CN105246419B - 使用低于环境压力的理疗压力进行皮肤组织更新的非侵入式设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于使用低于环境压力的理疗压力进行皮肤更新的非侵入式设备(100)，并且提供了一种方法和一种计算机程序产品。所述非侵入式设备包括具有皮肤接触表面(115)的吸入腔(110)，所述皮肤接触表面包括将皮肤组织(200)暴露于所述吸入腔以便向皮肤组织的外表面(210)应用吸力的开口(120)。所述吸入腔中的开口小于10平方毫米。所述吸入腔的尺寸被设置为允许其以人工方式应用于皮肤组织的外表面。所述非侵入式设备进一步包括控制器(140)，其用于控制所述吸入腔(110)内的理疗压力(Pt)的水平并且用于控制理疗压力的应用时间间隔(Δt)，以便破坏皮肤组织的表皮层(220)和真皮层(230)之间的界面(225)。

Description

使用低于环境压力的理疗压力进行皮肤组织更新的非侵入式 设备
技术领域
本发明涉及一种用于使用低于环境压力的理疗压力进行皮肤组织更新的非侵入式设备。
本发明进一步涉及一种用于进行皮肤组织更新的方法。
背景技术
皮肤更新(skin rejuvenation)是一种生成新的皮肤组织以替代老化或损伤的皮肤组织的干预方式。通常，皮肤组织的表皮层是皮肤更新的目标以专门改善肤色和透亮度。然而，皮肤组织的真皮层也可能成为目标。表皮层的更新最为常见地涉及到去除或破坏表皮层的一部分以刺激皮肤的新的表皮组织的生成。例如，这对于实现更为均匀的肤色是特别有效的，因为表皮层中的黑色素会导致斑驳或不均匀的肤色。
破坏表皮层例如可以利用微晶磨皮以机械方式实现，使用化学换肤以化学方式实现，或者使用优先表皮吸收—例如被位于表皮中的水所吸收—的光源或激光源以光学方式实现(诸如利用1927nm的铥激光)。针对真皮层的破坏也可以被用于皮肤更新，其例如可以经由针对真皮层的热破坏来实现，或者例如从所公开的国际专利申请WO2008/001284 A2中所获知的，例如使用聚焦的激光在真皮层内形成激光诱导光学击穿(LIOB)来实现。
关于破坏皮肤组织中的表皮层或真皮层以发起皮肤更新的不同方法而言，非侵入式方法是优选的，因为它们明显减少了感染和并发症的风险。而且，一些已知的非侵入式方法可能相对疼痛的。
WO2011/021184A1公开了一种用于向人类皮肤组织进行真空和按摩理疗以便减少脂肪的方法和系统。该方法和系统是基于将容纳至少两个真空腔—它们之间共用一个或多个公共壁—的应用器与皮肤表面耦合，并且交替地减少真空腔中的气压以产生对皮肤的真空吸力，从而交替地将皮肤的相邻部分引入真空腔。这种交替的吸入效果产生了皮肤组织抵靠相邻的真空腔的公共壁的增强的按摩以及往返运动，该运动平行于皮肤表面并且垂直于在真皮组织下的胶原纤维隔膜的方向。
WO2007/117580A2公开了一种用于治疗大量皮肤组织的方法，其中向大量皮肤组织的至少一部分施加负压，其中该大量皮肤组织的第二部分以机械方式进行约束，并且该大量皮肤组织的第二部分以光进行辐射。由于施加负压，目标皮肤保持在张力下从而对目标皮肤和其他皮肤部分之间的血液体积进行再分布。这种张力使得目标皮肤中的体积血液含量的消耗，这促进了向目标皮肤递送理疗光。
DE102011102387A1公开了一种用于连接至真空源的简单且改进的拔罐式应用器，其具有被平坦模板所部分覆盖的理疗开口—所述平坦模板具有轮廓破口—从而在拔罐过程期间皮肤得以被吸入。该应用器具有直径为25毫米的理疗开口。该破口设置有三叶草式薄片。
本发明的目标
本发明的目标是提供一种用于进行皮肤更新的非侵入式设备，其能够使得皮肤更新理疗较不疼痛。
发明内容
本发明的第一方面提供了一种用于皮肤组织更新的非侵入式设备，其包括吸入腔。本发明的第二方面提供了一种皮肤理疗方法。
根据本发明第一方面的用于皮肤组织更新的非侵入式设备包括具有皮肤接触表面的吸入腔，其具有将皮肤组织暴露于该吸入腔中所给出的理疗压力的开口以便向皮肤组织的外表面的与该开口的面积相对应的一部分应用吸力。该理疗压力低于该吸入腔之外的环境压力，并且该吸入腔的尺寸被设置为允许其以人工方式应用于皮肤组织的外表面。该吸入腔中的开口的面积小于10平方毫米。该非侵入式设备进一步包括控制器，其用于控制该吸入腔内的理疗压力的水平并且用于控制该理疗压力的应用时间间隔。该吸入腔内的理疗压力和该应用时间间隔的这种组合破坏了皮肤组织的表皮层和真皮层之间的界面从而发起皮肤组织的更新。破坏表皮层和真皮层之间的界面包括导致小的甚至微观上的撕裂和破裂，这会形成被水分所填充或者变为被水分填充的小液泡。破坏表皮层和真皮层之间的界面还包括将表皮层和真皮层进行分离，这通常导致在分离的位置形成水泡。
由于使用通过其向皮肤组织的外表面应用吸力的相对小的开口，所以在患者上使用该非侵入式设备已经被证明是基本上无痛的，这涉及到非常低的不适水平同时破坏表皮层和真皮层之间的界面发起了新的表皮组织的生成，这导致了皮肤更新。该非侵入式设备进一步的优势在于，表皮层和真皮层之间的界面的破坏或分离处于相对小的面积上，诸如皮肤接触表面中相对小的开口，这确保了皮肤组织的被破坏部分的周围有充分的健康且未被破坏或未被分离的皮肤组织。皮肤组织中这种相对小的被破坏界面足以发起皮肤更新同时周围健康皮肤组织的存在进一步刺激并加速了生成新的表皮组织的生成并且因此加速了更新过程。
