CN101170959B - 用于局部脂肪营养不良和松弛的整容激光治疗器械和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种借助于在大约980nm处操作的高功率激光器来用于整容手术、尤其用于减少脂肪和重新组成胶原的方法和器械(100)。所述整容手术方法通过利用插入到治疗区域中的光学纤维(102)局部地激光加热脂肪组织，从而充分减少或去除局部脂肪营养不良，并基本减少松弛。所述方法和器械(100)特别适于治疗具有松弛的脂肪营养不良。向“脂肪”细胞施用高功率激光能量以破裂细胞壁，释放细胞液。所述激光辐射通过光学纤维(100)施用，所述光学纤维可保持在具有单个腔的导管状器械内。所述光学纤维可具有安装在尖端的漫射器，以进一步向在整个尖端周围的组织施加热。还可将盐溶液注入到所述治疗部位中，以帮助加热所述脂肪细胞和它们的最终破坏以及它们的去除。在治疗区域中的细胞液的池可通过各种技术的组合而去除，所述技术包括：允许身体通过从所述进入部位吸收和引流来消除所述池，从而使治疗区域的创伤最小和加速恢复。去除所述细胞液的附加技术包括：借助于弹性绷带直接施力，和对所述进入部位施用外部抽吸。在使对治疗区域的创伤最小化的同时，实现了甚至在具有先前不可治疗的脂肪组织的区域中的快速和持久的整容改变。
Description
相关申请的交叉引用
在35USC 119(e)下的国内优先权。本申请要求2005年5月5日提交的美国临时申请序列号60/678,096的权益，该申请在此通过参考并入本文中。
技术领域
本发明涉及整容手术领域，尤其涉及激光手术，以去除在身体倾向于集结脂肪细胞组织的区域中的过多脂肪细胞，进一步地，这些区域不能通过锻练和/或饮食而长期去除这些组织。
背景技术
众所周知的事实是，现代社会已创造出丰富的容易获得的食物、即“快餐”，并且还创造出一种环境，其中娱乐已培养出久坐的生活方式，例如在吃高热量零食的同时，看电视、玩视频游戏和电话聊天。这使得人们通过增加脂肪组织、脂肪细胞获得过多的重量。某些遗传条件也已经进一步产生难于去除的过多脂肪细胞的区域，因为这些脂肪细胞处于在不受或最低限度地受饮食或锻练的影响的区域中。
过多的脂肪沉积或“脂肪营养不良”由皮下细胞组织较深部分中不成比例的增加产生。
因为肥胖具有遗传基因密码，该遗传基因密码使肥胖以特定的方式发展，所以产生脂肪营养不良。每个脂肪细胞(adipocite cell)在其膜中具有β1(生成脂肪的)受体和α2(分解脂肪的)受体。当在特定区域中存在较多的β1受体时，则产生局部的肥胖或脂肪营养不良。因为某些家族中过多的β受体，所以这些家族具有倾向于腿、胸、腰等变大的趋势。通过过度低热量的饮食对于这些患者的治疗通常是不成功的，这导致放弃治疗，并且恢复去除的所有局部脂肪并返回到相同的不健康的习惯。
治疗脂肪营养不良的唯一有效方法是直接作用在治疗区域中基因改变的脂肪组织和类似的组织上。
过去，已研制不同的方法来处理该问题，并且人们每年花费数十亿美元以去除或减少脂肪组织。在70年代后期开始使用吸脂术，随后在80年代后期的脂肪抽吸塑形术是在利用创伤套针在局部麻醉下实施以取出流体的改进的吸脂术。稍后在90年代中期开发了超声波脂肪抽吸塑形术，并且存在一些关于迄今尚未清楚地证明有效的(利用外部激光源)“激光吸脂术”的报道。
相关的一些专利：
Keller的美国专利No.5,807,385，发明名称为“Method of LaserCosmetic Surgery(激光整容手术)”，公开了用于消除例如皱纹、皱眉和褶皱的整容激光手术。将石英纤维插入到皮肤中，并且在532至1060nm范围内的激光辐射被指出，其中优选532nm的波长。指出了用于去除皱纹及其它讨厌的特征的各种医疗器械的使用，例如钩、牵引器、双瓣窥镜等。
