CN106999235A - 射频皮肤处理 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于对使用者的皮肤的射频(RF)皮肤处理的装置。该装置包括有源电极和返回电极。该装置进一步包括RF发生器，RF发生器设置为经由有源电极和返回电极将RF能量提供至使用者的皮肤。返回电极具有在主平面中延伸的平面皮肤接触表面。有源电极具有皮肤接触表面，该皮肤接触表面具有在从100μm到500μm的范围内的最大尺寸，并且返回电极的平面皮肤接触表面的表面积是有源电极的皮肤接触表面的表面积的至少5倍大。当在垂直于主平面的方向上看时，有源电极的皮肤接触表面设置在离主平面一定距离的位置中。例如，该装置可以有利地用于控制在使用者的皮肤中的由RF能量生成的热损伤的尺寸和形状。

Description

射频皮肤处理
技术领域
本发明涉及一种用于对使用者的皮肤进行射频(RF)皮肤处理的装置。
背景技术
存在多种皮肤处理技术，在这些技术中，将热能递送到皮肤的表面和下面的皮肤组织，以发起创伤愈合响应。可以通过电磁能形式的射频(RF)能量将热能递送到皮肤。使用被供给以RF能量的双极电极，通过创建分段式非烧蚀性损伤，可以实施皮肤处理。在皮肤组织中创建分段式非烧蚀性损伤可以改善皮肤组织的再生过程，其中，损伤周围的无伤害皮肤组织起着利于快速治愈损伤的重要作用。在基于RF的皮肤处理中，可以通过基于RF的热解在使用者的皮肤的已经接收到足以热伤害皮肤的热剂量的区域中创建损伤，例如，通过诱导细胞坏死。热解或者热分解是热量造成的化学分解。为了借助于RF能量的这种应用来实现安全有效的处理，应该考虑两个重要问题：即，防止对目标组织和非目标组织两者的不需要的热伤害、以及根据期望类型的处理(例如，除皱或者皮肤色素沉着处理)来控制轮廓，即，热损伤的尺寸和形状。
在公开US2012/0150168中，描述了一种用于RF皮肤处理的设备，其中，该设备包括施加器，该施加器具有顶端，该顶端被填充有从顶端表面突起并且组织成一个共同的集群的多个电压施加元件和界限电压施加元件并且具有比电压施加元件所具有的面积大的面积的电极集群。该设备将电压施加至电压施加元件，该电压具有足以造成期望皮肤效果的幅度。电流限制器限制RF诱导的电流，从而防止皮肤伤害。该设备连续感测正被处理的皮肤部分的阻抗，并且将RF能量调整至低皮肤阻抗并且/或者在皮肤阻抗太低或者太高的情况下停止提供RF能量。
US 2012/0150168所公开的设备的问题在于，其不能充分控制期望轮廓，即，在使用者的皮肤中生成的热损伤的尺寸和形状。
WO 2011/092464 A1公开了一种电外科系统，其包括电外科器械和电外科发生器。器械具有纵向轴线并且至少包括第一电极、第二电极和第三电极。这些电极通过它们之间的一个或者多个绝缘件彼此隔开，第一电极与第三电极之间的间距比第一电极与第二电极之间的间距大。发生器包括能够产生凝聚RF波形或者切割RF波形的射频能量源，并且具有第一输出连接、第二输出连接和第三输出连接，其分别连接至器械的第一电极、第二电极和第三电极。该发生器进一步包括切换构件和控制器。当选择切割RF波形时，控制器控制切换构件以引导在第一输出连接与第二输出连接之间(从而在第一电极与第二电极之间)的切割RF波形。当选择凝聚RF波形时，控制器控制切换构件以引导在第一输出连接与第三输出连接之间(从而在第一电极与第三电极之间)的凝聚RF波形。第一电极是表面积比第二电极和第三电极中的任一个的表面积小的有源电极，第二电极和第三电极两者都充当返回电极。在一个实施例中，第一有源电极设置在器械的远端处，第二返回电极是环形的并且包围在器械的朝远端指向的表面部分上的第一有源电极，并且第三返回电极相对于第二返回电极设置在轴向停止(set-back)位置中的器械上。
US 2013/0012891 A1公开了一种用于对人体皮肤进行离子导入给药的设备。该设备包括安装座，该安装座具有可粘性地附着到皮肤的区域。响应于变形力，安装座可变形成两种不同的形状，其中，形状中的一种形状是无约束形状。安装座变形成无约束形状是突发性变形，并且通过安装座变形成无约束形状，处理单元移动到向皮肤施加处理的位置。处理单元包括用于待施加的带负电的药物分子的储存器和连接至电源的阴极。阳极设置在安装座的面向皮肤的侧上的另一位置中，并且也连接至电源。
发明内容
本发明的目的是通过使得能够改进对在使用者的皮肤中生成的热损伤的期望轮廓的控制来改进用于RF皮肤处理的装置。
根据本发明，此目的是通过一种用于对使用者的皮肤进行RF皮肤处理的装置来实现的，所述装置包括：
-有源电极，该有源电极具有皮肤接触表面，该皮肤接触表面具有在从100μm到500μm的范围内的最大尺寸；