如之前所提到的，使用非侵入式设备进行更新理疗的好处在于任何感染和并发症的风险都明显有所减少。此外，根据本发明的非侵入式设备进一步使用了用于向外部皮肤应用理疗压力的相对小的开口面积，而使得诸如变色或水泡构造之类的任何表面影响都将仅在皮肤接触表面中该相对小的开口的位置出现。这明显限制了在使用根据本发明的非侵入式设备时的任何美容和视觉效果。最后，由于使用了通过其向皮肤的外表面应用吸力的相对小的开口，在表皮层和真皮层之间的界面处生成必要破坏所需的理疗时间明显有所减少。发明人已经发现，用于在表皮层和真皮层之间的界面处引发必要破坏的治疗时间基本上与吸入腔的皮肤接触表面中的开口的宽度成线性关系。因此，使用如当前非侵入式设备中所定义的相对小的开口使得这样的压力理疗过程能够在这样的更新理疗的可接受时间限制内得以实施。开口的进一步减小将进一步减少理疗时间。
该开口例如可以是对称开口，诸如直径小于大约3.5毫米的基本上圆形的开口，或者例如大致尺寸小于3毫米乘3毫米的基本上正方形的开口。然而，该开口可以具有任意形状，诸如矩形或细长形。在该开口周围，该皮肤接触表面应当具有没有任何另外开口的面积以确保充分的健康组织包围该皮肤组织的理疗部分。该皮肤接触表面可以是弯曲的或者可以具有例如模仿可以在其上应用该非侵入式设备以便更新皮肤组织的身体的轮廓。例如，该皮肤接触表面可以是一种在脸上形成配合并且在可以应用皮肤组织更新过程的位置具有一个或多个开口的罩或部分罩。可替换地，该皮肤接触表面例如可以具有类似一种手套的形状以在手的多个部分上实施更新过程。该控制器可以是能够控制理疗压力水平和应用时间间隔的任意控制器。该应用时间间隔可以简单地在该应用时间间隔已经过去之后提供警报而被控制，而使得用户被警告停止应用根据本发明的非侵入式设备所施加的理疗压力。可替换地，该控制器可以在应用时间间隔过去之后自动停止更新理疗。应当注意的是，表皮层和真皮层之间的界面的破坏会导致水泡，并且水泡在开口位置的生成发起皮肤更新，但是水泡或基准水泡的生成并非必然发起皮肤更新过程。在表皮层和真皮层之间的界面处形成一些破坏或一定程度的分离可以包含微观撕裂或破裂，其形成填充以水分的直径例如大约20微米的小型液泡。这些小型液泡是在表皮层和真皮层之间的界面处形成破坏或分离的证明，并且它们在理疗位置处形成水泡或基准水泡之前出现。而且，由根据本发明的非侵入式设备在理疗位置引发这样的破坏将足以在皮肤组织内发起更新过程，同时在皮肤表面几乎没有任何理疗的视觉效果。该基准水泡或基准水泡构造对应于包括表皮层和真皮层之间的界面处覆盖吸入腔中的开口(120)面积的80％的一个或多个水泡空腔的水泡构造。通常，这样的空腔也填充有液体。表皮层和真皮层之间的界面处这样的微观破坏的存在可以经由对皮肤组织的着色区域的视觉检查而被识别，其例如部分使用根据本发明的非侵入式设备进行理疗。这样的着色区域中的颜色可能由于使用该非侵入式设备进行理疗而发生变化(减少或者变得更为均匀)—这样的颜色变化可能在14至28天之后发生。一种识别存在这样的微观破坏或分离的可替换方式可以是通过使用共焦显微镜检查，其中表皮层和真皮层之间的界面得以被检查。在理疗之前，表皮层和真皮层之间的界面可能是相对均匀并平整的，而在使用根据本发明的非侵入式设备进行理疗之后，该界面可能由于在界面处形成新的表皮组织而变得有更多起伏—这可能在30至90天之后发生。识别该微观破坏的第三种方法将是使用光学相干断层扫描，其中理疗之前表皮层和真皮层之间的原本平坦的界面可以与使用根据本发明的非侵入式设备进行理疗之后的起伏界面特征进行比较。使用光学相干断层扫描，分离和/或液泡的构造几乎能够在理疗之后立刻看到。
为了确保理疗压力能够被用来向皮肤组织的外表面应用吸力，该皮肤接触表面可以由能够在皮肤表面上形成真空密封的材料所制成。这样的材料例如可以包括铝金属或弹性聚合物材料。该吸入腔具有允许该吸入腔被人工应用于皮肤组织的外表面的尺寸。该吸入腔例如可以经由导管连接至真空泵以限制该非侵入式更新设备的总体重量，而使得其可以轻易掌控并且被手工应用于皮肤组织的外表面。显然，可替换地，如果该真空泵相对小且重量轻，则该真空泵可以集成到根据本发明的整体非侵入式更新设备中，同时该设备仍然能够被手工应用于皮肤组织的外表面。高于20千克的总重量对于人工应用这样的设备而言可能是过重的。该吸入腔的外尺寸例如可以类似于应用于进行理疗的人的脸部的罩，或者可替换地，该吸入腔的外部尺寸可以类似于可以针对其应用使用根据本发明的非侵入式设备所进行的更新理疗的人体的手、手臂、腿或其它部分的一部分。此外，使用轻质材料生产吸入腔可以进一步有助于将该吸入腔应用于皮肤组织的外表面的能力。
