CN108283521B - 一种激光体表致声/激光腹内融脂复合型减肥装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种激光体表致声/激光腹内融脂复合型减肥装置。激光体表致声部分采用强水吸收型脉冲激光器组，借助特制的激光耦合水膜将多路脉冲激光分别转化为不同频率/强度声波，穿透皮肤进入体内脂肪集中区，可通过调整输出激光的脉冲能量或脉冲宽度改变声波的振动频率或幅度；激光腹内融脂部分采用融脂激光器，通过一根内含多路并束光纤的插针进入体内脂肪区，多路光纤激光出射方向可变、光纤长度与体表多点激光致声位置大体对应，利用体内激光直接加热处于振动状态下的脂肪，促使其油脂溢出或体积萎缩；再由抽脂器将融化脂肪抽出，构成一种集激光体表致声与激光腹内融脂功能于一体、无创和微创手段相结合的复合型激光减肥装置。

Description

一种激光体表致声/激光腹内融脂复合型减肥装置

技术领域

本发明属于激光医学应用研究领域。一种激光体表致声/激光腹内融脂复合型减肥装置以激光体表致声效应与激光腹内融脂相结合的方式，实现一体化激光减肥功能，适用于脂肪集中的腹部减肥。

背景技术

激光减肥是目前在基础医学、临床医学与生物医学工程中，常用的一种治疗手段。主要用于对人类体脂过多的消融，通过激光器发射出来的可见光传导至光纤，光纤端面会产生热量从而实现对人体体脂进行加热，使得细胞核破裂，最终达到消融的效果

通常医学上将肥胖分为几种类型，如向心性肥胖、单纯性肥胖、虚胖/脂肪性肥胖、局部肥胖、水肿型肥胖及青少年肥胖等。据统计，在所有的肥胖者中，99％以上的人属于单纯性肥胖，多患有高血压、高血脂、高胆固醇和心血管等疾病，及糖尿病、腰椎间盘突出症、呼吸系统疾病和关节病等。所以，肥胖不仅影响人的外观，更重要的是严重影响着人体的健康与寿命，这已是一项世界性难题。

近20年来，为达到减肥目的，人们发现并采用了多种治疗手段与药物，激光减肥技术也参与其中。如有研究表明，脂肪较易被690nm波段的激光束溶解，将其与超声方法结合可有助于体脂的加热溶解，再经搓揉等手法配合，可加速体内细胞的破裂、脂肪分解，最终通过体液排出体外，该类方法主要用于美容院。其他如运动、节食或排泄等减肥方法，若不长期坚持，也很难奏效。

所以，尽管手段多多，但肥胖人群的增长速度还是在中国持续攀高。在此情况下，本发明提出一种激光体表致声/激光腹内融脂复合型减肥装置，主要针对脂肪厚度最高，且较易采取体内外各种措施的腹部进行。

激光体表致声/激光腹内融脂复合型减肥装置，它采用一类对水介质具有强烈吸收特性的脉冲激光器组，借助和皮肤紧密接触的一种新型激光耦合水膜，将照射在体表的脉冲激光能量转化为一定频率范围和强度的声波，穿透皮肤到达体内脂肪集中区，为一无创手段；同时采用一台融脂激光器，通过一个内含多路并束光纤的插针进入体内脂肪区，对处于振动状态下的脂肪进行激光加热或消融，促使脂肪中的油脂溢出或体积萎缩；再由一个与之配套的抽脂器将融化的脂肪抽出，由此构成一种适用于腹部脂肪集中堆积区的无创与微创相结合的激光减肥装置。

发明内容

本发明的目的是针对腹部肥胖人群的减肥需求，发明一种基于激光-声和激光-热效应兼容、无创与微创相结合的高效激光减肥新技术。

本发明激光体表致声/激光腹内融脂复合型减肥装置是按下述方案实现的，它包括激光体表致声器和激光腹内融脂器两部分。激光体表致声部分采用强水吸收型脉冲激光器组，借助特制的激光耦合水膜将多路脉冲激光分别转化为不同频率/强度声波，穿透皮肤进入体内脂肪集中区，可通过调整输出激光的脉冲能量或脉冲宽度改变声波的振动频率或幅度；激光腹内融脂部分采用融脂激光器，通过一根内含多路并束光纤的插针进入体内脂肪区，多路光纤激光出射方向可变、光纤长度与体表多点激光致声位置大体对应，利用体内激光直接加热处于振动状态下的脂肪，促使其油脂溢出或体积萎缩；再由抽脂器将融化脂肪抽出，构成一种集激光体表致声与激光腹内融脂功能于一体、无创和微创手段相结合的复合型激光减肥装置。上述体表与腹内两部分既可协同使用，也可在必要时独立使用。

