DE102020209532A1 - Verfahren zur Radiofrequenzbehandlung der Haut - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Einbringung von Wärme in die Haut, insbesondere die Dermis.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hautpflegegerät unter Verwendung von Hochfrequenzwellen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Hautpflegegerät bereitgestellt werden, das Hochfrequenzwellen verwendet, wobei das Gerät: einen Hauptkörper umfasst, der von einem Benutzer gehalten werden kann; ein Kopf, der auf einer Seite des Hauptkörpers angeordnet ist, aufweisend eine Elektrodeneinheit zum Anlegen eines Hochfrequenzstroms an die Haut eines Benutzers und dazu geeignet ist mit der Haut des Benutzers in Kontakt zu kommen; und eine Ansteuereinheit zum Erzeugen eines Hochfrequenzstroms und zum Liefern desselben an die Elektrodeneinheit, wobei: die Elektrodeneinheit ein erstes Elektrodenpaar und eine zweites Elektrodenpaar umfasst, die symmetrisch angeordnet sind, wobei die Elektrodenpaare über Kreuz angeordnet sind, wobei die in die Haut eingebrachten Hochfrequenzimpulse zu einer Erwärmung der Dermis führen.
- Verfahren und Geräte zu Einbringung von Hochfrequenzwellen gibt es im Stand der Technik zur Genüge. Der einfachste Prozess ist die Applikation von Hochfrequenzwellen direkt auf das zu belastende Hautareal. Diese Form der Hochfrequenzbehandlung hat den Nachteil, dass die Erwärmung sehr unspezifisch in allen Hautschichten erfolgt.
- Aus der
US 9,844,682 B2 - Die
US 9,827,437 B2 - Um einen hautstraffenden Effekt zu erzielen ist es jedoch nötig das die Erwärmung in tieferen Hautschichten (Dermis) erfolgt, damit die in der Dermis befindlichen Hitzeschockproteine (engl. Heat Shock Protein / HSP) aktiviert werden. Diese HSP sorgen für eine geordnete Collagensynthese und damit für eine faltenfreie Haut.
- Der Fachmann hat sich daher schon lange mit einer Verbesserung der Hochfrequenzeinbringung in die Dermis beschäftigt.
- Die im Stand der Technik zu findenden und dem Fachmann geläufigen Methoden zur Hochfrequenzeinbringung in die Haut weisen in Hinblick auf großflächige und nicht tiefgehende Erwärmung einige Nachteile auf.
- Diesen Nachteilen galt es abzuhelfen.
- Für den Fachmann überraschend war, das die Hochfrequenzeinbringung sehr stark von der Ansteuerung und Anordnung der Elektroden abhängt mit der die Hochfrequenz in die Haut eingebracht wird.
- Die Erfindung betrifft daher ein verbessertes Gerät zur Einbringung von Hochfrequenzen in die Haut, insbesondere in die Dermis, wobei das Gerät: einen Hauptkörper umfasst, der von einem Benutzer gehalten werden kann; ein Kopf, der auf einer Seite des Hauptkörpers angeordnet ist, aufweist, wobei der Kopf eine Elektrodeneinheit zum Anlegen eines Hochfrequenzstroms an die Haut eines Benutzers aufweist und der Kopf dazu geeignet ist mit der Haut des Benutzers in Kontakt zu kommen; und eine Ansteuereinheit zum Erzeugen eines Hochfrequenzstroms und zum Liefern desselben an die Elektrodeneinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodeneinheit ein erstes Elektrodenpaar A und eine zweites Elektrodenpaar B umfasst, wobei die Elektrodenpaare A und B selbst aus zwei oder mehr Einzelelektroden aufgebaut sein können, wobei die zwei oder mehr Einzelelektroden linear und symmetrisch zueinander angeordnet sind, wobei die Elektrodenpaare A und B perpendikular (über Kreuz) angeordnet sind, wobei der Schnittpunkt des linear angeordneten Elektrodenpaars A mit dem linear angeordneten Elektrodenpaar B jeweils in der Mitte des jeweiligen Elektrodenpaars A und B liegt und wobei die in die Haut über die Elektrodenpaare A und B eingebrachten Hochfrequenzimpulse zu einer Erwärmung der Dermis führen.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfinderischen Gerätes. Der Hauptkörper 1 ist an einem Ende zu einem scheibenförmigen Kopf 2 ausgeformt. Der Kopf 2 trägt auf seiner Oberfläche 3 die Elektrodenpaare A und B, die jeweils aus sechs linear zueinander angeordneten Einzelelektroden 4A1 bis 4A6 und 4B1 bis 4B6 bestehen. - Die Einzelelektroden 4A1 bis 4A6 und 4B1 bis 4B6 werden jeweils einzeln über die Ansteuereinheit 5 mit Hochfrequenzimpulsen angesteuert, wobei die Ansteuereinheit im Inneren des Hauptkörpers angeordnet ist.