在根据本发明的非侵入式设备的实施例中，该吸入腔的皮肤接触表面中的开口处于4平方毫米和0.75平方毫米之间的范围内。如之前所提到的，在开口宽度和在表皮层和真皮层之间形成破坏或者甚至生成水泡所需的时间之间存在着几乎线性的关系。进一步减小开口的尺寸可以进一步减少所需的理疗时间。显然，当开口尺寸减小过多时，理疗压力可能不会真正破坏或分离表皮层和真皮层之间的界面，因为由于理疗压力所导致的机械形变可能会有所不足。由于没有发生破坏或分离，所以在所使用开口过小时并不会发起更新过程。
在根据本发明的非侵入式设备的实施例中，该吸入腔中的理疗压力的水平处于低于环境压力的0.1333×l05和1.2×l05N/m2之间(105和9×l05毫托之间)的范围内。105毫托基本上等于100毫米汞柱(在0摄氏度)，其基本上等于13.33千帕。9×l05毫托基本上等于900毫米汞柱(在0摄氏度)，其基本上等于120千帕。低于环境压力进一步减小压力(或者减小理疗压力)将会减少破坏真皮层和表皮层之间的界面所需的时间。
在根据本发明的非侵入式设备的实施例中，该应用时间间隔处于1秒和10分钟的之间的范围内。如之前已经清楚的，用于根据本发明的非侵入式设备所进行的理疗的确切应用时间间隔可能很大程度上取决于皮肤接触表面中的开口的尺寸以及在吸入腔中所应用的理疗压力的水平。决定用于理疗的优选应用时间间隔的另一个要素是要产生水泡或基准水泡构造，还是应当避免水泡形成而仅生成微观破坏。最后，皮肤类型、年龄以及例如人体上的位置决定了用于实现表皮层和真皮层的界面处的必要破坏水平以有效发起皮肤更新的应用时间间隔、理疗压力和皮肤接触表面中的开口面积的组合。例如，基准水泡时间是在使用预定的开口面积并且使用吸入腔中的预定理疗压力水平的情况下应当在其间应用该理疗压力以产生基准水泡构造的时间间隔。在使用具体理疗压力水平和皮肤接触表面中的具体开口面积时，该基准水泡时间可以在人体上的一个位置依实验确定。该基准水泡时间随后可以被用来确定在控制器处所设置的应用时间间隔，以用于在使用根据本发明的非侵入式设备进行理疗的期间保持理疗压力的水平。
在该非侵入式设备的实施例中，该皮肤接触表面包括开口的阵列，该开口阵列中的两个相邻开口之间的距离大于开口的宽度。两个相邻开口之间的距离和开口的宽度应当基本上沿在两个相邻开口之间绘制的相同虚拟线进行测量。该实施例的好处在于，开口阵列确保了使用根据本发明的非侵入式设备的单个理疗步骤在皮肤表面上的多个位置的表皮层和真皮层之间的界面处引发破坏，并且两个相邻开口之间的距离要求确保了充分的健康组织包围任何被破坏的组织以发起有效的更新过程。通过人健康组织的存在加速整个更新过程并且通过由于开口阵列而增加了整体理疗面积，这样的部分理疗已经被证明是非常有效的。
在该非侵入式设备的实施例中，该控制器包括用于针对具体皮肤类型确定理疗压力水平和应用时间间隔的查找表。这样的查找表例如可以针对不同皮肤类型或针对例如人体上的不同位置而指示出应用时间间隔、理疗压力水平以及皮肤接触表面中的开口的尺寸的何种组合可以被选择以在表皮层和真皮层之间的界面处实现所要求的破坏水平。该查找表可以依照实验而生成。例如，可以要求用户输入有关其皮肤类型的信息，而使得所需的理疗压力水平和应用时间间隔可以得以被确定。可替换地，例如可以通过根据本发明的非侵入式设备或者通过另一种测量设备来测量皮肤的具体特性。这样的皮肤特性可以是表皮厚度、弹性，它们可以被用来依实验确定理疗压力水平和应用时间间隔。再进一步可替换地，用户可以使用随该非侵入式设备所提供的查找表来确定应用时间间隔和理疗压力水平。
在该非侵入式设备的实施例中，该非侵入式设备包括连接至该控制器的传感器，该传感器被配置为感测与皮肤组织的表皮层和真皮层之间的界面的破坏相关联的参数。该控制器可以使用该传感器所提供的信息来确定要在其间向皮肤表面应用理疗压力的应用时间间隔。这样，该传感器可以简单地被用来向控制器指示何时停止理疗。这样的传感器的一个实施例例如可以是压力传感器。这样的压力传感器例如可以向控制器提供表示该吸入腔内的压力的信号。该控制器例如可以分析吸入腔内的理疗压力的变化以及理疗压力的水平何时突然下降(即，更接近于环境压力水平)，并且这可能是表皮层和真皮层之间的界面已经被分离并破坏并且可以在皮肤上的特定位置停止理疗的指示。可替换地，该压力传感器可以分析该吸入腔内的理疗压力的变化，并且在发生变化时向该控制器提供信号以停止理疗。可替换地，该传感器例如可以是光学传感器。这样的光学传感器例如可以感测皮肤组织的外表面的变化，诸如皮肤隆起的高度，这可能是已经在表皮层和真皮层之间的界面处发生了破坏或分离的指示。可替换地，该光学传感器还可以聚焦于皮肤内部并且可以感测皮肤内的表皮层和真皮层之间的界面处的变化。当发生这样的变化时，该光学传感器可以向控制器提供信号以停止理疗。另一种可替换的传感器可以是声音传感器。如果在表皮层和真皮层之间的界面处发生了破坏，则该界面处的微观破裂和撕裂将会生成通过皮肤组织传播的声波，其例如可以使用压电或其它声音传感器进行捕捉，上述传感器例如在皮肤接触层中的开口旁接触皮肤。使用这样的传感器可以确保在使用根据本发明的非侵入式设备进行理疗的期间避免完整的水泡。
在该非侵入式设备的实施例中，该控制器被配置为在皮肤组织中的表皮层和真皮层之间的界面处形成基准水泡构造之前停止向皮肤组织应用理疗压力。该基准水泡构造对应于在表皮层和真皮层之间的界面处包括覆盖吸入腔中的开口面积80％的一个或多个水泡腔体的水泡构造。