Massengill美国专利No.6,106,516，发明名称为“Laser-AssistedLiposuction Method and Apparatus(激光辅助吸脂术方法和设备)”，公开了吸脂套管，该吸脂套管具有：来自水源的腔；装置，该装置用于抽吸以去除水；和激光源，该激光源在套管内，用于加热在所述套管尖端有效区域中的水。加热的水离开所述尖端，并将周围的脂肪组织加热到液化的点。所述激光辐射不会直接影响任何组织。
Paolini等的美国专利No.6,206,873，发明名称为“Device andMethod for Eliminating Adipose Layers by Means of Laser Energy(借助于激光能量用于消除脂肪层的器械和方法)”的公开了具有在中心处的光学纤维的空心针。当细胞壁破裂时，脂肪组织、脂肪细胞被液化。液体被通过所述针的抽吸去除。激光波长范围被指出为从0.75至2.5微米，但提出了1.06的优选波长。在图3中示出圆形的光学纤维端部超出针端。Paolini等使用Nd:YAG型激光器，并指出以上的波长范围。Paolini等还指出产生的液体可通过正常的吸收等从身体去除。第4栏第32至39行。
ATshuler等的美国专利No.6,605,080，发明名称为“Method andApparatus for the Selective Targeting of Lipid-Rich Tissues(用于选择性导向富脂质组织的方法和设备)”，公开了富脂质组织的去除。外部激光器，YAG源以及其它激光器，输出具有波长在880至935nm、1150至1230nm或2280至2360nm的范围内能量。该专利指出在低波段、例如900至930和1150至1230中的辐射在脂肪组织的治疗中可能是优选的。第11栏55行至第12栏9行。外部施用激光并且将通过套管或皮下注射针的抽吸可用于去除已被破坏并且形成液体的脂质组织。第12栏第30行至55行。此外，还指出对皮肤组织进行冷却。第11栏第1行至22行。因为所需的高功率，所以在第6栏第50行至64行指出使用内部激光器去除脂肪组织的危险。
因此存在对使表面变形、手术后并发症最小化以及去除所选区域中的脂肪细胞的治疗技术的需求。本发明满足了该需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用激光辐射的整容手术方法，所述激光辐射通过光学纤维施加于治疗区域。
本发明的另一目的是提供一种利用激光辐射的整容手术方法，所述激光辐射用于破坏在治疗区域中的脂肪组织。
本发明的又一目的是提供一种利用激光辐射的整容手术方法，所述激光辐射的波长为大约980nm。
本发明的还一目的是提供一种利用激光辐射的整容手术方法，所述激光辐射直接影响脂肪组织以破坏目标肥胖。
本发明的至少一个目的是提供一种利用激光辐射的整容手术方法，所述激光辐射来自高功率源，以快速加热靶组织用于破坏。
本发明的另一目的是提供一种利用激光辐射的整容手术方法，所述激光辐射直接影响尤其是在身体对饮食和锻练有抗力的区域中的脂肪组织。
本发明的又一目的是提供一种利用激光辐射的整容手术方法，所述激光辐射直接影响皮下脂肪组织。
本发明的至少一个目的是提供一种利用激光辐射的整容手术方法，所述激光辐射直接影响肥胖，使得所述脂肪组织乳化和然后通过吸收消除，通过淋巴系统和通过引流去除。
