CN107847733B - 用于射频皮肤处理的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于射频(RF)皮肤处理的设备(100)，包括有源电极(1、31)，该有源电极(1、31)被布置在设备的操作侧(15)上，并且具有在使用期间与用户的皮肤电接触的第一皮肤接触表面。该设备进一步包括返回电极(2、32)，该返回电极(2、32)被布置在设备的操作侧(15)上，并且具有在使用期间与用户的皮肤电接触的第二皮肤接触表面。第二皮肤接触表面是第一皮肤接触表面的至少五倍大。RF发生器(21)被布置成当有源电极和返回电极与皮肤电接触时，在有源电极与返回电极之间供应RF处理电压，以便加热有源电极下方的皮肤。耦合构件(45、46；61、62；402、403)适于被布置在第一皮肤接触表面上并且包括导电材料以改善有源电极到皮肤表面的电耦合。该耦合构件包括适于被布置在第一皮肤接触表面上的第一导电材料的第一层(45、61、403)和不同于第一材料的第二导电材料的第二层(46、62、402)，第二导电材料的第二层(46、62、402)被布置在第一层上，在第一层的远离第一皮肤接触表面的一侧，其中第一层具有从10μm至100μm范围的厚度，并且第一材料的弹性模量为至少100kPa，并且其中第二层具有10μm或更小的厚度，并且第二材料具有1000CPS或更小的粘度。

Description

用于射频皮肤处理的设备

技术领域

本发明涉及一种用于人类皮肤的射频(RF)处理的设备，其中该设备包括用于将该设备的一个或多个电极电耦合到皮肤的耦合装置。本发明还涉及一种耦合装置，包括用于将RF皮肤处理设备的一个或多个电极电耦合到皮肤的耦合构件。根据本发明的设备主要地适合用于分级(fractional)RF皮肤处理，特别是用于在皮肤中形成非消融性损伤(non-ablative lesions)。

背景技术

射频(RF)电能通常用于紧肤的专业和家用二者的美容市场。在真皮皮肤水平进行大容量加热的能力已使射频技术成为紧肤和处理皮肤松弛的标准。与基于激光的皮肤处理设备相比较，RF皮肤处理设备具有相对低的成本价格，并且可以提供相对大量的皮肤的处理和在皮肤中相对深的目标位置的处理。附加地，由皮肤组织损耗的RF电能不依赖于发色团(chromophpore)或皮肤组织的特定吸收特性，使得向皮肤组织的RF电能传递不受例如不同组织色素水平的影响。

RF电能传递到皮肤组织的基本原理是在具有皮肤的闭合回路中通过电极施加交变的RF电流。皮肤组织阻抗直接影响加热的程度。RF电流更容易通过具有高电导率(即，具有低电阻)的组织传播，而具有高电阻(即具有高阻抗和低导电率)的组织是RF电能的不良导体。RF能量遵循通过具有最小电阻的皮肤组织的路径，并且主要归因于分子振动而作为热能被损耗。

除了紧肤以外，越来越多的皮肤RF皮肤处理的应用是嫩肤，其中，使用一个或多个相对小的有源电极同时在皮肤的表层中产生分级热损伤。最近，已经在美容市场上推出了利用射频处理设备处理嫩肤的不同的专业设备。嫩肤提供了不同的消费者益处的组合，诸如均匀的肤色、减少的色斑、改善的皮肤光泽、以及减少细纹和其他皮肤纹理。当为了嫩肤而施加RF电能时，RF能量主要用于损伤角质层和表皮，可能包括真皮-表皮接合处和真皮的顶层。传统的基于激光的嫩肤处理是借助于具有被水高度吸收的波长的激光的消融或非消融设定来执行的，由此消融处理使皮肤组织蒸发并且在皮肤中产生中空柱，并且非消融处理使皮肤加热到65℃到100℃范围的温度，以引发细胞坏死、胶原变性、胶原收缩、以及最终胶原重塑。

在由申请人提交的共同未决专利申请EP 14171193.7中，描述了具有中心对称RF电极配置的RF皮肤处理设备。RF皮肤处理设备包括具有在100μm至500μm之间的直径的相对小的有源中心电极以及围绕有源中心电极的较大的返回电极。中心对称RF电极配置将皮肤的加热集中到小的有源电极的紧邻下方的位置，这导致皮肤表层中的局部受损及，从而产生嫩肤。通过施加由返回电极围绕的多个有源电极，提供了受损区的分级(fractional)图案，其中，每个受损区被健康的皮肤组织围绕，导致加速的组织愈合。