避免水泡的出现从美容的角度来看是优选的，而对于该更新过程的发起而言并不是必要的。基准水泡时间例如是应当在其间使用预定开口面积以及使用吸入腔中的预定理疗压力水平应用理疗形成基准水泡构造的时间间隔。该控制器可以被配置为在应用时间间隔之后停止应用理疗压力，该应用时间间隔处于所述基准水泡时间的30％和70％之间的范围内。
根据本发明的非侵入式设备因此能够发起更新过程，同时通过使用来自该非侵入式设备中所包括的传感器的限制和/或确定应用时间间隔的信号或者通过使用例如可以依据实验确定的基准水泡时间的一部分，或者通过使用其中列出理疗压力水平、应用时间间隔和皮肤接触表面中的开口尺寸的优选组合的查找表而防止水泡的出现。同样，如之前多次指出的，水泡的出现将不会危害到通过破坏表皮层和真皮层之间的界面而开始的更新过程，而且对于所要发起的更新过程也不是必要的。并且从美容的观点来看，在使用根据本发明的非侵入式设备进行理疗的期间防止完整的水泡将会是优选的。
在根据本发明的非侵入式设备的实施例中，该非侵入式设备包括加热部件，其被配置为在表皮层和真皮层之间的界面处或其附近增加皮肤组织的温度。该界面处或其附近的温度增加也减少了在该界面处引发破坏以发起更新过程所需的整体理疗时间。温度增加至40或42摄氏度将明显减少理疗时间。这种由于温度增加所导致的时间减少例如可以依据实验来确定和/或可以包括在查找表中。可以使用的不同加热部件的非穷举示例为射频(RF)加热部件、激光加热部件、发光二极管加热部件、接触式加热部件、珀尔帖(Peltier)加热部件，以及诸如来自闪光灯的强脉冲光之类的宽带光源。显然，也可以使用其它加热部件。
在该非侵入式设备的实施例中，该加热部件被配置为将皮肤组织的温度增加至对表皮层、真皮层或者表皮层和真皮层之间的界面造成热破坏所必需的水平。在该非侵入式设备先前的实施例中，该界面处的温度被增加以减少引发由所应用的理疗压力在界面处导致破坏或分离所需的时间，而使得整体理疗时间明显有所减少。然而，进一步将温度增加至至少55℃并且高达80℃，可能直接在表皮层、真皮层或该界面处导致热破坏。在这样的实施例中，使用从吸入腔所应用的吸力发起更新，但是除此之外，该加热部件可以进一步增加温度以引发皮肤组织中的进一步破坏从而还经由热损伤或蛋白质变性而发起更新。这样的热破坏可以更深入地应用至皮肤组织之中并且可以对吸入式理疗进行补充。
在非侵入式设备的实施例中，该非侵入式设备包括冷却部件，其被配置为降低表皮层和真皮层之间的界面处或其附近的皮肤组织的温度。这样的冷却部件例如可以是Peltier冷却部件，其用于将该界面冷却至-20和-30摄氏度的范围内。发明人已经发现，该界面处或附近的这种温度下降将减少在该界面处引发充分破坏从而发起皮肤更新所需的时间。该时间减少同样可以依据实验来确定，和/或可以包括在查找表中。
根据本发明的第二方面的更新皮肤组织的方法，包括步骤：
使得吸入腔与皮肤组织的外表面相接触，该吸入腔具有包括开口的皮肤接触表面，该开口用于将皮肤组织暴露于该吸入腔中所出现的理疗压力从而向该皮肤组织的外表面中对应于该开口面积的部分应用吸力，该理疗压力低于该吸入腔之外的环境压力，并且该吸入腔的尺寸被设置为允许该吸入腔以人工方式被应用于皮肤组织的外表面，该吸入腔中的开口的面积小于10平方毫米，并且
使用该吸入腔在应用时间间隔期间向皮肤组织的外表面应用理疗压力水平以便对该皮肤组织的表皮层和真皮层之间的界面造成破坏从而发起皮肤组织的更新。
本发明的这些和其它方面由于随后所描述的实施例是显而易见的并且将参考它们进行阐述。
附图说明
图1A和1B示意性示出了根据本发明的非侵入式设备；
图2A、2B和2C示出了用于发起皮肤更新的过程中的不同阶段；
图3A示出了根据本发明的非侵入式设备的细节，其中该非侵入式设备包括用于感测与表皮层和真皮层之间的界面的破坏相关联的参数的传感器，并且
图3B示出了在使用根据本发明的非侵入式设备100进行理疗的期间吸入腔内的压力变化；
图4示出了根据本发明的非侵入式设备的细节，其中该非侵入式设备包括加热部件或冷却部件，
图5A和5B示出了指示针对不同开口宽度和理疗压力水平Pt以及针对不同温度所需的水泡时间Tb的图形；和
图6示出了指示根据本发明的方法的流程图以及用于执行根据本发明的皮肤理疗方法的计算机程序产品。
具体实施方式
图1A和1B示意性示出了根据本发明的非侵入式设备100。非侵入式设备100包括吸入腔110，其包括皮肤接触表面115，后者具有用于将皮肤组织200暴露于吸入腔110的至少一个开口120。吸入腔110例如包括连接至吸入腔110的真空泵130或任意其它部件130，以便相对于环境压力减少在吸入腔110内的压力并且因此向皮肤组织200的外表面210应用吸力。根据本发明的非侵入式设备进一步包括控制器140，其被配置为控制吸入腔110内的理疗压力Pt的水平以及用于控制要在其间向皮肤组织200的外表面210中与所述开孔120的面积相对应的一部分应用理疗压力的应用时间间隔Δt。控制器140例如可以连接至真空泵130以控制理疗压力Pt的水平，并且例如在应用时间间隔Δt已经过去之后关闭真空泵130。可替换地，控制器140可以提供诸如视觉或听觉指示之类的指示(未示出)以便指示应用时间间隔Δt已经过去，而使得根据本发明的非侵入式设备100的用户或操作人员可以停止在皮肤组织200的该位置进行的理疗。
