近即将超过的点时也能测定。此温度测定可在冷却部位处、在该冷却装置内、及/或从该冷却部位的远处进行。如此，进而使该反馈装置能可靠地提供充分的反馈信息以防止处理过度或不足，就不同的理由(例如，无效结果、不想要的副作用、对于装置及/或处理对象的潜在危害等等)而言该二者皆非为所欲的。
除了以温度为基础的反馈，或者为代替该种反馈，该一种或更多种反馈装置也可提供其他的反馈选项。此选择性反馈信息可进行测定，或可助于测定，尤其是，(a)该处理装置与该处理表面之间是否存在适当接触，(b)该皮肤中是否有发生过相转移，(c)是否有发生皮肤颜色改变及/或改变到什么程度，(d)该光反射或透射光谱是否有改变，及/或(e)该皮肤的电阻是否有改变，而且也可测量或助于测量，尤其是，(a)施加在该处理表面上的压力，及/或(b)该皮肤硬度的变化。
该反馈装置可以不同方式提供反馈信息，包括，但不限于，以目视方式(例如，以图形)、以电子方式及以听觉方式(例如，以言词)。可提供反馈信息以便自动地调整该冷却系统中一个或更多个装置的运作条件(例如，经由控制逻辑或可编程逻辑)，或使施手术者必须评估该反馈信息然后再采取适当动作。
该反馈信息的接受者可为一个或更多个施手术者，包括，但不限于该处理对象、医疗人员(例如，医生、护士、住院医师、医科学生)、技术人员及/或该处理过程所涉及的任何其他人员。以收到的反馈信息为基础，该操作人员可决定停止处理过程或变更(例如，手动或经由输入控制)特定处理参数，例如处理过程的时间、处理过程进行的部位及/或该处理过程现在或未来的冷却温度。
有关是否停止该过程或变更该处理条件的决定可依据，例如操作人员的判断，或者，目前较佳为，以由可比拟现行处理的先前处理所收集到的实际或实验数据为基础。举例来说，动物实验的数据可加以利用以决定当处理人类时如何设定及/或变更操作参数。而且，可仰赖有关身体特定处理区域的数据以设定及/或变更相同或类似处理对象的相同或类似身体部分的未来处理的处理参数。
或者，该反馈信息可传递至普通熟习此技艺者所习知的控制逻辑，例如中央控制单元，或可编程逻辑装置(例如，电脑)。
根据本发明的例示性具体例，反馈机构可监视受试对象皮肤的温度以确保其中的温度不会落到低于或高于预定最小限度的温度(例如，约-10癈至约30癈)，及/或确保在整个过程或该过程预定部分的期间，该温度都在预定范围内。因此，反馈机构可监视及/或控制冷却程度是否已达到，而且，若是这样，则监视及/或控制费时多久(亦即，该过程的那个部分)及/或在什么情况下(亦即，固定或间歇性冷却)。
反馈装置可为侵入性、非侵入性或适合同时在此两种条件下使用，侵入性或非侵入性之间的特定选择取决于各种不同的情况，包括但不限于，该处理部位的位置、处理时间、处理对象的年龄、处理对象的一般健康状况及/或所使用的冷却设备的尺寸及形状。术语「非侵入性」及「侵入性」在下列的定义为例示性而且并非试图排除普通熟习此技艺者可接受的其他定义。
非侵入性反馈装置为位于该处理对象的外部的装置-也就是说，根据其预期的用途，非侵入性反馈装置不会刺穿该应用部位。使用时，就该处理对象而言，非侵入性装置一般都不需要随同的镇静作用或麻醉。然而，据了解，由于特定情况(例如，对该处理过程感到忧虑、处于医疗状态中)，处理对象可被给与或可决定接受随同的镇静作用或麻醉。
在该反馈过程至少一部分的期间，侵入性反馈装置刺穿该处理表面(亦即，该等装置完全或部分在内部)。侵入性反馈装置包括，但不限于，使用时一般会要求该处理对象在该处理过程之前、期间或之后接受镇静作用、麻醉(例如，局部或全身性)或其他类型的医药痛苦缓解作用的装置。也可通过冷却使痛感消失。
反馈机构可包括此技艺中所知用来监视温度及/或晶体形成者。晶体形成可，举例来说通过超音波成像及声学、光学及机械度量法来测量。机械度量法可包括，举例来说，抗张强度的测量。
于一个具体例中，可运用多层模型来估计随时间经过在不同深度内的温度曲线图。设计温度曲线用以在组织内产生温度梯度，其表面处具有较低的温度。在较佳的具体例中，设计温度曲线以使冷却期间的血流降至最低。包含，举例来说，热电偶、超音波(例如，用于侦测该皮下脂肪组织的相变化)或冲击波传送(例如，若相转移发生，则冲击波的传送将会改变)的反馈机构都可用于达成最适的温度梯度。
温度探针(例如，测温探针)是现在非侵入性应用中较适合的，因为彼等可座落于各种不同的位置而且适合各种不同的目的。在其他的具体例中，该等探针可侵入性地使用。测温探针可包括能通过直接接触测量部位/位置而进行测量的装置(例如，热电偶、电热调节器、双金属温度计、颜色变化热指示纸、半导体温度计、光纤温度计及玻璃管充液温度计)，或，选择性地，不会接触部位的装置(例如，辐射温度计、光纤温度感应器、热成像测温探针)。
有数种类型的测温探针反馈装置都可使用。大体上，测温探针的类型、目的及位置彼此至少某程度相关。举例来说，测温探针的目的(亦即，使用该测温探针的理由)会影响其放置位置，其进而会影响涉及决定要使用的测温探针类型的因素。
在该测温探针的目的在于提供已(或将要)连通处理表面的冷却装置的部位可靠的即时温度测量值的具体例中，目前较佳为在该处理过程期间设置该测温探针使其连通该冷却元件及/或装置的表面，而不是与该实际处理表面热接触。举例来说，该测温探针可暂时接附至冷却装置(例如，抛弃式导热板)，或其可永久固定于冷却装置。根据这两个具体例，目前较佳为该测温探针的类型为热电偶、电热调节器或半导体温度计。
使用时，将接附至冷却装置表面的反馈装置设置成连通处理对象的皮肤表面(亦即，上表皮)。因此，此反馈装置有利之处在于彼等将提供上表皮冷暴露的可靠性评估，其尤其倾向于由冷暴露所引起的不想要的副作用(例如，表皮损伤或色素变化)的迅速发展(onset)。
根据本发明的替代性具体例，上表皮表面的温度是通过可拆卸地固定于该处理部位/区域表面的反馈装置来测量。在此具体例中，固定的方法应该要允许该装置可靠地附着又暂时地接合至该处理表面-也就是说，该装置应该被可靠地固定于该处理表面，且也应该能在所欲的场合下(例如，在该过程的作用极致时；或者若问题发生时，在更早的时间点)轻易地从该表面移除。适合的固定方法包括，但不限于例如胶带或胶水等的黏着剂。于一个具体例中，该测温探针系经由胶水固定于该处理表面，该测温探针可使用适当溶剂而从该处理表面移除。
如上述注解，目前较佳者为在处理期间，该处理对象上表皮的最低限度温度(亦即，在该冷却处理的期间该上表皮不应滑落至其以下的温度)为-10癈，目前更佳为-4癈的最低限度温度，而且目前又更佳为介于-4癈与0癈之间的最低限度温度。
大体上，接附至该冷却装置表面的测温探针的特征与接附至该处理表面的测温探针的特征相同。该测温探针及其容器应该要薄而且小(例如，具有小于2毫米(mm)的直径，或，目前较佳为，具有小于1毫米的直径)，以允许该测温探针固定在相对于该元件冷却面的定义明确的深度(例如，在低于该冷却面约1毫米以内)。在较佳的具体例中，该测温探针显示良好的热传导度(亦即，类似于水的热传导度)，以便使该冷却过程的抑制作用降至最低。于一个具体例中，将该测温探针埋入该冷却元件的冷却面以内。
该测温探针可为抛弃式(亦即，使用一次)或可再利用，而且在任一情况中，都可连通该冷却装置的手持件或控制单元。抛弃式测温探针的非限定例子为导热板。
使用时，取决于该测温探针的位置，侦测温度增加量时会被延迟。因此，可利用测温探针冷却板来测定热梯度测量值。假定精确知道该测温探针的热传导度，此热梯度即可根据不同公式/方程式用来决定进入该冷却装置的热通量。
热传导度定义为从温暖区域至较冷区域的热转移，而且通过扩散作用有效地进行。因此，将热通量ΦQ定义成：
Figure A20058004817300311
其中ρ为密度，Cp为以耳格·克-1·K-1(erg g-1 K-1)为单位的质量热容，d为扩散距离，且κ为以平方厘米/秒(cm2s-1)为单位的热扩散系数。
Φ Q ≈ ρ C p κ , ΔT d - - - ( 2 )
定义该热扩散系数(以耳格·厘米-1·K-1·秒-1(erg cm-1K-1s-1)为单位)
k≡ρCpκ      (3)
而且注意ΔT/d为温度梯度，这将变成傅利叶定律(Fourier’s law)
ΦQ≡-kT    (4)
这些公式/方程式显示可使用测温探针冷却板不同位置之间的温度梯度来决定该冷却装置所移除的热。此外，测温探针的配置可用于监视热流量。可使用此数据进而做出其他重要的决定，例如针对该体核温度的恒定决定是否/何时对另一个身体区域提供适当量的加热。该数据也可用于决定特定体积的脂肪组织热损伤的适当局部化冷却量。
根据本发明的另一个例示性具体例，测温探针可座落在远离该处理部位的位置。此配置可能有用于各种不同的目的，包括监视体核温度或测定热流量。此类型「体核测温探针」的配置较佳的远距定位是鼓膜、舌下、直肠或其他远距皮肤表面。于目前较佳类型的体核测温探针是类比或数位热电偶、电热调节器或半导体温度计。
体核测温探针配置的另一个适合远距位置是外耳道(meatusauricularis externus)。根据此具体例，目前较佳为以辐射测量温度计当作体核测温探针，其也可视需要与立体头戴式受话器(或类似装置)结合令处理对象戴上，以在处理之前或处理期间提供该对象信息(例如，此程序的剩余期间、有关行动或其缺乏事物的提醒)及/或听觉娱乐。
该体核测温探针有用于测量该体核温度以确保局部化冷却不会造成体核温度显著降低，该体核温度的降低可能伴随与体温过低症相关联的全身性副作用(例如，心律不整、新陈代谢衰退、全面寒冷感觉引起的疼痛/不适)。当正常体核温度是37至38癈时，36癈或更低的任何体核温度可能表示有至少轻微体温过低症存在或开始发展，因此应想办法避免。由此，若体核温度测温探针测量到此温度，则冷却应至少暂时中断。
