CN105744988B - 治疗装置 - Google Patents

Abstract

一种治疗装置，其包括腔室，所述腔室用于接收身体组织，所述的腔室包括侧壁、封闭端壁和用于允许组织进入的开口，以及设置用于将超声波传导到所述腔室的至少四个超声波换能器。

Description

治疗装置

发明领域

本发明涉及的是一种治疗装置，尤其但并非完全涉及的是脂肪组织的治疗、治疗设备以及操作所述治疗装置的方法。

发明背景

已知的美体整形技术是利用超声波来治疗脂肪组织层下面的皮肤。已知的系统存在的一个问题是，引导或集中的超声波能量仅能影响或治疗组织的期望体积，即脂肪细胞，而不会影响皮肤的其他区域。一个相关的问题是，对于超声波换能器，传输的功率随着换能器的距离降低。这可以使用高强度聚焦超声波来解决，但这是一个相对复杂的解决方案。已知的可替换的装置的实施例来自美国申请US2012/0277587，其示出了一种治疗装置，具有一腔室，通过真空吸引皮肤表面组织。这种治疗装置保留两个平行的超声波换能器，其引导能量到达位于其之间的组织。然而，为了在一对换能器之间提供有效的治疗体积，功率必须充分的提高以使周围的组织可以受到影响和损坏。圆形换能器也是已知的用于为超声波提供强大的焦点但是所述的焦点相对小且换能器相对较贵。

发明内容

根据本发明的一个方面，在此提供的是一种治疗装置，其包括腔室，用于接收身体组织，所述的腔室包括侧壁、封闭端壁和用于允许组织进入的开口，以及布置用于将超声波传导给所述腔室的至少四个超声波换能器。

所述的超声波换能器可以被布置以使由所述换能器产生的光束重叠，从而限定所述腔室内部的治疗体积。

所述的治疗体积可以用所述端壁分隔开。

所述的多个超声波换能器可以包括一对相对的超声波换能器。

所述的治疗装置可以包括布置在六角形结构中的六个超声波换能器。

所述的治疗装置可以包括布置在正六边形结构中的三对相对的超声波换能器。

所述的侧壁可以包括布置在六边形结构中的内壁且所述的超声波换能器可以布置在所述的内壁中。

因此所述的治疗设备可以包括围绕所述腔室布置的多个射频电极，其被布置用于将射频能量传送到所述的腔室中。

所述的射频电极可以被布置在所述的侧壁中。

所述的治疗装置可以包括组织接合装置用于将组织抽吸进入所述的腔室。

所述的组织接合装置可以包括来自于所述腔室的连接部分用于连接到低压源。

辅助的超声波换能器可能被布置在所述腔室的端壁中。

附加的治疗元件包括可能被布置在所述腔室的端壁中的光源。

辅助的射频电极可能被布置在所述的腔室的上部壁中。

所述的治疗设备可以包括TENS电极用于缓解疼痛。

根据本发明的第二方面，在此提供一种治疗设备，其包括根据任一在先权利要求所述的治疗设备以及用于控制所述超声波换能器和射频电极的控制设备。

根据本发明的第三方面，在此提供的是一种操作本发明第一和第二方面所述的治疗装置的方法，所述的方法包括在所述腔室中接收身体组织并操作所述的超声波换能器从而将超声波传递到所述腔室。

所述的方法包括使用范围在200kHz到4MHz的频率操作所述的超声波换能器，优选范围为1MHz到3MHz，更为优选的是范围在1.5MHz到2.5MHz。

所述的方法可以包括操作所述的超声波换能器持续时间为0.1秒到20分钟，优选为0.5到10分钟，更为优选的是1到6分钟。

述的方法可以包括操作所述的超声波换能器以使所述能量传递到所述的组织，能量范围为50到700Jcm-3，优选为75到250Jcm-3，更为优选的是100到250Jcm-3。