由于由吸入腔110经由开口120应用吸力，皮肤组织200的表皮层220(参见图2A)和真皮层230(参见图2A)之间的界面225(参见图2A)被破坏，这引起了皮肤组织200的更新过程。发明人已经发现，由于使用了通过其向皮肤组织200的外表面210应用吸力的相对小的开口120，在患者上使用非侵入式设备100已经被证明是基本上无痛的，这涉及到在破坏表皮层220和真皮层230之间的界面225时非常低的不适水平。非侵入式设备100另外的效果在于，界面225的破坏在相对小的面积上发生(相对小的开口120)，而使得有充分健康且未破坏的皮肤组织200包围皮肤组织200的被破坏部分。所述周围的健康皮肤组织200的存在进一步刺激并加速了生成新的表皮组织的过程并且因此加速了该更新过程。根据本发明的非侵入式设备100的更进一步的好处在于，皮肤组织200的外表面210在理疗期间保持无损，这减少了感染和并发症的风险。最后，使用相对小的开口120应用理疗压力Pt的水平减少了任何所不期望出现的外观表面的影响，诸如变色或水泡形成。
根据本发明的非侵入式设备包括皮肤组织200的外表面210经由其而被暴露于吸入腔110的开口。该开口的尺寸小于10平方毫米，并且例如可以处于4平方毫米和0.75平方毫米的范围内。开口120例如可以是对称开口120，诸如直径(或宽度w)小于大约3.5毫米的基本上圆形的开口120，或者大致尺寸小于3毫米乘3毫米的基本上正方形的开口120。然而，开口120可以具有任意形状。诸如矩形或细长形。皮肤接触表面115可以具有单个开口120，但是可替换地，皮肤接触表面115可以具有用于同时向皮肤组织200的外表面210上的多个位置应用皮肤更新理疗的开口120的阵列。在这样的开口120的阵列中，两个相邻开口之间的距离应当大于个体开口120的宽度w。这样的部署形式的好处在于在开口120周围具有相对大面积的的皮肤组织200没有发生表皮层220(参见图2A)和真皮层230(参见图2A)之间的界面225(参见图2A)的破坏。如之前所提到的，理疗区域周围存在的健康(未被破坏的)组织加速了该更新过程。在图1A和1B所示的实施例中，皮肤接触表面115基本上为平坦表面。然而，皮肤接触表面115可以具有任意形状，诸如是弯曲的或者甚至可以具有例如模仿可以在其上应用非侵入式设备100以便更新皮肤组织200的身体轮廓的形状。例如，皮肤接触表面115可以是一种与将要进行皮肤更新理疗的人的脸吻合并且在可以应用皮肤组织200更新过程的位置具有一个或多个开口的罩(未示出)或部分面罩(未示出)。可替换地，皮肤接触表面115例如可以成型为一种手套(未示出)以在手的部分上实施更新过程。可替换地，皮肤接触表面115可以是相对平坦、相对小的表面，其例如可以在每个应用时间间隔之后在所要理疗的区域中被重新定位—类似于被重新定位以覆盖具体区域的印章。
图1A示出了在并未在吸入腔110中应用理疗压力的同时应用于皮肤组织200的外表面210的非侵入式设备100，并且图1示出了其中理疗压力Pt经由开口120被应用于皮肤组织200的外表面210的暴露部分的非侵入式设备100。如图1B中示意性示出的，皮肤组织200的外表面210通过开口120而被拉入吸入腔110，这在表皮层220和真皮层230之间的界面225处导致破坏。
图2A、2B和2C示出了用于发起皮肤更新的过程期间的不同阶段。图2A、2B和2C仅示出了根据本发明的非侵入式设备100的一部分(仅示出了单个开口120)并且示出了皮肤组织200内的破坏过程的横截面细节。在皮肤组织200的横截面细节中，连同表皮层220和真皮层230一起示出了角质层240。由于在应用时间间隔Δt期间应用吸力所导致的破坏在表皮层220和真皮层230之间的界面225处发生。最初—如图2A所示—向皮肤组织200的外表面210应用吸力使得皮肤组织200发生变形。在一段时间之后—如图2B所示—表皮层220和真皮层230之间的界面225开始出现初始分离，这在界面225处导致小的充满液体的液泡250的形成。如果保持吸力，则小液泡250继续生长并融合—如图2C中所示—而使得在表皮层220和真皮层230之间的界面225处形成水泡255。如图2B和2C所示的这种破坏激活了自然的上皮重新生成过程以生成新的表皮组织，这导致了皮肤更新。
