DE112008003538T5

DE112008003538T5 - Ultraschall-Behandlung von Fettgewebe mit Unterdruck-Eigenschaft

Info

Publication number: DE112008003538T5
Application number: DE112008003538T
Authority: DE
Inventors: Andrey Rybyanets
Original assignee: Ultrashape Ltd
Current assignee: Ultrashape Ltd
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2008-12-23
Publication date: 2010-10-28
Also published as: US20090171249A1; WO2009083900A2; WO2009083900A3; CA2710675A1; IL206652A0

Abstract

Vorrichtung zur Behandlung von Fettgewebe, umfassend:
einen Transducer zur Erzeugung und Ausrichtung akustischer Wellen auf eine Oberfläche eines Körpers eines Individuums; und
ein Ziehelement zum Ziehen der Oberfläche eines Körpers eines Individuums in den Transducer.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung akustischer Verfahren an Geweben, und insbesondere die gesteuerte Behandlung von Fettgewebe, wie beispielsweise die Behandlung von Fettverformungen, durch Lyse von adipösem (Fett-)Gewebe.
HINTERGUND
Das Gebiet der Schönheitsmedizin ist ein schnell wachsendes Gebiet, bei dem medizinische Verfahren sowie medizinische Geräte zur Verbesserung/Förderung ästhetischer Formen/Eigenschaften zum Einsatz gebracht werden. Eines der wichtigsten Gebiete im Bereich der Schönheitsmedizin ist die Entfernung und/oder Reduktion von subkutanen Fettzellen und dem Volumen von Fettgewebe. Eine Entfernung und/oder Reduzierung von subkutan vorliegenden Fettzellen und dem Volumen von Fettgewebe kann zu einer Veränderung des Erscheinungsbildes von Körperteilen führen, was häufig als ”Körper-Kontourierung” bezeichnet wird. Gegenwärtig werden verschiedene Techniken vorgeschlagen, um eine Reduzierung der Anzahl oder des Volumens von Fettzellen oder Fettgewebe zu erreichen (wie Liposuktion, Ultraschall unterstützte Lipoplastie (UAL), Medikationen, Salben, auf Laserbehandlung basierende Verfahren, auf RF basierende Verfahren, auf Ultraschall basierende Verfahren und dergleichen).
Fettgewebe oder Fett ist ein lose verknüpftes, aus Adipozyten zusammengesetztes Gewebe. Dessen Hauptaufgabe besteht in der Speicherung von Energie in Form von Fett und weiter einer Dämpfung und Isolierung des Körpers. Fettleibigkeit in Menschen und in den meisten Tieren hängt normalerweise nicht von deren Körpergewicht ab, sondern von der Menge an Körperfett, insbesondere Fettgewebe (adipösem Gewebe). In Menschen ist das Fettgewebe unterhalb der Haut abgeordnet und wird darüber hinaus auch um innere Organe herum gefunden. Fettgewebe wird darüber hinaus auch an bestimmte Stellen aufgefunden, die als ”Fettdepots” bezeichnet werden. Fettgewebe enthält mehrere Zelltypen, wobei der höchste Prozentsatz Adipozyten sind, die Fetttröpfchen enthalten. Andere Zelltypen umfassen Fibroblasten Makrophagen und Endothelzellen. Das Fettgewebe enthält viele kleine Blutgefäße. In dem Hautsystem, was die Haut selbst umfasst, reichert es sich in den tiefsten Schichten, der subkutanen Schicht, an, was eine Isolierung gegenüber Wärme und Kälte liefert. Um Organe herum liefert es ein Schutzpolster. Dessen Hauptfunktion besteht jedoch in der Speicherung von Lipiden, die verbrannt werden können, um den Energiebedarf des Körpers zu decken. Fettlager in unterschiedlichen Bereichen des Körpers weisen unterschiedliche biochemische Profile auf.
Ein weit verbreitete Technik zur Reduzierung der Anzahl und/oder des Volumens von Fettzellen (”Fettentfernungs-Technik”) ist die Liposuktion. Die Liposuktion ist ein medizinisches Verfahren, das eine operative Entfernung der gesamten subkutanen Fettzellschicht oder eines Teils davon in Zielbereichen des Körpers umfasst. Dieses verfahren ist invasiv und umfasst lokale oder generelle Anästhesie. Das Verfahren beinhaltet Einführung von beispielsweise einer Kanüle durch einen schmalen Schnitt in der Haut in das Fettgewebe, worauf das Fett dann herausgesaugt wird. Die Kanüle kann in den verschiedenen Gewebeschichten hin und her bewegt werden, um das herauszusaugende Volumen abzudecken. Das Fett wird zur gleichen Zeit zerrissen und herausgeführt. Dieses Verfahren kann mehrere Schnitte in der Haut erforderlich machen und ist nicht selektiv, da zusammen mit dem Fettgewebe andere benachbarte Gewebe, wie Blutgefäße, Nerven und Bindegewebe zerstört werden können. Nebenwirkungen dieses Verfahrens sind Auftreten von Hämatomen, Taubheit und Schmerzen, wobei die Genesungsdauer lange sein kann.
Verschiedene andere Fettentfernungstechniken und Verfahren wurden beschrieben, wie beispielsweise die Verwendung von Arzneimitteln, Salben, auf Laser basierenden Verfahren, auf Hochfrequenz (RF) basierende Verfahren, auf Ultraschall basierende Verfahren und dergleichen. Schallwellen mit einer Frequenz, die so hoch ist, dass das menschliche Ohr dies nicht mehr hören kann, wie oberhalb etwa 20 KHz (Kiloherz) werden als Ultraschall (ultrasonic sound) bezeichnet. Einige Schallwellen von Ultraschall für menschliche Ohren sind für Tieren, wie Hunde, hörbar. Ultraschall kann industriell und medizinisch zur Anwendung gebracht werden, beispielsweise als Alternative zu Röntgenstrahlung.
Unter den auf Ultraschall basierenden Verfahren zur Fett- und Fettgewebe-Entfernung beinhaltet ein weiteres Körper-Konturierungsverfahren eine nicht-invasive Behandlung. Die nicht-invasive Behandlung basiert auf der Anwendung von fokussiertem therapeutischen Ultraschall, der selektiv auf Fettzellen abzielt und diese ohne Zerstörung benachbarter Zellen zerstört. Dies kann beispielsweise mittels einer Einrichtung erreicht werden, wie einem Ultraschall-Transducer, mit dem fokussierte Ultraschall-Energie in die subkutane Fettschicht geliefert werden kann. Durch spezifische, vorab eingestellte Ultraschall-Parameter wird sichergestellt, dass in dem Behandlungsbereich nur auf die Fettzellen abgezielt wird, und dass die benachbarten Strukturen, wie Blutgefäße, Nerven und Bindegewebe intakt bleiben. Da Ultraschall-Energie in Luft erheblich abgeschwächt wird, kann eine zwischen dem jeweiligen Körper und der Einrichtung, die die fokussierte Ultraschall-Energie liefert, angeordnete Zwischen-Substanz mit einer entsprechenden akustischen Impedanz angeordnet werden, um die Ultraschall-Energie wirksam in die subkutane Fettschicht zu liefern.
Der Ultraschall-Transducer übermittelt Energie entweder in einem kontinuierlichen Wellenmodus, oder in Pulsen. Im kontinuierlichen Wellenmodus tritt kein Nachlassen des Stroms der übermittelten Energie auf und ein Anstieg der Temperatur ist daher unausweichlich. Im gepulsten Modus wird die Energie explosionsartig geliefert, so dass ein gesteuerter Temperaturanstieg erzielt werden kann. Die von dem Ultraschall-Transducer emittierte Energie kann für die Entfernung und/oder eine Reduzierung der Anzahl von subkutanen Fettzellen und dem Volumen von Fettgewebe verwendet werden, was zu einer Umformung des Körpers führt (”Körper-Kontouring”). Der Mediziner bringt gegenwärtig den Transducer mit der Haut eines Individuums in Kontakt, wie um den Bereich des Bauchs, und gleitet damit über die Haut. Dieses Konzept ist beispielsweise in der US-P-6,607,498 offenbart.