具有用于皮肤紧致或紧肤的相对大电极的RF皮肤处理设备，诸如Pollagen的STOP设备和Endymed的Newa设备，要求用户将设备施加到皮肤并且开始处理之前，将相对大量的电耦合凝胶施加到皮肤上或设备的电极上。归因于耦合凝胶的大的散布和电极大的尺寸，电极与皮肤之间将提供良好的电耦合。然而，在如前面提及的共同未决的专利申请EP14171193.7中所描述的具有小尺寸有源电极的皮肤处理中，其中，有源电极具有小于2mm的直径，由RF能量生成的热损伤的深度是相对小的，并且生成更表面的损伤。结果，如果要施加相对厚的耦合凝胶层，则实质部分的RF能量将被沉积在耦合凝胶层中，这将减少皮肤中可产生热损伤的深度。附加地，热损伤的深度和尺寸将强烈依赖于凝胶层的厚度和均匀性，使得凝胶层厚度的局部变化将导致在皮肤中形成不均匀深度和尺寸的损伤的图案。此外，由于皮肤表面的微观结构和拓扑结构，难以获得有源电极与皮肤之间一致的电接触。归因于垂直堆叠的角质细胞，角质层粗糙度的微观波动典型地在1μm至10μm的数量级。这些波动将导致场线从有源电极到皮肤的不均匀分布，并且将潜在地导致电极下方的局部热点，并且从而导致出现不受控的皮肤组织消融。

US-A-2014/0207217公开了一种射频皮肤处理设备，包括多个环形有源电极和返回电极。在某些实施例中，至少一个电极由传导性涂层所涂覆的塑料(例如聚碳酸酯塑料)制成。

WO-A-2012/023129公开了一种用于个人美容皮肤处理的仪器，包括具有位于格栅上的多个电压施加电极的载体。在一个实施例中，弹性电极被用于更容易地遵从皮肤凹凸并且使得能够更好地与皮肤接触。弹性电极通过由传导性和弹性涂层(诸如传导性硅树脂)涂覆铜电极来生产。

WO-A-2010/093319公开了一种旨在直接或间接附接到皮肤的设备，例如透析机的套管。该设备包括第一层，该第一层包括电化学活性粘合剂和与该第一层电接触的第二层。可以借助于DC电流源，通过使源的第一端子与皮肤电接触并且通过使源的第二端子与该设备的第二层电接触，将该设备附接到皮肤上。

US-A-2004/0162602公开了一种用于将电信号长期传递到患者的皮肤表面的表面电极，包括用于从电源或信号发生器经由导线接收电信号的金属箔层。附接到金属箔层并且设置在金属箔层与皮肤表面之间的是至少部分传导性的表面层。在一个实施例中，表面层由亲水性凝胶制成。在另一个实施例中，表面层由人造皮肤组成。可以将部分传导性凝胶施加到表面层上以改善与皮肤表面的电接触。

WO-A-2012/073232公开了一种体成形RF设备，包括分段电极，该分段电极具有经由至少一个电-机能量转换元件安装在基板上的能量施加表面的阵列。在一个实施例中，粘合剂耦合凝胶手动地或从包括在电极中或附接到电极的凝胶分配器通过基板中的孔施加。电-机能量转换元件的激活使电极下面的皮肤表面的重新分布，并且还沿着电极中的凹槽推动施加的凝胶，用于进一步改善电极-皮肤接触和粘附。

WO-A-2014/160848公开了一种将非侵入性电疗施加到患者身体的电极。在一个实施例中，电极包括基底层和设置在基底层的底部表面上的金属涂覆区域。在金属涂覆区域的底部表面之下设置有凝胶层，该凝胶层可以延伸超过金属涂覆区域的周界以防止金属涂覆区域与患者皮肤的无意的直接接触。凝胶层可以预制为电极的一部分。附加的粘合剂外围层可以设置在凝胶层周围的基底层的底部表面的正下方以确保电极与皮肤的牢固附接。

WO-A-81/00785公开了一种用于促进金属电极与生物体之间低电阻接触的内聚性的非粘性导电凝胶。该凝胶包括达到饱和浓度的离子化盐的水溶液作为传导剂、能够交联的天然胶、以及提供具有足够的内部强度以保持内聚而没有加固的导电凝胶的交联材料。凝胶具有良好的电特性和改善的物理性能，这防止凝胶在患者皮肤或电极上留下杂乱的残留物。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于RF皮肤处理的设备，该设备具有相对小的有源电极，具有用于至少将有源电极电耦合到皮肤的改善的耦合装置，这使得能够产生更加可再现且一致的具有明确限定的深度和尺寸的热损伤。

根据本发明的第一方面，本发明的目的借助于一种耦合装置来实现，所述耦合装置包括耦合构件，所述耦合构件被配置成被布置在射频(RF)皮肤处理设备的电极的皮肤接触表面上，以用于将所述电极电耦合到用户的皮肤，其中，所述耦合构件包括第一导电材料的第一层，所述第一导电材料的第一层被配置成经由所述第一层的第一侧被布置在所述皮肤接触表面上，以及与所述第一材料不同的第二导电材料的第二层，所述第二导电材料的第二层被布置在所述第一层上，在所述第一层的与所述第一侧相对的第二侧上，其中，所述第一层具有从10μm至100μm范围内的厚度，并且所述第一材料具有至少100kPa的弹性模量，并且其中，所述第二层具有10μm或更小的厚度，并且所述第二材料具有1,000CPS或更小的粘度。