-返回电极，该返回电极具有平面皮肤接触表面，返回电极的平面皮肤接触表面在主平面中延伸；以及
-RF发生器，该RF发生器设置为在使用期间经由有源电极和返回电极将RF能量提供至皮肤；
其中，返回电极的平面皮肤接触表面的表面积是有源电极的皮肤接触表面的表面积的至少5倍大；以及
其中，在垂直于主平面的方向上看时，有源电极的皮肤接触表面被设置在或可设置在离主平面一定距离的位置中。
根据本发明的皮肤处理装置可以在一种用于对使用者的皮肤进行RF皮肤处理的方法中使用，该方法包括如下步骤：
-将皮肤处理装置放置为与使用者的皮肤压力接触；
-在将皮肤处理装置放置在使用者的皮肤上之后，经由有源电极和返回电极将RF能量提供至使用者的皮肤。
本发明涉及一种RF皮肤处理装置，其中，有源电极的皮肤接触表面具有在从100μm到500μm的范围内的最大尺寸，以及其中，返回电极的平面皮肤接触表面的表面积是有源电极的皮肤接触表面的表面积的至少5倍大。该电极配置使得能够紧靠在有源电极的下方创建局部损伤。
要注意，表述有源电极的皮肤接触表面的“最大尺寸”指存在于皮肤接触表面的外圆周上的两点之间的最大距离。因此，外圆周可以具有任何形状，诸如圆形、方形、三角形或者矩形形状。例如，在皮肤接触表面的外圆周的圆形形状的情况下，所述最大尺寸与外圆周的直径对应。
本发明包括有源电极和返回电极的布置，从而在将装置放置为与使用者的皮肤压力接触之后，有源电极的皮肤接触表面离主平面一定距离，该主平面由返回电极的平面皮肤接触表面来限定。结果，当在装置上施加了足够压力时，有源电极和返回电极在两个不同的皮肤表面水平高度处(即，在皮肤表面的局部变形下)与使用者的皮肤接触。在本文中，术语“皮肤表面水平高度”指在电极下面的皮肤的水平高度。
本发明基于如下洞察，即对至皮肤的RF递送的控制可以是通过借助电极使皮肤局部变形，例如通过借助电极(即借助RF双极电极系统的合适的几何结构和布置)在皮肤中创建突起或者凹陷来实现的，该RF双极电极系统包括有源电极和返回电极。通过根据本发明借助电极使皮肤局部变形，可以在很大程度上对紧靠在有源电极的下方形成的局部损伤的轮廓加以调整。从有源电极延伸到返回电极的电场线在皮肤中的散布确定局部施加至皮肤的RF能量的热剂量。皮肤中的电场线在紧靠有源电极下方的区域中的集中导致在有源电极下方创建局部损伤。电场线的分布的变化将局部改变电场线的密度分布，并且因此，将改变损伤的尺寸，即深度和宽度。因此，在有源电极附近的皮肤的受控局部变形导致在有源电极附近的电场线的分布的受控变化，从而导致对在使用者的皮肤中创建的损伤的轮廓(即，尺寸和形状)的控制。
RF能量的穿透深度(以及因此所创建的热损伤的深度)取决于组织的电导率(该电导率是与频率有关的)以及RF能量的暴露时间。可以通过将组织暴露于RF脉冲以比皮肤组织的热弛豫时间更长的持续时间来增加损伤深度，从而允许生成的热量扩散到更深的区域中，从而导致更大的损伤(即，不仅更深而且更宽的损伤)。然而，由于疼痛感知增加，不期望的是将皮肤暴露于高温达长的时间段。通过在RF递送期间使皮肤局部变形，本发明提供了一种有用且稳健的装置，借助该装置，可以独立于RF频率、RF脉冲持续时间和组织阻抗来控制损伤轮廓。
要注意，皮肤的变形可以通过有源电极并且/或者通过返回电极或者通过其它手段(例如，通过装置的外表面)创建。还要注意，期望的损伤轮廓可以取决于期望类型的处理。对于细纹和皱纹的处理，期望相对深并且窄的损伤，因为处理结果的功效取决于变性真皮胶原的深度，变性真皮胶原将最终再生和形成更新的皮肤组织的基础，同时最小化副作用。在处理皮肤色素沉着时(其中均匀皮肤色调是期望益处)，目标组织在表皮内，并且期望相对浅并且宽的损伤。此外，针对目的是增强活性物质的皮肤经皮渗透的应用，期望宽并且浅的损伤。因此，使得能够根据期望皮肤益处来控制损伤轮廓(即损伤深度和宽度)的RF皮肤处理装置将是有利的。
在根据本发明的装置的优选实施例中，有源电极的皮肤接触表面与主平面之间的距离大于0.5mm。当所述距离大于0.5mm时，实现对损伤轮廓的显著调整，这使得能够将装置用于不同处理。
在根据本发明的装置的优选实施例中，有源电极的皮肤接触表面具有圆形圆周，该圆形圆周具有在从100μm到500μm的范围内的直径。有源电极的接触表面的圆形形状防止热损伤中的局部热点的发生，这可以导致不需要的高温度峰值和皮肤组织的局部烧蚀。
在根据本发明的装置的优选实施例中，返回电极包围有源电极。根据该实施例的返回电极相对于有源电极的布置利于使用者的皮肤的期望变形。这可以进一步有利地增强对处理区域的变形的控制和对处理区域中创建的损伤的轮廓的控制。优选地，返回电极的平面皮肤接触表面是环形的，并且有源电极设置在平面皮肤接触表面的中心线上。