皮肤理疗可以以图2B的应用时间间隔Δt停止，在这种情况下，防止了水泡255的形成但是仍然在界面225处引发破坏从而发起更新过程。在图2C的水泡255形成之前停止皮肤更新护理的好处在于，表皮层220和真皮层230之间的界面225的破坏几乎是无法看到的—这几乎不会引起美容方面的不适。而且，如图2B所示的对于界面225的破坏足以发起更新过程。此外，当理疗在图2B所示的情形中停止时，整体理疗时间有所减少，这是因为图2B中所示的破坏已经在生成基准水泡构造255—例如图2C所示的水泡—所需时间的30％和70％之间发生。基准水泡时间Tb是在使用开口120的预定面积并且在吸入腔110中使用预定水平的理疗压力Pt的情况下，理疗压力Pt应当在其间被应用以便产生基准水泡构造255的时间间隔。因此，将应用时间间隔Δt选择为处于基准水泡时间Tb的30％和70％之间的范围内将在界面处引发充分的破坏从而发起皮肤更新，而同时避免诸如水泡之类的美容影响。根据本发明的非侵入式设备100可以感测多种参数以测量是否在理疗位置出现了如图2B所示的界面225的初始破坏或分离。例如，压力传感器150(参见图3)可以在非侵入式设备100中用来感测吸入腔110内的压力是否几乎分步变化(图3B中所示)。压力的这种快速变化可能是由于界面225中的初始破裂和撕裂，这导致了液泡250，并且可以被用作例如在生成水泡255之前停止理疗的指示。可替换地，光学传感器150或声音传感器150可以被用来感测与界面225的该初始破坏或分离相关联的参数从而确保理疗在生成水泡255之前停止。显然，可替换地，皮肤理疗可以继续进行直至应用时间间隔Δt等于生成水泡255所需的基准水泡时间Tb：Δt＝Tb。在图2B或2C所示的任意应用时间间隔Δt中，皮肤组织200的外皮210保持完整，理疗并未导致皮肤表面210的物理破裂或撕裂—并且因此明显减少了任何感染和并发症的风险。
图3A示出了根据本发明的非侵入式设备100的细节，其中该非侵入式设备包括用于感测与表皮层220和真皮层230之间的界面225的破坏或分离相关联的参数的传感器150。在图3A所示的细节中，界面225处的破坏已经导致了完整的水泡255，而在根据本发明的非侵入式设备100的可替换实施例中，传感器150被用来在生成完整水泡255之前停止理疗。图3A同样连同角质层240、表皮层220和真皮层230一起示出了开孔120。传感器150被示意性地应用于开孔120的侧壁，但是只要其感测到与界面225的破坏相关联的参数，其也可以被应用在不同位置。
传感器150例如可以是感测根据本发明的非侵入式设备100的吸入腔110内的压力的压力传感器150。可替换地，传感器150例如可以是光学传感器150。这样的光学传感器150例如可以识别皮肤组织200的外表面210可能由界面225的初始破坏所导致的相对快速的变化，这允许用户在理疗位置形成水泡255之前停止理疗。光学传感器150可替换地可以是聚焦于表皮层220和真皮层230之间的界面225的显微镜从而记录由于界面225处的初始破坏所导致的液泡250的生成。甚至进一步可替换地，传感器150可以是诸如压电声音传感器150之类的声音传感器150，其感测由界面225处的初始破坏所生成的通过皮肤组织200传播的声波。
在其中传感器150是压力传感器的实施例中，压力可能由于界面225处开始发生破坏而相对快速地发生变化。这在图3B中示意性示出，其中理疗期间吸入腔110内的压力Pt的变化示出了分步的表现(利用虚线圆圈内的箭头所指示)。如之前所提到的，这样的压力变化通常对应于界面225处的撕裂和破裂形式的初始破坏，由于此形成了如图2B所示的相对小的液泡。当感测到压力Pt的这种分步变化时，可以停止理疗，这使得在皮肤组织200的外表面210不会有可见的水泡255出现同时仍然发起更新过程。
图4示出了根据本发明的非侵入式设备100的细节，其中非侵入式设备100包括加热部件165或冷却部件166。加热部件165或冷却部件166可以由另外的加热控制器160进行控制，后者优选地连接至控制器140。可替换地，控制器140直接连接至加热部件165或冷却部件166以便直接对加热部件165或冷却部件166进行控制。界面225处或其附近的温度升高也会减少在界面225处实现破坏以发起更新过程所需的整体理疗时间。温度增加至40或42摄氏度将明显减少理疗时间。可以使用的不同加热部件165的非穷举示例包括射频(RF)加热部件165、激光加热部件165、发光二极管加热部件165、接触式加热部件165、Peltier加热部件165。显然，也可以使用其它加热部件。而且，加热部件165可以被配置为增加皮肤组织200的温度而使得表皮层220、真皮层230或者表皮层220和真皮层230之间的界面225被热破坏。因此，不同于减少根据本发明的非侵入式设备100的理疗时间，使用这样的加热部件165直接在表皮层220、真皮层230中或者在界面225导致热破坏从而发起更新过程。出于该目的，在具体时间间隔期间应当实现55℃和高达80℃之间的温度升高。热破坏通常与所谓的破坏积分(damage integral)相关联，其中所应用的温度的持续时间也是重要的。在这样的实施例中，更新例如可以通过使用从吸入腔110所应用的吸力以及加热部件所引起的热破坏二者而被发起。这样的热破坏可以更深入地位于皮肤组织200之内和/或进一步进入到周围区域，并且可以对吸入式理疗进行补充。