根据本发明的替代性具体例，体核测温探针也可用于监视外部热供应，以维持实质上恒定的体核温度而且避免该处理过程期间预定量温度滑落。
测温探针也可用于测定/监视冷却装置是否适当地作用。在此类情况中，该测温探针配置目前较佳的定位是在冷却剂的管子内或在冷却剂储槽内，而且用于此位置的较佳类型测温探针为热电偶、电热调节器、半导体温度计或双金属温度计。在此具体例中使用的期间，该测温探针收集信息以测定该冷却装置不同位置内的温度及/或温度梯度。该数据进而表示潜在问题的状况，例如，冷却剂缺乏、不足的冷却温度、该冷却装置失效及该冷却剂内有冰形成等等。
除了测温探针，或者为替代该测温探针，可连通该冷却装置而设置不同的其他感应器以监视/证实该冷却装置适当地作用。适合的感应器包括，但不限于，测定/监视冷却剂流动的感应器。透过监视冷却剂流动，可测定例如，该冷却剂冻结何时/是否发生。
监视/测定该冷却装置是否适当作用的另一反馈系统是测量该冷却剂内的防冻剂浓度的感应器。当中适用于此目的的感应器是一种或更多种光学感应器(其测量该防冻剂的光学密度)及一种或更多种用于侦测该冷却剂及/或用于测定该冷却剂内的防冻剂浓度的感应器。
电反馈探针也可根据本发明用于提供反馈信息。此类探针可包括双极探针、单极探针或多数双极及/或单极探针。如许多文章所述(参见，例如，Otten DM，Rubinsky B.，使用生物阻抗度量法的冷冻手术监视-电阻抗断层扫瞄的可行性研究，IEEE生医工程会报(IEEE Trans BiomedEng.)，2000年，10月；第47卷(第10册)：1376-81页；Otten DM，OnikG，Rubinsky B.，最低限度侵入性手术的分布式网络成像及电阻抗断层扫瞄，科技技术的癌症研究及治疗(Technol Cancer Res Treat.)，2004年4月；第3卷(第2册)：125-34页；HartovA，LePivert P，Soni N，PaulsenK.，使用多电极阻抗测量来监视冷冻手术，药物物理学(Med Phys.)，2002年12月；第29期(第12册)：2806-14页；Gage AA.，冷冻期间组织中的电阻抗与温度的关联性，低温生物学(Cryobiology)，1979年2月；第16卷(第1册)：56-62页)，电阻抗度量法能可靠地用于监视/测定冻结发展、皮肤内发生的冻结程度及/或已发生的组织损伤程度。目前较佳为使此电探针座落在该冷却装置表面。
在使用多数电探针的具体例中，可以下列方式或矩阵配置此等探针，使其能够或促进该真皮及该皮下脂肪组织内的相转移的三维成像(例如，通过电阻抗断层扫瞄(EIT))。在冻结温度下，电阻抗通常都显著地提高。此信息，结合电阻抗成像，可用于测定是否/何时适于中断或减少冷暴露。此测定大体上是以表皮或真皮相转移的开始发展为基础，其代表水性组织内的冰形成而且其应该加以避免以免由于过度处理而产生不想要的副作用。
振荡反馈探针(例如，在Lindahl OA，Omata S，Angquist KA.，用于人类皮肤活体的物理性质侦测的触觉感应器，医疗工程科技期刊(J MedEng Technol.)，1998年7-8月，第22卷(第4册)：147-53页中所述的)也可通过监视皮肤的机械性质而用于提供反馈信息。大体上，此等探针都用于侦测与年龄、环境制剂、日常变化及化妆品应用有关的人类皮肤的硬度及弹性变化。然而，此等探针也可轻易与本发明的冷却装置结合以评估/监视皮肤硬度。这是有用的测定，因为在冻结温度下该真皮硬度将显著地提高，甚至到可能有不欲的真皮冰形成的程度。若该振荡反馈探针感应到提高的真皮硬度，该冷却处理应该中断适当的时间。
适合的振荡反馈探针的例子为具位移感应能力来对人类活体皮肤物理性质(硬度及弹性)的非侵入性判断进行评估的弹簧负载触觉感应器。此类型的触觉感应器一般包括当该感应器接附至一物体时用于测量频率变化的具有振动传感器(vibration pickup)、电子装置及可编程逻辑(例如，具有软体的电脑)的压电振荡器(61千赫兹(kHz))。将触觉感应器与该位移感应器合并以显示在测量期间抵靠住该物体而加载于感应器元件的弹簧压缩率。在特定条件下(例如，固定接触压力)，此频率变化将监视该物体的声波阻抗而且与软组织的硬度有关。
也可施行超音波技术当作根据本发明的反馈装置。在实行本发明的方法时，冷却将达到适当深度，而不会造成皮肤表面的损伤，例如在该真皮的冻结温度下形成所谓的「冰球(iceball)」。超音波反馈装置可侦测到(而且提供相关的反馈)冰球的形成，由此表示该冷却法应予以调整或完全停止以防止对该皮肤的初步/进一步损伤。超音波技术也能有效侦测并且提供有关该皮下脂肪组织内的相转移发展的反馈信息。此发生事件一般也都将需要调整处理条件或完全终止处理。
可用作根据本发明的超音波反馈装置的例示性装置在Laugier P，Laplace E，Lefaix JL，Berger G，利用超音波监视猪皮冷冻手术的新颖装置(回声图冷冻探针)在活体中的结果，中有作说明，J Invest Dermatol.，1998年8月；第111卷(第2册)：314-9页。其中所述的装置是回声图冷冻探针，其结合高频(20百万赫兹(MHz))微型超音波换能器与冷却装置。已知经冷冻的皮肤的超音波速度平均值比未经冷冻的皮肤高。因此，此装置可用于测定暗示进行相变化或冻结的回声形成及/或冻结之后「冰球」形成的超音波速度变化。特别是，回声图冷冻探针能在活体内即时监视冰球的贯穿深度并且提供与该冰球生长速度相关的反馈信息。此侦测可为自动性(亦即，与操作者无关)，而且特别伴随来自该冻结前缘的回声信号的侦测及该冰球的贯穿深度的计算。
图20描述本发明的例示性具体例，其中以超音波为基础的反馈装置2000A在处理部位2020处使用冷却元件2010的期间连通该冷却元件2010，该处理部位2020在本具体例中为病患的皮肤。例示性以超音波为基础的反馈装置为超音波换能器，当其使用时应该具有在约1厘米至2厘米范围的直径。
如图20所示，该冷却元件2010连通以超音波为基础的反馈装置2000A以允许反馈发生并且也与皮肤2020接触以对其提供冷却(例如，通过使冷却剂循环进入冷却剂进入区2030，行经该冷却元件，而且最终经由冷却剂出口区2040排出该冷却元件)。结合该冷却元件2010的形状(例如，凸面)及从而施加的压力将引起皮肤2020压缩，使得该冷却元件引发该真皮2050及，依序地，位在该真皮下方的皮下脂肪2060的冷却。
视需要地，但是目前较佳为，将一个或更多个物体或材料放在该冷却元件2010与该皮肤2020之间的部分或整个界面2070处。通过非限定例子，可将凝胶施于该皮肤表面2020、该冷却元件2010或施于该二者。该凝胶应为导热性以增进该冷却装置的冷却效果，其还应该经选择以便不干扰反馈信息的收集。举例来说，在图20所描述的具体例中，该凝胶应为超音波穿透性以便不折损该超音波换能器2000A的能力而获得准确测量值，而且进而提供可靠的反馈信息。
该超音波换能器2000A通过收集超音波数据而提供反馈信息，其通过该超音波换能器及/或该冷却元件2010所连结的其他装置且通过该等装置来处理(概要显示于图21)。
应注意图20所描述的系统可包括一种或更多种附带的反馈装置，例如温度感应器2000B，代替或附加于反馈装置2000A。此等其他的反馈装置2000B，若存在的话，将连通该冷却元件2010及/或该处理部位2020。
用于收集反馈的另一种技术在于利用超音波成像及振荡探针的组合，例如声弹性成像(sonoelastography)及瞬时弹性成像(transientelastography)。此技术尤其能有效经由分辨皮肤不同层内的相转移而测定水性皮肤组织内的冰形成发展。此发展可意味终止处理周期的适当时间或其可表示周期结束之前的过度处理。
此组合装置使用杨氏模数(Young’s modulus)，而且特别是透过其回应对剪切机械刺激的研究来对不同组织层及深度的软组织黏弹性定性，而定义局部组织硬度。因为杨氏模数定义局部组织硬度，所以可用于分辨该皮肤不同层内的相转移。举例来说，如Gennisson JL，Baldeweck T，Tanter M，Catheline S，Fink M，Sandrin L，Cornillon C，Querleux B.，使用动态弹性成像来评估人类皮肤的弹性参数，IEEE超音波铁电频率控制会报(IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control)，2004年8月；第51卷(第8册)：980-9页所述，具有足以区分真皮与脂肪组织层的空间解析度的高解析装置可以非常薄的层(1至5毫米)测量局部杨氏模数，以促进人类皮肤弹性的活体评估。该高解析度装置使用用于追踪环绕该换能器的环产生的300赫兹剪切波所引起的位移的超音波探针(50百万赫兹)。该等位移是透过，例如，普通熟习此技艺者习知的连续超音波逆散射回声之间的交互关联技术的使用而测量。利用Gennisson等人所述的测量技术来收集人类前臂的活体数据，而且该技术经实验证明能精确调查不同仿皮肤模体的弹性。此数据显示杨氏模数在该真皮中比在皮下组织及其他软组织中高。
为了测量该真皮及/或脂肪组织层内的硬度变化，可使用具有较低解析度及较高成像深度的超音波装置。较佳为具有介于约5至约30百万赫兹范围，更佳为约20百万赫兹范围的频率的超音波探针。
根据本发明，Gennisson等人所述的装置可与本发明的冷却装置结合。结合时，所得的装置可用于非侵入性地测定不同组织层中的相转移，由此代替较不精确/可靠的现行技术(例如，由有经验的观察员的主观触诊)。
其他技术也可用于测定根据本发明的相转移，其中此等技术包括，但不限于光学同调断层扫瞄及磁振造影(MRI)。