本发明另一目的是提供一种利用激光辐射的整容手术方法，所述激光辐射直接影响脂肪组织，而不会破坏结构组织。
本发明的又一目的是提供一种利用激光辐射的整容手术方法，所述激光辐射对皮肤松弛的减少率达50％或更多。
本发明的又一目的是提供一种利用激光辐射的整容手术方法，所述激光辐射直接影响脂肪团，造成受所述激光治疗影响的皮肤加强与平坦。
简要地说，本发明提供了借助于以大约980nm操作的高功率激光器，用于整容手术，特别是用于减少脂肪和重新组成胶原的方法和器械。所述整容手术方法利用插入到治疗区域中的光学纤维、通过脂肪组织的局部激光加热而充分减少或去除局部脂肪营养不良，并基本减少松弛。所述方法和器械非常适于治疗具有松弛的脂肪营养不良。将高功率激光能量施加到“脂肪”细胞以破裂细胞壁，释放细胞液。通过可保持在具有单个腔的导管状器械内的光学纤维来施加所述激光辐射。所述光学纤维可具有安装在尖端上的漫射器，以进一步向整个尖端周围的组织施加热。还可将盐溶液注入到所述治疗部位，以帮助加热所述脂肪细胞和它们最终的破坏以及它们的去除。在治疗区域中的细胞液的池(pool)可通过各种技术的组合去除，所述技术包括允许身体通过吸收和从所述进入部位的引流来消除所述池，因而使治疗区域的创伤最小化并加速恢复。去除所述细胞液的附加技术包括：借助于弹性绷带直接施力和对所述进入部位施用外部抽吸。在使对治疗区域的创伤最小化的同时，实现了甚至在具有先前不可治疗的脂肪组织的区域中的快速和持久的整容改变。
通过以下结合附图的说明书的阅读，本发明的以上和其它目的、特征和优点将变得显而易见(其中在不同附图中的相同附图标记表示相同的元件)。
附图说明
图1A和1B通过照片示出了通过本发明的方法和器械治疗之前和之后的下眼睑的外貌，其作为由本发明提供的有效治疗的实例。
图2通过示意图示出本发明的器械。
图3A和3B通过剖视立面图示出本发明针状器械的两个不同实施方案。
图4通过剖视立面图示出在用于本发明套管中的光学纤维。
图5A和5B通过照片示出在通过本发明的方法和器械治疗之前和之后的背部区域的外貌，其作为由本发明提供的有效治疗的实例。
图6A和6B通过照片示出在通过本发明的方法和器械治疗之前和之后的大腿外侧的外貌，其作为由本发明提供的有效治疗的实例。
图7A至7F示出用于施加激光辐射的和从治疗区域去除液体的不同器械。
具体实施方式
本发明描述了一种借助于在大约980nm处操作的高功率激光器的用于整容手术的方法和器械。所述整容手术方法通过借助于插入到治疗区域中的光学纤维局部地加热脂肪组织来充分减少或去除局部脂肪营养不良和/或松弛。施加高功率激光器能量以将所述“脂肪”细胞加热到其中细胞壁破裂以释放细胞液的温度。所述激光辐射通过光学纤维施加，所述光学纤维可保持在其中具有单个腔的导管状器械内。所述光学纤维可具有安装在尖端的漫射器，以便于加热在整个尖端周围的组织。为了进一步帮助加热所述脂肪细胞，将盐溶液注入到所述治疗部位中。在治疗区域中的细胞液的池可通过各种技术的组合去除，所述技术包括：允许身体通过吸收和/或去除、从所述进入部位引流来消除所述池，因而使治疗区域的创伤最小；借助于弹性绷带的直接施力；和对所述进入部位施用外部抽吸。本发明的方法和器械在使对治疗区域的创伤最小化的同时，提供了在具有先前不可治疗的脂肪组织的区域中快速和持久的整容改变。
在一个实施方案中，所述技术使用15w-980nm的二极管激光器，以去掉患者美学观点上讨厌的脂肪，并减少身体不同部分上的松弛，特别是在对通过饮食和锻练的改变有抗力的区域中。