所述的方法可以包括在占空比范围为8到100％的条件下操作所述的换能器，优选范围为16.6到100％，更为优选的是范围为33.33到100％。

所述方法可以包括在所述的超声波换能器的操作之间进行冷却循环。

其中所述的治疗装置包括RF电极，所述的方法可以包括用范围为100到4000kHz的频率操作所述的RF电极，优选为300到2000kHz，更为优选的是500到1000kHz。

所述的方法可以包括操作所述的RF电极持续时间为10到5000ms，优选为30到2000ms，更为优选的是50到750ms。

所述的RF功率可以在范围为5到100W，优选为10到60W，更为优选的是20到40W。

所述的方法可以包括在占空比范围为8到100％的条件下操作所述的RF电极，优选范围为16.6到100％，更为优选的是范围为33.33到100％。

其中所述的治疗装置包括TENS电极，所述的方法可以进一步包括将电信号供应给所述的TENS电极。

所述的方法可以包括操作所述的超声波换能器从而在所述腔室的身体组织中产生大致平均的能量分布。

附图说明

本发明的实施方案仅以伴随附图中的参考编号的实施例公开，其中：

附图1是本发明所示的治疗设备的底部的立体图，

附图2是附图1所述装置的顶部立体图，

附图3是附图1和2中所述的装置的顶部的平面图，

附图4是沿附图3中线4-4的横截面，

附图5a和附图5b示出成对的相对超声波换能器的能量分布的图表，

附图6是由附图1所示的装置产生的超声波光束的示意图，

附图7是以第一模式操作的附图1所示的装置的示意图，

附图8是以第二模式操作的附图1所示的装置的示意图，

附图9是在冷却和加热期间示出组织层的温度的图表，以及

附图10是与附图1相似的示出附加治疗元件的立体图。

具体实施方式

现在在细节上参考附图，其强调的是，其仅通过实施例的方式来展示细节并为了说明的目的讨论本发明的优选实施方案，并且其提出了什么被认为是最有用的和容易理解的原则描述和本发明的各方面的概念。在这方面，相比于对本发明进行基本理解的必要结构，并没有试图以更为细节的方式显示本发明的结构细节，附图的描述对于本领域技术人员来说是明显的能够在实践中体现本发明的几种形式。

在细节上解释本发明的至少一个实施方案之前，需要理解的是，本发明并不局限于在下述说明书或附图中设置的结构的细节和部件的排布。本发明适用于其他的实施方案或以多种方式实现或实施。同样应该理解的是，此处使用的词汇和术语是用于描述的目的，不应被视为限定。

现在参考附图1到附图4，其中本发明所描述的治疗装置一般以10显示。所述的装置包括一般为环形的上部元件11、一般为圆形的下部元件12和接触部件13。所述的上部元件11和下部元件12通过螺栓14相连接，其中所述的螺栓14穿过所述上部元件11上的孔15并由所述下部元件12上的螺纹孔16接收。所述的接触部件13通过螺钉17被连接到所述的下部元件12上，其中所述的螺钉17穿过所述接触部件13的环形外部法兰18。

所述的接触部件13具有一般为环形的接触表面20，围绕腔室21的边缘。所述的腔室21包括一个封闭的腔室，其由所述接触部件13的侧壁22直接向内形成，其沿着所述接触表面20垂直或以某角度延伸。所述腔室21的封闭的端壁23由所述下部元件12的形成表面所限定。在本实施例中，内表面23具有一般为平坦的中心表面24，其通过倾斜表面25与壁22相连接。如附图1所示，平坦表面24的中央部分是作为圆形凹部26形成的。在此实施例中，所述的侧壁22是一般的六边形，其六个内壁定义腔室21，腔室21是正六边形。

组织接合装置一般以30示出，其用于将组织吸到所述的腔室21中。在本实施例中，这是通过抽吸完成的。所述的下部元件12的中央部分限定了真空分布腔室31，所述的分布腔室31具有环形直立墙32。所述的腔室31与腔室21通过通道31a流体连通。所述的分布腔室31的上部表面通过端盖部件33封闭。所述的端盖部件33包括平面元件34，其具有沿着边缘延伸的环形壁35。所述的平面元件34和环形壁35的尺寸是这样设置的，当端盖部件33处于其位置时，所述的环形壁35与环形直立墙32的外部表面接合。密封圈36确保了所述环形壁35和直立墙32之间的密封接合。连接接头37被安装到端盖部件33上，其具有延伸通过端盖部件33的通道38，用于使真空分布腔室31被连接到真空源或低压源。