在其中返回电极具有环形平面皮肤接触表面的实施例中，平面皮肤接触表面优选具有在1mm和4mm之间的内直径、已经在1mm和5mm之间的径向宽度。在该优选实施例中，径向宽度是返回电极的平面皮肤接触表面的外直径与内直径之差的一半。在该实施例中，与有源电极的皮肤接触表面相比较，返回电极的相对大的平面皮肤接触表面提供紧靠在有源电极下方的皮肤组织中的RF电场线的密度增加，从而有利地增加紧靠在返回电极的下方生成的损伤的轮廓的可能调整度。
在根据本发明的装置的优选实施例中，装置的外表面包括突起，其中，有源电极设置在突起的顶部，以及其中，返回电极设置为与突起邻近。在该实施例中，通过将有源电极和返回电极放置为与皮肤接触，在递送RF能量之前使皮肤变形。具体地，突起在皮肤表面中形成凹陷，因此设置在突起顶部的有源电极将被定位在与返回电极相比较而言更深的皮肤表面水平高度处。有源电极的这一位置将特别导致紧靠在有源电极的下方生成的相对浅并且宽的局部损伤，这对于表皮的处理特别有效。
优选地，突起是圆顶状的。这增强使用者的皮肤成为期望形状的变形，并且皮肤的变形是可高度重现的，以便基于期望类型和量的处理，对使用者的皮肤的变形的调整和控制是可靠的。要注意，突起可以具有半球形状、或者除了圆顶形状之外的形状(例如锥形形状)。
在根据本发明的装置的优选实施例中，突起的至少外表面由电绝缘材料制成。以这种方式，限制在紧靠有源电极下方的使用者的皮肤中的目标处理区域外部的RF电场的散布。这可以有利地导致对损伤轮廓的更高效的处理和控制。
在根据本发明的装置的优选实施例中，该装置的外表面包括凹陷，其中，有源电极设置在凹陷中，以及其中，返回电极设置为与凹陷邻近。在该实施例中，通过将有源电极和返回电极设置为与皮肤接触，在递送RF能量之前使皮肤变形。具体地，凹陷形成在皮肤表面上的突起或者皮肤圆顶，因此设置在凹陷中的有源电极将被定位在与返回电极相比较而言更高的皮肤表面水平高度处。有源电极的这一位置将特别导致紧靠在有源电极的下方生成的相对窄并且深的局部损伤，这对于真皮层的上部的处理特别有效。有源电极可以优选设置在凹陷中的最深位置中。
优选地，凹陷是圆顶状的。这增强使用者的皮肤成为期望形状的变形，并且皮肤的变形是可高度重现的，以便基于期望类型和量的处理，对使用者的皮肤的变形的调整和控制是可靠的。要注意，凹陷可以具有半球形状、或者除了圆顶形状之外的形状(例如锥形形状)。
在根据本发明的装置的优选实施例中，凹陷的至少内表面由电绝缘材料制成。以这种方式，限制在紧靠有源电极下方的使用者的皮肤中的目标处理区域外部的RF电场的散布。这可以有利地导致对损伤轮廓的更高效处理和控制。
在根据本发明的装置的优选实施例中，有源电极可相对于返回电极位移，并且装置包括调整构件，该调整构件配置用于调整有源电极的接触表面与主平面之间的距离。例如，该实施例使得使用者能够选择或者设置有源电极的接触表面与主平面之间的特定距离，或者例如，所述距离可以根据与期望处理有关或者与皮肤的特定特性有关的用户输入由装置自动设置。因此，该实施例向使用者提供选择或者控制期望处理的可能性(尤其还依赖于皮肤的特定特性，例如，皮肤的机械刚度)。
在根据本发明的装置的优选实施例中，该装置包括皮肤接触元件，该皮肤接触元件在使用时接触使用者的皮肤，其中，皮肤接触元件包括开口，该开口具有主延伸轴线，以及其中，有源电极可位移地设置在所述开口中并且可沿所述主延伸轴线位移到多个不同的位置中。这可以是有利的，因为其使得使用者可能根据期望处理来选择特定的轴向突起位置。这可以有利地提供对装置的使用者特定的和处理特定的用户控制。
在根据本发明的装置的优选实施例中，该装置包括多个有源电极，并且皮肤接触元件包括多个开口，每个有源电极可位移地设置在开口中的一个对应开口中。该实施例使得使用者能够在使用者的皮肤的目标区域中执行更快速的并且更均一的皮肤处理。
在根据本发明的装置的优选实施例中，该装置包括可旋转组件和设置在该可旋转组件中的多个有源电极，可旋转组件包括柱形皮肤接触元件，该柱形皮肤接触元件包括多个开口，其中，每个有源电极可位移地设置在开口中的一个对应开口中。在该实施例中，承载多个有源电极的可旋转组件可以在皮肤表面上滚动。这可以有利地利于使用者使用装置。
优选地，可旋转组件包括传动构件，传动构件可旋转地设置在可旋转组件内，并且设置为控制有源电极在对应开口中的位置。传动构件使得能够方便设置有源电极在开口中的位置，从而方便设置每个有源电极的皮肤接触表面与对应返回电极的主平面之间的距离。
本领域的技术人员将了解，本发明的上述实施例、实施方式和/或方面中的两个或者更多个可以以任何视为有用的方式组合。
