CN104244857B - 用于皮肤治疗的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
提供了一种皮肤组织(1)治疗方法，该方法包括如下步骤：在皮肤表面(3)下方的皮肤组织内确定治疗区域(9)；改变存在于治疗区域相对于平行于皮肤表面的方向的相对两侧的至少两个第一皮肤组织部分(11)的电导特性；并且经由所述第一皮肤组织部分向治疗区域提供射频(RF)能量。改变所述第一皮肤组织部分的步骤包括：减小所述第一皮肤组织部分相对于存在于所述第一皮肤组织部分之间的第二皮肤组织部分对于射频能量的电阻抗，具体地是增加电导率；并且使得所述第一皮肤组织部分基本上从皮肤表面到治疗区域延伸进入到皮肤组织中。还提供了一种用于皮肤组织(1)治疗的系统。
Description
技术领域
本公开涉及哺乳动物的组织，具体地人的皮肤和皮下组织的治疗，更具体地涉及通过射频能量的热治疗，用于皮肤收紧和/或皮肤年轻化。
背景技术
已知如果皮肤被专注地加热到显著高于正常体温的一定温度，以便专注地引起小规模组织损伤和/或轻微损害、胶原变性或凝结、组织消融和/或坏死，人的皮肤可以变得年轻。这促使身体通过修复受损组织进行响应，从而导致期望的收紧的和变年轻的皮肤。
为了成功治疗，靶组织区域或治疗区域应被适当处理，并且其他组织应当被备用。用于皮肤年轻化的治疗区域一般位于皮肤(表皮和真皮)和皮下组织。为了局部化加热，US7,955,262公开了一种用于治疗皮肤的系统和方法，以通过利用射频(RF)能量加热组织获得皮肤年轻化的美学效果。在RF治疗之前，首先将在超声波的波长下的声能引导至皮肤表面。这在超声能量的聚焦体积处提供了第一次组织加热。RF能量随后被应用于皮肤，并且RF电流被导入由超声能量预热的聚焦体积。根据US7,955,262，相信这种导向作用是基于RF传导率对组织温度的温度依赖性，并且防止被加热的聚焦体积周围的组织和治疗区域的剩余部分损伤，治疗区域应优选在能源应用前被冷却。
然而，超声倾向于特别地通过空化气泡的产生与生物组织不仅热地而且机械地(即使在低压水平下)相互作用，空化气泡被认为对生物组织是不合需要的且不安全的。此外，深渗透的聚焦的或未聚焦的超声能量的散射会导致组织内部的热点，这是一个严重的安全问题。因此，预加热和随其的RF加热以及因此作为一个整体的治疗的量、位置和温度的控制是不充分的或者至少是非常复杂的。
WO2008/068749公开了用于治疗皮肤的方法和系统。该系统具有光学系统，该光学系统布置成在皮肤的治疗区域中照射多个光点并且将这些光点中的多个皮肤体积加热到期望温度，该期望温度可以是亚坏死、坏死或消融温度。该系统还包括配置成在治疗区域中产生RF电流的RF系统。该RF系统具有电极，该电极布置在待由光学系统照射的多个光点的相对两侧并且与所述多个光点隔开一定距离，使得，在形成所述光点的加热皮肤体积之后，RF能量被引导通过在加热的皮肤体现周围和下方的治疗区域。
US2007/0239075公开了用于通过将超声能量施加至脂肪组织的区域来治疗脂肪组织的方法和装置。在实施例中，皮肤和下面的脂肪组织的突出部被形成并且超声能量被辐射到突出部中的脂肪组织中。RF电场与超声能量一起在脂肪组织的区域内产生。
WO2012/107830公开了一种治疗表皮区域的系统，包括至少一个激光能量源，产生激光束的时间控制装置，以及布置成引导包括多个复合脉冲的激光束的激光能量聚集系统。在实施例中激光系统与RF能量治疗系统结合以协同地结合皮肤的激光和射频治疗的效果。
发明内容
为了改善皮肤组织的治疗，因此提供方法和系统。
皮肤组织治疗的方法，具体地是用于美容皮肤收紧和皮肤年轻化的方法，包括如下步骤：确定在皮肤表面下方的皮肤组织内的治疗区域；改变存在于治疗区域的相对于平行于皮肤表面的方向的相对两侧的至少两个第一皮肤组织部分的电导特性，并且，在改变的步骤之后，经由所述第一皮肤组织部分向治疗区域提供射频能量以加热治疗区域。改变所述第一皮肤组织部分的步骤包括减小所述第一皮肤组织部分相对于存在于所述第一皮肤组织部分之间的第二皮肤组织部分的对于射频能量的电阻抗，尤其是增加所述第一皮肤组织部分的电导率，使得具有减小的电阻抗的所述第一皮肤组织部分基本上从皮肤表面到治疗区域延伸进入到皮肤组织中。向治疗区域提供射频能量的步骤包括利用与所述第一皮肤组织部分中的一个或多个第一皮肤组织部分直接物理接触的一个或多个射频电极提供射频能量。