可替换地，非侵入式设备100包括冷却部件166，以便在界面225处或其附近降低皮肤组织200的温度。这样的冷却部件166例如可以是Peltier冷却部件166，其用于将该界面冷却至-20和-30摄氏度的范围内。界面225处或附近的这种温度下降也将减少在该界面225处引发充分破坏从而发起皮肤更新所需的时间。在使用加热部件165或冷却部件166的情况下，对于更新理疗而言必要的该时间减少可以依据实验来确定和/或可以包括在查找表中。
图5A示出了指示不同开口宽度w和理疗压力水平Pt所需的水泡时间Tb的图形，并且图5B示出了指示不同温度的水泡时间Tb的图形。从图5A可以看出，开口120的宽度w的减小和/或理疗压力Pt的水平的提高减少了水泡时间Tb并且因此减少了非侵入式设备100发起皮肤更新所需的时间。从图5B可以看出，温度的增加也导致水泡时间Tb的减少。在图5B中，某个温度T的水泡时间Tb(利用Tb(T)进行指示)与基准温度T0的水泡时间Tb(利用Tb(T0)进行指示)进行比较，其中该基准温度T0被选择为34摄氏度。可以针对将界面225冷却至-20和-30摄氏度之间的温度而生成如图5B所示的类似图形。
图6示出了指示根据本发明的方法的流程图以及用于执行根据本发明的方法的计算机程序产品。该处理在步骤S1开始，随后在步骤S2，确定用于应用根据本发明的更新过程的理疗压力Pt的水平。该理疗压力Pt的水平例如可以依照实验在进行理疗的人的皮肤组织进行确定—例如，通过在某个身体部分确定基准水泡时间Tb并且使用查找表来确定要针对理疗所应用的理疗压力Pt的优选水平。在下个步骤S3，确定应用时间间隔Δt。该应用时间间隔Δt也可以经由类似的查找表来确定或者可以在如之前所描述的在理疗期间使用传感器150来确定。随后，将吸入腔110在步骤S4应用于皮肤组织200的外皮肤210，并且在步骤S5，在应用时间间隔Δt期间，所确定的理疗压力Pt的水平经由非侵入式设备100的皮肤接触表面115中的开口120得以被应用。如果应用时间间隔Δt已经过去，则根据本发明的非侵入式设备100可以为用户生成可见或可听的警报从而停止理疗，或者可替换地，控制器140可以关闭真空泵130以停止理疗。随后，如果皮肤组织200中还有下一个位置，则步骤S6经由步骤S7至步骤S2继续理疗，此后再次确定理疗压力Pt的水平并且随后预定时间延迟Δt，等等。如果皮肤表面210没有需要进一步理疗的区域，则该处理在步骤S8停止。
将要意识到的是，本发明还扩展至计算机程序，尤其是载体之上或之中的适于将本发明加以实践的计算机程序。该程序可以为源代码、目标代码、代码中间来源以及诸如部分编译形式的目标代码的形式，或者为适于在实施根据本发明的方法时所使用的任意其它形式。还将要意识到的是，这样的程序可以具有许多不同的架构设计。例如，实施根据本发明的方法或系统的功能的程序代码可以被细分为一个或多个子程序。在这些子程序之间分布功能的许多不同方式对于本领域技术人员将是显而易见的。子程序可以共同存储在一个可执行文件中以形成自包含的程序。这样的可执行文件可以包括计算机可执行指令，例如处理器指令和/或解释器指令(例如，Java解释器指令)。可替换地，一个或多个或者所有子程序可以存储在至少一个外部库文件中并且例如在运行时间利用主程序以静态或动态方式进行链接。该主程序包含对至少一个子程序的至少一个调用。而且，该子程序可以包括互相的函数调用。有关计算机程序产品的实施例包括对应于所给出的至少一种方法的每个处理步骤的计算机可执行指令。这些指令可以被细分为子程序和/或存储在一个或多个可以以静态或动态方式进行链接的文件中。有关计算机程序产品的另一个实施例包括对应于所给出的至少一种系统和/或产品的每个器件的计算机可执行指令。这些指令可以被细分为子程序和/或存储在一个或多个可以以静态或动态方式进行链接的文件中。
计算机程序的载体可以是能够承载程序的任意实体或设备。例如，该载体可以包括存储介质，诸如ROM，例如CD ROM或半导体ROM，或者磁性记录介质，例如软盘或硬盘。另外，该载体可以是可传输载体，诸如电或光学信号，后者可以经由电或光学线缆或者通过无线电或其它器件进行传递。当程序以这样的信号来体现时，该载体可以由这样的线缆或者其它设备或器件所构成。可替换地，该载体可以是其中体现该程序的集成电路，该集成电路适于执行相关方法或者在相关方法的执行中使用。
应当注意的是，以上所提到的实施例对本发明进行说明而非限制，并且本领域技术人员将能够设计出许多可替换实施例而并不背离所附权利要求的范围。在权利要求中，置于括号之间的任何附图标记都不应当被理解为对权利要求进行限制。动词“包括”及其词形变化的使用并不排除存在权利要求所提到的那些以外的部件或步骤。要素之前的不定冠词“一个”(“a”或“an”)并不排除存在多个这样的要素。本发明可以利用包括若干不同部件的硬件，以及通过适当编程的计算机来实施。在枚举出若干器件的设备权利要求中，这些器件中的若干器件可以通过一个且相同的硬件项目来体现。某些措施在互相不同的从属权利要求中被加以应用的仅有事实并非表示这些措施的组合无法被加以利用。

Claims (14)

1.一种用于皮肤组织(200)更新的非侵入式设备(100)，所述非侵入式设备(100)包括：