Die US-P-6,607,498 (Eschel; 2003), die hier unter Bezugnahme vollständig mit aufgenommen wird offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Hervorrufen von Lyse von Fettgewebe unter der Haut eines Individuums durch: Aufbringen eines Ultraschall-Transducers auf die Haut eines Individuums, um dadurch auf Fettgewebe fokussiertes Ultraschall-Wellen zu übertragen; und elektrisches Betätigen des Ultraschall-Transducers, um Ultraschall-Wellen zu übertragen, um unter Hohlraumbildung eine Lyse des Fettgewebes ohne Schädigung von nicht-Fettgewebe hervorzurufen.
Gewebe kann Ultraschall-Energie nicht-invasiv in einer fokussierten und nicht-fokussierten Weise ausgesetzt werden. Wird ein nicht-fokussierender Transducer verwendet, dann wird das gesamte Gewebe zwischen dem Transducer und bis zu einer bestimmten Fading-Entfernung, bei der die Energieniveaus unter dem therapeutischen Grenzwert sind, der Ultraschall-Energie ausgesetzt. Wird fokussierter Ultraschall verwendet, dann ist nur das Gewebe im Fokalbereich des Transducers spezifisch betroffen, während alle anderen Gewebe zwischen dem Transducer und darüber hinaus verschont bleiben.
Im Allgemeinen gibt es zwei Arten, in denen Ultraschall-Energie mit Geweben interagiert. (1) durch Erwärmung, und (2) durch Hohlraumbildung. Erwärmung ist nicht-spezifisch. Es gibt keine Differenzierung nach Geweben im Erwärmungsprozess. Das gesamte Gewebe innerhalb eines bestimmten räumlichen Radius ist betroffen. Hohlraumbildung ist ein körperliches Phänomen, bei dem Unterdruck-Blasen gebildet werden und dann in eine Flüssigkeit kollabieren. Das Phänomen der Hohlraumbildung hängt von den bestimmten Eigenschaften des Gewebes in einer biologischen Umgebung ab. Dies ermöglicht eine Gewebe-Differenzierung bei der Zerstörung, was bedeutet, dass Fettzellen zerstört werden können, während Blutgefäße, periphere Nerven, Haut, Muskel und Bindegewebe im Fokus des Ultraschalls, sowie benachbartes Gewebe, wie vorstehend aufgeführt außerhalb des Fokus, intakt bleiben.
1 zeigt einen einfachen Aufbau einer akustischen Transducer-Vorrichtung 100, die zur Lyse von Fettgewebe verwendet werden kann. Eine Haupt-Komponente der Vorrichtung 100 ist ein Ultraschall-Transducer 102. Der Transducer 102 kann eine konkave, wie auch eine halbsphärische/halbkugelige Form aufweisen (Querschnitt). Eine equatoriale Ebene, die durch die gestrichelte Linie ”HP” gezeigt ist, kann mit der halbsphärischen/halbkugeligen Form des Transducers 102 assoziiert sein, obwohl der Transducer 102 so gezeigt ist, als ob er keine vollständige Halbkugel (es ist ein Segment einer Halbkugel) ist.
Der Krümmungsradius des Transducers 102 kann beispielsweise etwa 60 mm (Millimeter) betragen. Das Innenseite (die untere im Bild) des Transducers 102 kann akustische Energie über eine Entfernung über die halbkugelförmige Ebene HP in einen Körper 110 eines Individuums fokussieren. Die vom Transducer 102 erzeugte akustische Energie 102 ist durch die Pfeile dargestellt, die an einem Bereich 112 in dem (unter der Oberfläche 110a des) Körper(s) 110 des Individuums konvergieren. Der Bereich 112 kann etwa 2 mm (Millimeter) unter der Oberfläche 110a des Körpers 110 des Individuums angeordnet sein und kann als der ”zu behandelnde Bereich” oder ”Behandlungsbereich” bezeichnet werden.
Die Wölbung des Transducers 102 kann mit einem Polyurethan-Medium (Epusil U 105, Polymer Gvulot Ltd., Israel) versiegelt sein (nicht gezeigt). Jedes zum Versiegeln oder Füllen der Wölbung verwendete Material sollte nur einen minimalen Effekt auf die Intensität oder die Eigenschaften der vom Transducer erzeugten Signale haben und kann die Impedanz sein, die mit den Eigenschaften der akustischen Energie, die vom Transducer emittiert wird, abgeglichen ist.
Bei Verwendung kann der Transducer 102 in einem Gehäuse oder einem Behälter (nicht gezeigt) und auf der Oberfläche 110a (in direktem Kontakt damit) eines Körpers 110 eines Individuums, wie der Haut eines zu behandelnden Patienten angeordnet sein. Ein Ultraschall-Gel (nicht gezeigt) kann verwendet werden, wie durch Aufbringen auf die Vorrichtung 100 oder auf die Haut des Patienten, um das akustische Kuppeln zwischen der Vorrichtung 100 und dem Behandlungsbereich 112 zu verbessern.
Bei Verwendung kann die Vorrichtung über die Oberfläche 110a des Körpers 110 des Individuums bewegt werden, um einen generell größeren Bereich als einen einzigen Behandlungsbereich 112 zu behandeln.
Bei Verwendung von Ultraschall-Verfahren zum Konturieren (Formen) von Körpern wird normalerweise zwischen dem Körper eines Individuums und der Einrichtung eine Zwischen-Substanz mit geeigneter akustischer Impedanz angeordnet, um Ultraschall-Energie in subkutane Fettschichten zu bringen. Die Zwischen-Substanz kann ein Schmiermittel sein (für diesen Zweck wird häufig Castor-Öl eingesetzt). Castor-Öl liefert eine entsprechende akustische Impedanz, besitzt Schmier-Eigenschaften und ist darüber hinaus viskos genug, um während der Behandlung nicht aus-/abzulaufen.
Bei den gegenwärtigen Behandlungsverfahren können einige damit einhergehende Probleme auftreten.

1) Der Kontakt zwischen dem Transducer und der Haut ist nicht gut genug;
2) Das Castor-Öl reagiert mit der Membran des Transducers (häufig aus Polyurethan hergestellt) (Darüber hinaus kann diese Reaktion während der Behandlung schmerzhaft sein)
3) Aufgrund der hohen Viskosität des Castor-Öls sind größere Anstrengungen erforderlich, um den Transducer auf der Haut gleiten zu lassen (darüber hinaus ist dies während der Behandlung schmerzhaft);
4) Hinsichtlich Hygiene, kann bei Behandlung eines anderen Patienten das bei der Behandlung eines Patienten zuvor verwendete Castor-Öl, von dem Reste noch in dem Transducer-Kopf verblieben sein können, während der nächsten Behandlung austreten;
5) Schmerzen können auftreten; und
6) Bis zum Kippen des Transducers kann die Energie auf wichtige Organe unter der Fettschicht auftreffen.

Es besteht daher ein Bedarf nach verbesserten Einrichtungen und Verfahren, mit denen die vorstehend aufgeführten Probleme ausgeräumt oder gelöst werden können.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin eine verbesserte Technik zum Lysieren von Fettgewebe in nicht-invasiver Art und Weise bereitzustellen.
Die folgenden Ausführungsformen und Gesichtspunkte davon werden zusammen mit Systemen, Werkzeugen und Verfahren beschrieben und erläutert, die beispielhaft und als Erläuterung gedacht sind, nicht jedoch zur Beschränkung des Schutzbereichs. In verschiedenen Ausführungsformen wurden eines oder mehrere der vorstehend beschriebenen Probleme verringert oder eliminiert, während andere Ausführungsformen auf andere Vorteile oder Verbesserungen gerichtet sind.