为了提供治疗，所述的治疗装置10包括超声波换能器40和射频(RF)电极。如附图4所示，所述的超声波换能器以40展示，作为成对的相对超声波换能器被安装到所述接触表面20向内的侧壁22的相邻表面，并由所述的封闭端壁23相间隔。接触部件13的内部体积27可以被任何适当的材料填充。所述的超声波换能器40可替换地根据所需以适当的角度被安装在所述的体积27中。在本实施例中，所述的超声波换能器包括平压电(flatpiezoelectric)超声波换能器，每一个都能够在垂直于其表面的方向上产生一般为直的、不聚焦的超声波光束，因此，其垂直于壁22并进入所述的腔室21。

射频(RF)换能器41同样安装到倾斜的表面25上。在本实施例中，辅助RF电极以42示出，其被设置在所述腔室21的平坦表面24的凹部区域26中。因此，所述的RF换能器41与所述的超声波换能器40偏置，并被布置的更为接近所述的封闭端壁23。

所述的超声波换能器最好以成对的相对方式安装从而克服组织内超声波光束的衰减，如附图5a和5b的图表所示。超声波频率越高，组织内的衰减越大。附图5a是示出在两个换能器之间间隔3cm、以2MHz的频率传送功率的图表。附图5b显示的是在两板之间间隔6cm、以400kHz的频率传送的功率。在每种情况下，由间隔的板传送的功率通过红色和蓝色的线条显示，分别从右边和左边，其在距离中的衰减是明显的。结合后的功率以绿色示出，可以很明显的看出，在板之间的组织中产生的能量分布一般是均匀的。以这种方式，所述的治疗发生在两板之间的间隙中。尤其是，当板间组织被加热到高于以平均方式横跨整个腔室的治疗水平时，没有必要“过热”在超声波换能器附近的组织从而像单一换能器所需要的那样增加治疗区域。

在本实施例中，其中有3对换能器被安排在一个六边形方位，在所述腔室内产生的功率在附图6中图表显示。相对的超声波换能器40每一个都产生光束，其一般以50示出。所述的光束在中央区域51重叠。通过每个超声波换能器40产生的功率的选择，组织中的温度升高可以被控制，使得仅在区域51内的组织被加热到所需温度，从而除去或破坏脂肪细胞或脂肪组织，因此限定了治疗体积。在受到影响的区域中，仅有单一光束52或一对光束53，到达所述组织的传递的能量不足以造成损害。与此同时，作为超声波换能器40，其被操作从而造成脂肪的破坏，所述的射频电极41可以被操作从而导致在组织的治疗区域之上的皮肤紧致。

在操作中，如附图7和8所示，组织一般以60显示，其通过对真空分布腔室31的合适的真空被吸入所述的腔室21。所述的侧壁22可以定型为优化皮肤和侧壁22之间的接触。适当的传输介质，例如凝胶，也可以应用到皮肤上。以图解的形式来说，皮肤层具有表皮61、真皮62以及含有脂肪组织的皮下层63。通过将组织60抽吸到腔室21，可以看出脂肪组织63被置于换能器40之间，且仅在体积51中的组织被影响，将温度上升到足够的温度从而破坏所述的脂肪细胞。如附图8所示，所述的RF电极41可以同步操作从而升高表皮和真皮的温度从而使皮肤以已知的方式紧致。通过偏置所述的超声波换能器40和RF电极41，皮肤的不同的层可以被立即处理。

尽管如图所示的腔室和超声波换能器的六边形排布在治疗体积上是有利的，但也可以使用其他的超声波换能器的排布，使得腔室21内的适当的治疗体积可以被限定，而没有已知装置可见的局部过热的缺点。举例来说，四个或更多的换能器40可能被安排在正方形、五边形或七边形的配置中，或者是具有任何数量的边的图形中。这种多边形排列不必是规则的，如在本实施例中，但可能包括压缩的或者不规则的多边形，这依赖于治疗设备将产生的所需的治疗体积的形状和尺寸。