根据本发明的第二方面，上文提及的目的是借助于一种用于射频(RF)皮肤处理的设备来实现，该设备包括有源电极，被布置在设备的操作侧上并且具有第一皮肤接触表面，用于在使用期间与用户的皮肤电接触；返回电极，被布置在操作侧上并且具有第二皮肤接触表面，用于在使用期间与用户的皮肤电接触，该第二皮肤接触表面是该第一皮肤接触表面的至少五倍大；RF发生器，被布置成当有源电极和返回电极与皮肤电接触时，在有源电极与返回电极之间提供RF处理电压，以便加热有源电极下方的皮肤；以及耦合装置，适于被布置在第一皮肤接触表面上，以用于将有源电极电耦合到皮肤，其中所述耦合装置是根据本发明的耦合装置。

因为该耦合装置的第一层具有厚度在所述从10μm至100μm的范围内，并且第一材料具有所述相对高的弹性模量，所以第一层确保当用户以可在正常或规定的操作条件下所预期的压力抵靠皮肤表面握持该设备时，作为第一层归因于所述压力或其变化所导致的结果而发生的有源电极的皮肤接触表面与皮肤表面之间的距离的变化将保持在一个可接受的小范围内，使得由于所述距离的变化而可能出现的热损伤的深度和尺寸的变化也将保持在可接受的小范围内。因为该耦合装置第二层具有相对小的厚度，所以第二层将仅对有源电极的皮肤接触表面与皮肤表面之间的距离具有非常有限或可忽略的影响。因为第二材料具有相对低的粘度，当设备压在皮肤上时将与皮肤表面接触的第二材料将容易地散布到存在于皮肤表面的微结构中。结果，在使用期间，第二层填充微结构皮肤表面与第一层之间的间隙，并且在有源电极的皮肤接触表面与皮肤表面之间提供改善且更均匀的电接触，而基本上不增加或影响有源电极的皮肤接触表面与皮肤表面之间的距离。这样，在有源电极与皮肤表面之间实现了改善的并且可再现的电耦合，这使得能够形成具有明确限定的深度和尺寸的可再现的皮肤损伤。

应注意的是，关于耦合装置和耦合装置的第一层，表述“适于被布置在皮肤接触表面上”覆盖了其中耦合装置被布置在皮肤接触表面上的实施例，以及其中该耦合装置被设置为单独单元的实施例，该单独单元可以由用户例如作为一次性产品被布置在皮肤接触表面上。

在根据本发明的用于RF皮肤处理的设备的一个实施例中，第一材料是固体材料。将固体材料用于第一层的第一材料的优点在于，当使用期间将耦合构件压靠在皮肤上时，耦合构件的第一层将局部稍微凹陷，但不会沿着皮肤表面的方向散布开，如当使用例如粘性液体时的情况。结果，第一材料确保耦合构件的厚度以及有源电极的皮肤接触表面与皮肤表面之间的距离的相对有限的变化。第一材料例如包括硅橡胶(silicone rubber)、聚氨酯、硅弹性体或其他弹性体材料。备选地，第一材料可以包括具有根据本发明的范围内的弹性模量的固体凝胶或水凝胶。

在根据本发明的用于RF皮肤处理的设备的一个优选实施例中，第一层具有厚度范围从10μm至20μm。在此范围内的第一层的厚度提供了有源电极与皮肤的最佳电耦合以及一致非消融性热损伤的最佳形成，特别是对于具有用于嫩肤的1mm或更小直径的相对小尺寸的有源电极而言。

在根据本发明的用于RF皮肤处理的设备的一个实施例中，第二材料包括粘性液体。粘性液体用于第二层的第二材料的优点在于，当使用期间将耦合构件压靠皮肤时，耦合构件的第二层的粘性液体将容易地散布到存在于皮肤表面的微结构中，并且由此均匀地填充存在于微结构皮肤表面与耦合构件的第一层之间的间隙。结果，第二材料确保耦合构件的第一层与皮肤表面之间的最佳电耦合。粘性液体例如是基于油或基于水的。第二材料例如包括具有根据本发明的范围内的粘度的固体凝胶、水凝胶和/或离子凝胶(即具有电解质的固体凝胶)。

在根据本发明的用于RF皮肤处理的设备的一个优选实施例中，对于1MHz的RF频率，第一材料和第二材料均具有范围从0.01至0.25S/m的导电率。在此范围内的第一材料和第二材料的导电率与皮肤的角质层和表皮的导电率的范围匹配或几乎匹配。这进一步改善了有源电极与皮肤之间的电耦合，特别是与适当厚度的耦合构件相组合时，并且由此进一步改善了热损伤形成的再现性。

特别地，在根据本发明的用于RF皮肤处理的设备的实施例中，耦合构件提供了热损伤形成的改善的再现性，其中有源电极的第一皮肤接触表面具有2mm或更小的最大尺寸。在这样的实施例中，适合于形成热损伤的RF场的高密度部分的深度相对小，使得在皮肤中表层形成热损伤，特别是在有源电极的紧邻下方的位置处。这种表层损伤的深度和尺寸对有源电极的皮肤接触表面与皮肤表面之间的距离的变化相对敏感。在这种敏感性的情况下，根据本发明的具有第一层和第二层的耦合构件将极大地减少热损伤的深度和尺寸的任何变化，这是由于它有能力限制在使用期间有源电极与皮肤表面的距离变化。