激光体表致声器由水激光器组、激光束导光装置、激光耦合水膜、声波传感器、激光体表致声/腹内综合控制器组成。其中，水激光器组中激光器的输出波长为2微米或3微米，由于3微米更接近水的最高吸收峰，故为激光体表致声器的首选；水激光器组由1台以上同一波长或不同波长的脉冲激光器组成，可同时或错时输出；每台激光器主要技术参数为：脉冲能量0.1J-1J、重复频率1Hz-20Hz、脉冲宽度～0.5ms；脉冲波形可为钟形、矩形，或近平顶状。

激光束导光装置为将水激光器组输出光束引至皮肤表面的传光装置，包括关节臂、导光光纤和(或)光束耦合器，可相互衔接或独立使用。如用于大能量水激光束传输，则可先由关节臂将激光束送至减肥工作台附近，然后再由光束耦合器将关节臂的输出光束耦合进入多路导光光纤；如用于多路小能量水激光传输，可直接由光束耦合器和导光光纤将激光器组的多路光束分别送至皮肤表面，分别用于体内不同脂肪厚度的体表多点；多路导光光纤可由不同直径和抗激光损伤阈值的多根光纤组合而成，直径粗的光纤用于传输较高的激光能量，反之亦然；每根光纤的输出端表面可被加工成光滑平面或曲面，便于与激光耦合水膜紧密接触。

激光耦合水膜类似于超声波检查用的导电凝胶类或其他材质，既能承受一定功率的激光照射，又能很好地吸附在皮肤表面，且无副作用或不适感；水膜中的含水量可变、尺寸大小可裁剪、水膜厚度为毫米量级或更薄；需要增加水膜厚度时可多层叠加。

体内激光融脂器由一台融脂激光器、多路并束光纤插针和抽脂设备组成。其中，融脂激光器为一台近红外波段激光器，采取连续或脉冲工作方式，输出功率瓦级，适合加热或消融脂肪；多路并束光纤插针由1根以上的医用光纤捆扎而成，在体内脂肪区形成一个沿光纤前出方向分布，并与体表多点照射激光大体对应的激光融脂区域；借助融脂激光的多路投射方向和路径差异，尽可能扩展一个微创点所能覆盖的体内融脂范围。

多路并束光纤插针由1根以上的医用光纤捆扎而成；每根光纤直径百微米量级、激光出射方向可前向或侧向、各路光纤的长度略有差异，利用多路并束光纤插针中多路光纤的长度不同，形成一个在体内脂肪区沿光纤前出方向分布，并与体表多点照射激光大体对应的激光融脂区域。

附图说明

图1激光体表致声/激光腹内融脂复合型减肥装置设备总体框图

图2激光耦合水膜示意图

图3多路并束光纤插针示意图

具体实施方式

本发明是一种本发明激光体表致声/激光腹内融脂复合型减肥装置。图1给出激光体表致声/激光腹内融脂复合型减肥装置设备总体框图，图2给出激光耦合水膜示意图，图3给出多路并束光纤插针示意图。下面以腹部激光减肥实施方式为例，结合附图进行详细描述。

激光体表致声/激光腹内融脂复合型减肥装置由激光体表致声器和激光腹内融脂器两部分组成。其中，激光体表致声部分包括水激光器组1、激光束导光装置2、激光耦合水膜3、声波传感器4、激光体表致声/激光腹内融脂器5；激光腹内融脂器部分包括融脂激光器6、多路并束光纤插针7和抽脂设备8。