第一皮肤组织部分，下文也被称为“低阻抗部分”，提供进入皮肤至皮肤内的治疗区域的通道，与第一皮肤组织部分周围没有被改变的皮肤组织相比，具有对于射频(RF)能量减少的损失。由于相对于周围组织有效地增加的电导，RF能量优先被所述低阻抗部分引导到治疗区域，并且RF能量在所述第一组织部分内的耗散与没有被改变的皮肤组织相比被降低。这提高了RF能量的有效渗透深度，并且提高了RF能量的应用精度，以及增加了在治疗区域中的可用RF能量。由于低阻抗部分基本上从皮肤表面延伸到治疗区域或者，取决于视角，从治疗区域向上延伸到皮肤表面，RF能量源和低阻抗部分之间的电接触电阻被降低，从而提高了RF能量到通道中的耦合输入，提高了该方法的有效性。
根据本发明的方法通过减小电极和所述皮肤组织部分(多个皮肤组织部分)之间的物理(和电磁)路径长度改善RF能量到低阻抗皮肤组织部分中的耦合输入。
低阻抗皮肤组织部分可以，但不必须是基本上直的。
在另一方面，因此提供一种用于皮肤组织治疗，尤其是用于执行在上一般概述的方法的一个或多个方面的系统。该系统包括用于向在皮肤表面下方的皮肤组织内的治疗区域提供射频能量以加热所述治疗区域的射频源，该射频源包括具有一个或多个射频电极的射频(RF)能量源。该系统还包括调节器(modifier)，被配置成改变至少两个第一皮肤组织部分的电导特性。调节器被配置成减小所述至少两个第一皮肤组织部分相对于存在于所述第一皮肤组织部分之间的第二皮肤组织部分的对于射频能量的电阻抗，尤其是增加其电导率，其中，第一皮肤组织部分存在于治疗区域的相对于平行于皮肤表面的方向的相对两侧上，并且基本上从皮肤表面朝向治疗区域延伸进入到皮肤组织中。一个或多个射频电极被配置成用于在具有所述减小的电阻抗时引导射频能量通过所述第一皮肤组织部分至治疗区域。射频电极被布置成用于以第一模式与皮肤表面接触，并且调节器被配置成以第二模式相对于皮肤表面提供所述第一皮肤组织部分，其中第一模式和第二模式基本上相同并且其中射频电极被配置成在使用中与第一皮肤组织部分直接物理接触。有利地，用于局部增加电导的装置被配置成加热皮肤组织和/或在皮肤组织内提供流体填充腔。
根据本发明的系统有利于提供RF电极和低阻抗皮肤组织部分之间的紧密接触，第一模式和第二模式的至少一部分可以是基本上相同的。
最紧密的接触是与所述皮肤组织部分(多个皮肤组织部分)的直接物理接触。电接触可以通过使用阻抗匹配流体(例如导电乳霜和/或)凝胶而得到改善。在有利的实施例中，多个RF电极被使用，每个电极均与另一个低阻抗皮肤组织部分紧密接触。电极可以完全或部分包围和/或重叠皮肤表面的其中调节器与皮肤组织相互作用的位置。
权利要求2所述的方法和同样地权利要求9所述的系统有利于引导RF能量进入治疗区域中，这是因为对于RF能量阻力最小路径在第一皮肤组织部分的彼此最接近的部分之间延伸。在基本上直的通道在皮肤组织内朝向彼此延伸的情况下，这样的低阻力路径在通道的相应尖端之间延伸。在一个或多个弯曲的通道和/或具有沿延伸的轴线的变化宽度的情况下，在沿着一个或两个通道的长度的除尖端外的一个或多个其他部分处，也可以设置封闭间隔。
权利要求3所述的方法采用了皮肤组织的加热的正相关，该正相关倾向于增加皮肤组织的电导率。皮肤组织的局部加热可通过各种可靠的技术实现。该方法的进一步好处在于，皮肤组织的加热可以是非侵入性的和暂时的，从而不会留下持续影响。在另一个实施例中，加热可能会导致热损伤，这可能也有利于诱导皮肤年轻化。