又另一反馈技术在于使用一种或更多种探针以测量组织中的声速。组织内的声速为温度依赖性，而且在较低温度将显著地提高。声速可通过，例如，Mulet A，Benedito J，Bon J，Rosello C，在切德干酪中受温度影响的超音波速度，食品科学期刊(Jour Food Sc.)，1999年，第64卷(第6册)：1038-1041页中所述的飞行时间(time-of-flight)度量法来测量，其中利用1百万赫兹窄带超音波换能器以示波器测量在一定路径长度内的飞行时间。这些探针可用于监视皮肤不同层内的温度及相转移。表皮或真皮相转移的发展(其代表水性组织内的冰形成)应该通过至少暂时地中断或减短冷暴露而避免。该脂肪组织内的相转移发展可当作监视有效冷暴露法的终点。
可用于侦测该表皮或真皮内的晶体形成的另一技术为IR-反射术(IR-reflectoscopy)。皮肤在约800至约1400奈米(nm)的范围较具穿透性，其为所谓皮肤的「光学窗口(optical window)」的部分。特别是在约1000至约1400奈米的范围内，皮肤具有吸收发色团(chromophore)而且因此限制了散射。由此，任何种类/量的冰晶体形成都将造成反射能力的显著提高。
根据本发明的例示性IR-反射术具体例，是应用具有相当于该真皮厚度(例如，如2至4毫米)的皮肤内贯穿深度的波长，使得任何由于该表皮或真皮内的冰晶体形成而提高的光反射率皆可被测量/侦测。用于测定该真皮内的晶体形成的波长范围因此较佳为在约400至约800奈米的范围。就约700至约800奈米的范围而言，血液有较小的吸收，因此暴露期间的灌注变化并不会影响测量值。
有关较深的贯穿波长(例如，约1000至约1300奈米)，反射能力的变化可由表皮、真皮或皮下脂肪组织中的晶体形成所引起。于一个具体例中，晶体形成的位置可通过所测得最大反射波长的的变化来判断，该最大反射波长的的变化将随特定组织层内的冰晶体特征形态而改变。在另一个具体例中，晶体形成的位置可通过考虑放射器与侦测器之间的距离来判断。随着在不同深度的晶体形成会有最大的信号增量。就表皮及真皮处的晶体形成而言，其中最大反射增量伴随将近1毫米的放射器-侦测器距离而发生。就皮下晶体形成而言，最大反射增量伴随将近3至5毫米的放射器-侦测器距离而发生。
于一个具体例中，扩散光学断层扫瞄(diffuse optical tomography)可应用于监视一种或更多种观察中的组织(例如真皮、表皮或皮下脂肪组织)所放射的反射的空间扩散光谱。扩散光学断层扫瞄的方法在此技艺中众所周知，而且可根据标准实施方式来进行。
也可透过一种或更多种光学探针的使用而根据本发明提供反馈信息，该等探针是测量，例如，真皮内的血含量或血流。举例来说，光学反射术(optical reflectroscopy)可进一步用于监视血流，因此而决定用以减少局部血流所需的接触压力。雷射都普勒(Doppler)技术及设备也可用于单独地对血流的二种构成要素定量，换言之，微血管容积及红血球速度。有关血流及微血管容积的数据，可进而用于计量该冷却装置欲施于该处理表面的接触压力程度及/或充分度。使用一种或更多种此类光学探针能减少或停止血流，其促成或能够冷却较深的皮肤层。光学探针也可用于表示该处理表面的白化，其暗示该真皮或表皮内有不想要的冰晶体形成。
根据本发明获得反馈信息的另一形式在于测定/监视该冷却装置与该处理表面之间是否有适合的接触。这可为一种有用的测定，因为即使该冷却装置在适当温度下操作，除非有适当的接触存在，否则该冷却面将无法达到适当的冷却水准。
接触探针在该冷却装置与皮肤适当接触时监视与该皮肤表面的热接触而且可提供信号给中央控制单元。不同方法都可用于监视该冷却装置与皮肤的接触，其包括但不限于，该冷却元件内或该冷却元件边缘/框架处的一个或更多个电开关、一个或更多个压力感应器、在冷却探针与皮肤之间的界面处的测温探针(其中当热接触提供温度增高时，该测温探针则作用为接触感应器)、位于该冷却元件边缘的二电极之间的电阻、及侦测与皮肤接触的冷却装置配置的一个或更多个光学感应器。
在本发明的具体例中，其中该接触探针为一个或更多个压力探针，该压力探针的目的在于监视该冷却装置是否在该处理表面上施加足够的压力。例示性压力探针为弹簧负载冷却元件，其中通过位置侦测器侦测该弹簧的伸长率并且测定(伴随该弹簧系数)欲施于该皮肤表面的作用力/压力。视需要地，可提供一种或更多种反馈装置以测量真空度，其中目前较佳为该真空度为高于0压力但另外该真空度不会升到高于将近0.5大气压(亦即，不高于500毫巴(millibar))。
又另一提供反馈的技术为通过该表皮、真皮及/或皮下脂肪内的相转移的测量。目前较佳为利用此技术结合将皮肤在欲冷却时予以褶叠的具体例。此技术可通过非限定例子，通过使用侦测器及机械脉冲放射器而完成。该侦测器及放射器应该依据所要测量的深度彼此隔开，其中该侦测器及放射器一般都隔得更开以更深度地测量。举例来说，该侦测器及放射器的间隔一般在约0.1毫米至约5.0毫米的范围(目前较佳为0.1毫米至约1.0毫米的间隔)以测量该表皮或真皮内的相转移，然而该侦测器及放射器的间隔一般在约1.0毫米至约15.0毫米的范围(目前较佳为5.0毫米至约10毫米的间隔)以测量该皮下脂肪内的相转移。
在此所述的不同反馈装置也可侵入性地利用。在某些情况下侵入性测量可提供更精确的数据，因此在此等情况下可能较佳。尤其是在使用侵入性装置相关的一般缺点(例如，疼痛、不适)不存在的情况的情形。举例来说，若为了某些理由处理对象在处理过程期间正处于全身麻醉，那么利用侵入性反馈装置可能较佳，因为该处理对象不会意识到外加的疼痛且因为可获得更精准的读数。
为代替上述装置或除了上述装置，反馈信息可经由医疗人员，经由一个或更多个涉及该处理过程的其他人员，及/或经由该处理对象本身提供。当中此人员可采取的动作为关闭该系统，调整一种或更多种操作条件或参数，及/或进一步限制温度降低。此等动件可通过调整中心冷却单元而产生作用，例如，经由远距控制。此远距控制可经由有线或无线连至该中心冷却单元而连通该中心冷却单元。
该处理对象、医疗人员或一个或更多个其他涉及该处理过程者也可交托以监视不同的过程而判断特定观察的副作用(亦即，无法轻易通过装置来计量的副作用)。此等观察的副作用包括，但不限于疼痛、不适、恐惧、忧虑或恶心。
该皮下脂肪层的实质冷却(举例来说，通过在皮肤表面冷却至介于约-5癈与15癈之间的目标温度)有数个必备条件。以皮肤表面所取得的热量建立该皮肤内的温度梯度，其依序地先冷却该表皮、真皮而且最终为皮下脂肪层。真皮血流从体核将热带至该真皮。真皮血流因此可严格地限制该深层真皮及皮下脂肪的冷却。因此，较佳为暂时地限制或消除皮肤的血流，举例来说通过局部地施加比心脏压缩的血液压力大的压力至该皮肤，同时进行冷却处理以达到皮下脂肪的减少。局部压力可通过弹性物质，例如外套或绷带，来应用及控制，该等弹性物质或可经调整以环绕该处理部位或接近该处理部位近端的区域。该外套可分段收缩，例如，拉紧在一起，或放松，或如所欲在处理的期间调节压力。
于一个具体例中，该弹性物质(例如，外套)由图案(例如网眼图案)构成，该图案能调节非均匀压力施于应用部位以有效抑制表面血流，其将增进冷却效率及本发明的不同反馈装置所获得的读取值。局部化压缩的图案可取决于，举例来说，皮肤硬度及真皮血液供应的解剖学结构。于一个具体例中，最适的直径介于该真皮厚度的约2至约5倍之间，或约2至约15毫米之间。
选择弹性物质的个别单纤维直径使所施加的压力不会引起损伤(例如，切削、表皮坏死)。于一个具体例中，最适的单纤维直径为约1至约3毫米。该外套的个别单纤维可具有凸起，该凸起具有用于角度变形的预设弹簧常数，该弹簧常数被设成对皮肤的局部压力是为受控制的。在该处理区域内的单纤维可包含于(例如液体、气体)内具有冷却剂循环的中空管状结构。该等单纤维也可含有监视接近个别微处理部位内的表面温度的温度测量元件(例如热电偶、配线)。该弹性物质(例如，外套)可进一步包含温度敏感性色标，其通过指定颜色来指示该处理方法的效率或其他影响。在另一个具体例中，应用该弹性物质(例如，外套)以便在该应用部位提供机械运动，藉以增进脂肪组织的破裂。
一般的必备条件为该皮肤表面冷却时间必须够长以允许热从真皮及皮下脂肪层流出来，以达到相同的预期处理温度。当该皮下脂肪被冷却至低于脂质结晶化的温度时，必须经由扩散移除这些脂质冻结的潜热。皮肤表面冷却温度及冷却时间可经调整以控制处理的深度，举例来说皮下脂肪被影响所及的解剖学上的深度。热扩散是被动过程，而且体核温度总是密切接近37癈。因此，另一个一般必备条件为冷却的期间该皮肤表面温度必须比该区域的所欲处理目标(例如，脂肪母细胞)的温度低，且历经至少执行冷却的一部分时间。
当冷却直径大于约2厘米的皮肤，而且没有血流时，一维热扩散将提供用于评估冷却期间随时间经过的皮肤温度曲线图的好方法。热扩散通过下列扩散通式来决定，δT/δt＝κδ2T/δz2，其中T(z，t)是呈深度z及时间t的函数形式的皮肤温度，而κ是热扩散系数，就皮肤组织而言其接近1.3×10-3cm2s-1。针对半无限厚板的平面几何形状已经做出热扩散方程式的解及近似解，以逼近皮肤的情况。当皮肤表面(z＝0)固定在指定的较低温度时，有用的近似值为从深度z流出的热需要将近t≌z2的时间来达到初始差值的一半温差，其中t以秒为单位而且z以毫米为单位。因此，可将z2当作热时间系数的近似值。举例来说，若初始皮肤温度为30癈，而且0癈的冰稳固地靠着皮肤表面放置，在1毫米深度的温度需要约1秒来达到约15癈。皮下脂肪层通常在约z≌3毫米时开始，而且从数毫米到多达数厘米厚。从该皮下脂肪层顶部热传导的热时间系数因此为约10秒。为了达到皮下脂肪的实质冷却，需要至少数个而且较佳地多于10个冷却时间的热时间系数。因此，就逼近冷却皮肤表面温度的皮下脂肪最上面部分的温度而言，在没有真皮血流的情形下，皮肤表面必须维持约30至100秒的冷却。当脂肪温度滑落到低于结晶化的温度时，上述的脂质结晶化潜热也必须移除。因此一般需要冷却时间超过1分钟，而且可使用大于约1分钟的冷却时间来调整受影响的脂肪母细胞深度，历经长达大于1小时的时间。