在根据本发明的用于RF皮肤处理的设备的一个实施例中，耦合构件还适于被布置在返回电极的第二皮肤接触表面上，用于将返回电极电耦合到皮肤。这进一步改善了电极系统与皮肤之间的电接触。在该实施例中，耦合构件优选地包括单独的耦合构件部分，每个耦合构件部分具有根据本发明的设置在有源电极上和返回电极上的第一层和第二层。备选地，耦合构件包括用于与有源电极和返回电极电接触的部分，其中所述部分是电隔离的，但设置在公共载体上。

在根据本发明的用于RF皮肤处理的设备的一个特定实施例中，该设备包括壳体、被布置在壳体中并且被配置成保持第二材料的分配系统、可旋转地被布置在壳体内部的可旋转体，其中有源电极和返回电极被布置在可旋转体上，并且旋转机构被配置成使可旋转体旋转进入第一位置以及进入第二位置，在该第一位置，有源电极和返回电极与分配系统连通，在该第二位置，有源电极和返回电极被布置在设备的操作侧上。在该实施例中，有源电极和返回电极可以自动地并且重复地提供有第二材料，例如在皮肤上不同位置处的连续处理步骤之间。因此，在连续的处理步骤期间，耦合构件的第一层可以停留在电极上，而第二材料——其在每个处理步骤之后可保持在皮肤上——可以得到补充。

在根据本发明的耦合装置的一个实施例中，第一材料是固体材料。在根据本发明的耦合装置的另一个实施例中，第二材料是粘性液体。在根据本发明的耦合装置的又一实施例中，对于1MHz的RF频率，第一材料和第二材料均具有从0.01至0.25S/m范围的导电率。

在根据本发明的耦合装置的一个优选实施例中，可移除的覆盖层被布置在第二层上，在第二层的远离第一层的一侧上。可移除的覆盖层在RF皮肤处理设备上使用它之前保护该耦合构件。特别地，该覆盖层在它实际用于RF皮肤处理设备之前保护第二材料以免从耦合构件无意中移除。在RF皮肤处理设备上实际使用耦合构件之前，用户可能不得不从耦合构件移除覆盖层。

在所附权利要求中描述了根据本发明的用于RF皮肤处理的设备和根据本发明的耦合装置的进一步优选实施例。

附图说明

通过借助于以下描述中的示例并参照附图所描述的实施例，本发明的这些和其他方面将而变得明显，并且得以进一步阐述，在附图中：

图1示意性地显示了根据本发明的用于RF皮肤处理的设备的横截面；

图2示出了图1的设备的电极配置的俯视图，其中内有源电极被环形外返回电极围绕；

图3示意性地示出了根据本发明的用于RF皮肤处理的设备的计算机模拟的中心对称电极配置；

图4A示意性地示出了在有源电极与皮肤之间具有相对厚的耦合凝胶的层的有源电极的一个示例；

图4B示意性地示出了在有源电极与皮肤之间具有相对薄的耦合凝胶的层的有源电极的一个示例；

图4C示意性地示出了有源电极的一个示例，其中在有源电极与皮肤之间施加可弹性变形的固体材料的薄层；

图4D示出了根据本发明的用于RF皮肤处理的设备中的有源电极的一个示例，其中耦合构件施加在有源电极与皮肤之间，包括第一材料的第一层以及第二材料的第二层，该第一材料的第一层具有相对高的弹性模量，该第二材料的第二层具有相对低的粘度；

图5示意性地示出了根据本发明的用于RF皮肤处理的设备的一个实施例的部分，其中耦合构件具有被布置在有源电极上的第一层和被布置在第一层上的第二层；

图6示意性地示出了根据本发明的用于RF皮肤处理的设备的一个实施例，该设备包括壳体、旋转机构、流体分配系统和布置在可旋转体上的RF电极；

图7示出了图6的实施例，其中RF电极被压在皮肤上；以及

图8示出了根据本发明的用于RF皮肤处理的设备的一个实施例的透视图，该设备包括一次性耦合装置。

这些附图是纯粹图解性的，并没有按比例绘制。在附图中，与已经描述的元件对应的元件可以具有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据现有技术的用于射频(RF)皮肤处理的设备100的横截面。该设备100包括内有源电极1和围绕有源电极1的环形外返回电极2(也参见图2)，其中有源电极1和返回电极2被布置在设备100的操作侧15上。该设备100还包括电子控制器20和通过电导线22连接到有源电极1和返回电极2的射频(RF)发生器21。在图1中，电极1和电极2被放置在皮肤表面10上，皮肤包括角质层11、表皮12和真皮13。当由发生器21上电时，有源电极1和返回电极2在皮肤内生成RF电场线5。归因于施加的RF电压与皮肤阻抗相组合，在皮肤内部生成热量，在这个示例中，导致生成非消融热损伤6，特别是当皮肤的温度到达高于65℃但低于100℃的水平。电子控制器20被布置成控制RF发生器21。