权利要求10所述的系统有利于精确控制一个或多个皮肤组织部分的加热，以减小其电阻抗。激光束可采用经充分证明的技术被可靠地引导、聚焦、功率控制、强度控制和/或转换等。发射具有关联的不同效果的不同波长、功率等的众多激光器是市场可买到的。具体地，在约1至10微米之间的红外光谱中的红外(IR)辐射波长显示出到哺乳动物，特别是人类的皮肤组织中的渗透深度和吸收的有用的组合。多波长的组合可被用来提供皮肤组织中例如关于尺寸和/或在皮肤组织内的位置的特定的电阻抗变化。
权利要求4所述的方法和同样地权利要求11所述的系统受益于消融皮肤组织提供了邻近具有相对高的电导率的消融区域的一层被加热的皮肤组织的效果，其中烧伤组织或消融区域与未受影响的组织相比，具有相对非常低的电导率。因此，低阻抗区域被明确限定并且RF能量可以被远离烧伤或消融区域引导，并且被更有效地引导进入周围组织中。
权利要求5所述的方法和同样地权利要求12所述的系统有利于提供流体填充腔和周围组织之间在阻抗上的大的差异。所述腔(多个腔体)可以通过例如由于使用诸如空心针、注射器之类的物理施涂器的喷射借助合适的分配器的流体本身的施加和/或通过以强有力的流体喷射形式直接分配流体而形成。
在一方面，腔可通过燃烧和/或消融组织在皮肤组织内形成。
流体可以从外部源(例如水、盐水等)提供和/或包括被治疗对象的体液，例如间质液、淋巴和血液。后面的方法可以被有效地与燃烧或消融组织部分相结合，以提供至少部分地由体液填充的敞开的腔，其中邻近腔的被加热的皮肤组织的电导与燃烧和/或消融步骤同时和/或立即在燃烧和/或消融步骤之后，并且在使用体液填充腔的过程中被利用，当组织冷却时，该腔接管高电导率部分的作用。
使用一种或更多种体液填充这种腔体，可以通过在皮肤组织与周围大气之间施加横跨所述腔中的一个或多个腔的压力差，例如通过向腔施加负压力或吸力，和/或向邻近腔的组织施加正压而获得帮助。
附图说明
在附图中：
图1示出了没有提供低阻抗部分的皮肤组织的RF加热；
图2A和图2B示出了根据本公开的皮肤组织的RF加热的两个实施例；
图3A和图3B示出了根据本公开的皮肤组织的RF加热的电等效方案；
图4A至图4R示出了具有不同参数并且与现有技术比较的根据本公开的皮肤组织的RF加热的模拟结果；
图5示出了根据本公开的用于皮肤组织的RF治疗的系统；
图6示出了根据本公开的用于皮肤组织的RF治疗的系统的一个实施例的细节；
图7示出了根据本公开的用于皮肤组织的RF治疗的系统的另一个实施例的细节；
图8示出了在皮肤组织内提供液体填充腔的方法；
图9示出了根据本公开的用于皮肤组织的RF治疗的系统的另一个实施例的进一步的细节；
图10A至10E示出了用于RF电极的不同的适当的几何形状。
具体实施方式
值得注意的是，在图中，相同的特征可以用相同的附图标记识别。需要进一步注意的是，图是示意性的，不一定按比例，并且对于理解本发明不需要的细节可能已经被省略。“向上”、“向下”、“在下方”，“在上方”及类似的术语与如图中取向的实施例相关。此外，至少基本上相同或执行至少基本相同的功能的元件由同相同的数字表示。
图1示意性地示出了皮肤组织1的RF治疗，皮肤组织1具有皮肤表面3和组织层表皮1A(包括角质层1B)，真皮1C和皮下组织1D。治疗采用包括连接到RF源7的RF电极5的治疗系统。电极5被放置成彼此隔开一定距离接触皮肤表面3。通过向电极5施加RF信号，RF电流将流过在两个电极5之间的皮肤，并且RF能量将被提供给治疗区域9内的皮肤组织1。结果是，在两个电极之间的治疗区域9被加热。当采用这种方式将真皮层1C内的组织被加热到60℃和80℃之间的温度时，真皮内的胶原蛋白将收缩。由此产生的效应是皮肤的紧致，皱纹减少，并且细纹和皮肤下垂减少。产生的新的胶原蛋白的合成也可导致皮肤的年轻化。RF能量将沿着RF电极之间的阻力最小路径分布。因此，能够用这种方式治疗的皮肤组织区域9到皮肤中延伸很小的深度，并且如果可能的话，到皮肤组织中的渗透深度根本难以控制或选择。