因此，在另一具体例中，在足以引发血管收缩的速率下冷却该真皮。在该真皮内的血液循环使接近体温的真皮温度安定化。为了将皮下脂肪组织冷却至低于体温的温度，可使血流减至最少。该表皮表面的快速冷却可达到以适当方式限制血液循环的反射性血管收缩。
在另一具体例中，投予血管收缩药物以引发血管收缩。血管收缩药物，举例来说，可局部应用于该冷却剂应用之前、之后或期间的接触点。必要的话，可透过传统方法，例如注射或口服投予提供血管收缩药物的全身性投予。该血管收缩药物可为此技艺中任何已知者。较佳地，该血管收缩药物为EMLA乳霜或肾上腺素。
在另一具体例中，对表面施加压力，无论在与该冷却剂接触的点或在其近端，以限制侧向血流。举例来说，可将该皮肤表面压缩成包含单一或多重褶层的皮褶而对皮肤表面施加压力。也可在与该冷却剂的接触点或其近端施加真空而施加压力。
不欲受理论所限制，咸相信富含脂质细胞中的晶体形成速率可在该冷却过程的期间施加压力而改变。快速结晶化将比缓慢累积晶体对该富含脂质细胞造成更大的损伤。而且咸相信压力的施加可迫使该富含脂质细胞内的晶体移动，增进对该双层膜的损伤。再者，该皮下脂肪组织的不同区间具有不同的黏度。大体上，较冷的温度将增进黏度(例如，特别接近相变化点者)。因为富含脂质细胞的相变化在比非富含脂质细胞高的温度发生，所以压力的施加将在该皮下脂肪组织内形成不均匀的张力线。咸相信这些张力线内将产生显著的损伤。
在另一形态中，该真皮及/或表皮的温度在35癈与-15癈之间振荡。更佳地，该真皮及/或表皮的温度在-10癈与10癈之间振荡。又更佳地，该真皮及/或表皮的温度在-8癈与8癈之间振荡。皮肤表面的振荡温度可提供间歇性暖化而抵消该冷却过程的潜在副作用(例如该真皮或表皮细胞中的晶体形成)。
在另一形态中，该冷却剂的应用结合定位在真皮及/或表皮中的电场或声波场应用(或恒定，或随时间而振荡)，以减少或消除其中的晶体形成。
图1A举例说明根据本发明的具体例冷却目标区域的处理系统100。如图1A所示，处理系统100可包括控制单元105及处理单元107，其可包括冷却/加热元件110及处理界面115。
控制单元105可包括电源供应器，举例来说，控制单元可连至用于将电力供应给处理单元107的电源供应器。控制单元105也可包括计算装置，其具有控制硬体及/或软体，来根据输入性质及/或参数，而控制冷却/加热元件110及处理界面115。处理界面115可包括侦测器120。
图1B为举例说明根据本发明的具体例的控制单元105结构的图形。如图1B所示，控制单元105可包含计算装置125，其可为一般用途的电脑(例如个人电脑(PC))、工作站及主机电脑系统等。计算装置125可包括处理装置(或中央处理单元「CPU」)130、记忆装置135、储存装置140、使用者界面145、系统汇流排150及通讯界面155。CPU 130可为用于进行指令及处理数据等任何类型的处理装置。记忆装置135可为包括任何一种或更多种随机存取记忆体(「RAM」)、唯读记忆体(「ROM」)、快闪记忆体及可电力抹除的可编程唯读记忆体(「EEPROM」)等任何类型的记忆装置。储存装置140可为用于读取/写入自/至任何可移除式及/或整合光学、磁性及/或光磁储存媒介等的任何数据储存装置(例如，硬碟、光碟唯读记忆体「CD-ROM」、可覆写式CD「CD-RW」、数位化多功能光碟-ROM「DVD-ROM」及DVD-RW等)。储存装置140也可包括用于连至系统汇流排150的控制器/界面(未显示)。因此，记忆装置135及储存装置140适于储存数据及用于指示程式运行在CPU130执行。使用者界面145可包括触控式萤幕、控制面板、键盘、小型键板(keypad)、显示器或任何其他类型的界面，其可透过对应的输入/输出装置界面/接收器(未显示)连至系统汇流排150。通讯界面155可经改造而连通任何类型的外部装置，其包括处理单元107。通讯界面155可进一步改造而连通任何系统或网路(未显示)，例如区域网路(「LAN」)、广域网路(「WAN」)及网际网路等的一个或更多个计算装置。界面155可直接连到系统汇流排150，或可透过适当界面(未显示)连结。控制单元105可由此，由其本身及/或联合一种或更多种额外装置(其可包括用于控制根据本发明的处理单元107的演绎系统)，来提供执行处理。控制单元105可写入程式或接受指令以根据任何通讯协定，在任何平台上编写程式的语言，来执行这些程序。因此，该等程序可以数据及指令的具体形式储存在记忆装置135及/或储存装置140中或在界面155及/或使用者界面145处接收，以在CPU 130上执行。
再回来对照图1A，处理单元107可为手持式装置及自动化装置等。冷却/加热元件110可包括任何类型的冷却/加热零件，例如电热式冷却器等。
图1C为显示根据本发明的具体例的冷却/加热元件110的图形。如图1C所示，冷却/加热元件110可包括冷却/加热流体流动的通道网络。该等通道可通过任何热导管等形成。该冷却/加热流体可通过输入口175导入元件110并且通过输出口180排出。该冷却/加热流体可为具有经控制的温度的任何流体，例如冷却的空气/气体或液体。举例来说，使用其为冰或冻结的二氧化碳冷却的盐水或丙酮浴可用作泵送通过元件110的冷却液体来源。如此可形成循环系统，在该系统中，在输出口180排出的流体在流体来源处再度冷却，而且再度导入输入口175。该流体来源及/或元件110的温度(其可包括冷却流体被泵抽通过元件110的速率)，可通过控制单元105来监视且控制。因此，冷却/加热元件110的温度可使用控制单元105来控制或程式化。如图1C进一步所示的，元件110的区域之间可以有温差ΔT。举例来说，在处理的期间来自该目标组织的热可转移至该冷却流体，造成接近输出口180的流体具有比接近输入口175的冷却流体更高的温度。此ΔT可通过灭小元件110的尺寸而减小。根据本发明的具体例，该元件110中的通道结构及元件110对应于目标组织的应用可考量处理不同组织目标所需的任何温度差异。举例来说，接近出口180的元件110区域可应用于需要较高处理温度的处理区域等等。元件110的通道可，因此，根据需要不同处理温度的目标组织的尺寸、外形及形成等建构。冷却/加热流体也可以脉冲的方式泵抽通过元件110。
再回来对照图1A，处理界面115可为介于冷却/加热元件110与表皮160间，用于使该表皮160、真皮165及脂肪细胞170达到处理目的的任何类型的界面。举例来说，处理界面115可包括冷却(传导性)板、填满冷却流体的容器、自由成形膜(用于具有不平整表皮的补偿界面)及凸面冷却元件(举例来说，如图3所示)等。较佳地，处理界面115包含与表皮160互补的导热性材料，其用于最大化冷却/加热元件110与该表皮160、真皮165及/或脂肪细胞170之间的热转移。举例来说，处理界面115可为填满冷却流体的容器或膜，使得冷却流体的脉冲流所引起的冷却元件110压力变化可转移至该目标组织。再者，处理界面115可简单地为冷却/加热流体可直接施于该目标组织(表皮160、真皮及脂肪细胞170)的腔室，举例来说通过使用喷雾装置等。
侦测器120可为温度监视器，举例来说，热电偶及电热调节器等。侦测器120可包括用于监视组织冷却的任何热电偶类型，包括T、E、J、K、G、C、D、R、S、B型。侦测器120也可包括电热调节器，其可包含热敏性电阻器，其电阻随着温度的变化而改变。电热调节器的使用可能因为其灵敏度而特别有利。根据本发明的具体例，可使用具有大的负阻抗温度系数(「NTC」)的电热调节器。较佳地，用于侦测器120的电热调节器可具有包括约-15癈至40癈范围的作业温度。再者，侦测器120可包括具有聚合物或陶瓷主动元件的电热调节器。陶瓷电热调节器可能最佳，因为陶瓷电热调节器对温度的测量值有最高重复再现性。用于侦测器120的电热调节器可封装在例如玻璃等的保护性材料中。当然，也可随所欲的尺寸、几何形状及温度解析度而使用不同的其他温度监视装置。侦测器120也可包含可用于测量皮肤表面区域的电阻的电极。类似该表皮或真皮的表面皮肤结构内的冰形成会造成提高的电阻。此作用可用于监视该真皮内的冰形成。侦测器120可进一步由数个测量方法的组合组成。
侦测器120可因此，特别是从该表皮160、真皮165及/或脂肪细胞170取得温度信息，作为控制单元105的反馈信息。所侦测到的温度信息可以所输入的性质及/或参数为基础通过控制单元105来分析。举例来说，脂肪细胞170的温度可通过以侦测器120所侦测到的表皮160温度为基础的计算而判定。因此，处理系统100可非侵入性地测量脂肪细胞170的温度。此信息可接着经由控制单元105用于连续反馈控制处理单元107，举例来说，通过调整冷却/加热元件110及处理界面115的能量/温度，从而维持目标脂肪细胞170的最适处理温度，同时使周遭的表皮160及真皮165完好无缺。如上所述，该冷却/加热元件110可提供在约-10癈至42癈范围的可调整温度。自动温度测量及控制顺序可重复进行以维持此等温度范围直到程序完成为止。
应注意的是，经由冷却富含脂质细胞来减少脂肪组织在组织冷却时伴随有物理操纵(举例来说，按摩该目标组织)时可能又更有效。根据本发明的具体例，处理单元107可包括组织按摩装置，例如振荡装置等。或者可在处理单元107内使用压电换能器以提供该冷却/加热元件107的机械振荡或运动。侦测器120可包括用于侦测皮肤黏度变化的反馈装置，以监视处理成效及/或防止对周遭组织的任何损伤。举例来说，可使用振荡侦测装置来侦测受到处理单元107中含有的振荡装置所机械移动或振荡的目标组织(或周遭组织)的任何共振频率变化，其可指示组织黏度的变化。