图2示出了图1的设备的电极配置的俯视图，其中内有源电极1被环形返回电极2围绕。内有源电极1位于环形返回电极2的中心。图2中所示的特定电极配置被称为中心对称电极配置。内有源电极1的第一皮肤接触表面可以具有直径d₁例如范围在200μm至500μm。返回电极2的第二皮肤接触表面通常是有源电极1的第一皮肤接触表面的至少五倍大。内有源电极1与环形返回电极2之间的距离被称为间隙g₁。间隙g₁被定义为内有源电极1的外边缘上的点与环形返回电极2的内边缘上的点之间的最小距离。对于上面所描述的具有直径d₁的中心对称电极配置，间隙g₁的典型值位于0.1mm至10mm的范围内。

为了同时产生多个热损伤，设备100可以包括多个有源电极1和多个返回电极2，其中多个返回电极中的每一个围绕多个有源电极中的相应一个。返回电极可以彼此相邻，以便形成晶格结构，或者它们可以仅被电耦合。

为了嫩肤的目的，设备100可以用于在皮肤组织中产生热损伤。当使用相对低的RF电压(优选地小于75V)时，设备100非常适合于家用，而不需要专业的协助。用户可将导电耦合凝胶施加到皮肤以改善有源电极与皮肤之间的电耦合。鉴于有源电极相对小的直径(对于中心对称电极配置，该直径通常小于2mm)，与具有相对大的有源电极的电极配置相比，在皮肤中生成热损伤的RF电场的集中部分是相当表层的。这将导致有源电极的紧邻下方形成热损伤，而返回电极下方的皮肤组织将不受影响。当使用被返回电极围绕的多个有源电极时，生成隔离的表层热损伤的图案，每个表层热损伤被健康的皮肤组织围绕，这将加速处理后皮肤的愈合。这也被称为分级射频皮肤处理。

鉴于热损伤的表层位置，即在皮肤表面下方的热损伤的小深度，实质部分的RF电能将沉积在耦合凝胶层中，这进一步限制了热损伤可以产生的深度。附加地，耦合凝胶层厚度的变化将强烈影响所产生的热损伤的深度。此外，由于存在于皮肤表面的微结构，即皮肤表面的拓扑结构，难以获得有源电极与皮肤之间的一致的电接触。为了更好地理解这些问题，发明人针对中心对称电极配置执行了计算机模拟，如图3所示。

在图3中，线A指示位于有源中心电极31的中心的对称轴。有源电极的直径可以是例如400μm。环形返回电极32同心地被布置在有源电极31周围。提供了皮肤表面10，其中皮肤具有分离层，该分离层包括具有厚度例如40μm的角质层11、具有厚度例如160μm的表皮12、以及真皮13。耦合构件30被布置在电极31、32与皮肤表面10之间。在这个示例中，有源中心电极31与环形返回电极32之间的间隙g₁是1.3mm。RF处理电压选自40Vrms至50Vrms的范围，并且处理时间选自75ms至150ms的范围。耦合构件30的厚度是变化的，并且此外，角质层11被建模为潮湿条件和干燥条件两者。在以下示例中，参照图4A至4D所讨论，耦合构件30以不同的方式建模和设置。

图4A示意性地示出了一个示例，其中在有源中心电极31与皮肤之间施加相对厚层的耦合凝胶40。图4A也示出了皮肤的角质层11和表皮12。在该示例中，耦合凝胶40包含具有相对低粘度的液体。通过使用相对厚的耦合凝胶40的层，皮肤表面内的所有微结构容易被填充，使得耦合凝胶40在有源电极31与皮肤之间提供良好的电接触。然而，当通过施加可变力将有源电极31施加到皮肤上时，耦合凝胶40的层的厚度将改变，这将影响在有源电极31下方生成的热损伤的深度和尺寸。一般地，在相对厚的耦合凝胶40的层的情况下，层的厚度以及热损伤的深度和尺寸不能被充分控制。

图4B示意性地示出了一个示例，其中在有源电极31与皮肤之间施加相对薄的耦合凝胶42的层。同样在该示例中，耦合凝胶42包括具有较低粘度的液体。在该示例中，耦合凝胶42作为薄层均匀地散布在皮肤表面上并且存在于皮肤表面上的微结构内。由于在有源电极31与皮肤之间保持存在气体间隙，所以在皮肤上按压有源电极31将不会在有源电极31与皮肤表面之间提供所需的良好电接触，即使当在有源电极31上施加高压时。

图4C示意性地示出了一个示例，其中在有源电极31压靠皮肤之前，在有源电极31与皮肤之间施加一薄层的可弹性变形和导电固体材料44。在图4C的示例中，固体材料是例如以附接到有源电极31的皮肤接触表面的箔的形式施加。当将有源电极31按压到皮肤上时，固体材料44的层的厚度将仅在有限程度内变化，使得有源电极31与皮肤之间的距离相对好地受到控制。然而，由于固体材料44不能在局部针对存在于皮肤表面的微结构来适配它的形状的事实，从保持在固体材料44与皮肤表面之间许多间隙的角度来看，有源电极31与皮肤表面之间的电耦合并不是最佳的。