激光体表致声部分采用强水吸收型脉冲激光器组1，借助特制的激光耦合水膜3将多路脉冲激光分别转化为不同频率/强度声波，穿透皮肤进入体内脂肪集中区，可通过调整输出激光的脉冲能量或脉冲宽度改变声波的振动频率或幅度，由于激光耦合水膜3的厚度不可能非常均匀，故可采用不同厚度的小尺寸水膜通过增加片数改变整体厚度；激光腹内融脂部分采用融脂激光器6，通过一根内含多路并束光纤插针7进入体内脂肪区，由于该插针由2根以上的医用光纤捆扎而成；每根光纤的直径数百微米、激光出射方向可前或侧向、长度可选，将多路并束光纤一并塞入插针管中，一并进入体内；在管壁的不同位置上开有光纤输出激光的出射孔，孔径mm量级，边缘光滑，可确保插针在体内移动时不对任何组织造成损害。利用多路光纤激光出射方向可变，且光纤长度与体表多点激光致声位置可大体对应，所有有助于利用体内激光直接加热处于振动状态下的脂肪，促使其油脂溢出或体积萎缩；此后再由抽脂设备8将融化脂肪抽出，构成一种集激光体表致声与激光腹内融脂功能于一体、无创和微创手段相结合的复合型激光减肥装置。上述体表与腹内两部分既可协同使用，也可在必要时独立使用。具体实施方案大体如下：

1、确定治疗前提与基础数据

利用现有超声波检查设备，详细测定患者的脂肪分布状态，如脂肪厚度、密度，及与周边器官的包覆情况；然后将此信息输入到激光体表致声/激光腹内融脂复合型减肥装置中的激光体表致声/腹内综合控制器5中，为选择体表激光照射点及确认激光致声频率/场强提供参考依据。在后续本装置实施激光减肥操作过程中，超声波检查设备最好始终与之配合工作。

2、实施过程与步骤

(1)设定激光体表致声器部分的工作参数

1)水激光器组1中各路激光器的输出功率、脉冲宽度与发射时间等，以适应不同脂肪小区域需求；

2)激光耦合水膜3的贴附位置、水膜大小与薄厚，与入射声波的强度与频率大小相关；

3)声波传感器4探头摆放位置，重点监测激光照射功率最高点的回声信号，作为系统工作正常与否状态的一种监控手段；

4)激光体表致声/腹内综合控制器5生成参数表格页面，显示给操作人员。

(2)设定激光腹内融脂器部分的工作参数

1)融脂激光器6的主要技术参数，主要有激光功率、发射时间、激光出射位置等；

2)多路并束光纤插针7的相关参数，如插针进入体内的切入点；根据体表激光照射点的数量决定并束路数、最佳激光出射角度和光纤长度；

3)抽脂设备的最佳切入点；

4)上述参数以通信方式送达激光体表致声/腹内综合控制器图像显示页面，通过模拟图像显示体表与腹内操作的对应关系，以此评判两者之间的自洽性与协调性，如有偏差，主要调整激光腹内融脂器的工作状态。因为后者为微创手段，更需谨慎实施。

(3)减肥实施过程

经激光体表致声/腹内综合控制器对各方面状态参数确认完备之后，开始实施减肥操作。

首先运用超声波检测设备拍摄拟实施减肥区脂肪分布静态图像；然后开启激光体表致声器部分所有设备运行几秒-几分钟后，再次由超声波检测设备拍摄脂肪区图像，如发现由于激光产生的声波引起脂肪发生局部振动或反射密度有所差异；则开始运用激光腹内融脂设备8，随着腹内脂肪在激光作用下逐步消融，且抽脂设备已经能够抽出脂肪物质后，再由超声波检查设备拍摄图像，根据脂肪消融的具体情况，适当调整水激光器组1的输出参数，以及腹内激光融脂器6的技术参数与分布位置；如此几个循环后，完成对腹部一定区域的激光减脂过程。

如果本装置中激光产生的致声信号不对常规超声波检测设备造成干扰，则两者可同时运行，否则错时工作。总之，为安全起见，本装置在运用的全过程中，最好始终有超声波检测设备进行监控，并给出实时图像。

本发明激光体表致声/激光腹内融脂复合型减肥装置的优点是：

1、利用激光产生的可透射皮肤的声波信号，对腹内脂肪造成可设计的振动效应；通过灵活改变激光器组的相关参数，并多路同时达到脂肪区，有助于利用不同的振动频率与振动幅度，或有助于破坏密致脂肪的原有结构，或松弛脂肪细胞外壁吸附物质，或留出空间便于腹内融脂插针进入等。

2、联合运用强水吸收激光器与状态可调的激光耦合水膜，可将照射到皮肤上的声波以更高的耦合效率、更均匀的照射区域和更安全的照射剂量进入腹内。

3、采用多路并束光纤插针用于传导腹内激光束，利用其多样化的激光出射方向和长短不一的光纤长度，使得从一个微创点进入的一组光纤(总直径不超过1毫米)可同时覆盖一个小区域，并分别与体表多个激光照射点大体对应，不仅体表与腹内的针对性加强，而且可扩展腹内激光减肥区域，有效减少微创点的数量。