图2A和图2B示出了显著改善的实施例。不同于图1，在图2A和图2B中，两个第一皮肤组织部分11存在于治疗区域9的相对于平行于皮肤表面3的方向的相对两侧上，第一皮肤组织部分11相对于第一皮肤组织部分11之间的皮肤组织对于射频能量具有减少的电阻抗。所示第一皮肤组织部分11具有相对于离开图平面的方向的带纵向轴线A的大致直的细长形状，例如柱状或板状形状，并且它们从皮肤表面3至治疗区域9延伸进入到皮肤组织1中。在图2A中，所示的一对低阻抗的第一皮肤组织部分11的纵向轴线A基本上彼此平行地延伸进入到皮肤1中，这里是基本上垂直于皮肤表面3。在图2B中，低阻抗的第一皮肤组织部分11相对于皮肤表面3的法线n成角度θ倾斜地延伸进入到皮肤组织1中，使得该对细长的皮肤组织部分的纵向轴线A在从皮肤表面3朝向治疗区域9的方向上以会聚角α朝向彼此会聚。
当RF信号被施加到电极5时，RF能量将流过低阻抗部分11并且流过存在于它们之间的、因此将被加热的皮肤组织。由于减小的阻抗并且根据欧姆定律，RF能量将优先流过低电感部分11，而不是流过具有较高阻抗的皮肤部分。因此，RF能量将会相对深地渗透进入皮肤组织1中，使得深入延伸进入到皮肤1中或深入地定位在皮肤1内的治疗区域9可通过适当地形成第一皮肤组织部分11而有效地并且可控地被治疗。
在图2B所示的实施例中，由于会聚第一皮肤组织部分11，阻抗最小路径在低阻抗的皮肤组织部分11的端点之间形成。因此，RF能量将主要在该深度处流过皮肤组织1，从而形成深入地定位在皮肤组织1内的治疗区域9。
不希望受任何特定理论的约束并且为了目前所提供的方法的工作原理的一般理解，参考图2B、图3A和图3B考虑如下。RF能量可被视为通过导电网络行进的电信号，从而提供多个平行的导电路径，每个路径i均具有其自己的电阻Ri，参见图3A。为了进一步的示例性目的，简化的双层配置在图3B中被示出。
RF加热主要发生在组织具有最高的电流和电阻的位置处。具体地，局部产生的热量Qi等于局部沉积功率，并与局部电流I的平方乘以局部电阻R(串联电路)成比例，为
(公式1)Q∝I2R。
由于电流取决于电势V和电阻，为
(公式2)I＝V/R，
产生的热量可以表示为
(公式3)Q∝V2/R。
请注意，这表明组织确实可以引导电流，并因此通过改变组织的电阻局部加热。在本公开中，组织被局部加热和/或流体填充，以引导电流进入皮肤的深区域，从而允许RF能量到皮肤内的更深的渗透。
在图3B中，电流I1和I2分别由皮肤表层的电阻R1，并且分别由位于治疗区域9的任一侧的低阻抗的第一皮肤组织部分11的R2及治疗区域9的阻抗R3确定。每一路径段i的电阻Ri和局部温度变化ΔTi由其长度li、其特定电导率σi和其横截面积Ai确定。由于RF电流产生的热量Q3在R3(具有长度l3)处的局部温度变化ΔT3遵循如下关系式
(公式4)ΔT3∝Q3/l3A3。
使用公式(1)，这公式可以被改写为
(公式5)ΔT3∝I3 2R3/l3A3。
由于I3＝V/(R2+R3+R2)并且Ri＝li/(σi Ai)，与深度有关的温度变化可以被表示为
(公式6)ΔT3(d)＝σ3/{(2σ3d/σ2cosθ)-(2d tanθ)+l1}2。
人体皮肤组织一般是导电的。对于1MHz的RF频率，不同类型的人体组织的电导率C在表1中给出，以Sm-1为单位(来自：Sadick和Makino在：Lasers in Surgery andMedicine34:91-97(2004)中)。
表1.对于1MHz的频率的RF辐射，不同类型的人体组织的电导率C
此外，皮肤电传导的热系数近似为2％的℃-1(Sadick和Makino，在前面引用的文献中)，使得升高组织温度降低了组织的电阻。
不同的参数配置的详细数值模拟结果在图4A至图4R中示出，其中进一步的影响像介质加热也已经被考虑到。图4A至图4C示出了图1的情况的模拟，图4D至图4F一般对应于图2A的情况，并且图4G至图4I一般对应于图2B的情况。图4J至图4L分别示出了图4A，4D，4G/4B，4E，4H/4C，4F，4I的结果的比较。图4M至图4N示出了图4G至图4I的具有不同的运行参数的情况，并且图4P和图4Q示出了图4M至图4N的结果比较。图4R是图4M的情况的俯视图。