用980nm激光器的治疗证明是有效的，并且对于高达80％的患者，该治疗比传统的吸脂术更合适。每个脂肪部位具有通过激光作用乳化和然后经由淋巴系统吸收并消除的脂肪含量。脂质由甘油链和3个单位的3-脂肪酸形成。热分离脂质并且甘油通过尿排出。3-脂肪酸作为能量单元容易由身体利用，并且作为其它多不饱和油经由淋巴系统(这将花费几周)和肝系统消除。与吸脂术及其变体相反，本发明的方法保护结构组织，仅仅作用在脂肪细胞上。此外，该方法产生纤维弹性收缩，其能够减少皮肤松弛达50％。该延迟效应通过额外的细胞基质的部分变性产生。该治疗还作用在典型的脂肪团的纤维束上以恢复皮肤的强度和平坦。
本发明的后续程序如下：标记所述治疗区域以区分过多脂肪组织的深度与大致体积(cm3)。消毒(杀菌)所述治疗区域。标记所述插入部位。将患者放置在无菌环境中，对要成为插入部位的皮肤施用局部麻醉。形成小的进入，通过利用小的弯曲止血钳将该部位扩展并预开辟为到皮下组织中的通道。然后经由该通道将钝的输注导管插入到该部位中，并且将肿胀性麻醉剂以辐射方式首先输送到最深层，并然后继续更浅薄地输送。然后通过泵实现麻醉剂的渗透。根据纤维直径选择针，并将其插入(例如，对于在大区域上的600μm纤维选择18G French的针，而对于用于面部治疗的220μm纤维选择25G French的针)，和然后插入无菌光学纤维。例如，如在表1中那样选择激光器的合适的治疗模式和参数。所述纤维尖端的位置通过激光器瞄准光束控制。施加预选择的能量，并移动所述纤维以治疗目标区域。可以使用超声波引导以定位所述纤维的尖端。在处理了所有的进入部位之后，接下来是超声波和淋巴引流的后续程序。将弹性绷带在经治疗的区域上放置3至5天。
该治疗(与吸脂术相比)保持了皮肤的结构组织和弹性，另外实现了该区域的局部收缩和稳固。这减少达50％的松弛。
一般在治疗的最初72小时之后，存在需要超声波检测和淋巴引流的相当大的浮肿。在最初的2周中，浮肿减小大约80％，并且出现皮肤收缩。从第2至第5周，淋巴浮肿消失得与已治疗区域的定界一样好。作为通常观察到的，已治疗的区域上的组织在表面上具有较少的不规则的情况下看来更紧凑，并且更有弹性，和体形持续地改善并且在所述过程之后的大约40至60天之后指出没有额外改变。
低功率980nm的激光器用于治疗具有脂肪团的区域。因为脂肪细胞被破坏，所以效果是持久的。仅仅在非常少的例外中，作为副作用再生这些细胞：在激光施用之后，已治疗区域的软化看起来像是已治疗区域的界限上的触觉和较硬限制区间。这产生由身体产生的淋巴水肿，以消除在所述过程之后的乳化脂肪。
关于本发明的成就，图1A至1B公开了在治疗之前和治疗之后的内眼睑的照片；图5A和5B公开了在治疗之前和治疗之后的背部区域的照片；和图6A和6B公开了在治疗之前和治疗之后的大腿和臀部区域的照片。
图2示出激光辐射器械100，其具有连接到针状器械104中的光学纤维光缆102，该针状器械104用于插入治疗区域106。流体泵108用于通过管线114并通过针状器械104输入包括肿胀性麻醉剂流体和盐溶液的任何流体。在治疗之后，具有一根或多根软管110的流体抽吸泵116被设置在所述进入部位以帮助液体从所述治疗区域的去除，其中所述一根或多根软管110具有一个或多个抽吸头112。
关于针状器械104，多个实施方案在图3A和3B中示出为针300和302。进入端被适当地平抛光。如图3A所见，处于横截面中的针300具有围绕中心腔306圆周定位的多个光学纤维304，其中中心腔306可用于输入流体并用于流体的抽吸去除。围绕纤维304的壁308可用作覆层，并且整个针300可由合适成形的材料的单个预成型件制造。图3B以横截面示出另一针状器械302，其中腔310定位在光学纤维312中心，光学纤维312示出为没有任何覆层的芯型纤维。尽管没有示出，但要理解的是，根据需要可具有合适的一层或多层覆层、一层或多层缓冲层和一层或多层保护层。