当其包括在治疗设备中时，可以提供一个适当的控制器来控制所述的超声波换能器40和RF电极根据操作者的指令来提供所需的操作规程。所述的超声波换能器可以在频率范围为200kHz到4MHz下操作，优选为1MHz到3MHz，更为优选的是1.5到2.5MHz，持续时间为0.1秒到20分钟，优选为0.5到10分钟，更为优选的是1到6分钟。传递到组织的能量可以在范围为50到700Jcm-3，优选为75到500Jcm-3，更为优选的是100到250Jcm-3。所述的换能器可以以占空比范围为8到100％的条件下操作，优选范围为16.6到100％，更为优选的是范围为33.33到100％。

所述的超声波换能器可以同时或分别激活。举例来说，每对超声波换能器可按顺序操作，每对换能器的占空比被控制从而当一对换能器启动时，其他两对换能器处于占空比的静态部分。可替换的是，单个换能器可以以任何顺序操作，或者成组的换能器也可以一起操作。在一个特定的操作周期中，每个单独的换能器、成对的换能器或成组的换能器可被操作一次，或者可被多次操作。相似的考虑可以应用在所述RF电极41的操作中。因此，成对的RF电极可以按顺序操作，每对电极的占空比被控制从而当一对电极启动时，其他的电极对处于占空比的静态部分。可以相信这种操作周期可以减少患者的不适感。然而，任何其他的操作周期也可以使用，并且可以与超声波换能器的操作周期相同或不同。

所述的RF电极可以以频率范围为100到4000kHz的条件操作，优选为300到2000kHz，更为优选的是500到1000kHz，持续时间为10到5000ms，优选为30到2000ms，更为优选的是50到750ms。所述的RF功率可以在5到100W的范围内，优选在10到60W的范围内，更为优选的是在20到40W。所述的RF电极可以以占空比范围为8到100％的条件下操作，优选范围为16.6到100％，更为优选的是范围为33.33到100％。操作参数可以根据所需治疗或结果以及皮肤或组织的特点来选择。

所述的操作规程可以包括冷却步骤，如附图9所示。在附图9中，示出了所述的脂肪皮下层的温度(上线)和皮肤或皮层(dermallayer，下线)随时间的变化。在0秒，加热周期结束且在本实施例的60秒，冷却时期A发生。因为脂肪皮下层较深，其具有较高的热容和较低的热导，其比真皮的冷却速率慢。在随后的超声波加热周期B，真皮和皮下层的温度都升高，但是因为在冷却循环A，真皮具有较低的初始温度，其被维持在低于损伤发生的温度。相反，所述皮下层被升高高于治疗温度，在此案例中大约为44°。通过在开始加热之前允许进一步的冷却循环C，显而易见的是皮下层可以被重复治疗而不会对重叠的真皮层造成损伤。

在本实施例中，六边形壁22长约30mm且能使226.1cm3的体积在6分钟里进行治疗，实质上相较于等同的高强度聚焦超声装置来说更为有效。

进一步的治疗元件在附图10中以70和80显示，虽然这些元件的其中之一或全部可以因需求被省略或包含其中。

元件70被设置在所述的封闭端壁23上，以这种方式，当组织被吸入所述的腔室21时，所述的元件70可以治疗皮肤或设置在所述元件70附近的皮层。所述的元件70可以为光源或附加超声波换能器，其依赖于所需治疗的类型。由所述元件70提供的能量可以以分级的方式递送，使得来自于每个元件70的能量被递送到皮肤的单独的物理间隔位置。有利的是，通过在同一时间或在治疗皮下组织层之后立即治疗上层皮肤组织，各层包括了皮肤紧致效果，其发生了脂肪的减少。