在模拟中，皮肤表面温度通过适当地冷却被保持在34℃的正常人体皮肤温度，并且第一皮肤组织部分11被皮肤组织的加热柱准备到70℃。这一温度也被保持恒定。第一皮肤组织部分11通常是柱状的，具有沿纵向轴线A的约1毫米的长度，并且以角度θ延伸进入到皮肤中。RF电极具有与第一皮肤组织部分相同的尺寸，并且在图4C、4F和4I的情况下，两者都在皮肤表面3以约1毫米或1.4毫米间隔开。RF频率为1MHz，具有对于50V均方根(rms)的信号幅度的任意测定值，具有在图4N中采用的150V rms。50V rms对应于在1秒的RF操作后约0.1W的耗散热量。值得注意的是，对于一些治疗，RF频率的选择可能是不同的。在模拟中，进一步假定角质层被很好地保湿。
采用表1的值，并且假设在所使用的RF频率下基本恒定的电阻产生，
σ3＝σ(T＝35℃)≈0.25
σ2＝σ(T＝70℃)≈0.50
此外，在皮肤表面3上RF电极之间的距离l1被采用为5毫米，并且等于第一皮肤组织部分11的局部间隔。
在图4A至图4C中，无预热的第一皮肤组织部分被准备好，并且所有的影响都是由于来自放置在皮肤上(参见图1)的RF电极的RF场。RF电极被模拟成提供与皮肤表面的100微米直径(图4A)、300微米直径(图4B)、或500微米直径(图4C)的圆形接触部分。在图4D至图4F中，预热的第一皮肤组织部分被准备好，其基本上垂直于皮肤表面，分别以直径100微米、300微米和500微米延伸进入到皮肤组织中，如图4A至图4C所示。在图4G至图4I中，预热的第一皮肤组织部分被准备好，其以25度(图4G)或45度(图4H至图4I)倾斜角，分别以直径100微米、300微米和500微米延伸进入到皮肤组织中，如图4A至图4C所示。在图4G至图4I中，预热的第一皮肤组织部分11相对于包括第一皮肤组织部分11对的平面的倾斜角θ在考虑中被用作参数：θ＝25°(图4G)和θ＝45°(图4H、4I)。在这里，角度θ对于两个被加热的皮肤组织柱基本上是相同的，但这不是要求的，并且不同的角度可以被提供，包括具有一个基本上垂直于皮肤表面延伸的第一皮肤部分，和一个或多个朝向垂直的第一皮肤部分、以锐角延伸到皮肤表面的第一皮肤部分。一个第一皮肤部分可以被多个第一皮肤组织部分包围，并且相对于周围部分被用作用于连接到一个极性的RF电极的公共极，该周围部分被连接到相反极性的RF电极。
图4A至图4I以及图4M至4N示出了由相等的温度间隔隔开的高于初始温度在不同度数值之上加热的等温线。在图4A中从3.40到11.88度的标度范围加热，在图4B中在从3.40到10.66度的标度范围加热，在图4C中从3.40至8.34度的标度范围加热，在图4D中从3.40到7.273度的标度范围加热，在图4E中从3.40至7.136度的标度范围加热，在图4F中从3.40至7.29度的标度范围加热，在图4G中从3.40至7.81度的标度范围加热，在图4H中从3.40至7.285度的标度范围加热，在图4I中从3.40至6.927度的标度范围加热，在图4M中从3.40至7.00度的标度范围加热，在图4N中从3.40至8.694度的标度范围加热。图4R类似地示出了在0至-2.750x105W/m2范围内被等分的等-热通量等高线。
图4J示出了用于图4A、图4D、图4G的模拟结果的位于进入到皮肤中的电极5之间的中央的平面内的皮肤组织的组织温度变化的深度相关性，，如在图4J中使用相应的字母所示的。类似地，图4K与图4B、图4E和图4H相关，并且图4L与图4C、图4F和图4I相关。
图4A至4L清楚地示出，如之前预期和说明的，具有减小的阻抗的局部皮肤组织部分，特别是在70℃预加热的组织柱，可用于引导RF能量和加热柱之间的次表面组织，并用于柱端之间的斜柱。进入皮肤中的RF加热的渗透深度被显著增加。该次表面RF加热(图4D至图4I)与传统的RF仅电极配置(图4A至图4C)相比，允许治疗更大的组织体积。渗透深度和局部化通过选择倾斜角θ和从而选择会聚角α是可控的。其他控制参数是第一皮肤组织部分11的直径和RF功率，例如由RF信号的rms值确定的。例如图4M至图4Q表明，增加RF能量的rms值三倍，但保持所有其他的参数相同，在0.05秒RF能量沉积后，皮肤组织内的峰值温度从在50Vrms下约4℃提高至在150V rms下约18℃(图4P)，并且在皮肤表面下方约500微米的深度处第一皮肤组织部分之间的温度持续显著上升，而不是趋平(图4Q；所考虑的位置在图中被标注)。