- Die für den Betrieb nötige Energie kann mittels Akkumulatoren oder Batterien oder über eine Verbindung zu einer externen Spannungs-/Stromquelle erfolgen (nicht eingezeichnet).
- Die Ansteuerung der Einzelelektroden erfolgt vorteilhaft in der Weise, das abwechselnd nur zwei gegenüberliegende Einzelelektroden aus dem Elektrodenpaar A und zwei gegenüberliegende Einzelelektroden aus dem Elektrodenpaar B mit einer Hochfrequenzspannung versorgt werden.
- Weisen die Elektrodenpaare A und B mehr als zwei Einzelelektroden auf, dann erfolgt die die Ansteuerung so, das bei der Impulsfolge des Elektrodenpaares A und/oder B jeweils keine direkte Wiederholung in den angesteuerten Einzelelektroden auftritt.
- Dabei tritt im Bereich immer ein ,rotierendes' Wechselfeld WF auf (Figur 5)
- In
2 ist die Ansteuersequenz für ein Gerät mit jeweils 6 Einzelelektroden pro Elektrodenpaar A und B schematisch dargestellt. Es werden immer zwei Elektroden aus den Gruppen A und B gleichzeitig angesteuert (z.B. Elektrode A1 und A4) und anschließend ein Paar aus der zweiten Elektrodengruppe (z.B. Elektrode B1 und B4) Diese Ansteuerung entsprich dem sogenannten Timemultiplexing. - In
3 ist eine Ansteuersequenz für ein Gerät mit jeweils 6 Einzelelektroden pro Elektrodenpaar A und B schematisch dargestellt, bei der jeweils zwei Einzelelektroden des Elektrodenpaares A und B gleichzeitig angesteuert werden. (z.B. Elektroden A1 und A4 zusammen mit Elektroden B1 und B4) - Die Frequenz für die Ansteuerung liegt erfindungsgemäß zwischen 10 Hz und 10 kHz.
- Die an die Elektroden angelegte Radiofrequenz liegt erfindungsgemäß zwischen 1 und 6 MHz. Vorteilhaft ist es wenn die Ansteuerung gegenüberliegender Elektroden mit einer Phasenverschiebung von 90° erfolgt.
- Vorteilhaft sind vier Elektroden in einer quadratischen Konfiguration sind zu jedem Zeitpunkt aktiv, wobei die Spannung an einem einzelnen gegenüberliegenden Elektrodenpaar um 90 Grad phasenverschoben zu dem Paar B welches senkrecht zu A angeordnet ist. Durch die Phasenverschiebung der Elektrodenpaare A und B treten keine lokalen Überhitzungen der Dermis und Epidermis in den Eckpunkten (
8 und6 und7 in Verbindung mit Tabelle 1) auf. Das Gerät durchläuft nacheinander mehrere Elektrodensätze, wobei die Frequenz des Umschaltens zwischen den Sätzen nominell einen Wert von 10 Hz annimmt. - Die Elektronik kann jedoch bis zu 10 kHz konfiguriert werden. In der Nennkonfiguration ist somit jeder Elektrodensatz für eine Zeit von 100 ms zwischen dem Umschalten aktiv.
- Durch die alternierende paarweise Ansteuerung lässt sich eine sehr flache Wärmezone in der Haut erreichen. Im Sinne der Erfindung ist unter einer flachen Wärmezone eine über alle Elektroden ausgedehnte Zone mit gegenüber den umliegenden Bereichen erhöhter Temperatur zu verstehen, wobei die flache Wärmezone flächenmäßig größer, jedoch nicht tiefergehend bzw. unwesentlich tiefergehend ist, als die Wärmezone die bei der Ansteuerung nur eines Elektrodenpaares entsteht.
4 zeigt schematisch die Ausbildung der Wärmezonen X bei sequentieller Ansteuerung der Einzelelektroden. - Das Durchlaufen mehrerer Elektrodenpaare ermöglicht es, das Zentrum mit der gleichen Geschwindigkeit zu erwärmen und gleichzeitig die lokale Erwärmung in der Epidermis unter den Elektroden zu verringern.
- Jede Elektrode wird bei drei Elektrodenpaaren nur 1/3 der Zeit benutzt (angesteuert), während das mittlere Stück der Dermis (ΣX in
4 ) die ganze Zeit erhitzt wird. Dies verbessert den Nutzwert um 5 dB. - Erfindungsgemäße Geräte erzeugen eine Temperaturerhöhung von bis zu 5 K in 1 mm Hauttiefe.
- Die Dermis ist die leitende Schicht, in der der Strom den Weg des geringsten Widerstands findet.
- Die Epidermis hat eine höhere Wärmekapazität als die Dermis. Das bedeutet es braucht einen höheren Energieeintrag in die Epidermis um diese aufzuheizen, als die Energie die zur Erwärmung der Dermis benötigt wird.