基于本说明书，本领域的技术人员可以实现与装置的所描述的修改和变型相对应的方法的修改和变型。
在独立权利要求中限定本发明。在从属权利要求中限定有利的实施例。
附图说明
本发明的这些和其它方面从下文所描述的实施例中显而易见，并且将参照在下文所描述的实施例加以阐明。在附图中，
图1A示出了根据本发明的一个实施例的用于RF皮肤处理的装置的透视图；
图1B示出了用于对皮肤进行深度处理的图1A的装置的施加器-皮肤接口的剖视图，该装置被定位在使用者的皮肤上；
图1C示出了用于对皮肤进行表面处理的图1A的装置的施加器-皮肤接口的剖视图，该装置被定位在使用者的皮肤上；
图2A示出了根据本发明的另一实施例的用于RF皮肤处理的剃刀式装置的透视图；
图2B示出了定位在使用者的皮肤上的图2A的装置的施加器-皮肤接口的剖视图；
图3A示出了位于使用者的皮肤组织上的根据现有技术的双极电极的共平面配置；
图3B示出了根据本发明的电极配置，其中，有源电极被定位在使用者的皮肤组织的变形区域上，特别是在皮肤突起上。
图3C示出了根据本发明的电极配置，其中，有源电极被定位在使用者的皮肤的变形区域上，特别是在皮肤凹陷上。
图4示出了针对不同的RF脉冲持续时间，借助于根据本发明的不同电极配置创建的损伤的纵横比的计算结果；
图5A示出了根据本发明的另一实施例的用于RF皮肤处理的装置的透视图；
图5B示出了图5A的装置的施加器头和施加器连接器的剖视图；
图6示出了根据本发明的另一实施例的包括可旋转组件的RF处理装置的透视图和剖视图；
图7A示出了根据本实施例的电极配置，其中，有源电极被定位为以便将最小压力施加至使用者的皮肤以形成皮肤凹陷；
图7B示出了根据本实施例的电极配置，其中，有源电极被定位为以便将压力施加至使用者的皮肤以形成皮肤凹陷；
图8A示出了借助具有200μm的直径的有源电极和使用40rms伏特的RF电压的最小变形实验的组织学数据；
图8B示出了借助具有200μm的直径的有源电极和使用40rms伏特的RF电压的深度变形实验的组织学数据；
图8C示出了借助具有400μm的直径的有源电极和使用50rms伏特的RF电压的最小变形实验的组织学数据；
图8D示出了借助具有400μm的直径的有源电极和使用50rms伏特的RF电压的深度变形实验的组织学数据。
具体实施方式
图1A示出了根据本发明的一个实施例的用于RF皮肤处理的装置100的透视图。装置100是笔式装置100，其包括控制接口按钮(例如电源按钮)130和皮肤接触元件，该皮肤接触元件可以是用于对皮肤进行深度处理的施加器-皮肤接口150A或用于对皮肤进行表面处理的施加器-皮肤接口150B。图1B示出了被定位在使用者的皮肤102上的深度处理施加器-皮肤接口150A的剖视图。深度处理施加器-皮肤接口150A包括充当有源电极的微电极106和包围该微电极106的返回电极104。微电极106的顶端设置在深度处理施加器-皮肤接口150A的凹陷115中，从而在使用时，微电极106的顶端与突起皮肤区域或者皮肤突起112的上部区域电接触，同时返回电极104与皮肤102的表面的平坦未变形部分电接触。在该示例中，凹陷115是形成在包围微电极106的绝缘元件114中的圆顶状腔，该凹陷在使用时至少部分地围绕突起皮肤区域112。绝缘元件114的至少内表面由电绝缘材料制成。要注意，突起皮肤区域112是通过使用笔式装置100在皮肤102上施加机械接触压力而形成的。
图1C示出了用于对皮肤进行表面处理的施加器-皮肤接口150B的剖视图，其中，该施加器被定位在使用者的皮肤103上。所述用于对皮肤进行表面处理的施加器-皮肤接口150B包括突起116，该突起116在该示例中是圆顶状顶端，该圆顶状顶端在使用时创建凹陷皮肤区域或者皮肤凹陷122，凹陷皮肤区域或者皮肤凹陷122是通过使用笔式装置100在皮肤103上施加机械接触压力而形成的。突起116的至少外表面由电绝缘材料制成。用于对皮肤进行表面处理的施加器-皮肤接口150B进一步包括返回电极105和充当有源电极的微电极107。微电极107的顶端定位在突起116的顶部上，从而在使用时，微电极107的顶端与凹陷皮肤区域122的上部区域电接触，同时返回电极105与皮肤103的表面的平坦未变形部分电接触。
要注意，凹陷115或者突起116可以具有其它形状，例如锥形形状。还要注意，电绝缘材料可以是任何不导电材料，例如特氟隆(Teflon)。电绝缘材料可以是生物兼容材料。
微电极106、107可以具有皮肤接触表面，该皮肤接触表面具有圆形外圆周，该圆形外圆周具有在100μm与500μm之间的直径。周围的返回电极104、105可以是环形电极，该环形电极具有在例如1mm和4mm之间的内直径并且具有在例如1mm和5mm之间的径向宽度。径向宽度是返回电极104、105的外直径和内直径之差的一半。其它尺寸是可能的。