图4R示出了图4M的加热在皮肤表面上的空间幅度，显示出事实上，温度主要在位于柱11之间的皮肤组织内增加。类似于图4A至图4I以及图4M至图4N，图4R示出了在0至-2.750x105W/m2范围内被等分的等-热通量等高线。
值得注意的是，RF能量施加至皮肤，以及低电感的皮肤组织部分的温度将增加。这可能也适用于皮肤的治疗。
对于一些治疗，选择的RF频率可能会不同于1MHz。
第一皮肤部分的较大直径被发现比较小直径能更好地引导RF能量。提供多个彼此相邻的低阻抗部分以形成阵列(例如在一般线性的方向上)，提高了电极之间的RF加热的引导。如果没有这样的阵列，RF能量耗散将被分布在较大体积的组织内。
在模拟配置中，由放置在皮肤表面上、在第一皮肤组织柱顶部的RF电极产生的热通量，如果需要的话，可以很容易地通过表面冷却被移除，例如以更好地皮肤表面下方将治疗区域局部化在皮肤内。
期望的是，使用高电导液体填充的消融部分替代使用加热的皮肤组织部分，结果将是甚至更好的引导(也参见下文)。
类似上述的三维几何形状，已被计算出，对于基本上二维的几何形状，例如以恒定的间隔彼此相邻延伸的板状第一皮肤组织部分，对于角度θ＝约30°(α＝约120°)，基本上均匀的温度上升轮廓可以被发现，而对于角度θ>约30°(或相反地α<约120°)，加热主要发生在皮肤深处，具有朝向皮肤表面3的下降的梯度，如对三维的情况所示的。
图5示出了治疗系统13，该系统包括连接到控制器17的治疗头15，控制器17包括用户界面19。控制器17可以无线连接到治疗头15，并且是可编程的，例如具有存储器和/或通过使用诸如机器可读的程序存储介质的外部数据源而可编程的。治疗头15可以是手持装置。这里，控制器包括电源，例如电池，但是独立的电源、电源连接等也可被提供。
图6示出了用于图5的治疗系统的治疗头15的细节，该治疗头15包括与皮肤部分1接触的RF电极5。治疗头包括提供激光束21的激光器20，激光器20通过合适的光学元件进行控制，这里光学元件为分束器23、聚焦系统25和光束控制光学元件27。其它的光学元件(像遮光器、调制器、偏光器、滤波器等)也可被提供。在图6中，激光束21被分为多个(这里为两个)细光束21A、21B，每个细光束被引导以照射并加热皮肤组织到升高温度，以提供具有低电感的第一皮肤组织部分。使用单束和/或多束激光也是可能的，例如用于随后加热多个皮肤组织部分。升高温度可能相对低以提供瞬态加热。优选地，升高温度是相对高的，例如在约60℃至80℃之间，诸如上述的70℃，和/或激光被用来消融皮肤部分，从而刺激皮肤并协助RF加热唤起年轻化过程。这里，细光束21A、21B通过RF电极5，从而提供预加热皮肤组织部分11和电极5之间的最佳重叠，以改进RF能量和预加热皮肤组织部分11之间的耦合。这可以通过提供具有合适的孔的RF电极5和/或通过提供具有对激光辐射可透射的传导部分的电极5来实现，传导部分例如为用于近红外辐射(例如高达约1.5微米波长)的铟锡氧化物(ITO)或用于远红外激光器(例如10微米波长)的锗。
值得注意的是，激光束(多个激光束)不需要是静止的和/或被用于照射一个位置，但是激光束的位置和/或角度可以使用适当的光学元件来调整，所述光学元件例如为手动和/或机械可调的光学元件，诸如压电安装的光学元件、声光元件、电光元件、步进电机等，以同时和/或随后提供不同的光学能量分布和/或限定板状加热或消融的形状和/或更复杂的照度分布。
图7示出了与图6类似的治疗头的细节。然而，不同之处在于，这里，治疗头15包括用于流体的、利用流体管道31连接至RF电极5’的分配器29，分配器29被配置成在或接近激光束21、皮肤1和RF电极5之间的相互作用区域向皮肤1提供流体。替代使用特定形成的电极，从分配器直接分配也可以被使用。流体可以是液体、凝胶、乳霜等，并可被用于改善RF电极之间的电接触和/或阻抗匹配，从而抚慰皮肤觉，冷却或相反地加热皮肤，填充皮肤腔体等。