图4D示出了根据本发明的用于RF皮肤处理的设备中的有源电极31的一个示例。在该示例中，耦合构件被施加在有源电极31的皮肤接触表面与皮肤表面之间，其中耦合构件包括第一层45，该第一层45包括具有相对高的弹性模量的第一导电材料，以及第二层46，该第二层46包括与第一材料不同的第二导电材料，该第二导电材料具有相对低的粘度。第一层45被布置在有源电极31的皮肤接触表面上，而第二层46被布置在第一层45上，在第一层45的远离有源电极31的皮肤接触表面的一侧上。模拟已示出，当第一层45和第二层46两者的厚度、第一材料的弹性模量、以及第二材料的粘度都在优选范围内时，不同材料的这样的第一层45和第二层46两者的组合导致有源电极31与皮肤之间良好的电接触，并且导致在有源电极31下方的热损伤的可再现形成，这将在下面在讨论本发明的实施例时更详细地解释。

图4A至4D中所示的示例也可以通过使用表示有源电极31(例如玻璃板)的刚性透明材料并且通过使用不同类型的粘性耦合凝胶、耦合箔和/或水凝胶来实验性地产生。当将玻璃板被放置在皮肤上时(例如，在拇指的顶部，这是没有毛发的皮肤表面的微纹(micro-lined)区域)，通过测量来自玻璃板表面的光的反射，可以检查玻璃板和皮肤之间的耦合，并且各种示例可以视觉化。

应注意的是，实际上，取决于所使用的材料的组成，有源电极31与皮肤之间的耦合构件30的热和电性能可以在非常宽的范围内变化。在所执行的模拟中，考虑了宽范围的导电率(从0.01至1S/m)，而热传导率维持恒定在大约0.5，这是许多含水凝胶的特性值。根据所执行的模拟，本发明人获得了以下见解，即关于在期望的深度产生热损伤和具有可再现的深度和尺寸所需的、有源电极31与皮肤表面10之间的耦合构件30的性质。

具有相对高弹性模量的第一导电材料的第一层应具有厚度范围从10μm至100μm。优选地，第一材料的第一层的厚度是在范围从10μm至20μm。如果耦合构件30的第一层太厚，则它将被加热太多，并且热损伤的深度变得太小。为了限制在正常或规定的操作情形下可预期的第一层厚度的变化，该变化是由于第一层归因于压力或者它的变化所导致的变形而发生的，第一材料的弹性模量应至少为100kPa。结果，有源电极31的皮肤接触表面与皮肤表面之间的距离的变化将保持在可接受的小范围内，使得热损伤的深度和尺寸的变化——其可能作为所述距离的变化的结果而发生——也将保持在可接受的小范围内。

具有相对低粘度的第二导电材料的第二层应具有10μm或更小的厚度。以这样相对小的厚度，第二层将仅对有源电极31的皮肤接触表面与皮肤表面之间的距离具有非常有限的或可忽略的影响。此外，第二材料的粘度应为1,000CPS或更低，以便使得它充分散布到存在于皮肤表面中的微结构中，并且在施加于有源电极31的正常操作压力下充分填充微结构皮肤表面与第一层之间的间隙。

优选地，耦合构件30的第一材料和第二材料的导电率均在0.01至0.25S/m的范围内，特别是对于1MHz的RF频率，这也覆盖了角质层和表皮的导电率。通过使第一材料和第二材料的导电率与角质层和/或表皮的导电率匹配，有源电极31与皮肤之间的电耦合被进一步改善。

优选地，耦合构件30被配置成用于润湿皮肤以便将相对干燥的角质层转化成较湿润的角质层。这将影响损伤的深度和尺寸，即与相对干燥的角质层相比较，较湿润的角质层将导致更深还更广的损伤。

当使用凝胶作为第二层的第二材料时，为了维持有源电极31与皮肤之间的电耦合以及还有第二层的厚度尽可能不变，处理期间凝胶的蒸发不应太高。

图5示意性地示出了根据本发明的用于RF皮肤处理的设备的一个实施例的一部分，包括如这之前所描述的特性性质。在该实施例中，耦合构件包括被布置在有源电极31上的第一层61以及被布置在第一层61上的第二层62，在第一层61的远离有源电极31的一侧，其中第一层61包括第一导电材料并且第二层62包括不同于第一材料的第二导电材料。第一层61具有厚度范围从10μm至100μm，优选地范围从10μm至20μm。第一层61的第一材料的弹性模量至少为100kPa。第一层61例如是固体材料的薄箔。例如，用于第一层61的适合材料包括硅橡胶、聚氨酯、硅弹性体或其他弹性体材料。备选地，第一层61的第一材料可以包括具有在规定范围内的弹性模量的水凝胶。第二层62具有10μm或更小的厚度。第二层62的第二材料的粘度为1,000CPS或更低。优选地，第二材料包括粘度在规定范围内的粘性液体。该粘性液体可以是油基或水基材料，诸如低粘度凝胶。备选地，第二材料可以是具有在规定范围内的粘度的固体凝胶、水凝胶和/或离子凝胶。