Erfindungsgemäß wird generell ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Ultraschall-Behandlung von Fettgewebe mittels HIFU (Hoch Intensivem Fokussiertem Ultraschall) bereitgestellt, was ein oder mehrere der folgenden Ziele beinhaltet:

1. Fixierung von Zielbereichen in Geweben während der Behandlung;
2. Vorbehandlung von Zielgewebe;
3. Verringerung von Schmerz;
4. Bereitstellen von permanentem akustischem Kontakt zwischen Gewebe und Ultraschall-Transducer;
5. Bereitstellen einer Kombinationsbehandlung, welche Unterdruckmassage und HIFU und Ultraschall-vermittelter Arzneimittel-Lieferung;
6. Verringerung der Behandlungszeit;
7. Kontinuierliche Lieferung von Kontakt-Fluid oder Arzneimittel in den Kontaktbereich; und
8. Liefern einer Möglichkeit einer Einweg-Membran unter Verwendung von Unterdruck-Anbringung.

Diese Ziele können allgemein dadurch erreicht werden, indem Unterdruck und/oder Lieferung von Kontakt-Fluid und/oder Arzneimittel zusammen mit der Ultraschall-Behandlung zum Einsatz gebracht wird, wie nachstehend ausführlicher erläutert wird.
In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung mit einem System ergänzt werden, um Unterdruck-Pulse zu liefern, die mit dem elektrischen Steuerschaltkreis synchronisiert werden können.
In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung mit einer Öldruckpumpe ergänzt werden, um Kontakt-Fluid zu liefern.
Der Transducer-Aufbau kann weiter eine über Unterdruck angebrachte hygienische Einwegmembran enthalten.
In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen wird eine Vorrichtung zur Behandlung von Fettgewebe bereitgestellt, welche einen Transducer zur Erzeugung und Ausrichtung/Dirigierung von Schallwellen an die Oberfläche eines Körpers eines Individuums umfasst und ein Zieh-Element, um eine Oberfläche des Individuums in den Transducer zu ziehen.
Zusätzlich zu den vorstehend aufgeführten beispielhaften Aspekten und Ausführungsformen werden weitere Gesichtspunkte und Ausführungsformen unter Bezug auf die Figuren und beim Lesen der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich.
KURZ BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Erläuternde Beispiele für erfindungsgemäße Ausführungsformen werden nachstehend unter Bezug auf die anliegenden Figuren (Fig.) beschrieben. In den Figuren werden identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr als einer Figur erscheinen, im Allgemeinen mit dem gleichen Bezugszeichen in alle Figuren, in denen sie auftauchen, bezeichnet. Abmessungen von in den Figuren gezeigten Komponenten und Merkmalen sind im Wesentlichen zur Zweckmäßigkeit und Klarheit der Darstellung gewählt und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Die Figuren sind nachstehend aufgelistet.
1 ist ein seitlicher Querschnitt einer schematischen Ansicht eines Ultraschall-Transducers des Standes der Technik, der zur Ultraschallbehandlung von Fettgewebe verwendet werden kann.
2A ist eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung gemäß einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen, von der mindestens Bereiche zur Ultraschall-Behandlung von Fettgewebe verwendet werden können.
2B ist eine perspektivische Teilansicht einer Membrankomponente der in 2A gezeigten Vorrichtung.
3 ist ein Diagramm eines Systems zur Durchführung einer gesteuerten Ultraschall-Behandlung von Fettgewebe an dem Körper eines Individuums gemäß einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen.
4 ist eine Querschnittsansicht einer ”Vibrations-Komponente” einer allgemeinen akustischen Transducer-Vorrichtung, einschließlich einer Unterdruck-Eigenschaft/Besonderheit/eines Unterdruck-Merkmals, zur Durchführung einer Ultraschall-Behandlung von Fettgewebe gemäß einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen.
4A ist eine Querschnittsansicht eines Bereichs der in 4 gezeigten ”Vibrations-Komponente”, bei der der Unterdruck nicht angelegt ist.
4B ist eine Querschnittsansicht eines Bereichs der in 4 gezeigten ”Vibrations-Komponente”, bei der der Unterdruck angelegt ist.
5A ist eine Querschnittsansicht eines Bereichs einer Membrankomponente der in 4 (oder 7) gezeigten ”Vibrations-Komponente” gemäß einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen.
5B ist eine Querschnittsansicht eines Bereichs einer Membrankomponente der in 4 (oder 7) gezeigten ”Vibrations-Komponente” gemäß einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen.
5C ist eine Querschnittsansicht eines Bereichs einer Membrankomponente der in 4 (oder 7) gezeigten ”Vibrations-Komponente” gemäß einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen.
6 ist ein Diagramm zur Durchführung einer gesteuerten Ultraschall-Behandlung von Fettgewebe eines Körpers eines Individuums gemäß einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen.
7 ist eine Querschnittsansicht einer ”Vibrationskomponente” einer allgemeinen akustischen Transducer-Vorrichtung einschließlich Fluid-Injektion, zur Durchführung einer Ultraschall-Behandlung von Fettgewebe gemäß einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen.
8 ist ein Diagramm zur Durchführung einer gesteuerten Ultraschall-Behandlung von Fettgewebe eines Körpers eines Individuums gemäß einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen.
9 ist eine Querschnittsansicht einer ”Vibrationskomponente” einer allgemeinen akustischen Transducer-Vorrichtung einschließlich Unterdruck-Merkmal und Fluid-Injektion, zur Durchführung einer Ultraschall-Behandlung von Fettgewebe gemäß einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In der folgenden Beschreibung werden unterschiedliche Gesichtspunkte der Erfindung beschrieben. Zur Erläuterung werden spezifische Konfigurationen und Details erläutert, um ein grundlegendes Verständnis der Erfindung zu liefern. Es sollte dem Fachmann jedoch auch klar sein, dass die Erfindung ohne bestimmte, hier gezeigte Details durchgeführt werden kann. Darüber hinaus können wohlbekannte Merkmale weggelassen oder vereinfacht werden, um die Erfindung nicht zu verschleiern.
In der Beschreibung und den Ansprüche der Anmeldung sind die Wörter ”umfassen”, ”beinhalten” und ”aufweisen” nicht notwendigerweise auf Elemente in einer Liste beschränkt, mit den die Wörter assoziiert werden können.
Wie hier verwendet kann der Ausdruck ”Körper eines Individuums” den gesamten oder jeden Teil eines Körpers eines Individuums umfassen, sowohl intern und/oder extern. So kann beispielsweise ein ”Körper eines Individuums” einen gesamten Körper, einen Teil eines Körpers, wie eine Hüfte, ein Organ, wie beispielsweise eine Leber, ein Gewebe, wie beispielsweise Hautgewebe, subkutanes Fettgewebe, Blutgefäß, Nervengewebe und dergleichen; Zellen, wie beispielsweise Fettzellen, Blutzellen und dergleichen umfassen. Der Begriff ”Arbeitsoberfläche” und ”Nutzer-Körper” können austauschbar verwendet werden.
Wie hier bezeichnet können die Begriffe Transducer, Transducer-Einheit, transducierende Einheit, therapeutischer Transducer und Vibrations-Liefersystem austauschbar verwendet werden.
Wie hier bezeichnet können die Begriffe akustische Energie, Schallwellen, Ultraschall, Ultraschall-Energie, Ultraschall-Wellen austauschbar verwendet werden.
Ultraschall-Energie kann entweder in einem kontinuierlichen Wellenmodus oder in Pulsen auf den Körper eines Individuums übertragen werden, um eine gesteuerte Ultraschall-Behandlung von Fettgewebe zu bewirken. In einem kontinuierlichen Wellenmodus tritt kein Nachlassen des Stroms übertragener Energie auf, wobei ein Anstieg der Temperatur infolgedessen unausweichlich ist. Im Pulsmodus wird die Energie in explosionsartig übermittelt, die gesteuert werden kann, um einen gesteuerten und geringeren Temperaturanstieg zu erzeugen.