要注意，笔式装置100进一步包括RF发生器(本文中还被称为RF源)，在图1B和图1C中，该RF发生器由参考数字108指示。RF源108可以具有在例如300kHz和25MHz之间的RF频率，并且可以具有在例如10均方根(rms)伏特和150rms伏特之间的RF电压输出。其它频率和电压是可能的。
图2A示出了根据本发明的一个实施例的用于RF皮肤处理的装置200的透视图。该装置200包括剃刀式外壳201和施加器-皮肤接口250。图2B示出了被定位在使用者的皮肤上的施加器-皮肤接口250的剖视图。在一个实施例中，施加器-皮肤接口250包括设置成阵列的多个有源电极206。返回电极204可以设置在有源电极206的阵列的一侧或者相反的两侧。使用施加器-皮肤接口250，通过使包括在剃刀式外壳201中的RF源208产生脉冲，可以创建多个损伤210。有源电极206的阵列还可以被替换为用于增加适用于实现皮肤紧致或者收紧的处理量的窄带电极(未示出)。
为了更好地阐释上述实施例中所使用的原理，参照图3A、图3B和图3C描述双极电极配置的示例。
图3A示出了从现有技术所知的位于使用者的皮肤组织310上的双极电极的共平面配置。返回电极312和有源电极314被放置在使用者的皮肤310上。RF电压是借助RF源(未示出)跨使用者的皮肤来施加的。在RF能量递送时，具有最高空间密度的RF场线的皮肤组织区域的温度因为RF加热而升高，并且该区域接收足以造成热损伤的热剂量。在这种情况下，因为有源电极314具有从100μm到500μm的范围内的最大尺寸的皮肤接触表面，并且因为返回电极312的平面的皮肤接触表面的表面积是有源电极的皮肤接触表面的表面积的至少5倍大，所以热解主要紧靠有源电极314的下方发生，此处存在RF场线316a的最高密度。这导致热损伤318a接近有源电极314并且紧靠在有源电极314的下方。特别是在与使用者的皮肤接触的有源电极的电极顶端具有在100微米和500微米之间的直径，而返回电极312的皮肤接触表面的表面积是有源电极的皮肤接触表面的表面积的至少5倍大时，实现紧靠在有源电极的下方的这种受控局部损伤形成。
发明人已经发现，通过使皮肤组织310暂时地并且无损地变形，可以修改两个电极312和314之间的射频场，其中，至少一个返回电极312被定位在皮肤组织区域的未变形部分上，并且至少一个有源电极314被定位在皮肤组织区域的变形部分上。射频场线316的空间密度确定通过RF能量生成的热量分布，从而确定组织温度分布和经过热解的组织区域的边界318。
图3B示出了与图3A的电极配置相比较进行过修改的电极配置，其中，有源电极314被定位在皮肤310的变形区域的顶部，尤其在皮肤突起的顶部。在这种情况下，对RF场线318b进行修改，从而创建的热损伤318b相对于由图3A所示的根据现有技术的共平面电极生成的损伤而言相对深并且窄。图3B更好地阐释了在图1B所示的用于对皮肤进行深度处理的施加器-皮肤接口150A的实施例中所使用的原理。要注意，返回电极312具有平面的皮肤接触表面，并且返回电极的平面皮肤接触表面在主平面322中延伸。返回电极312的平面皮肤接触表面是有源电极314的皮肤接触表面的至少5倍大。有源电极314的皮肤接触表面具有在从100μm到500μm的范围内的直径。有源电极314的皮肤接触表面设置在离主平面322一定距离320处的位置中，其中，在垂直于主平面322的方向上测量距离320。要注意，返回电极312和有源电极314的这种配置导致皮肤变形，从而在有源电极314下面的皮肤表面水平高度与在返回电极312下面的皮肤表面水平高度之间存在差异。具体地，在有源电极314下面的皮肤表面水平高度高于在返回电极312下面的皮肤表面水平高度。
图3C示出了与图3A的电极配置相比较进行过修改的电极配置，其中，有源电极314被定位在皮肤的变形区域上，尤其在皮肤的凹陷中。在这种情况下，对RF场线318c进行修改，从而创建的热损伤318c与由图3A所示的根据现有技术的共平面电极生成的损伤相比较而言更表面并且更浅。图3C更好地阐释了在图1C所示的用于对皮肤进行表面处理的施加器-皮肤接口150B的实施例中所使用的原理。要注意，返回电极312具有平面的皮肤接触表面，并且返回电极312的平面皮肤接触表面在主平面332中延伸。返回电极312的平面皮肤接触表面是有源电极314的皮肤接触表面的至少5倍大。有源电极314的皮肤接触表面具有在从100μm到500μm的范围内的直径。有源电极314的皮肤接触表面设置在离主平面332一定距离330处的位置中，其中，在垂直于主平面332的方向上测量距离330。要注意，返回电极312和有源电极314的这种配置导致皮肤变形，从而在有源电极314下面的皮肤表面水平高度与在返回电极312下面的皮肤表面水平高度之间存在差异。具体地，在有源电极314下面的皮肤表面水平高度低于在返回电极312下面的皮肤表面水平高度。