为了进一步确保该表皮160及/或真皮165不会受到冷却处理所损伤，可使用光学侦测器/反馈装置来监视该表皮的光学性质变化(若冰形成发生的话有增强的散射)；可使用电反馈装置来监视该表皮中的冰形成所引起的表皮电阻抗变化；及/或可使用超音波反馈装置来监视皮肤中的冰形成(实质上要避免)。任何此类装置都可包括信号控制单元105以停止或调整处理以防止皮肤损伤。
根据本发明的具体例，处理系统100可包括许多结构及仪器。控制单元105可包括经设计用于不同类型程序、结构及/或仪器的演绎系统。
如图1D所示，处理系统100可包括探针控制器175及用于脂肪细胞170的最小侵入性温度测量的探针180。有利地，探针180能够测量更精确的脂肪细胞170温度，从而增进处理单元107的控制及增进处理成效。
应注意处理系统100可远距地控制。举例来说，控制单元105与处理单元107之间的连结可为远距连结(有线或无线)，以提供控制单元105对冷却/加热元件110、处理界面115、探针控制器175及探针180的远距控制。
尽管上述的例示性处理系统100是为了例示适合与本发明一起使用的基本组件，但是所示的结构应不得视为限制性，因为该硬体结构的许多变化都可行而不会悖离本发明。
图2A举例说明根据本发明的具体例，通过折叠目标组织而冷却脂肪细胞170的处理系统200。如图2A所示，处理系统200可包括偶合至压缩单元205且位在两侧的相应控制单元105及处理单元107。压缩单元205可设计成能连同处理单元107一起拉起，从而折起(或「夹起」)处理单元107中间的目标组织(表皮160、真皮165及脂肪细胞170)。如上所述，在该目标组织任一侧的个别处理单元107的处理界面115因此可以较大的成效自多侧冷却脂肪细胞170。侦测器120可包括在内以测量并且监视该目标组织的温度。如图2A所示，可连结控制单元105以形成整合系统。根据本发明的具体例，系统200的不同组件可使用任何数目的控制单元来控制。
如之前所述的，目标组织的物理按摩可增进冷却处理的成效。根据本发明的具体例，压缩单元205可改变使处理单元107围着目标组织(表皮160、真皮165及脂肪细胞170)一起拉起的作用力。举例来说，压缩单元205可施加交替性地紧缩及放松该目标组织的折皱(或「夹紧」)的脉冲力。对该紧缩的抵抗可进一步加以监视以侦测该目标组织的特性(举例来说，黏度)的任何变化，而且由此确保该处理的成效及安全性。
图2B举例说明具有类似于图1C所示用于脂肪细胞170的最小侵入性温度测量的系统100的探针180的系统200。如上所述，探针180能够测量脂肪细胞170更精确的温度，从而增进处理单元107的控制及增进处理成效。
图3A及3B为显示根据本发明的具体例的处理系统300。如图3A所示，系统300可包括抽取单元305，而且处理单元107可包括处理界面115，该处理界面115具有曲面(例如形成圆顶)，来形成并且包含腔室310于该表皮160上方。如图3B所示，抽取单元305可经致动以将来自腔室310的空气或液体冷却剂抽至处理单元107，使得目标组织(表皮160、真皮165及脂肪细胞170)被拉起与处理界面115接触。有利地，为了更有效的冷却，处理界面115可环绕着目标脂肪细胞170。处理界面115可由固体硬性或软性材料(例如，膜)组成，其与皮肤或在该皮肤表面与该处理单元之间的热偶合剂接触。该界面115的表面也可具有多个连至抽取单元305的开口。该皮肤部分地进入这些多个开口中，其可增加表皮160与该处理界面热接触的的总表面积(例如，该皮肤的拉伸)。该皮肤的拉伸将减少该表皮及真皮的厚度，促进该脂肪170的冷却。如以上所述并对照图1A、1C、2A及2B，在处理的期间用于监视组织温度的处理系统300中可包括许多侦测器120及/或探针180，其详细说明在此不再重复。
图4举例说明根据本发明的具体例的处理系统400。如图4所示，抽取单元305可连至处理界面115周围的环状开口，使得抽取单元305被致动时，可与处理界面115周围的表皮160形成抽取密封410。结果，可在处理界面115处对隔离的目标组织区域进行处理。有利地，该受试对象或身体部分可浸在暖浴中而且可不引响在界面115处的处理。结果，可增加处理面积，同时环绕的暖和环境可防止全身性体温过低。
图5A及5B为显示根据本发明的具体例的处理系统500。如图5A及5B所示，处理系统500可在目标组织块515周围形成带状(或圆柱状)。处理系统500可包含任何软性或刚性材料。如图5B所示，冷却/加热流体可经由输入口175及输出口180通过处理系统500泵抽。冷却/加热元件110可通过内部容器或通道网络形成，例如管道等。目标组织块515的热转移可经由处理界面115来执行，该处理界面115可包括任何导热材料。处理系统500可进一步包括用于扣紧并且缠绕在组织块515周围的扣紧机构510，例如钩状及环状扣件等。再者，处理界面115可包括软性材料，使得透过处理系统500泵抽的冷却流体的压力可转移至该目标组织515。举例来说，对照图5A，处理系统500可对目标组织块515施加向内的压力。目标组织块515可为受试对象的任何区段、身体部分或四肢。举例来说，目标组织块515可为受试对象的手臂、大腿或小腿及腰部等。系统500中的冷却流体压力及流动可通过控制单元105来控制至最适处理温度及/或压力。组织块515周围的紧密贴合及提高的向内压力也可允许该受试对象浸在暖浴中。如之前所述的，流体流动可为脉冲流。
本发明进一步地通过下列例示性、非限制实施例的方式作说明，其提供对本发明的及其多项优点更好的理解。
实施例
实施例1
通过受控制的活体内冷却选择性损害脂肪组织
本发明的方法在白色6个月大的雌性Hanford小型猪(「I号猪」)及黑色6个月大的雌性Yucatan小型猪(「II号猪」)中进行。使用泰拉瑞(Telazol)/二甲苯胺噻嗪(Xylazine)(4.4毫克/公斤-肌肉内注射(im)+2.2毫克/公斤-肌肉内注射)将小型猪麻醉。仅在注射性麻醉剂无法提供足够的驱干镇痛作用时，才使用通过面罩传送吸入性麻醉剂(Halothane或Isoflurane(1.5至3.0％)与氧(3.0公升/分钟)并以F-Air滤毒罐过滤。通过将墨汁(India Ink)施于各试验部位的角落而以小刺青标记数个试验部位。标记该等试验部位之后，使用图1A所述的冷却装置来执行冷暴露。该处理界面的面积为内建温度感应器的2x4平方厘米大小的平坦面积。该界面与热电冷却器热接触，其通过控制单元作电子调整，使得该界面的表面温度保持固定在预设的温度。在该冷暴露的期间，该冷却装置以微小压力至中等压力应用于皮肤，该压力不会造成血流的显著机械压缩。将该冷却元件应用于皮肤而未对表面情况进行任何操纵。
试验预设冷却界面温度与暴露时间的不同组合。就某些部位而言，在该皮肤与该冷却界面之间施加导热性乳液。此导热性乳液主要由甘油组成。观察I号猪61天直到获得所有试验的切除性切片(excisionbiopsie)，牺牲该猪只。试验部位C在第2天获得额外的穿刺活体切片。
处理该等切片以供惯用的光学显微镜使用而且以苏木精(Hematoxylin)与曙红(Eosin)染色。所指示的温度为所应用的冷却元件的温度。表1描述该冷却应用的参数及I号猪不同部位所获得的结果：
表1
  部位   温度   时间   乳液   结果
  A   -6℃  1分钟   +   第61天：无表皮损伤。无真皮损伤。无显著凹陷。无显著组织变化。
  B   -6℃  1分钟   -   第61天：无表皮损伤。无真皮损伤。无显著凹陷。无显著组织变化。
  C   -6℃  5分钟   +   第61天：
  无表皮损伤。无真皮损伤。由于皮下脂肪组织丧失而凹陷(1周至61天)。约3至6毫米深度处的脂肪母细胞有减小的平均尺寸。脂肪组织有显著组织损伤。第2天：有组织发炎及脂层炎。
 D   -3.5℃  5分钟   +   第61天：无表皮损伤。无真皮损伤。无显著凹陷。脂肪组织有边际组织损伤。脂肪母细胞有减小的平均尺寸。
 E   控制组   该表皮、真皮及皮下脂肪组织内正常至无变化
观察II号猪50天直到获得所有试验的切除性切片，牺牲猪只。试验部位E在第17天获得额外的局部切片。如上述处理该等切片以供惯用的光学显微镜用而且以苏木精与曙红染色。所指示的温度为所应用的冷却元件的温度。表2描述该冷却应用的参数及II号猪不同部位所获得的结果。
表2
  部位   温度   时间   乳液   结果
  C  -6℃  5分钟 -   第50天：由于皮下脂肪组织丧失而显著凹陷(2至3毫米)。无表皮损伤。无真皮损伤。
  无颜色变化，但是脂肪母细胞尺寸减小而且脂肪组织有组织损伤。
 D   -8℃  5分钟 -   第50天：由于皮下脂肪组织丧失而显著凹陷(2至3毫米)。无表皮损伤。无真皮损伤。无颜色变化，但是脂肪母细胞损伤至约6毫米深度。脂肪母细胞尺寸减小而且脂肪组织有组织损伤。
 E   -9℃  5分钟 -   第50天：由于皮下脂肪组织丧失而显著凹陷(2至3毫米)。无表皮损伤。无真皮损伤。无颜色变化，但是脂肪细胞损伤至约6毫米深度。脂肪母细胞尺寸减小而且脂肪组织有组织损伤。第17天：有脂层炎的征候。
 F   -22℃  5分钟 -   第50天：显著色素过少(hypopigmentation)造成显著的表皮损伤。结疤带有真皮收缩且皮下脂肪组织完全剥离。
图6描述经17天暴露之后，II号猪试验部位D、E及F的皮肤表面影像。在1(符合试验部位D)及2(符合试验部位E)处可见到符合冷暴露部位的凹陷。在这些试验部位并未见到不正常的表皮变化。在符合试验部位F的3处，应用侵略性冷却法，对表皮的损伤明显(例如，颜色丧失而且中央有痂形成)。