Eine gepulste Welle kann (neben der Frequenz und der Amplitude wie im kontinuierlichen Modus) durch 2 Parameter gekennzeichnet werden: die Pulslänge und die Pulswiederholungs rate. Die Pulslänge wird hier definiert als die Zeit, während der die Intensität über dem Wert liegt, der zur nachhaltigen Hohlraumbildung erforderlich ist. Zwischen den Pulsen liegt die Intensität unterhalb der, die erforderlich ist, um eine Hohlraumbildung hervorzurufen. Die Pulseigenschaften werden in der vorstehend aufgeführten US-P-6,607,498 ausführlicher erläutert.
Im Allgemeinen sollte die vom Transponder erzeugte und auf den Körper eines Individuums gerichtete Ultraschall-Energie fokussiert, auf einen bestimmten oder kleinen Bereich gerichtet werden, um deren Wirksamkeit zu steigern und eine Verletzung benachbarter Körperstrukturen (wie innere Organe) zu vermeiden.
2A zeigt eine ”Vibrations-Komponente” 200 einer allgemeinen akustischen Transducer-Vorrichtung. Hauptkomponenten der Vibrations-Komponente 200 umfassen einen akustischen Transducer 202 (vergleiche 102), eine Membran 220 und ein Gehäuse (oder eine Umhüllung) 206. Die Membran 220 ist in 2B ausführlicher gezeigt.
Eine ”Verbindungs-Komponente” (nicht gezeigt) kann bereit gestellt werden, um den Transducer 202 mit weiteren Einrichtungen zu verbinden, wie mit einer Generatoreinheit, die den Transducer 202 mit Strom, Energie, Fluiden, Software-Instruktionen, Steuerung und Feedback und dergleichen versorgen kann. Die Vibrations-Komponente kann dazu verwendet werden, um Vibrationsenergie zu erzeugen, zu konzentrieren und auszugeben, und kann in nähere Nachbarschaft und/oder in Kontakt mit einem Körper eines Individuums kommen.
In 2A ist eine untere Außenfläche der Vibrations-Komponente 200, die eine Bodenfläche 224a der Membran 220 ist, zur besseren Klarheit räumlich etwas von der äußeren Oberfläche 210a eines Körpers 210 (vergleiche 110) eines Individuums entfernt/beabstandet gezeigt. Bei Verwendung wäre die untere Oberfläche 224a der Membran 220 in naher Nachbarschaft oder in Kontakt mit der Oberfläche 210a.
Eine äußere Umhüllung (Gehäuse) 206 der Vibrations-Komponente 200 kann aus einer einstückigen Struktur aufgebaut sein oder kann aus mehreren Bestandteilen aufgebaut sein, die unter Bildung der äußeren Umhüllung der Vibrations-Komponente 200 verbunden sind.
Der akustische Transducer (oder das ”Transducer-Element”) 202 kann eine konkave, wie eine halbkugelförmige Form (Querschnitt) aufweisen. Eine innere Oberfläche 220a des Transducers ist konkav und bei Verwendung auf den Körper 210 des Individuums gerichtet. Eine equatoriale Ebene, die durch die gestrichelte, mit ”HP” bezeichnete Linie gezeigt ist, kann mit der halbkugelförmigen Form des Transducers 202 assoziiert werden, obwohl der Transducer 202 nicht als vollständige Halbkugel gezeigt ist. Die halbkugelige Ebene ”HP” kann im Wesentlichen mit der unteren Oberfläche 224a der Membran 220 übereinstimmen.
Der Krümmungsradius des Transducers 202 kann beispielsweise etwa 60 mm (Millimeter) betragen/sein. Die innere (untere gemäß Abbildung) Oberfläche des Transducers 202 kann akustische Energie über die halbkugelige Ebene HP, über die untere Oberfläche 22a der Membran 220 in den Körper 210 des Individuums fokussieren. Die akustische Energie ist durch die Pfeile dargestellt, die in dem Bereich 212 in (unter der Oberfläche 210a) dem Körper eines Individuums konvergieren. Der Bereich 212 kann etwa 2 mm (Millimeter) unter der Oberfläche 210a des Körper 210 des Individuums liegen und kann als ”der zu behandelnde Bereich” oder ”Behandlungsbereich” bezeichnet werden.
Der Transducer 202 (das transduzierende Element) kann therapeutische akustische Energie erzeugen. Das transduzierende Element 202 kann beispielsweise ein piezoelektrisches Element enthalten, das dazu verwendet werden kann, um als Antwort auf eine Stimulation elektrischer Energie akustische Wellen zu erzeugen. Die Grösse, die Form, die Dicke, die Zusammensetzung und die räumliche Anordnung des transduzierenden Elements 202 kann so angepasst werden, dass die erforderliche akustische Energie erzeugen wird. Das transduzierende Element 202 kann einen im Wesentlichen Kuppel-artigen Aufbau aufweisen. Das transduzierende Element 202 kann im Wesentlichen glatte Oberflächen (äußere gebogene Oberfläche und innere konkave Oberfläche) und die Dicke des Elements kann variieren, beispielsweise im Bereich von 0,1 mm bis 100 mm. Die Dicke des transduzierenden Elements 202 kann im Bereich von 2 bis 10 mm liegen. Das transduzierende Element 202 kann aus verschiedenen Komponenten und Formulierungen hergestellt sein, die Materialien enthalten können, wie Metall, Keramiken (PZT) und dergleichen. Die Kuppel-artige Form des transduzierenden Elements 202 kann eine Fokussierung der durch das transduzierende Element erzeugten akustischen Energie ermöglichen und unterstützen.
Als Ergebnis der von dem transduzierenden Element 202 gelieferten elektrischen Energie (oder Leistung) kann das transduzierende Element 202 vibrieren und als Ergebnis akustische Wellen und daher akustische Energie erzeugen. Die elektrische Energie kann kontinuierlich geliefert werden wobei eine kontinuierliche Welle erzeugt werden kann. Die dem transduzierenden Element 202 gelieferte elektrische Energie kann in Pulsen/Schwingungsknoten geliefert werden und die von dem Vibrationselement 200 so erhaltene Vibrationsenergie kann explosionsartig (in Pulsen) geliefert werden.
Die dem transduzierenden Element 202 gelieferte elektrische Energie kann beispielsweise im Bereich von 1–1000 W (Watt) liegen, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein von 1–750 W, 1–500 W, 1–300 W, 1–150 W und 1–100 W. Das transduzierende Element 202 kann bei einer Resonanzfrequenz im Bereich von etwa 1–2000 KHz (Kilohertz) vibrieren, einschließlich ohne darauf beschränkt zu sein von etwa 1–1000 KHz, etwa 1–800 KHz, etwa 1–600 KHz, etwa 1–400 KHz, etwa 1–250 KHz, etwa 1–200 KHz, etwa 1–250 KHz, etwa 1–100 KHz, und etwa 1–50 KHz.
Der fokale Durchmesser des transduzierenden Elements 202, der der Durchmesser des Bereichs ist, in dem die akustische Energie fokussiert werden kann, kann im Bereich von beispielsweise etwa 0,5 bis 20 mm (Millimeter) liegen, einschließlich ohne darauf beschränkt zu sein, im Bereich von etwa 0,5 bis 15 mm, etwa 0,5 bis 12 mm, etwa 0,5 bis 10 mm, etwa 0,5 bis 9 mm, etwa 0,5 bis 8 mm, etwa 0,5 bis 7 mm, etwa 0,5 bis 5 mm, etwa 0,5 bis 3 mm, etwa 0,5 bis 2 mm.