在根据本发明的上述实施例中，如图3B和图3C所示，特别是在距离320和距离330分别大于0.5mm时，实现对由图3A的现有技术电极配置形成的损伤318a的轮廓的显著修改。因此，本发明不应用于图3A所示的共平面电极配置，在图3A所示的共平面电极配置中，由于制造公差，存在与电极的共面度的小偏差。换言之，在根据本发明的电极配置中，有源电极的皮肤接触表面与主平面之间的距离是显著的，例如，大于有源电极的皮肤接触表面的直径的20％，或者更优选地，大于有源电极的皮肤接触表面的直径的50％。
计算机模拟已经提供进一步的洞察：改变皮肤的形状并且将电极放置在不同的皮肤表面水平高度处可以直接影响损伤几何结构。模拟示出针对50毫秒(ms)RF脉冲持续时间，分别针对共平面、皮肤凹陷和皮肤突起配置的100微米(μm)、95μm和115μm的损伤深度(参见表1)。实际上，模拟示出皮肤变形可以导致对损伤轮廓(特别是深度和纵横比)的控制。相对于参考共平面配置，可以实现针对皮肤突起配置的深度和纵横比增加15％，以及针对皮肤凹陷配置的深度和纵横比减小5％。使用20ms和200ms脉冲持续时间的附加模拟示出皮肤突起情况下的增加的损伤深度和针对皮肤凹陷的减小的损伤深度的类似趋势。
表1：针对图3A-图3C所示的不同电极配置的损伤深度和直径(深度/直径)。
在上述实施例中，可以控制损伤深度与直径之间的纵横比。图4示出了表明在不同的RF脉冲持续时间下使用不同的配置而创建的损伤的纵横比的模拟结果。针对20ms、50ms和200ms的三个示例性RF脉冲持续时间，相对于共平面参考配置，皮肤突起配置导致纵横比更高，并且皮肤凹陷配置导致纵横比更低。此外，针对更长的RF脉冲持续时间，观察到纵横比的增加的相对差异。
图5A示出了根据本发明的进一步的实施例的RF处理装置500的透视图。该装置500包括手柄安装座552、施加器连接器554和可拆卸施加器头556。RF电源(未示出)和控制电路被容纳在手柄安装座552内。RF电源可以由电源按钮559启动。为了控制微电极560的突起的高度，可以提供控制按钮558。
图5B示出了施加器头556和施加器连接器554的剖视图。施加器连接器554包括突起高度控制顶端570、电极连接器安装座接口572、和施加器-安装座互锁机构574。施加器头556包括微电极560、皮肤接触元件561、环形返回电极562、可移动弹簧加载轴564、用于连接突起高度控制顶端570的轴凹部566、以及电极连接器施加器接口568。控制按钮558可以机械耦合至突起高度控制顶端570。控制按钮558还可以电子地耦合至机电致动器(未示出)，以用于对微电极560的突起高度进行更精确的调整。
图6示出了根据本发明的进一步的实施例的包括可旋转组件的RF处理装置600的透视图和剖视图。该装置600包括施加器安装座组件630、可旋转组件(本文中还被称为滚动施加器头)610和手柄安装座650。滚动施加器头610包括同心的环形返回电极612和设置在柱形皮肤接触元件613中的有源电极611的阵列。皮肤接触元件613包括多个开口，其中，每个有源电极611可移动地设置在对应开口中。相应皮肤接触元件613设置在每个有源电极611与对应返回电极612之间。有源电极611的顶端可以是圆柱形顶端或者圆锥形顶端、或者在被按压到弹性材料(例如皮肤)上时增加接触面积的另一圆形形状复杂的顶端。每个有源电极611连接至保持体614。保持体614连接至有源电极体619，该有源电极体619连接至斜锥形端618。有源电极体619由通过固定盘615锚固至滚动施加器头610的弹簧616保持，从而在弹簧616的最大长度处，有源电极顶端611位于其最里面的位置处，并且在使用时，有源电极611以最小接触面积与皮肤接触。有源电极体619的斜锥形端618通过相应圆形顶端辐条626与旋转轴622接触。当旋转轴622在特定方向624上旋转时，辐条626在有源电极体的斜锥形端618的表面上旋转和滑动，导致有源电极体619和有源电极611径向向外移动，并且在使用时，导致每个有源电极611与皮肤之间的接触面积更大。旋转轴可以连接至旋转电机以进行电控制。
手柄安装座650可以包括控制接口按钮(例如电源按钮652、处理覆盖设置按钮654、和处理覆盖设置光指示器656)、装置外壳组件、电源(例如可充电电池)、RF源和控制电路(图6中未示出)。