图4还示出针状器械400的另一实施方案，其中套管壁402在其中具有中心腔404。尖端区域406合适地形成为倾斜楔形。腔404的内部单独地或一体地连接已成形的光学纤维408。将光学纤维406的尖端区域410形成以使其具有倾斜输出端420，所述输出端420具有形成在其上的镜子412，以使得光辐射414如所示地在射线416和418之间以横斜方式输出。形成在尖端420上的镜子412不需要具有与套管壁402的尖端406的表面适合的表面。可选择地，不是添加镜子412，而是将端部以临界角形成角度以便反射，并且光线垂直于所述纤维轴线离开纤维406。由于脂肪组织接近皮肤表面，所以可不需要导管或类似的器械以将针引导到治疗区域106，如图2所示。也就是说仅仅需要进入针以将所述光学纤维引到待治疗的区域。
图7A至7F示出在身体内用于施用辐射、将流体输入和从治疗区域去除流体的各种器械。器械700A包括具有配备有施用尖端706A的末端704的套管702。套管700具有一个或多个腔，用于通过侧向辐射(side-fire)尖端710保持一个或多个激光光学纤维708。延长的孔712沿着施用尖端706A的横向轴线定位。侧向辐射尖端710定位在腔714内，以便允许来自侧向辐射尖端710的辐射输出通过孔隙712存在。孔712的长度是孔712宽度的若干倍以便允许足够空间用于输出和输入通过其中的流体。
在图7B中，施用尖端706具有用于从侧向辐射尖端710辐射输出的第一孔716和用于输入和去除流体的第二孔718。此外，在施用尖端706B上可以有多个孔718，此外可以有用于输入流体和去除流体的关于尖端706合适定位的单独孔。
在图7C中，施用尖端706C具有用于流体控制的一个孔720。多个光学纤维输出722在孔702周围定位。
在图7D中，施用尖端706D连接于套管端704。光学纤维724设置在套管702的一个腔内，并具有直接与施用尖端706D连通的输出端726。施用尖端706D例如由高质量的光学二氧化硅制成，并且具有设置在前端730的一部分上的反射涂层728，以便阻挡来自光学纤维724的输出辐射，并沿如所示的径向方向反射该输出辐射。此外，施用尖端706D可在其中包括其中的至少一个腔732，该至少一个腔732与在套管702中的一个腔734连通。
图7E公开了另一实施方案，其中施用尖端700E具有两个激光输出孔738和740，和两个流体控制孔742和744。尽管这里示出这些孔隙位于尖端700E的同一侧，但其它位置同样可行，例如，使输出孔位于尖端700E的相对侧。此外，可包括围绕所述尖端的另外的孔，以便减少或消除当输出辐射和/或控制流体时对于旋转套管702的需求。
图7F公开施用尖端700F的另一实施方案，其中光学纤维724具有楔形终端746，以从前端748展开辐射。在施用尖端700E中包括一个或多个流体控制孔750。
通过以下的实施例进一步说明本发明，但本发明不局限于此。表1说明在操作本发明的二极管激光器中使用的，以去除指出区域中过多的脂肪组织的各种参数：
表1
| 功率[W] | 时间[秒] | 能量[焦耳] | 脉冲数量 | |
| 下眼睑 | 4瓦 | 2秒 | 8焦耳 | 20-30 |
| 面部 | 6瓦 | 3秒 | 18焦耳 | 40-70 |
| 颈部 | 7瓦 | 3秒 | 21焦耳 | 40-70 |
| 胸部 | 12瓦 | 3秒 | 36焦耳 | 70+ |
| 腹部 | 15瓦 | 2秒 | 30焦耳 | 70+ |