通过将图5的有源电极31按压在皮肤上，第一层61将略微凹陷，但不会沿着皮肤表面的方向散布开。第二层62可以直接施加到皮肤上或者施加到有源电极31的第一层61上。通过将有源电极31按压在皮肤上，第二层62的低粘度第二材料将填充第一层61与皮肤表面之间的间隙，由此提供有源电极31与皮肤之间的完美电接触和耦合(也参见图4D)。此外，低粘度第二层62将基本上不会增加有源电极31与皮肤之间的距离。第二层62的低粘度第二材料优选地具有高的散布到皮肤表面的能力。附加地，归因于第一层61与皮肤之间的第二层62的低粘度第二材料的毛细管力，皮肤表面的微结构将变平坦，导致较不粗糙的皮肤表面，以及在有源电极31与皮肤之间甚至更均匀的距离。

因此，根据本发明，具有相对高弹性模量的第一材料的第一层61主要确定耦合构件30的厚度，以便在皮肤表面与有源电极31之间提供相对恒定的距离，而具有低粘度第二材料的第二材料的第二层62提供对皮肤表面的微结构的填充，以便在皮肤表面与有源电极31之间提供良好的电接触。第一层61和第二层62优选地具有在包括角质层和表皮的导电率的范围内的导电率(0.01S/m-0.25S/m)。

如前所提及，具有低粘度材料的第二层可以在使用该设备之前施加在第一层上，或者在使用该设备之前用户可以将它直接施用在皮肤上。根据本发明的用于RF皮肤处理的设备的另一个实施例，第一层61是附接到有源电极31的固体材料的层，而第二层62通过使有源电极31与保持有低粘度的第二材料(优选形式为液体)的分配系统接触来提供。图6和图7示出了这种设备的一个示例。

图6示意性地示出了RF皮肤处理设备200，包括壳体91、弹簧系统92、旋转机构93、被布置在壳体91中的流体分配系统95、以及被可旋转地布置在壳体91内部的可旋转体96。多个有源电极和返回电极(仅在图6中示意性地示出)被布置在可旋转体96的电极侧98上。电极可以具有包括一个或多个有源电极和一个或多个返回电极的任何种类的配置。返回电极可以被布置成紧挨着有源电极或者可以围绕有源电极。设备200可以被放置在皮肤94的表面上，参见图6。图7示出了当被按压到皮肤94上时的设备200。图7中的箭头指示被施以将设备200按压到皮肤94上的力。归因于该力，在弹簧系统92变形的情况下，壳体91的上部相对壳体91的下部位移。壳体91的上部的位移激活了旋转机构93，结果旋转机构93将可旋转体96从图6中所示的第一位置旋转进入图7中所示的第二位置。在处于可旋转体96的第一位置时，可旋转体96的电极侧98面向流体分配系统95，并且电极侧98上的有源电极和返回电极与流体分配系统95连通。流体分配系统95包括用于保持包括低粘度流体的第二材料的容器，该第二材料例如经由在图7中所指示的流体分配系统95的流体接触区域99供应到处于可旋转体96的第一位置时的电极侧98上的电极。在处于可旋转体96的第二位置时，可旋转体96的电极侧98面向皮肤94，使得电极侧98上的有源电极和返回电极被布置在设备200的操作侧上，并且可以使之与皮肤94电接触。在处于图7中所示的可旋转体96的第二位置时，流体分配系统95的流体接触区域99不与电极接触。为了防止流体从处于可旋转体96的第二位置时的流体接触区域99滴落，可以选择第二材料的流体以具有适合的表面张力。

为了在耦合构件30上施以最佳的压力并且由此提供有源电极与皮肤之间的最佳电耦合，根据本发明的RF皮肤处理设备的一个实施例配备有压力传感器，以测量用户将设备压靠皮肤上并且向用户提供有关如何施加或维持正确的压力量的反馈信息或指令。

图8示出了根据本发明的用于RF皮肤处理的设备300的一个实施例的透视图，其中用于将电极301电耦合到皮肤的耦合构件402、403被设置在根据本发明的单独耦合装置400上。设备300包括多个电极301。耦合装置400是一次性的并且包括可移除的覆盖层401、具有相对高弹性模量的第一导电材料的第一层403、以及具有不同于第一材料的第二导电材料的第二层402，第二导电材料具有相对低的粘度。第一层403具有从10μm至100μm范围的厚度，并且第二层402具有小于10μm的厚度。第一材料的弹性模量至少为100kPa，而第二材料的粘度为1,000CPS或更低。耦合装置400可以例如通过将耦合装置400的第一层403的第一侧粘着在包括电极301的设备300的操作侧上而布置在设备300的电极301的皮肤接触表面上。耦合装置的第二层402被布置在第一层403上，在第一层403的与它的第一侧相对的第二侧上。可移除覆盖层401被布置在第二层402，在第二层402的远离第一层403的一侧上，并且当耦合装置400未被使用时保护第二层402。在将耦合装置400布置在皮肤表面上之后，用户可以剥离覆盖层401以便将第二层402暴露于皮肤表面。通过这样做，设备300的电极301设置有根据本发明的传导性耦合构件402、403。耦合装置400可以在每一侧上包括可移除的覆盖层401，其中两个覆盖层中的一个不得不在将耦合装置布置在电极301上之前被剥离，并且两个覆盖层中的另一个随后在使设备300与皮肤接触之前被剥离。应注意的是，在根据本发明的耦合装置中也可以缺少覆盖层，并且该耦合构件可以被制造为包括第一层和第二层的单独物品，以被布置在RF皮肤处理设备上，并且与RF处理设备组合使用。