施加器安装座组件630将滚动施加器头610保持在其旋转轴线处，从而允许施加器头610旋转。施加器安装座组件630还可以包括旋转电连接器(例如滑动环)，该旋转电连接器将设置在滚动施加器头610内的电部件(例如，电极和旋转电机)电连接至设置在手柄安装座650内的电部件(例如RF源、电源和电子信号)。
为了更好地阐释在上述示例性装置500和600中所使用的原理，参照图7A和图7B描述与皮肤710接触的双极电极的示例。此外，随后参照图8A、图8B、图8C和图8D提供对离体人皮肤的变形实验的组织学数据。
图7A示出了放置在使用者的皮肤710上的有源电极701和返回电极703的剖视图。借助RF源(未示出)跨使用者的皮肤710施加RF电压，并且有源电极701施加最小皮肤变形。RF场线719a导致损伤720a的创建。在这种情况下，特定热剂量导致相对窄的损伤。要注意，返回电极703具有平面的皮肤接触表面，并且返回电极的平面皮肤接触表面限定主平面741。返回电极703的平面皮肤接触表面的表面积是有源电极701的皮肤接触表面的表面积的至少5倍大。有源电极的皮肤接触表面离主平面741一定距离740，在垂直于主平面741的方向上测量距离740。要注意，返回电极703和有源电极701的这种配置导致皮肤变形，从而在有源电极701下面的皮肤表面水平高度与在返回电极703下面的皮肤表面水平高度之间存在差异。要注意，在有源电极的弯曲皮肤接触表面的情况下，可以从弯曲表面的极点到主平面741来测量距离740的距离。
图7B示出了皮肤凹陷配置的剖视图，其中将有源电极702和返回电极704放置在使用者的皮肤710上；借助RF源(未示出)跨使用者的皮肤来施加RF电压。通过将RF处理装置500、600放置在使用者的皮肤上，装置500、600将压力施加至使用者的皮肤710。由于有源电极702从皮肤接触元件705突起/延伸，使用者的皮肤710局部变形并且增加电极-皮肤接触面积。有源电极702与使用者的皮肤710之间的接触面积的增加导致RF场线719b的修改，从而造成更宽损伤720b的创建。皮肤接触元件705使有源电极周围的不受控局部皮肤变形最小化。皮肤接触元件705可以由不导电材料制成，不导电材料被放置在有源电极702周围以及在有源电极702与返回电极704之间，以保持皮肤710的表面与返回电极704大体上共平面。要注意，返回电极704具有平面的皮肤接触表面，并且返回电极的平面皮肤接触表面限定主平面751。返回电极704的平面皮肤接触表面的表面积是有源电极702的皮肤接触表面的至少5倍大。有源电极的皮肤接触表面离主平面751一定距离750，在垂直于主平面751的方向上测量距离750。要注意，返回电极704和有源电极702的这种配置导致皮肤变形，从而在有源电极702下面的皮肤表面水平高度与在返回电极704下面的皮肤表面水平高度之间存在差异。
图8A、图8B、图8C和图8D示出了从离体人皮肤上执行的实验中获得的组织学数据，其中，利用有源电极在皮肤上的不同变形，创建了不同的损伤宽度。在所有情况下，使用具有2毫米(mm)的内直径和10mm的外直径的同心环形返回电极。图8A和图8B示出了用具有200μm的直径的有源电极并且使用40rms伏特的RF电压来执行的实验的结果。图8C和图8D示出了用具有400μm的直径的有源电极并且使用50rms伏特的RF电压来执行的实验的结果。在图8A中，最小变形导致207μm的损伤宽度。在图8B中，有源电极对皮肤造成的更深变形导致287μm的损伤宽度，即，宽度的约40％的增加对应于损伤面积的约2倍增加。在图8C中，使用具有400μm的直径的有源电极，变形的增加将损伤宽度从545μm增加至650μm，对应于损伤面积的40％的增加。这些结果例证了改变变形深度对创建的损伤的面积、并且因此对RF处理覆盖的影响。
要注意，一般而言，本发明的特征在于，用于将射频能量耦合至皮肤的装置和方法(例如，在将射频能量递送至目标组织时)创建非烧蚀性损伤以进行分段式射频皮肤处理。装置和工具控制向目标组织的射频能量的递送，从而可以控制创建的损伤的深度和宽度。通过将双极电极配置相对于皮肤表面设置在非共平面配置中、并且修改皮肤组织拓扑结构(例如，通过创建皮肤突起或者凹陷)，可以修改射频场线，并且这可以导致对损伤轮廓的控制。本发明可以提供使得能够控制RF热损伤深度和宽度的简单且成本低的解决方案。这可以有益于向RF皮肤处理装置提供用于取决于不同深度和宽度的皮肤处理用途(例如，针对色素沉着问题的浅损伤和针对除皱的深损伤)的灵活性。