如上所述，已经发现的是，消融皮肤组织在皮肤中产生一个或多个的小的腔可以唤起年轻化过程。图8表明，在皮肤中通过表皮和真皮(在图8中A)并且进入皮下组织(在图8中B)产生的腔可以被身体使用体液来流体填充(在图8中C)。结果是在皮肤内延续流体填充柱的长度的高传导部分，该流体填充柱可以向上延伸到皮肤表面(在图8中D)。往往，在腔已被填满之后，身体将继续产生流体，从而在皮肤组织顶部提供流体层，这允许邻近的RF电极和流体填充柱之间的良好电接触。这种腔可通过激光消融，通过穿孔和/或通过利用其它技术切割来实现。激光切割允许大量的非常狭窄的彼此紧密相邻的腔的产生，从而降低治疗对象的不适，还为第一皮肤组织部分11提供大面积(横截面积)。产生流体填充腔的另一个合适的方法是将注射针插入皮肤组织内，并且退出针，且流体填充由针提供的腔(未示出)。
图9示出了治疗头的另一个实施例的细节，该治疗头包括真空圆顶33，真空圆顶包围RF电极并且可连接到泵34，泵34在经预处理的皮肤组织部分11周围提供了低压容积35，低压容积35相对于外部大气具有降低的压力以便将体液吸入皮肤组织内产生的腔中。真空圆顶或其他类似的压差装置可以用作独立的装置，其可能形成治疗系统的一部分，但不必是治疗头的一部分。而且或者另选地，正压力可以被施加在腔周围以迫使流体进入腔内。
图10A至图10E示出了有利于低阻抗的组织部分11和RF电流之间的紧密接触的用于RF电极5的不同的几何形状，这是在皮肤表面上相对于低阻抗的皮肤组织部分11的形状考虑的：包围皮肤组织部分的矩形或圆形电极5(图10A、10B)、具有多个窗口的十字线型RF电极、(矩形)马蹄铁形电极5或邻近细长的低阻抗皮肤组织部分的细长的电极5。
该方法的基本原理在于增加皮肤组织的局部电导使RF能量能够被引导到治疗区域。这可以通过改变局部区域的组织温度或组成实现，以获得降低的阻抗。示例是预限定的几何形状的同时的组织加热或热解，几何形状诸如为柱状、板状，和/或这些形状的组合，从而导致更复杂的区域，直的或成角度的区域，平行边缘或圆锥形/锥形区域等。随后，RF能量将经由这样制备的皮肤组织区域被施加。
第一皮肤组织部分的光热分解的或消融的组织的尺寸，例如直径，优选约1微米或更大，优选处于50至800微米之间。仅加热的区域仍可以更大。对于激光加热的皮肤组织，组织的水吸收系数应优选大于1cm-1。在约0.1微米至约20微米范围内的光波长可以被用来产生低阻抗皮肤组织部分。
在涉及光热分解损伤产生的皮肤治疗应用系统中，1微米或更长的波长的聚焦脉冲激光可以被使用，优选具有在约1.2至3微米范围内的波长，具有小于约50ms的脉冲宽度，优选具有约0.1ms至40ms范围内的脉冲长度，具有高于约1J/cm2，优选在约10J/cm2至60J/cm2之间的能量密度。
用于加热的合适的激光器和波长可以是约1.3至1.5微米波长的固体激光器，取决于加热的皮肤部分的形状，聚焦以产生具有约200至250微米直径或宽度的典型尺寸的加热的皮肤组织部分和/或损伤，虽然焦点尺寸的直径可以更小或更大。合适的激光器可以以每脉冲9至11mJ并且7.5至10ms施以脉冲，从而产生约20至35J/cm2的能量密度，并具有进入皮肤组织中的约300微米的渗透深度。
用于产生消融损伤的适合的激光器和波长可以是约2.5至11微米波长的固态和/或气体激光器。例如2.9微米波长的Er：YAG(铒：钇铝石榴石)，被聚焦到约100微米直径的光斑尺寸，以每脉冲9至11mJ并且2.5至5ms被施以脉冲。或者，10.6微米波长的二氧化碳(CO2)激光，被聚焦到约120至200微米直径的光斑尺寸，每脉冲50至80mJ并且0.2至3ms，并且具有进入人体皮肤组织内约500至750微米的渗透深度。5.3微米波长的脉冲的一氧化碳(CO)激光器也可以被使用。
皮肤消融也可以由在飞秒范围内的高功率短脉冲长度激光器，例如Nd(钕)：YAG或Yb(镱)∶YAG高功率二极管激光器提供。提供合适的波长、能量和/或加热或消融效果的其它光学装置和技术可以被适当地采用。