元件80包括了设置在所述接触表面20的电极，用于使用经皮神经电刺激(TENS)来减少疼痛。在TENS中，电极电流用于刺激Aβ神经纤维，其与触摸信号相关。根据TENS的IGate理论，所述Aβ神经纤维的激活导致抑制脊髓中间神经元的激活。然后，抑制脊髓中间神经元阻挡了来自与痛觉有关的Aδ和C的神经纤维。因此，通过应用适当的电信号到电极80，可包括局部镇痛作用，减少后续的超声治疗引起的不适。

在上述描述中，一个实施方案是本发明的一个实施例或实施方式。不同显示的“一个(one)实施方案”、“一个(an)实施方案”或者“一些实施方案”并非全部指代相同的实施方案。

尽管本发明的各技术特征可以在一个单一实施例的上下文中描述，其特征也可以单独或在任何适当的组合中提供。相反，虽然在此描述的本发明可以在分别的实施例中描述，但用于澄清，本发明也可以在一个单一的实施方案中实施。

此外，需要理解的是，本发明可以在不同的方式中进行或实施，并且本发明可以在相较于上述描述中所描述的实施方案来实现。

在此使用的技术和科学术语的含义通常被理解为本领域技术人员确定的本申请所属的领域，除非另有规定。

Claims (11)

1.一种美容治疗装置，其包括：

用于接收身体组织的腔室，所述腔室包括多个侧壁、封闭端壁和用于接收组织的开口，以及六个平压电超声波换能器，其被布置用于将超声波传送到所述的腔室；

其中所述多个侧壁包括布置在六边形配置中的内壁且所述超声波换能器被布置在所述的内壁的每个中；

其中当激活时，所述的超声波换能器在垂直于所述腔室的内壁的方向上产生直的超声波光束，并且所述的超声波换能器被布置使得由所述换能器产生的光束是不聚焦的和重叠的，从而限定所述腔室内的治疗体积；

进一步包括多个射频电极，其被布置在所述腔室的内壁中，从而将射频能量传递到所述的腔室；

其中相较于所述的超声波换能器，所述的射频电极被布置的更为接近所述的端壁；以及

进一步包括控制器用于控制所述超声波换能器和射频电极的操作。

2.根据权利要求1所述的治疗装置，其中所述换能器的配置包括作为三对相对的超声波换能器布置的六个超声波换能器。

3.根据权利要求1所述的治疗装置，包括组织接合机制，用于将组织吸入到所述的腔室中，其中所述的组织接合机制包括来自于所述腔室的连接部件，用于与真空源的连接。

4.根据权利要求1所述的治疗装置，其中辅助超声波换能器或者光源或者辅助射频源或者TENS电极的一个或多个被布置在所述腔室的端壁中。

5.一种操作权利要求3所述的美容治疗装置用于减少脂肪细胞及紧致身体组织的方法，所述的方法包括将身体组织吸入到所述的腔室，所述身体组织包括上层表皮层、中层真皮层和真皮层以下的皮下层，其中所述皮下层包括脂肪细胞，所述控制器使所述的超声波换能器将超声波传递到所述的腔室从而减少所述的脂肪细胞，以及所述射频电极将射频能量传递到所述的腔室从而紧致身体组织。

6.根据权利要求5所述的方法，包括使用下述范围之一的频率操作所述的超声波换能器：200kHz到4MHz、1到3MHz和1.5到2.5MHz。

7.根据权利要求5所述的方法，包括以下述范围之一的持续时间操作所述的超声波换能器：0.1秒到20分钟、0.5到10分钟以及1到6分钟。

8.根据权利要求5所述的方法，包括操作所述的超声波换能器以使所述能量传递到所述的组织，能量范围为下述之一：50到700Jcm^-3、75到250Jcm^-3以及100到250Jcm^-3。

9.根据权利要求5所述的方法，所述的方法包括用以下范围之一的频率操作所述的射频电极：100到4000kHz、300到2000kHz以及500到1000kHz。

10.根据权利要求5所述的方法，包括操作所述的射频电极持续时间为以下其中之一：10到5000ms、30到2000ms及50到750ms。

11.根据权利要求5所述的方法，其中所述的射频电极具有的RF功率为以下范围之一：5到100W、10到60W及20到40W。