Die fokale Länge der von dem transduzierenden Element 202 erzeugten akustischen Energie kann im Bereich von beispielsweise etwa 1–50 mm liegen, einschließlich ohne darauf beschränkt zu sein von etwa 1–40 mm, etwa 1–35 mm, etwa 1–30 mm, etwa 1–25 mm, etwa 1–20 mm, etwa 1–15 mm, etwa 1–10 mm, etwa 1–5 mm, etwa 1–2 mm.
Die fokale Entfernung der fokussierten akustischen Energie durch das transduzierende Element 202 kann relativ zur Bearbeitungsoberfläche bestimmt werden, die die Oberfläche darstellt, auf die die Energie transduziert/übertragen werden kann (beispielsweise die Haut eines Individuums). Die fokale Entfernung von der Bearbeitungsoberfläche kann im Bereich von beispielsweise etwa 1–30 mm liegen, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein von 1–25 mm, 1–20 mm, 1–15 mm, 1–10 mm, 1–5 mm, 1–2,5 mm.
Eine akustische Effizienz des transduzierenden Elements 202 kann beispielsweise im Bereich von etwa 1–150 mg/V liegen (Milligramm pro Volt), einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein von etwa 1–100 mg/V, von etwa 15–75 mg/V, von etwa 20–60 mg/V, von etwa 25–55 mg/V, von etwa 29–50 mg/V.
Ein Peak-Druck des transduzierenden Elements 202, wie bei einer elektrischen Leistung von 1 W pro Impuls gemessen werden kann, kann beispielsweise im Bereich von 1–800 kPa (Kilopascal) liegen. Der Peak-Druck des transduzierenden Elements 202 wie bei einer elektrischen Leistung von 1 W pro Impuls gemessen werden kann, kann beispielsweise im Bereich von 1–700 kPa (Kilopascal) liegen. Der Peak-Druck des transduzierenden Elements 202 wie bei einer elektrischen Leistung von 1 W pro Impuls gemessen werden kann, kann beispielsweise im Bereich von 1–600 kPa (Kilopascal) liegen. Der Peak-Druck des transduzierenden Elements 202 wie bei einer elektrischen Leistung von 1 W pro Impuls gemessen werden kann, kann beispielsweise im Bereich von 100–800 kPa (Kilopascal) liegen. Der Peak-Druck des transduzierenden Elements 202 wie bei einer elektrischen Leistung von 1 W pro Impuls gemessen werden kann, kann beispielsweise im Bereich von 200–700 kPa (Kilopascal) liegen. Der Peak-Druck des transduzierenden Elements 202 wie bei einer elektrischen Leistung von 1 W pro Impuls gemessen werden kann, kann beispielsweise im Bereich von 300–600 kPa (Kilopascal) liegen.
Die von jedem Puls des transduzierenden Elements 202 gelieferte akustische Kraft kann durch den Verwender gesteuert werden. Die von jedem Puls des transduzierenden Elements 202 gelieferte akustische Kraft kann im Bereich von beispielsweise etwa 1–20 gr liegen, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein von etwa 2–15 gr, etwa 4–12 gr, etwa 5–10 gr, etwa 6–8 gr.
Die Membran 220 kann die von dem transduzierenden Element 202 erzeugte akustische Energie zu dem Körper 210 des Individuums liefern. Die Membran 220 kann aus verschiedenen Materialien bestehen, wie beispielsweise Gummi, Kunststoff, Silikon, Polyurethan und dergleichen. Die Membran 220 kann aus einem biokompatiblen Material bestehen. So kann die Membran 220 beispielsweise aus einem Gemisch von 2 Polymeren oder einem Zwei-Kompo nenten Polymer bestehen. Die Membran 220 kann beispielsweise aus einem Gemisch einer weichen Polyurethan-Zusammensetzung TGS 3740 und JG 5803 bestehen (von Baule, Frankreich erworben). Die Zusammensetzung der Membran 220 kann mit der akustischen Energie korrelieren, die durch die Membran 220 geschickt wird. Die Membran 220 kann akustische Eigenschaften aufweisen, wie eine akustische Impedanz, die vergleichbar ist mit der von beispielsweise Säuger-Weichgewebe, zu der die Membran die akustische Energie übertragen soll. Die Membran 220 kann als ein kontinuierlicher Körper ausgebildet sein oder kann verschiedene Teile umfassen, die miteinander verbunden sind.
Die Membran 220 kann einheitlich vermischt sein, so dass der Energietransfer durch die Membran 220 einheitlich ist und nicht von anderen Objekten in der Membranzusammensetzung abgelenkt und/oder absorbiert wird, wie beispielsweise Luftblasen. Die Membran 220 kann beispielsweise in einer Gießform hergestellt werden. Die mindestens teilweise flüssige/nicht-ausgehärtete Zusammensetzung der Membran kann in eine Gießform gegossen werden, die einge gewünschte Form aufweist. Ein Polymerisieren/Aushärten der Membran 220 (beispielsweise mittels einer chemischen Reaktion, Erhitzen und dergleichen) kann die geformte Membran 220 von der Gießform herausgelöst werden und kann zum Einbau in den Transducer fertig sein. Darüber hinaus kann eine Gießform-Freisetzungssubstanz verwendet werden, die bei der Freisetzung der geformten Membran aus der Gießform helfen kann. Die Gießform-Freisetzungs-Zusammensetzung kann beispielsweise ein Freisetzungs-Linear (Freisetzungs-Komponente) enthalten, die eine Vielzahl nicht-klebender Substanzen enthalten kann, wie beispielsweise Silikon.
Wie am besten aus 2B ersichtlich ist, kann die Membran 220 eine im Wesentlichen runde zirkuläre (halbkugelige) Form aufweisen und einen oberen Bereich 222 und einen unteren Bereich 224 umfassen. Der obere Bereich 222 ist im Allgemeinen der Bereich der Membran 220, der über einer Ebene liegt, die durch die gestrichelte Linie 226 gezeigt ist, und ein unterer Bereich 224 ist im Allgemeinen der Bereich der Membran 220, er unter der gestrichelten Linie 226 liegt. Die gestrichelte Linie 226 stellt einfach eine willkürliche Grenze zwischen dem oberen und unteren Bereich der Membran dar, die ein Ebene darstellen würde, und die equatoriale Ebene HP der halbkugeligen Membran 220 sein kann oder nicht.
Der obere Bereich 222 der Membran 220 ist im Allgemeinen halbkugelig und kann eine gebogene, Kuppel-artige (im Wesentlichen halbkugelige) Form aufweisen, und kann als die ”Kugel” der Membran 220 bezeichnet werden. Der obere Bereich 222 der Membran 220 weist eine externe Oberfläche 220a auf. Ein unterer Bereich der Kuppel 222 kann einen Durchmesser aufweisen, der im Wesentlichen gleiche dem Durchmesser des unteren Bereichs 224 der Membran 220 ist. Etwas höher kann der Durchmesser der Kuppel 222 etwas schmäler werden, wie in einer sinusartigen Funktion, so dass die gebogene, Kuppel-artige Struktur erhalten bleibt. Die Kuppel-artige Struktur des oberen Bereichs der Membran 220 kann genau in den konkaven Bereich passen, der durch die innere Oberfläche 202a des transduzierenden Elements 202 ausgebildet ist.
Der untere Bereich 224 der Membran 220 ist im Allgemeinen zylindrisch mit einem Radius und einer Dicke (Höhe). Der untere Bereich 224 kann eine gefüllt ringförmige Struktur mit einem im Wesentlichen runden Umfang aufweisen. Eine externe Oberfläche 224a des unteren Bereichs 224 kann eine im Wesentlichen glatte, im Wesentlichen planare Oberfläche besitzen. Bei Verwendung kommt die externe Oberfläche 224a des unteren Bereichs 224 (entweder direkt oder indirekt) mit einer Oberfläche 110a des Körpers 210 des Individuums in Kontakt oder in nahe Nachbarschaft damit.