应该注意，上述实施例说明而不是限制本发明，并且本领域的技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下将能够设计出许多种替代实施例。在权利要求中，放在括号之间的任何附图标记不应该被理解为限制权利要求。动词“包括”以及其词形变化的使用并不排除存在除了权利要求中所叙述的那些之外的元件或者阶段。元件前的冠词“一”或者“一个”并不排除存在多个这样的元件。在互不相同的从属权利要求书中记载某些措施的简单事实，并不表示不能有利地使用这些措施的组合。

Claims (15)

1.一种用于对使用者的皮肤(102、103、310、710)的射频(RF)皮肤处理的装置(100、200、500、600)，所述装置(100、200、500、600)包括：
-有源电极(106、107、206、314、560、611、701、702)，具有皮肤接触表面，所述皮肤接触表面具有在从100μm到500μm的范围内的最大尺寸；
-返回电极(104、105、204、312、562、612、703、704)，具有平面皮肤接触表面，所述返回电极的所述平面皮肤接触表面在主平面(322、751)中延伸；以及
-RF发生器(108、208)，被设置为在使用期间经由所述返回电极(104、105、204、312、562、612、703、704)和所述有源电极(106、107、206、314、560、611、701、702)将RF能量提供至所述皮肤(102、103、310、710)；
其中，所述返回电极的所述平面皮肤接触表面的表面积是所述有源电极的所述皮肤接触表面的表面积的至少5倍大；
其特征在于，在垂直于所述主平面的方向上看时，所述有源电极的所述皮肤接触表面被设置在或者能设置在离所述主平面一定距离(320、330、740、750)的位置中。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述距离大于0.5mm。
3.根据权利要求1或者2所述的装置，其中，所述有源电极的所述皮肤接触表面具有圆形圆周，所述圆形圆周具有在从100μm到500μm的范围内的直径。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述返回电极包围所述有源电极。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述返回电极的所述平面皮肤接触表面是环形的，以及其中，所述有源电极被设置在所述平面皮肤接触表面的中心线上。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述平面皮肤接触表面具有在1mm和4mm之间的内直径、以及在1mm和5mm之间的径向宽度。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置的外表面包括突起，其中，所述有源电极被设置在所述突起的顶部，以及其中，所述返回电极被设置为与所述突起邻近。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述突起是圆顶状的。
9.根据权利要求7或者8所述的装置，其中，所述突起的至少外表面由电绝缘材料制成。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置的外表面包括凹陷，其中，所述有源电极被设置在所述凹陷中，以及其中，所述返回电极被设置为与所述凹陷邻近。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述凹陷是圆顶状的。
12.根据权利要求10或者11所述的装置，其中，所述凹陷的至少内表面由电绝缘材料制成。
13.根据权利要求1所述的装置，其中，所述有源电极能相对于所述返回电极位移，以及其中，所述装置包括调整构件，所述调整构件被配置用于调整所述有源电极的接触表面与所述主平面之间的距离。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述装置包括皮肤接触元件，所述皮肤接触元件在使用时接触所述使用者的皮肤，其中，所述皮肤接触元件包括开口，所述开口具有主延伸轴线，以及其中，所述有源电极可位移地设置在所述开口中并且能沿所述主延伸轴线位移到多个不同的位置中。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述装置包括多个有源电极，以及其中，所述皮肤接触元件包括多个开口，每个有源电极可位移地设置在所述开口中的一个对应开口中。
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