- Das erfinderische Verfahren zielt auf die Erwärmung der Dermis ab, bei der die durch die Erwärmung getriggerte Heilungskaskade ein Anti-Aging-Effekt bewirkt wird, insbesondere eine Hautstraffung und eine Verringerung des Auftretens von Falten bewirkt wird. Dazu werden die thermischen und elektrischen Eigenschaften der Dermis gezielt genutzt.
- Besonders vorteilhaft ist es, die Elektroden von der Rückseite her zu kühlen. Die Kühlung erfolgt vorteilhaft durch ein Peltier-Element, welches auf der Rückseite der Elektroden angeordnet ist und welches mit den Elektroden in wärmeleitfähigen Kontakt steht.
- Dadurch lässt sich auch bei hohem Energieeintrag in die Dermis eine Überhitzung der Epidermis verhindern.
- Nachweise für die verbesserte Erwärmung der Dermis:
- Versuchsaufbau: Wärmebildkamera zur Aufnahme der Oberflächentemperaturdaten, sowie 2 Glasfaserthermometer in der Dermis ca. 1 mm unter der Oberfläche.
-
8 zeigt Wärmebildkamera-Oberflächenbilder, die unmittelbar nach dem Entfernen des Geräts aufgenommen wurden. Bei Verwendung von gekühlten Elektroden wird eine 6 Kelvin (K) tiefere Temperatur der Epidermis erreicht. - In
8 ist erkennbar, dass für die gekühlte Elektrodenkonfiguration die Temperatur direkt unter den Elektroden in der Epidermis kühler ist als der Zielbereich in der Mitte, in dem der gewünschte Temperaturanstieg von 5 Grad verzeichnet wurde, wie in den faseroptischen Messungen der Dermis gezeigt. Tabelle 1 zeigt den Temperaturverlauf (in Grad Celsius) gemessen in der DermisStarttemperatur Endtemperatur Epidermis Dermis Epidermis Dermis Zentral (Channel 1) ungekühlt gekühlt 30 30 53 37 30 31 48 36,5 Eckpunkt (Channel 2) ungekühlt gekühlt 30 30 53 36 30 31 48 34,5 - Die Lage des Temperaturmesspunktes ist für Channel 1 aus
6 und für Channel 2 aus7 ersichtlich. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- US 9844682 B2 [0003]
- US 9827437 B2 [0004]
Claims (5)
- Gerät zur Einbringung von Hochfrequenzen in die Haut, insbesondere die Dermis, wobei das Gerät: einen Hauptkörper umfasst, der von einem Benutzer gehalten werden kann; ein Kopf, der auf einer Seite des Hauptkörpers angeordnet ist aufweist, wobei der Kopf eine Elektrodeneinheit zum Anlegen eines Hochfrequenzstroms an die Haut eines Benutzers aufweist und der Kopf dazu geeignet ist mit der Haut des Benutzers in Kontakt zu kommen; und eine Ansteuereinheit zum Erzeugen eines Hochfrequenzstroms und zum Liefern desselben an die Elektrodeneinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodeneinheit ein erstes Elektrodenpaar A und eine zweites Elektrodenpaar B umfasst, wobei die Elektrodenpaare A und B selbst aus zwei oder mehr Einzelelektroden aufgebaut sein können, wobei die zwei oder mehr Einzelelektroden linear und symmetrisch zueinander angeordnet sind, wobei die Elektrodenpaare A und B perpendikular (über Kreuz) angeordnet sind, wobei der Schnittpunkt des linear angeordneten Elektrodenpaars A mit dem linear angeordneten Elektrodenpaar B jeweils in der Mitte des jeweiligen Elektrodenpaars A und B liegt und wobei die in die Haut über die Elektrodenpaare A und B eingebrachten Hochfrequenzimpulse zu einer Erwärmung der Dermis führen.
- Gerät nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät nacheinander mehrere Elektrodensätze durchläuft, wobei die Frequenz des Umschaltens zwischen den Sätzen nominell einen Wert von 10 Hz annimmt.
- Gerät nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik bis zu 10 kHz konfiguriert werden kann, wobei in der Normalkonfiguration jeder Elektrodensatz für eine Zeit von 100 ms zwischen dem Umschalten aktiv ist.
- Gerät nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vier Elektroden, die in einer quadratischen Konfiguration sind, zu jedem Zeitpunkt aktiv sind, wobei die Spannung an einem einzelnen gegenüberliegenden Elektrodenpaar um 90 Grad phasenverschoben zu dem Paar B welches senkrecht zu A angeordnet ist.
- Gerät nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden aktiv gekühlt werden, wobei die Kühlung vorteilhaft durch ein Peltier-Element erfolgt, welches auf der Rückseite der Elektroden angeordnet ist und welches mit den Elektroden in wärmeleitfähigen Kontakt steht.
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