图7描述在-9癈冷暴露5分钟之后17天，自冷暴露部位下方区域取得的样品中试验部位E的组织学(II号猪)。图7A描述低倍率放大(1.25x)而且图7B描述相同试片以中等倍率放大(5x)的特写照片。显示出该表皮701、真皮702及皮下脂肪703及肌肉层704。该组织学显露出皮下脂肪703内的小叶性及隔膜性脂膜炎的征候，其为脂肪组织的发炎现象。脂肪细胞的平均尺寸比未暴露区域小。该表皮、真皮或肌肉层中未见到组织变化的证据。
皮下脂肪组织的减少得通过该精确冷却部位的皮肤表面内的临床凹陷观察及通过组织学(苏木精与曙红染色法)来证实。图8A、B、C、D、E及F描述试验部位C(图8A及8B)、试验部位E(图8C及8D)及试验部位F(图8E及8F)暴露之后50天的组织学的2.5x低倍率放大(图8A、8C、及8E)及5x中等倍率放大(图8B、8D、及8F)。该表皮801及真皮802在试验部位C及E中未损伤，同时应用于试验部位F的更具侵略性的冷却法将造成表皮及真皮的损伤(例如，可见到疤形成及发炎现象)。皮下脂肪803显示减小的脂肪母细胞尺寸及结构变化(例如，脂肪细胞层明显凝结，该凝结脂肪层中包括有纤维隔膜(fibrousseptae))。由于应用于试验部位F的侵略性冷却法的结果，整个层几乎都被移除，只留下一些残余的脂肪细胞簇。因此，在应用侵略性冷却法的地方(试验部位F)该表皮及真皮中将见到非选择性且显著的损伤。
综上所述，结果证明皮下脂肪组织的选择性破坏可使用本发明的冷却法达到而不会引起该表皮及真皮的损伤。
执行配合足以停止皮肤血流的压力在-7癈冷却皮肤表面期间的温度测量，以举例说明在活猪只中冷却的时间依赖性及深度依赖性。使用插在0、2、4及8毫米深度的热电偶来记录温度。尽管本实验的条件并不理想(皮肤冷却器并未严格地将表面维持在-7癈)，但是很清楚地该真皮(2毫米)及脂肪(4毫米、8毫米)的冷却大体上如预期进行(参见例如，图10)。
实施例2
不同组织深度的温度曲线测量
此研究使用6个月大雌性黑色无毛Yucatan迷你猪(密苏里州，哥伦比亚，Sinclair研究中心)来执行。该猪使用苏木精/曙红(4.4毫米/公斤-肌肉内注射+2.2毫克/公斤-肌肉内注射)来麻醉。仅在注射性麻醉剂无法提供足够的驱干镇痛作用时，才使用通过面罩传送吸入性麻醉剂(Halothane或Isoflurane(1.5至3.0％)与氧(3.0公升/分钟)并以F-Air滤毒罐过滤。通过将墨汁施于各试验部位的角落而以小刺青标记数个试验部位。以附接至热交换器的凸圆铜板来执行冷暴露，该热交换器通过调整至-7癈 的循环冷却剂冷却)。暴露时间介于600至1200秒。表3描述该冷却应用的参数及在III号猪的不同部位获得的结果。该冷却板具有3个直径将近1毫米的中心开口，透过其来放置热电偶以监视冷暴露期间该组织不同深度的温度曲线。在冷暴露的期间，将该冷暴露装置如图9所示，牢固地固定于试验部位。分两个不同实验日执行冷暴露，间隔一周。在第一个实验日冷暴露的期间偶尔移开热电偶，导致该热电偶深度测量有0.5毫米变异性。另一组热电偶暴露配合最小至没有热电偶深度变异性在定义明确的深度处在第二个实验日执行。试验部位1、2、3、7、11及12的第一个实验日的热电偶位置为2.5、4.5及10毫米深度(+/-0.5毫米)。试验部位14、15、16及18在第二个实验日在2、4及8毫米热电偶深度处处理，配合最小至没有位移。由于冷暴露期间的组织压缩，该热电偶深度某程度的变异性可能仍会出现。使用含有二醇的溶液来确认皮肤表面处的良好热接触。处理之后观察该猪只3.5个月，直到牺牲为止而且采集试验部位的组织以供分析。表3描述该冷却应用的参数及III号猪不同部位获得的结果：
表3
  部位   温度(冷却剂)   暴露时间   位置   最小温度/深度   最小温度/深度  最小温度/深度   3.5个月凹陷   3.5个月表面脂肪层的相对减少
  1   -7癈   5分钟   胁腹   0癈/2.5毫米   7癈/5毫米   24癈/10毫米   +   66％
  2   -7癈   5分钟   胁腹   -2癈/2.5毫米   未测   21癈/10毫米   +
  3   控制组   胁腹   -   9％
  7   -7癈   10分钟   腹部   -3癈/2.5毫米   7癈/5毫米   19癈/10毫米   +
  9   控制组   腹部
  11   -7癈   10分钟   臀部   未测   未测   12癈/10毫米   ++   79％
  12   -7癈   10分钟   臀部   -4癈/2.5毫米   未测   13癈/10毫米   +   57％
  13   -7癈   10分钟   臀部   -4癈/2毫米   未测   7癈/10毫米   +
  14   -7癈   21分钟   臀部   -4癈/2毫米   3癈/4毫米   12癈/8毫米   +
  15   -7癈   11分钟   臀部   -4癈/2毫米   1癈/4毫米   12癈/8毫米   +
  16   -7癈   10分钟   臀部   -4癈/2毫米   0癈/4毫米   14癈/8毫米   ++
  17   -7癈   15分钟   胁腹   -3癈/2毫米   未测   15癈/8毫米   +   66％
将该等试验部位暴露于设定在-7癈的冷却剂温度的装置并且暴露600至1200秒。通过触诊法来测定时，该真皮在冷暴露之后即硬化，而且暴露之后将近1分钟，当其返回常温时将变黏。暴露数分钟之后以偏光放大器镜头的特写照片检查证明没有表皮损伤或改变。没有水泡形成而且尼氏征候(Nikolsky-sign)是阴性的。在整个生存期间都没有表皮的净损伤。没有观察到压碎、起泡或显著颜色变化。有些试验部位显示小量增加的表皮色素形成。在数个月之后此轻微的色素过少可通过轻轻摩擦该表皮而移除。
热电偶的温度测量取决于深度、身体位置及冷却应用的压力。有关不同的试验部位在冷暴露期间不同组织深度的温度图显示于图10A至J而且另外总结于表3。就某些试验部位而言，有观察到可能与附近血管有关的温度振荡。由于该热电偶的移动或错置有些温度图不考虑(表3中标识的「错误」)。该真皮或表面脂肪深层内的温度在-2癈至-4癈范围内。4至5毫米深度内的温度在约0癈至7癈范围内，取决于接触压力及解剖学上的区域。此位置证实不同温度图的高变异性。在8至10毫米深度内的温度，其对应该皮下脂肪层内的深度，具有在7癈至24癈范围内的温度。
控制组(部位9)及冷暴露部位(部位8)(-7癈，600秒)的组织学在暴露之后6天获得而且由皮肤病理专科医师来分析。下文将说明控制组及冷暴露部位：
两个样品的表皮是正常的而且显示具有正常厚度的篓状交织的角质层，与控制组相比为正常的网状脊(rete ridge)。在该冷暴露的部位内有轻微周围淋巴细胞浸润出现。但是两个样品中丝毫都没有血管炎的征候。
该控制组皮下脂肪显示正常的形态学。经冷暴露的部位的皮下脂肪显示清楚的小叶性及隔膜性脂膜炎的征候。大部分脂肪母细胞都包围有淋巴细胞浸润，偶尔有含巨噬细胞的脂质。该皮下隔膜的厚度将会增加。出现轻微血管变化，但是没有血管炎的征候。在冷暴露三个半月之后牺牲猪只，且对选定部位进行20百万赫兹超声波成像后，全厚度切除并收集暴露部位的组织。该活体内的超音波影像清楚地证实在皮肤冷却处理区域中的脂肪组织丧失相比照未经冷暴露的周围组织的关系。经冷暴露3.5个月之后活体内的超音波影像显示在图11中。
所得的组织经巨观地切开该试验部位而且经由巨观组织剖面拍摄影像。部位1、3、11、12及18的巨观剖面显示在图13A至E中。就所有冷暴露部位相对于未经冷暴露的相邻脂肪层观察该皮下脂肪层厚度的减少。巨观剖面图完全符合该等超音波影像。可界定出该皮下脂肪内的两个不同区间，表面脂肪层及深脂肪层。该表面脂肪层的厚度在冷却处理的部位急遽地减小，而该深脂肪层却没有显著变化。有一些试验部位在试验区域内部相对于外界的表面脂肪层的减少百分比列在表3中。就冷暴露部位1、11、12及18观察该皮下脂肪层的变化。在该评估试验部位内的表面脂肪层厚度平均减少量为47％。就未经暴露的控制侧而言，在任一脂肪层中都没发现显著的厚度减少。
这些实施例确认猪模型中可通过指定范围的外部冷却温度及暴露时间达到该皮下脂肪组织的选择性破坏，而对表皮及真皮没有显著的损伤。皮下脂肪的移除也可通过经处理的皮肤表面的明显凹陷来证实，其正好与该冷暴露相符，而且与牺牲之后通过超音波及巨观剖面的冷暴露部位相关的脂肪层测量相符。在冷暴露之后6天，观察到明显的组织变化，其对于该皮下脂肪组织具有选择性。观察到组织学上显示脂肪细胞缩小的脂层炎。有证据显示对冷却的反应可随不同部位变动，而且越近表面的脂肪层受组织丧失影响比该较深脂肪层多。而III号猪的结果暗示在表面脂肪层相对于该较深层有增进的脂肪移除。关于此的解释为a)由于梯度的关系该表面脂肪层暴露在较冷的温度及/或b)猪中的较深脂肪层可能较不容易被选择性冷却损伤。
图9描述用于III号猪的冷暴露的装置影像。使该冷却铜板91与皮肤接触。通过插入该组织不同深度的热电偶92来测量冷暴露的期间该皮肤内的温度曲线。该装置装载有弹簧93以提供该冷暴露期间的压力。
图10描述III号猪不同试验部位的冷暴露期间不同深度中的温度曲线：10A(部位1)、10B(部位2)、10C(部位7)、10D(部位11)、10E(部位12)、10F(部位13)、10G(部位14)、10H(部位15)、10I(部位16)及10J(部位18)。不同深度的温度以T3-E(表面)、T0-B(2至2.5毫米)、T1-C(4至5毫米)及T2-D(8至10毫米)标识。