本装置与现有超声波减肥或腹内激光减肥设备相比，效果更高、速度更快、区域更大/微创点，若再与常规超声波设备联合使用，则操作更为准确和灵活。

由于通常腹部的脂肪高度集中，且区域较大，所以本装置具有明显的应用优势。

Claims (6)

1.一种激光体表致声及激光腹内融脂复合型减肥装置，其特征为：激光体表致声部分采用强水吸收型脉冲激光器组，借助特制的激光耦合水膜将多路脉冲激光分别转化为不同频率及强度声波，穿透皮肤进入体内脂肪集中区，通过调整输出激光的脉冲能量或脉冲宽度改变声波的振动频率或幅度，促使体内脂肪在声波的作用下产生振荡；激光腹内融脂部分采用融脂激光器，通过一根内含多路并束光纤的插针进入体内脂肪区，多路并束光纤中每一根光纤的激光出射方向各异，光纤长度与插针进入体内的距离相当，利用体内激光直接加热处于振动状态下的脂肪，促使其油脂溢出或体积萎缩；再由抽脂器将融化脂肪抽出，由此构成一种集激光体表致声和激光腹内融脂功能于一体、无创和微创手段相结合的复合型激光减肥装置。

2.权利要求1中所述的一种激光体表致声及激光腹内融脂复合型减肥装置，其中的激光体表致声部分的特征为：由水激光器组、激光束导光装置、激光耦合水膜、声波传感器、激光体表致声及腹内综合控制器组成；水激光器组由1台以上同一波长或不同波长的脉冲激光器组成，输出波长为2微米或3微米；水激光器组中的各台激光器可同时或错时输出，单台激光脉冲能量0.1J-1J、重复频率1Hz-20Hz；脉冲波形可为钟形、矩形，或近平顶状。

3.权利要求1中所述的一种激光体表致声及激光腹内融脂复合型减肥装置，其中的激光腹内融脂部分的特征为：体内激光融脂器由融脂激光器、多路并束光纤插针和抽脂设备组成；融脂激光器为一台近红外波段的激光器，可连续或脉冲工作，输出功率瓦级；多路并束光纤插针由1根以上医用光纤捆扎而成，适当选择多路并束光纤的激光出射方向和长度，在体内脂肪区形成一个沿插针前出方向分布，体内的多路并束光纤插针与激光体表的致声点相对应，形成一个较大区域的激光融脂区。

4.权利要求2中所述的一种激光体表致声及激光腹内融脂复合型减肥装置，其中的激光束导光装置的特征为：激光束导光装置由关节臂、导光光纤组和光束耦合器组成；激光束导光装置是将水激光器组输出光束引至皮肤表面的传光装置；若用于大能量水激光束传输，可先由关节臂将激光束送至减肥工作台附近，然后再由光束耦合器将关节臂的输出光束耦合进入导光光纤组；若用于多路小能量水激光束传输，可将水激光器组的输出光束经光束耦合器耦合进入导光光纤组，由导光光纤组将激光束分别送达指定位置；若用于体内脂肪厚度较大的部位，可将导光光纤组中2路以上的光纤并束到达同一点；导光光纤组由具有不同直径和抗激光损伤阈值的多根光纤组合而成，直径粗的光纤用于传输较高的激光能量；每根光纤的输出端表面可被加工成光滑平面或曲面，便于与激光耦合水膜紧密接触。

5.权利要求2中所述的一种激光体表致声及激光腹内融脂复合型减肥装置，其中的激光耦合水膜的特征为：激光耦合水膜材质为一种含水量可控的材质，将激光耦合水膜成型为一薄膜片，既能承受一定功率的激光照射，又能很好地吸附在皮肤表面，且对皮肤无副作用；单层水膜片的含水量、厚度和尺寸可选，需要增加体表的水膜厚度时，可将多层膜片叠加。

6.权利要求3中所述的一种激光体表致声及激光腹内融脂复合型减肥装置，其中的多路并束光纤插针的特征为：多路并束光纤由2根以上的医用光纤捆扎而成；每根光纤的直径数百微米、激光出射方向可前或侧向、长度可选，将多路并束光纤一并塞入插针管中，一并进入体内；在管壁的不同位置上开有光纤输出激光的出射孔，孔径mm量级，边缘光滑，确保插针在体内移动时不对任何组织造成损害。

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