Die gestrichelte Linie 227 stellt eine Ebene einer externen Oberfläche 224a des unteren Bereichs 224 dar, die die untere Oberfläche der gesamten Membran 220 ist, und die die halbkugelige Ebene HP sein kann. Wie am besten in 2A zu sehen ist, liegt der Behandlungsbereich 212, der in dem Körper 210 des Individuums ist, unter der unteren Extremität (in diesem Beispiel die flache externe Oberfläche 224a) der Membran 220, unter der Ebene 227, wie 2 mm unter der Oberfläche 210a des Körpers 210 des Individuums.
Ein Rand oder eine Lippe 228 kann um einen äußeren Umfang oder die Peripherie der Membran 220 angeordnet sein, wie unmittelbar über dem unteren Bereich 224, wie im Wesentlichen an der Grenze 226 zwischen dem oberen und untere Bereich 222 und 224 der Membran 220 – in anderen Worten etwa oben am unteren Bereich 224.
Die Kante 228 erstreckt sich von dem Hauptkörper der Membran 220 radial nach außen, und kann daher einen größeren Durchmesser aufweisen, als der untere Bereich 224 und kann sich daher in Bezug zu dem unteren Bereich 224 der Membran 220 seitwärts (radial nach außen) erstrecken. Die Kante 228 kann eine im Wesentlichen runde, ringförmige Form aufweisen. Die Kante 228 kann zwei Seiten aufweisen: eine untere fläche 228a, die der Oberfläche des Körpers 210 des Individuums gegenüberliegt, und eine obere Fläche 228b, die auf das transduzierende Element 202 gerichtet ist.
Mehrere (beispielsweise 12) Stiftlöcher (Pinhole) 229 können um den Umfang der Kante 228 (beispielsweise im gleichen Abstand) in naher Nachbarschaft zu dem äußeren Umfang der Kante 228 angeordnet sein, und kann dazu verwendet werden, die Membran 220 an ihrer Stelle in dem Gehäuse 206 zu befestigen, beispielsweise unter Verwendung von Schrauben, Stiften und dergleichen.
Wie in 2A gezeigt kann ein Gehäuse 206 (oder eine Umhüllung) im Allgemeinen in der Form einer ”umgedrehten Tasse” vorliegen. Das Gehäuse 206 kann insbesondere einen im Wesentlichen zylindrischen Körperbereich 232 mit einem oberen und unteren Ende aufweisen. Der Körperbereich 232 kann an dessen oberen Ende mit einer im Wesentlichen ringförmigen planaren Oberfläche 234 verschlossen sein. Eine ringfömige Erhöhung oder Flansch 236 kann sich von dem unteren Ende des Körperbereichs 232 radial nach außen erstrecken.
Das Gehäuse 206 ist angepasst, um den Transducer 202, der darin angeordnet ist, aufzunehmen. Verschiedene mechanische Details zur Befestigung eines Transducers 202 in dem Gehäuse 206 und zum Verbinden des Transducers 202 mit einer externen Stromquelle und dergleichen werden zum Zwecke der Klarheit weggelassen.
Wie in 2A gezeigt, ist die Membran 220 mindestens teilweise in dem Gehäuse 206 angeordnet. Die Lippe 228 der Membran 220 kann mit der Flansch 236 in Kontakt stehen, die sich von dem unteren Ende des Gehäuses 206 erstreckt. Eine separate, ringförmige Flansch 238 kann bereit gestellt werden, um die Lippe 228 der Membran 220 an der Flansch mittels Befestigungsmitteln, wie Schrauben 239, die sich durch die entsprechenden Löcher 229 in der Lippe 228 der Membran 220 erstrecken, anzubringen.
Eine Zwischen-Substanz und/oder ein Zwischen-Material, das hier als Zwischenmaterial/Vermittler (Interposer) bezeichnet wird, kann dazu verwendet werden, um einen zeitweiligen Kontakt zwischen der Membran und dem Objekt, das die transduzierende Energie erhalten soll, wie der Körper eines Individuums, zu liefern. Das Zwischenmaterial/der Vermittler kann dazu verwendet werden, um die Effizienz der Lieferung oder der Übertragung der transduzierenden Energie zu dem Körper eines Individuums zu steigern. Das Zwischenmaterial/der Vermittler kann jede Substanz und/oder jedes Material beinhalten, das Eigenschaften besitzt, die dessen Eignung für die geeignete Übertragung von beispielsweise Vibrationsenergie von dem Transducer zu dem Körper eines Individuums ermöglicht. Das Zwischenmaterial sollte vorzugsweise derartige Eigenschaften aufweisen, wie eine Impedanz in einem Bereich, der der durch den Transducer übermittelten Vibrationsenergie entspricht, und dem geeigneten Bereich, der vom Ziel, wie dem Körper eines Individuums aufgenommen werden soll. Derartige Substanzen und Materialien beinhalten beispielsweise Gel, Öl, Schmiermittel, Creme, Lotion, Wasser, eine dünne Gummilage und dergleichen und können beispielsweise auf Wasser basierend, auf Öl basierend und dergleichen sein. Das Zwischenmaterial kann ein Ultraschallgel umfassen (beispielsweise hergestellt von Medipharm, UK). Das zwischenmaterial kann beispielsweise Castoröl enthalten. Das Zwischenmaterial kann beispielsweise Parraffinöl enthalten. Eine Aufbringung des Zwischenmaterials kann beispielsweise durch Ausbreiten, Sprühen, Auslegen, Giessen oder jedes geeignete Aufbringverfahren erfolgen. Das Zwischenmaterial kann auf den Transducer, auf den Körper eines Individuums oder auf beide aufgetragen werden.
Das Zwischenmaterial kann Castoröl enthalten und kann mit beispielsweise der Membran des Transducers interagieren und/oder damit in Kontakt kommen. Die Verwendung von Castoröl als Zwischenmaterial ist aufgrund der akustischen Impedanz, die Castoröl zu eigen ist, bevorzugt. Die akustische Impedanz von Castoröl ist in etwa die gleiche, wie die akustische Impedanz der Polyurethanmembran des Transducers. Die Ähnlichkeit der Impedanz des Castoröls und der Polyurethanmembran, die maximale Vibrationsenergie, wie die akustische Energie können vom Transducer zum Ziel übertragen werden, wie dem Körper eines Individuums.
Unterdruck-Merkmal
1, vorstehend aufgeführt, zeigt einen Ultraschall-Transducer, der fokussierte Energie zur Durchführung einer nicht-invasiven, gesteuerten Ultraschall-Behandlung von Fettgewebe am Körper eines Individuums gemäß dem Stand der Technik (wie in der US-P-6,607,498 ) liefert.
Die 2A–2B, vorstehend aufgeführt, zeigen eine Ultraschall-Transducer-Vorrichtung im Allgemeinen gemäß der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung des hier genannten Anmelders, die fokussierte Energie zur Durchführung einer nicht-invasiven, gesteuerten Ultraschall-Behand lung von Fettgewebe am Körper eines Individuums liefert. In diesen Figuren werden einige Merkmale des Transducers, des Gehäuses und des Membran-Aufbaus gezeigt.
3 zeigt ein allgemeines System 300 zur Durchführung einer gesteuerten Behandlung von Fettgewebe an dem Körper eines Individuums.
Das System 300 umfaßt ein Steuergerät/einen Controller 301, wie eine zweckmäßig programmierte Computer-Arbeitsstation, um den Betrieb der anderen Komponenten des Systems zu steuern und zu überwachen. Das Steuergerät 301 steuert beispielsweise den Betrieb einer Ultraschall-Transducer-Vorrichtung 303, wie der Transducer-Vorrichtung 400, die nachstehend beschrieben wird, indem elektrische Energie geliefert wird, um den Betrieb des nachstehend beschriebenen Transducers 402 zu steuern.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine Ultraschall-Transducer-Vorrichtung mit einem Unterdruck-Merkmal (Absaug-/Suctions-Fähigkeit) geliefert.