吸入腔(110)，其具有皮肤接触表面(115)，所述皮肤接触表面包括将所述皮肤组织(200)暴露于所述吸入腔(110)中所给出的理疗压力(Pt)的开口(120)，以便向所述皮肤组织(200)的外表面(210)的与所述开口(120)的面积相对应的一部分应用吸力，所述理疗压力(Pt)低于所述吸入腔之外的环境压力，并且所述吸入腔(110)的尺寸被设置为允许其以人工方式应用于所述皮肤组织(200)的所述外表面(210)，和
控制器(140)，其用于控制所述吸入腔(110)内的所述理疗压力(Pt)的水平并且用于控制所述理疗压力(Pt)的应用时间间隔(Δt)，
其特征在于，所述控制器(140)被配置用于控制所述吸入腔(110)内的所述理疗压力(Pt)的水平以及用于控制所述理疗压力(Pt)的应用时间间隔(Δt)，以便破坏所述皮肤组织(200)的表皮层(220)和真皮层(230)之间的界面，从而发起所述皮肤组织(200)的更新，
其中所述吸入腔(110)中的所述开口(120)的面积小于10平方毫米。
2.根据权利要求1所述的非侵入式设备(100)，其中所述吸入腔(110)的所述皮肤接触表面(115)中的所述开口(120)处于4平方毫米和0.75平方毫米之间的范围内。
3.根据权利要求1所述的非侵入式设备(100)，其中所述吸入腔(110)中的所述理疗压力(Pt)的水平处于低于环境压力的0.1333×l05和1.2×l05N/m2之间(105和9×l05毫托之间)的范围内。
4.根据权利要求1所述的非侵入式设备(100)，其中所述应用时间间隔(Δt)处于1秒和10分钟的之间的范围内。
5.根据权利要求1所述的非侵入式设备(100)，其中所述皮肤接触表面(115)包括开口(120)的阵列，所述开口(120)的阵列中的两个相邻开口(120)之间的距离(d)大于所述开口(120)的宽度(w)。
6.根据权利要求1所述的非侵入式设备(100)，其中所述控制器(140)包括用于针对具体皮肤类型确定所述理疗压力(Pt)的水平和所述应用时间间隔(Δt)的查找表。
7.根据权利要求1所述的非侵入式设备(100)，其中所述非侵入式设备(100)包括连接至所述控制器(140)的传感器(150)，所述传感器(150)被配置为感测与所述皮肤组织(200)的表皮层(220)和真皮层(230)之间的界面(225)的破坏相关联的参数。
8.根据权利要求7所述的非侵入式设备(100)，其中所述传感器(150)从包括以下的列表中进行选择：
用于感测所述界面(225)的破坏所导致的压力增加的压力传感器(150)，
用于感测所述界面(225)的破坏所导致的所述皮肤组织(200)的所述外表面(210)的变化的光学传感器(150)，
用于感测所述界面的破坏所导致的上述表皮层(220)和上述真皮层(230)之间的所述界面(225)的变化的光学传感器(150)，和
用于感测所述表皮层(220)和所述真皮层(230)之间的所述界面(225)的破坏所导致并且从那里发出的声音信号的声音传感器(150)。
9.根据之前任一项权利要求所述的非侵入式设备(100)，其中所述控制器(140)被配置为在所述皮肤组织(200)中的所述表皮层(220)和所述真皮层(230)之间的所述界面(225)处形成基准水泡构造(255)之前停止向所述皮肤组织(200)应用所述理疗压力，所述基准水泡构造(255)对应于在所述表皮层(220)和所述真皮层(230)之间的所述界面(225)处包括覆盖所述吸入腔(110)中的所述开口(120)的面积的80％的一个或多个水泡腔体的水泡构造。
10.根据权利要求9所述的非侵入式设备(100)，其中所述应用时间间隔(Δt)的范围处于基准水泡时间(Tb)的30％和70％之间，其中所述基准水泡时间(Tb)是应当在期间使用预定开口(120)的面积以及使用所述吸入腔(110)中的预定理疗压力(Pt)水平，应用所述理疗压力产生所述基准水泡构造(255)的时间间隔。
11.根据权利要求1所述的非侵入式设备(100)，其中所述非侵入式设备(100)包括加热部件(165)，其被配置为在所述表皮层(220)和所述真皮层(230)之间的所述界面(225)处或其附近增加所述皮肤组织(200)的温度。
12.根据权利要求11所述的非侵入式设备(100)，其中所述加热部件(165)从包括以下的列表中进行选择：
射频(RF)加热部件(165)，
激光加热部件(165)，
发光二极管加热部件(165)，
接触式加热部件(165)，
珀尔贴加热部件(165)，和
宽带光源。
13.根据权利要求11所述的非侵入式设备(100)，其中所述加热部件(165)被配置为将所述皮肤组织(200)的温度增加至对所述表皮层(220)、真皮层(230)或者所述表皮层(220)和所述真皮层(230)之间的所述界面(225)进行热破坏所必需的水平。
14.根据权利要求1所述的非侵入式设备(100)，其中所述非侵入式设备包括冷却部件(166)，其被配置为降低所述表皮层(220)和所述真皮层(230)之间的所述界面(225)处或其附近的所述皮肤组织的温度。
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