应注意的是，在所描述的实施例中，可以使用不同的电极配置。如上文所提及，一个或多个内有源电极可以被环形或非环形(例如正方形或矩形)返回电极围绕。返回电极可以围绕多于一个的有源电极。备选地，有源电极可以以一维阵列布置，其中，在阵列附近的单个细长的大返回电极对于有源电极是公共的。备选地，两个相邻的有源电极可以由多个返回电极中的一个分开。具有一个或多个有源电极和一个或多个返回电极的其他电极配置也是可能的。此外，耦合构件可以用于将有源电极仅电耦合到皮肤，或者用于将有源电极和返回电极两者电耦合到皮肤。

应注意的是，在该文档中，词语“包括”不排除那些列出的元件或步骤以外的元件或步骤的存在，元件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件，并且任何附图标记不限制权利要求的范围。进一步，本发明不限于本文所描述的实施例，并且本发明存在于上文所描述的或在相互不同的从属权利要求中记载的每个新颖特征或特征的组合。

Claims (12)

1.一种耦合装置(400)，包括耦合构件(402、403)，所述耦合构件被配置成被布置在射频(RF)皮肤处理设备的电极的皮肤接触表面上，以用于将所述电极电耦合到用户的皮肤，其中，所述耦合构件(402、403)包括第一导电材料的第一层(403)，所述第一导电材料的第一层(403)被配置成经由所述第一层的第一侧被布置在所述皮肤接触表面上，

其特征在于，所述耦合构件(402、403)包括与所述第一导电材料不同的第二导电材料的第二层(402)，所述第二导电材料的第二层(402)被布置在所述第一层上，在所述第一层的与所述第一侧相对的第二侧上，其中，所述第一层具有从10μm至100μm范围内的厚度，并且所述第一导电材料具有至少100kPa的弹性模量，并且其中，所述第二层具有10μm或更小的厚度，并且所述第二导电材料具有1,000CPS或更小的粘度。

2.根据权利要求1所述的耦合装置(400)，其中，所述第一导电材料是固体材料。

3.根据权利要求1所述的耦合装置(400)，其中，所述第一导电材料包括硅橡胶、聚氨酯、硅弹性体或其他弹性体材料。

4.根据前述权利要求中任一项所述的耦合装置(400)，其中，所述第一层具有从10μm至20μm范围内的厚度。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的耦合装置(400)，其中，所述第二导电材料包括粘性液体。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的耦合装置(400)，其中，所述第二导电材料包括固体凝胶、水凝胶和/或离子凝胶。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的耦合装置(400)，其中，对于1MHz的RF频率，所述第一导电材料和所述第二导电材料均具有从0.01至0.25S/m范围内的导电率。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的耦合装置(400)，其中，可移除覆盖层(401)被布置在所述第二层(402)上，在所述第二层的远离所述第一层(403)的一侧上。

9.一种用于射频(RF)皮肤处理的设备(100)，包括：

-有源电极(1、31)，被布置在所述设备的操作侧(15)上，并且具有第一皮肤接触表面，所述第一皮肤接触表面用于在使用期间与用户的皮肤电接触；

-返回电极(2、32)，被布置在所述操作侧上，并且具有第二皮肤接触表面，所述第二皮肤接触表面用于在使用期间与所述用户的皮肤电接触，所述第二皮肤接触表面至少是所述第一皮肤接触表面的5倍大；

-RF发生器(21)，被布置成当所述有源电极和所述返回电极与所述皮肤电接触时，在所述有源电极与所述返回电极之间供应RF处理电压，以便加热所述有源电极下方的所述皮肤；以及

-耦合装置(400)，适于被布置在所述第一皮肤接触表面上，以用于将所述有源电极电耦合到所述皮肤，

其特征在于，所述耦合装置(400)是根据前述权利要求中任一项所述的耦合装置。

10.根据权利要求9所述的设备(100)，其中，所述第一皮肤接触表面具有2mm或更小的最大尺寸。

11.根据权利要求9或10所述的设备(100)，其中，所述耦合装置还适于被布置在所述第二皮肤接触表面上，以用于将所述返回电极电耦合到所述皮肤。

12.根据前述权利要求9-10中任一项所述的设备(200)，其中，所述设备包括：

-壳体(91)；

-分配系统(95)，被布置在所述壳体中并且被配置成保持所述第二导电材料；

-可旋转体(96)，被可旋转地布置在所述壳体内部，其中，所述有源电极和所述返回电极被布置在所述可旋转体上；以及

-旋转机构(93)，被配置成将所述可旋转体旋转进入第一位置并且进入第二位置，在所述第一位置，所述有源电极和所述返回电极与所述分配系统连通，在所述第二位置，所述有源电极和所述返回电极被布置在所述设备的所述操作侧上。

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