本文公开的治疗方法和系统可以被用于家庭环境，但也完全适合于美容院内的美容治疗的专业应用，可能被用于美容医疗环境。
本领域技术人员在实施要求保护的本发明中，从图、公开内容和所附权利要求的研究，可以理解并实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，单词“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一(a)”或“一个(an)”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求所列举的几个部件的功能。某些措施在相互不同的从属权利要求中被列举的单纯事实并不表明这些措施的组合不能被利用。计算机程序可以被存储/分配在合适的介质中，诸如光学存储介质、或与其他硬件一起或作为其他硬件的一部分被提供的固态介质，但也可以被用其他形式分配，诸如通过互联网或其他有线或无线通信系统被分配。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。与特定的实施例相关讨论的元件或方面可以适当地与在所附权利要求的范围内的不同实施例的元件和方面相结合。
Claims (7)
1.一种用于皮肤组织(1)治疗的系统，包括：
射频源(7)，用于向所述皮肤表面(3)下方的所述皮肤组织(1)内的治疗区域(9)提供射频能量以加热所述治疗区域，所述射频源(7)包括具有一个或多个射频电极(5)的射频(RF)能量源；
调节器，被配置成改变至少两个第一皮肤组织部分(11)的电导特性；
其中所述调节器被配置成减小所述至少两个第一皮肤组织部分相对于存在于所述第一皮肤组织部分之间的第二皮肤组织部分对于所述射频能量的电阻抗，尤其是增加电导率；以及
其中所述一个或多个射频电极被配置成用于在具有所述减小的电阻抗时引导所述射频能量通过所述第一皮肤组织部分到所述治疗区域；
其中所述第一皮肤组织部分存在于所述治疗区域相对于平行于所述皮肤表面的方向的相对两侧，并且基本上从所述皮肤表面朝向所述治疗区域延伸进入到所述皮肤组织中；
其中所述射频电极(5)被布置成用于以第一模式与所述皮肤表面(3)接触，并且其中所述调节器被配置成以第二模式相对于所述皮肤表面提供所述第一皮肤组织部分(11)；以及
其中所述第一模式和所述第二模式是基本上相同的并且其中所述射频电极被配置成在使用中与所述第一皮肤组织部分直接物理接触。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述调节器被配置成形成一对带有纵向轴线(A)的具有大致细长的柱状或板状形状的所述第一皮肤组织部分(11)，并且使得所述对的所述细长的皮肤组织部分的所述纵向轴线在从所述皮肤表面朝向所述治疗区域的方向上朝向彼此会聚。
3.根据权利要求1至2中的任一项所述的系统，其中所述调节器包括激光器(20)，所述激光器被配置成照射和加热所述皮肤组织(1)以用于提供所述第一皮肤组织部分(11)。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述激光器(20)被配置成消融皮肤组织。
5.根据权利要求1至2中的任一项所述的系统，其中所述调节器包括被配置成在所述第一皮肤组织部分(11)中或上分配一种或多种流体的分配器(29)。
6.根据权利要求1至2中的任一项所述的系统，其中所述调节器被配置成向所述皮肤组织内提供一个或多个腔。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述调节器包括加压装置(33，34)，所述加压装置(33，34)被配置成在所述皮肤组织(1)和周围大气之间横跨所述腔中的一个或多个腔施加压差，以用于利用体液填充所述腔。
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