图11描述暴露之后3.5个月拍摄的试验部位11的超音波影像。该片段1105在该冷暴露区域外面，片段1106在该冷暴露区域内。该真皮1102可与该脂肪层1103及该肌肉层1104作清楚地区分。在该脂肪层1103内可分辨两个不同层：该表面脂肪层1103a及深脂肪层1103b。该超音波影像与图13c中同一组织的巨观剖面完全相符。
图12描述经过冷暴露(-7癈，600秒)6天之后试验部位8(图12A及12B)及未暴露的控制组试验部位9(图12C及12D)的组织学。在图12A及12C中该显微照片显示低放大倍率(1.25x)，而图12B及12D中显示中等放大倍率(5x)。该等影像显示表皮701、真皮702及皮下脂肪703。尽管未暴露的控制组显示正常的组织形态学，但是冷暴露的组织却显示该皮下脂肪中有清楚的脂膜炎征候。发炎细胞已移至此区中而且平均脂肪细胞尺寸降低。
图13A至E描述在冷暴露之后3.5个月，该猪牺牲之后通过不同试验部位中心的巨观剖面：13A(部位1)、13B(部位3)、13C(部位11)、13D(部位12)及13E(部位18)。各图有一个量尺，量尺有1厘米单位以及1毫米次单位。表皮1301、真皮1302、表面脂肪层1303及深脂肪层1304。就未暴露的控制组图13B而言，可见到不同层没有厚度的变化。图13A、13C、13D及13E显示冷暴露区域的剖面，其与组织的中心4至5厘米及周围未冷暴露的区域相符。所有的冷暴露样品中都可见到该冷暴露区相对于未冷暴露区的表面脂肪层内的厚度灭少量。表3中列示各样品的厚度变化量，以％为单位。
实施例3
皮下脂肪随时间的选择性丧失
处理之后数个月，III号猪中仍维持皮下脂肪的选择性丧失，其被喂食标准餐。如本文中进一步详细说明的，未观察到疤痕或皮肤的损伤。
图14表示处理后3.5个月自试验部位11(图13C所示)取得样品。将这些样品用于组织分析，如图15及16所示。尺标1400具有1厘米单位及1毫米次单位。该剖面描述该表皮1401、真皮1402、表面脂肪层1403及深脂肪层1404，彼等由肌膜1405(以虚线标记)分开。该处理区域1406含有在下方脂肪内的标记矩形1407，其指示图15所示的组织学的位置。在该处理区域外面的区域1408含有在下方脂肪内的标记矩形1409，其指示图16所示的组织学的位置。
图15显示在处理后3.5个月时自试验部位11内取出的样品的组织学。该真皮1501并未显示任何发炎或组织损伤。该隔膜1502分开该表面脂肪层1504与该深脂肪层1505。细微隔膜1503分开个别脂肪小叶，其含有脂肪母细胞簇。图15A及15B中无法见到发炎的证据。与该控制组部位所获得的对应组织学(图16A及16B)相比，该脂肪母细胞的平均尺寸也有减小。此比较也证明该表面脂肪层内的细微隔膜的紧束状态。这表示与未暴露的控制组部位相比，表面脂肪的量、脂肪母细胞的数目还有个别脂肪母细胞的平均尺寸减小。与图16A及16B所示的控制组脂肪袋(fat pocket)相比，真皮1501内也有体积、脂肪母细胞数目及个别脂肪母细胞尺寸减小的脂肪袋。图15所示的真皮内脂肪袋由一层脂肪母细胞组成。与图16所示的未暴露控制组的脂肪袋相比，脂肪母细胞的数目及尺寸灭小。
图16描述自与图15同一时间取得的试验部位11的未暴露区域获得的组织样品结果。该真皮1601含有脂肪袋1602。没有发炎或组织损伤出现。微细表面隔膜1603分开该表面脂肪层1604内的脂肪小叶。与图15所示的处理部位相比，脂肪体积及个别脂肪母细胞的数目和尺寸增加。该真皮内脂肪袋1602含有多达3层脂肪母细胞，而且与图15相比，个别脂肪母细胞的体积、数目及尺寸增加。
总而言之，皮下脂肪的选择性丧失可随时间维持而没有疤痕或皮肤的损伤。
实施例4
皮下脂肪随时间的选择性丧失
使用小型Yuacatan猪来产生描述处理期间的相转移的温度图。将包含充满调整在-5癈的冷却剂的铜板的冷却装置设置成与应用部位接触约600秒。为达本实验的目的，该表皮的温度不得落至低于0癈。
图形1801描述通过位于该真皮正下方的表面脂肪层的热电偶所测得的温度图。在最初10秒的期间，记录到约36癈的温度，其实质上为猪的体温。
图形1802描述通过位于该冷却装置与该表皮之间的界面的热电偶所测得的温度图。在最初10秒的期间，记录到约-3癈的温度，其实质上为未与该皮肤接触时冷却装置的温度。随着此时程，当该冷却装置与该应用部位接触时，该温度最初由于自皮肤至该装置的热流而升高。在进一步与该冷却装置接触的期间，该温度滑落至高于该冷却装置未与该皮肤接触时的温度。只有在360秒左右的时间标记时移除该冷却装置之后，温度才滑落至低于0癈。
温度图1801，通过真皮下热电偶测量时，将随时间缓慢地降低。温降斜率在自处理开始约180秒时改变。平均温度随时间降低得更缓慢，其表示有相变化。约180秒至约300秒之间可观察到波动。该等波动可能是由该热电偶的移动造成，或者由血流的振荡造成。在冷却期间的血流振荡(称之为「乱调现象(hunting phenomen)」)是由血管的管腔内平滑肌活动的周期性变化引起。在360秒自该皮肤移除该装置之后，皮肤不会持续地回温，而是转而变成在15癈水平状态内的水准，其亦表示相转移。
图19描述自获得该温度图的试验部位处理后5天所获得的样品组织学。该表皮1901及真皮1902完全都没改变。在该皮下脂肪组织1903内，有代表小叶性及隔膜性脂膜炎的显著发炎现象。该脂肪细胞与未经冷暴露的部位相比尺寸减小。
本发明的许多具体例都已经作过说明。尽管如此，应明白可进行不同修饰而不会悖离本发明的精神及范围。因此，其他具体例都在后续的权利要求范围以内。

Claims (109)

1.一种用于选择性破坏非婴儿人类处理对象的富含脂质细胞的冷却方法，包含：
将至少一冷却元件应用在该处理对象的应用部位近端；
利用该冷却元件来降低该应用部位下方的温度，其中，该温度降低足以破坏其中的富含脂质细胞，从而减少该富含脂质细胞；以及
当温度降低时，利用至少一反馈装置来提供足以确认该冷却元件近端的非富含脂质细胞未被破坏的反馈信息，从而选择性地破坏该对象的富含脂质细胞。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，该反馈信息包含关于真皮、表皮或皮下脂肪组织的至少一生理参数的信息，其中，该信息表示该冷却元件近端的非富含脂质细胞并未被破坏。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，该温度降低产生通过该对象的真皮、表皮及皮下脂肪组织的局部温度梯度。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，该富含脂质细胞为皮下脂肪组织内的脂肪母细胞。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，该冷却元件接触到该应用部位。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，该生理参数是该对象表皮的温度。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，该对象表皮的温度为约-10℃至约20℃。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，该生理参数是该对象真皮的温度。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，该对象真皮的温度为约-10℃至约35℃。
10.根据权利要求2所述的方法，其中，该生理参数是该对象皮下脂肪组织的温度。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，该对象皮下脂肪组织的温度为约-10℃至约37℃。
12.根据权利要求2所述的方法，其中，该生理参数为该对象的真皮或表皮中之一者没有实质的晶体形成。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，没有实质的晶体形成是通过该对象的真皮或表皮中之一者介于约10千欧姆/毫米至约50千欧姆/毫米之间的电阻抗来显示。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，没有实质的晶体形成是通过该对象的真皮或表皮中之一者介于约1450至低于约2700米/秒之间的超音波速度来显示。
15.根据权利要求2所述的方法，其中，该生理参数是该对象的真皮或表皮中之一者的硬度。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，该硬度提高。
17.根据权利要求2的方法，其中，该生理参数是该对象的真皮或表皮中之一者的压力。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，该压力至少为约240毫米汞柱。
19.根据权利要求2所述的方法，其中，该生理参数是该对象的真皮或表皮中之一者的相转移。
20.根据权利要求2所述的方法，其中，该生理参数是该对象的真皮或表皮中之一者的声速。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，该对象的真皮或表皮中之一者的声速介于约1450至低于约2700米/秒之间。
22.根据权利要求6所述的方法，其中，该反馈装置是非侵入性温度探针。
23.根据权利要求8所述的方法，其中，该反馈装置是侵入性温度探针。
24.根据权利要求10所述的方法，其中，该反馈装置是侵入性温度探针。
25.根据权利要求22所述的方法，其中，该温度探针是选自由辐射温度计、光纤温度感应器及热成像测温探针所组成群组的测温探针。