| 大腿和臀部 | 12瓦 | 3秒 | 16焦耳 | 70+ |
此外，该治疗与目前的治疗相比是门诊替代方案、最小侵入、更文雅并且具有更小的危险和并发症。尽管不存在住院治疗的需求，但必须继之以饮食和物理超声波和淋巴引流。效果可以从大约第3星期显现，并且最终效果能够在第6周与第10周之间实现。
实施例1
图1A和1B通过照片示出作为由本发明提供的有效治疗的实例、在通过本发明的方法和器械治疗之前和之后的下眼睑的外貌。
激光能量通过一次性光学纤维直接输送到皮下组织中。该组织由小动脉、静脉和淋巴滋润的脂肪和结构组织构成。在该下眼睑中，激光器以4W的功率脉冲20至30次，以2秒每脉冲输送8焦耳。
980nm激光器的辐射由被盐溶液围绕的皮下组织选择性的吸收。通过热效应(980nm的辐射被水很好地吸收)破坏脂肪膜。例如，利用15瓦特持续3秒(45焦耳)，纤维尖端上的温度达到大约100℃，该温度通过肿胀性麻醉扩散传输并将温度降低到70℃±10℃。因此认为必须具有50℃的最低温度，以使细胞蛋白质变性，并且优选被治疗的细胞的温度在70℃±10℃的范围内。前后移动激光器纤维，实现通过脂肪组织分离的2cm的渗透。
实施例2
图5A和5B通过照片示出作为由本发明提供的有效治疗的实例、在通过本发明的方法和器械治疗之前和之后的背部区域的外貌。
激光能量通过一次性光学纤维直接输送到皮下组织中。该组织由小动脉、静脉和淋巴滋润的脂肪和结构组织构成。在该胸部区域中，激光器以12W的功率、以3秒每脉冲36焦耳脉冲多于70次。
实施例3
图6A和6B通过照片示出作为由本发明提供的有效治疗的实例、在通过本发明的方法和器械治疗之前和之后的大腿外侧的外貌。
激光能量通过一次性光学纤维直接输送到皮下组织中。该组织由小动脉、静脉和淋巴滋润的脂肪和结构组织构成。在大腿和臀部区域中，激光器以15W的功率、以2秒每脉冲30焦耳脉冲至少70次。
已参考附图描述了本发明的优选实施方案，但要理解的是本发明不局限于确切的实施方案，并且在不偏离如所附权利要求中限定的本发明的范围和精神的情况下可由本领域的技术人员在其中实现各种改变和变型。
Claims (8)
1.一种用于减少局部脂肪营养不良和松弛并同时重新组成胶原以改善对象整容外貌的激光辐射器械，包括：
二极管激光器，用于充分地加热所述脂肪组织；
具有尖端的光学纤维，所述尖端具有使加热最大化的形状；和
针状器械，其用于将所述光学纤维引导到治疗部位，其中所述针状器械包括中心腔和至少一个围绕中心腔圆周定位的光学纤维，
所述针状器械具有还用于输入和输出通过其中的流体的结构。
2.如权利要求1所述的激光辐射器械，其特征在于所述二极管激光器是具有大约15W输出的高功率激光器。
3.如权利要求1所述的激光辐射器械，其特征在于所述光学纤维具有从大约200μm至大约1000μm的直径。
4.如权利要求1所述的激光辐射器械，其特征在于所述光学纤维通过具有多个开口的导管状器械被引入，以还允许对所述治疗区域进行流体的输入和/或输出。
5.如权利要求1所述的激光辐射器械，其中所述针状器械包括多个围绕中心腔圆周定位的光学纤维。
6.如权利要求1所述的激光辐射器械，其中所述针状器械包括芯型光学纤维中的中心腔。
7.如权利要求1所述的激光辐射器械，其中所述针状器械包括具有中心腔的套管以及连接至所述腔内的光学纤维，其中光学纤维的尖端形成具有形成在其上的镜子的倾斜输出端。
8.如权利要求2所述的激光辐射器械，其中所述二极管激光器产生具有980nm波长的激光辐射。
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