Das Steuergerät 301 kann den Betrieb einer Vakuum(Unterdruck)-Pumpe 305 steuern, der Teil des Gesamtsystems ist, wie nachstehend ausführlicher erläutert wird.
4 zeigt eine ”Vibrationskomponente” 400 (entspricht/vergleiche 200) einer allgemeinen akustischen Transducer-Vorrichtung. Die Hauptkomponenten der Vibrationskomponente 200 umfassen einen akustischen Transducer 402 (entspricht 202), eine Membran 420 (entspricht 220) und ein Gehäuse (oder eine Umhüllung) 406 (entspricht 206).
Eine ”Verbindungskomponente” (nicht gezeigt) kann bereit gestellt werden, um den Transducer 402 mit weiteren Einrichtungen zu verbinden, wie eine Generatoreinheit, die den Transducer 402 mit Strom, Energie, Fluiden, Software-Instruktionen, Steuerung und Feedback und dergleichen versorgen kann. Die Vibrationskomponente 400 kann dazu verwendet werden, eine Vibrationsenergie zu erzeugen, zu konzentrieren und auszugeben, und kann in nahe Nachbarschaft und/oder in Kontakt mit dem Körper eines Individuums kommen.
Der Transducer 402 kann hinsichtlich seiner Struktur und dem Betrieb im Wesentlichen identisch sein mit dem vorstehend aufgeführten Transducer 202. Die Membran 420 kann ähnlich sein zu der vorstehend aufgeführt Membran 220, mit der diese einige Merkmale gemeinsam hat und auch unterschiedliche Merkmale aufweisen kann.
Eine untere äußere Oberfläche der Vibrationskomponente 400, die eine untere Oberfläche der Membran 420 ist, ist zur Klarheit etwas räumlich beabstandet von einer äußeren Oberfläche 410a des Körpers 410 (entspricht 210) des Individuums gezeigt.
Das äußere Gehäuse 406 der Vibrationskomponente 400 kann aus einer einstückigen Struktur hergestellt sein, oder kann aus mehreren Bestandteile aufgebaut sein, die unter Bildung des äußeren Gehäuses der Vibrationskomponente 400 verbunden sind.
Der akustische Transducer (oder das ”transduzierende Element”) 402 kann eine konkave, wie eine halbkugelförmige Form (Querschnitt) besitzen. Die innere Oberfläche 402a des Transducers 402 ist konkav und bei Verwendung auf den Körper 410 eines Individuums gerichtet. Eine durch eine mit ”HP” bezeichnete gestrichelte Linie dargestellte equatoriale Ebene kann mit der halbkugeligen Form des Transducers 402 assoziiert sein, obwohl der Transducer 402 gezeigt ist, als ob er keine vollständige Halbkugel sein würde.
Die Membran 420 weist eine untere Oberfläche 424a auf. Die halbkugelige Ebene ”HP” kann im Wesentlichen mit dem zentralen Bereich 425 der unteren Oberfläche 424a der Membran 420 übereinstimmen.
Der Krümmungsradius des Transducers 402 kann beispielsweise etwa 60 mm (Millimeter) sein. Die innere (untere, wie gezeigt) Oberfläche des Transducers 402 kann akustische Energie über die halbkugelige Ebene HP in den Körper 410 eines Individuums (siehe 4A und 4B) fokussieren, um einen Bereich 412 zu behandeln (siehe 4A und 4B), der etwa 2 mm (Millimeter) unter der Oberfläche 410a des Körper 410 eines Individuums liegt, und kann als ”der zu behandelnde Bereich” oder ”Behandlungsbereich” bezeichnet werden. In einigen Fällen kann der Bereich der Oberfläche 410a des Körperd 410 eines Individuums, der direkt unter der Membran 420 liegt, als der ”Behandlungsbereich” bezeichnet werden.
Wie in 4A gezeigt, kann der Transducer 402 akustische Energie auf einen Punkt (kleinen Bereich) 413 fokussieren, der über der Oberfläche 410a des Körper 410 eines Individuums liegt, und der innerhalb der grenzen der Membran 420 ist.
Der Transducer (das transduzierende Element) 402 kann therapeutische akustische Energie erzeugen. Das transduzierende Element 402 kann beispielsweise ein piezoelektrisches Element enthalten, das dazu verwendet werden kann, um als Antwort auf eine Stimulation elektrischer Energie akustische Wellen zu erzeugen. Die Grösse, die Form, die Dicke, die Zusammensetzung und die räumliche Anordnung des transduzierenden Elements 402 kann so angepasst werden, dass die erforderliche akustische Energie erzeugen wird. Das transduzierende Element 402 kann einen im Wesentlichen Kuppel-artigen Aufbau aufweisen. Das transduzierende Element 402 kann im Wesentlichen glatte Oberflächen (äußere gebogene Oberfläche und innere konkave Oberfläche) und die Dicke des Elements kann variieren, beispielsweise im Bereich von 0,1 mm bis 100 mm. Die Dicke des transduzierenden Elements 402 kann im Bereich von 2 bis 10 mm liegen. Das transduzierende Element 402 kann aus verschiedenen Komponenten und Formulierungen hergestellt sein, die Materialien enthalten können, wie Metall, Keramiken (PZT) und dergleichen. Die Kuppel-artige Form des transduzierenden Elements 402 kann eine Fokussierung der durch das transduzierende Element erzeugten akustischen Energie ermöglichen und unterstützen.
Als Ergebnis der von dem transduzierenden Element 402 gelieferten elektrischen Energie (oder Leistung) kann das transduzierende Element 402 vibrieren und als Ergebnis akustische Wellen und daher akustische Energie erzeugen. Die elektrische Energie kann kontinuierlich geliefert werden und eine kontinuierliche Welle kann erzeugt werden. Die dem transduzierenden Element 402 gelieferte elektrische Energie kann in Pulsen/Schwingungsknoten geliefert werden und die von dem Vibrationselement 400 so erhaltene Vibrationsenergie kann explosionsartig (wie in Pulsen) geliefert werden.
Die dem transduzierenden Element 402 gelieferte elektrische Energie kann beispielsweise im Bereich von 1–1000 W (Watt) liegen, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein von 1–750 W, 1–500 W, 1–300 W, 1–150 W und 1–100 W. Das transduzierende Element 402 kann bei einer Resonanzfrequenz im Bereich von etwa 1–4000 KHz (Kilohertz) vibrieren, einschließlich ohne darauf beschränkt zu sein von etwa 1–1000 KHz, etwa 1–800 KHz, etwa 1–600 KHz, etwa 1–400 KHz, etwa 1–250 KHz, etwa 1–400 KHz, etwa 1–250 KHz, etwa 1–100 KHz, und etwa 1–50 KHz.
Der fokale Durchmesser des transduzierenden Elements 402, der der Durchmesser des Bereichs ist, in dem die akustische Energie fokussiert werden kann, kann im Bereich von beispielsweise etwa 0,5 bis 20 mm (Millimeter) liegen, einschließlich ohne darauf beschränkt zu sein, im Bereich von etwa 0,5 bis 15 mm, etwa 0,5 bis 12 mm, etwa 0,5 bis 10 mm, etwa 0,5 bis 9 mm, etwa 0,5 bis 8 mm, etwa 0,5 bis 7 mm, etwa 0,5 bis 5 mm, etwa 0,5 bis 3 mm, etwa 0,5 bis 2 mm.
Die fokale Länge der von dem transduzierenden Element 402 erzeugten akustischen Energie kann im Bereich von beispielsweise etwa 1–50 mm liegen, einschließlich ohne darauf beschränkt zu sein von etwa 1–40 mm, etwa 1–35 mm, etwa 1–30 mm, etwa 1–25 mm, etwa 1–20 mm, etwa 1–15 mm, etwa 1–10 mm, etwa 1–5 mm, etwa 1–2 mm.