26.根据权利要求22、23或24所述的方法，其中，该温度探针是测温探针。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，该温度探针选自由热电偶、电热调节器、双金属温度计、颜色变化热指示纸、半导体温度计、光纤温度计及玻璃管充液温度计所组成群组。
28.根据权利要求12所述的方法，其中，该反馈装置是电反馈探针。
29.根据权利要求12所述的方法，其中，该反馈装置是超音波探针。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，该超音波探针是回声图冷冻探针。
31.根据权利要求15所述的方法，其中，该反馈装置是振荡反馈探针。
32.根据权利要求31所述的方法，其中，该振荡反馈装置是压电振荡器。
33.根据权利要求17所述的方法，其中，该反馈装置是接触探针。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，该接触探针是压力探针。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，该压力探针是弹簧负载冷却元件。
36.根据权利要求19所述的方法，其中，该反馈装置是光学同调断层扫瞄装置。
37.根据权利要求19所述的方法，其中，该反馈装置是磁振造影装置。
38.一种用于提供与非婴儿人类处理对象的富含脂质细胞的选择性破坏有关的反馈的系统，包含：
在该处理对象的应用部位近端的至少一非侵入性冷却元件，其中该非侵入性冷却元件有效地降低该处理部位下方的温度，且其中该温度降低足以破坏并从而减少该应用部位下方的富含脂质细胞；以及
具有与至少一非侵入性冷却元件接触且直径小于约2厘米的换能器的超音波为基础的反馈装置，其中，该反馈装置有效地提供足以确认该冷却元件近端的非富含脂质细胞未被破坏的反馈信息。
39.一种用于提供与非婴儿人类处理对象的富含脂质细胞的选择性破坏有关的反馈信息的系统，包含：
在该处理对象的应用部位近端的至少一冷却元件，其中该冷却元件有效地降低该应用部位下方的温度，且其中该温度降低足以破坏并从而减少该应用部位下方的富含脂质细胞；以及
与至少一冷却元件连通的至少一反馈装置，其中，该反馈装置将提供足以确认该冷却元件近端的非富含脂质细胞未被破坏的反馈信息。
40.根据权利要求39所述的系统，其中，至少一反馈装置是连结至至少一冷却元件。
41.根据权利要求39所述的系统，其中，至少一反馈装置与至少一冷却元件直接接触。
42.根据权利要求41所述的系统，其中，至少一反馈装置是整合在该冷却元件的小通道内。
43.根据权利要求42所述的系统，其中，该通道的直径小于约1厘米。
44.根据权利要求39所述的系统，其中，至少一反馈装置与该应用部位连通。
45.根据权利要求39所述的系统，其中，至少一反馈装置与该应用部位直接接触。
46.根据权利要求39所述的系统，其中，该反馈装置是非侵入性温度探针。
47.根据权利要求39所述的系统，其中，该反馈装置是侵入性温度探针。
48.根据权利要求46或47所述的系统，其中，该温度探针是测温探针。
49.根据权利要求46所述的系统，其中，该温度探针是选自由辐射温度计、光纤温度感应器及热成像测温探针所组成群组的测温探针。
50.根据权利要求47所述的系统，其中，该温度探针是选自由热电偶、电热调节器、双金属温度计、颜色变化热指示纸、半导体温度计、光纤温度计及玻璃管充液温度计所组成群组的测温探针。
51.根据权利要求39所述的系统，其中，该反馈装置是电反馈探针。
52.根据权利要求39所述的系统，其中，该反馈装置是超音波探针。
53.根据权利要求52所述的系统，其中，该超音波探针是回声图冷冻探针。
54.根据权利要求39所述的系统，其中，该反馈装置是振荡反馈装置。
55.根据权利要求54所述的系统，其中，该振荡反馈探针是压电振荡器。
56.根据权利要求39所述的系统，其中，该反馈装置是接触探针。
57.根据权利要求56所述的系统，其中，该接触探针是压力探针。
58.根据权利要求57所述的系统，其中，该压力探针是弹簧负载冷却元件。
59.根据权利要求39所述的系统，其中，该反馈装置是光学同调断层扫瞄装置。
60.根据权利要求39所述的系统，其中，该反馈装置是磁振造影装置。
61.根据权利要求39所述的系统，其中，该冷却元件由金属构成。
62.根据权利要求61所述的系统，其中，该金属选自由铜、银及铝所组成群组。
63.根据权利要求39所述的系统，其中，该冷却元件含有固体冷却剂。
64.根据权利要求63所述的系统，其中，该冷却剂由金属、玻璃、凝胶、陶瓷、帕耳帖元件、冰及冰浆所组成群组中的任何组份构成。
65.根据权利要求39所述的系统，其中，该冷却元件含有液体冷却剂。
66.根据权利要求65所述的系统，其中，该冷却剂由盐水、甘油、醇及其混合物所组成群组中的任何组份构成。
67.根据权利要求66所述的系统，其中，该冷却元件含有气体冷却剂。
68.根据权利要求67所述的系统，其中，该气体是冷空气或液态氮。
69.一种用于提供与非婴儿人类处理对象的富含脂质细胞的选择性破坏有关的反馈信息的系统，包含：
在该处理对象的应用部位近端的至少一冷却元件，其中，该冷却元件有效地降低该应用部位下方的温度，以及
与至少一冷却元件连通的至少一反馈装置，其中，该反馈装置将提供足以确认该温度降低足以破坏并从而减少该应用部位下方的富含脂质细胞的反馈信息。
70.根据权利要求69所述的系统，其中，该反馈信息包含关于皮下脂肪组织的至少一生理参数的信息，其中该信息表示其中的富含脂质细胞已被破坏。
71.根据权利要求69所述的系统，其中，该温度降低产生通过该对象的真皮、表皮及皮下脂肪组织的局部温度梯度。
72.根据权利要求69所述的系统，其中，该富含脂质细胞为该对象皮下脂肪组织内的脂肪母细胞。
73.根据权利要求69所述的系统，其中，该冷却元件与该应用部位接触。
74.根据权利要求70所述的系统，其中，该生理参数是该对象皮下脂肪组织的温度。
75.根据权利要求74所述的系统，其中，该温度为约-10℃至约37℃。
76.根据权利要求70所述的系统，其中，该生理参数是该对象的皮下脂肪组织中的晶体形成。
77.根据权利要求76所述的系统，其中，该晶体形成是通过该对象的皮下脂肪组织中大于约0.5千欧姆/毫米的电阻抗来显示。
78.根据权利要求77所述的系统，其中，晶体形成是通过该对象的皮下脂肪组织中大于约2700米/秒的超音波速度来显示。
79.根据权利要求70所述的系统，其中，该生理参数是该对象的皮下脂肪组织中的硬度。
80.根据权利要求79所述的系统，其中，该硬度提高。
81.根据权利要求70所述的系统，其中，该生理参数是该对象的皮下脂肪组织中的压力。
82.根据权利要求81所述的系统，其中，该对象的皮下脂肪组织中的压力介于约120毫米汞柱与约240毫米汞柱之间。
83.根据权利要求70所述的系统，其中，该生理参数是该对象的皮下脂肪组织中的相转移。
84.根据权利要求70所述的系统，其中，该生理参数是该对象的皮下脂肪组织中的声速。
85.根据权利要求84所述的系统，其中，该对象的皮下脂肪组织中的声速大于约2700米/秒。
86.根据权利要求74所述的系统，其中，该反馈装置是侵入性温度探针。
87.根据权利要求86所述的系统，其中，该温度探针是测温探针。
88.根据权利要求87所述的系统，其中，该温度探针选自由热电偶、电热调节器、双金属温度计、颜色变化热指示纸、半导体温度计、光纤温度计及玻璃管充液温度计所组成群组。
89.根据权利要求69所述的系统，其中，该反馈装置是电反馈探针。
90.根据权利要求69所述的系统，其中，该反馈装置是超音波探针。
91.根据权利要求90所述的系统，其中，该超音波探针是回声图冷冻探针。
92.根据权利要求91所述的系统，其中，该反馈装置是振荡反馈探针。
93.根据权利要求92所述的系统，其中，该振荡反馈装置是压电振荡器。
94.根据权利要求69所述的系统，其中，该反馈装置是接触探针。
95.根据权利要求94所述的系统，其中，该接触探针是压力探针。
96.根据权利要求95所述的系统，其中，该压力探针是弹簧负载冷却元件。
97.根据权利要求69所述的系统，其中，该反馈装置是光学同调断层扫瞄装置。
98.根据权利要求69所述的系统，其中，该反馈装置是磁振造影装置。
99.根据权利要求2所述的方法，其中，该生理参数是来自该对象的真皮或表皮中之一者内的反射率或透射率。
100.根据权利要求99所述的方法，其中，来自该对象的真皮或表皮内的反射光谱被连续地监视。
101.根据权利要求100所述的方法，其中，该反馈装置是光谱装置。
102.根据权利要求39所述的系统，其中，该反馈装置是光谱装置。
103.根据权利要求70所述的系统，其中，该生理参数是来自该对象的皮下脂肪组织内的反射率或透射率。
104.根据权利要求103所述的系统，其中，来自该对象的皮下脂肪组织的反射光谱被连续地监视。
105.根据权利要求104所述的系统，其中，该反馈装置是光谱装置。
106.根据权利要求1所述的方法，复包含将压力施加于该处理对象的应用部位近端，其中，所施加的压力有效地降低该应用部位下方的血流。
107.根据权利要求39或69所述的系统，复包含对该处理对象的应用部位近端提供压力的至少一元件，其中，所施加的压力有效地降低该应用部位下方的血流。
108.根据权利要求1至107中任一项所述的方法或系统在非婴儿人类的美容处理中的用途。
109.一种美容处理方法，其根据权利要求1至37或99至101或104中所述的任一项。
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