Die fokale Entfernung der fokussierten akustischen Energie durch das transduzierende Element 402 kann relativ zur Bearbeitungsoberfläche bestimmt werden, die die Oberfläche darstellt, auf die die Energie transduziert werden kann (beispielsweise die Haut eines Individuums). Die fokale Entfernung von der Bearbeitungsoberfläche kann im Bereich von beispielsweise etwa 1–30 mm liegen, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein von 1–25 mm, 1–20 mm, 1–15 mm, 1–10 mm, 1–5 mm, 1–2,5 mm.
Eine akustische Effizienz des transduzierenden Elements 402 kann beispielsweise im Bereich von etwa 1–150 mg/V liegen (Milligramm pro Volt), einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein von etwa 1–100 mg/V, von etwa 15–75 mg/V, von etwa 20–60 mg/V, von etwa 25–55 mg/V, von etwa 29–50 mg/V.
Ein Peak-Druck des transduzierenden Elements 402, wie bei einer elektrischen Leistung von 1 W pro Impuls gemessen werden kann, kann beispielsweise im Bereich von 1–800 kPa (Kilopascal) liegen. Der Peak-Druck des transduzierenden Elements 402 wie bei einer elektrischen Leistung von 1 W pro Impuls gemessen werden kann, kann beispielsweise im Bereich von 1–700 kPa (Kilopascal) liegen. Der Peak-Druck des transduzierenden Elements 402 wie bei einer elektrischen Leistung von 1 W pro Impuls gemessen werden kann, kann beispielsweise im Bereich von 1–600 kPa (Kilopascal) liegen. Der Peak-Druck des transduzieren den Elements 402 wie bei einer elektrischen Leistung von 1 W pro Impuls gemessen werden kann, kann beispielsweise im Bereich von 100–800 kPa (Kilopascal) liegen. Der Peak-Druck des transduzierenden Elements 402 wie bei einer elektrischen Leistung von 1 W pro Impuls gemessen werden kann, kann beispielsweise im Bereich von 400–700 kPa (Kilopascal) liegen. Der Peak-Druck des transduzierenden Elements 402 wie bei einer elektrischen Leistung von 1 W pro Impuls gemessen werden kann, kann beispielsweise im Bereich von 300–600 kPa (Kilo pascal) liegen.
Die von jedem Puls des transduzierenden Elements 402 gelieferte akustische Kraft kann durch den Verwender gesteuert werden. Die von jedem Puls des transduzierenden Elements 402 gelieferte akustische Kraft kann im Bereich von beispielsweise etwa 1–20 gr liegen, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein von etwa 2–15 gr, etwa 4–12 gr, etwa 5–10 gr, etwa 6–8 gr.
Die Membran 420 kann die von dem transduzierenden Element 402 erzeugte akustische Energie zu dem Körper 410 eines Individuums liefern. Die Membran 420 kann aus verschiedenen Materialien bestehen, wie beispielsweise Gummi, Kunststoff, Silikon, Polyurethan und dergleichen. Die Membran 420 kann aus einem biokompatiblem Material bestehen. So kann beispielsweise die Membran 420 aus einem Gemisch von 2 Polymeren oder einem Zwei-Komponenten Polymer bestehen. Die Membran 420 kann beispielsweise aus einem Gemisch einer weichen Polyurethan-Zusammensetzung TGS 3740 und JG 5803 bestehen (von Baule, Frankreich erworben). Die Zusammensetzung der Membran 420 kann mit der akustische Energie korrelieren, die durch die Membran 420 geschickt wird. Die Membran 420 kann akustische Eigenschaften aufweisen, wie akustische Impedanz, die vergleichbar ist mit der beispielsweise von Säuger-Weichgewebe, zu der die Membran die akustische Energie übertragen soll. Die Membran 420 kann als ein kontinuierlicher Körper ausgebildet sein oder kann verschiedene Teile umfassen, die miteinander verbunden sind.
Die Membran 420 kann einheitlich vermischt sein, so dass der Energietransfer durch die Membran 420 einheitlich ist und nicht von anderen Objekten in der Membranzusammensetzung abgelenkt und/oder absorbiert wird, wie beispielsweise Luftblasen. Die Membran 420 kann beispielsweise in einer Gießform hergestellt werden. Die mindestens teilweise flüssige/nicht-ausgehärtete Zusammensetzung der Membran kann in eine Gießform gegossen werden, die einge gewünschte Form aufweist. Ein Polymerisieren/Aushärten der Membran 420 (beispielsweise mittels einer chemischen Reaktion, Erhitzen und dergleichen) kann die geformte Membran 420 von der Gießform herausgelöst werden und kann zum Einbau in den Transducer fertig sein. Darüber hinaus kann eine Gießform-Freisetzungssubstanz verwendet werden, die bei der Freisetzung der geformten Membran aus der Gießform helfen kann. Die Gießorm-Freisetzungs-Zusammensetzung kann beispielsweise ein Freisetzungs-Linear enthalten, die eine Vielzahl nicht-klebender Substanzen enthalten kann, wie beispielsweise Silikon.
Die Membran 420 kann eine im Wesentlichen runde zirkuläre (halbkugelige) Form aufweisen und einen oberen Bereich 422 und einen unteren Bereich 424 umfassen. Der obere Bereich 422 ist im Allgemeinen der Bereich der Membran 420, der über einer Ebene liegt, die durch die gestrichelte Linie 426 gezeigt ist, und ein unterer Bereich 424 ist im Allgemeinen der Bereich der Membran 420, er unter der gestrichelten Linie 426 liegt. Die gestrichelte Linie 426 stellt einfach eine willkürliche Grenze zwischen dem oberen und unteren Bereich der Membran dar, die ein Ebene darstellen würde, und die equatoriale Ebene HP der halbkugeligen Membran 420 sein kann oder nicht.
Der obere Bereich 422 der Membran 420 ist im Allgemeinen halbkugelig und kann eine gebogene, Kuppel-artige (im Wesentlichen halbkugelige) Form aufweisen, und kann als die ”Kugel” der Membran 420 bezeichnet werden. Der obere Bereich 422 der Membran 420 weist eine externe Oberfläche 22a auf. Ein unterer Bereich der Kuppel 422 kann einen Durchmesser aufweisen, der im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des unteren Bereichs 424 der Membran 420 ist. Etwas höher kann der Durchmesser der Kuppel 422 etwas schmäler werden, wie in einer sinusartigen Funktion, so dass die gebogene, Kuppel-artige Struktur erhalten bleibt. Die Kuppelartige Struktur des oberen Bereichs der Membran 420 kann genau in den konkaven Bereich passen, der durch die innere Oberfläche 402a des transduzierenden Elements 402 ausgebildet ist.
Während eine äußere Oberfläche 224a des unteren Bereichs 224 der Membran 220 im Wesentlichen vollständig glatt ist, ist eine äußere (untere) Oberfläche 424a der Membran 420 in einem Zentralbereich nur teilweise flach.
Eine ringförmige Lippe 440, die nachstehend ausführlicher erläutert wird, erstreckt sich von einem Umfangsbereich der unteren Oberfläche 424a der Membran 420 nach unten (ragt hervor) Eine gestrichelte Linie 727 (entspricht 227) zeigt das Niveau der Ebene an, die durch die Oberfläche am unteren Ende der ringförmigen Lippe 440 definiert wird, die der unterste Teil der Vorrichtung 400 sein kann, d. h. der Teil der zuerst mit der Oberfläche 410a des Körper 410 eines Individuums in Kontakt tritt.
Ein Rand oder eine Lippe 428 kann um einen äußeren Umfang oder die Peripherie der Membran 420 angeordnet sein, wie unmittelbar über dem unteren Bereich 424, wie im Wesentlichen an der Grenze 426 zwischen dem oberen und untere Bereich 422 und 424 der Membran 420 – in anderen Worten etwa oben am untere Bereich 424.
Die Kante 428 erstreckt sich von dem Hauptkörper der Membran 420 radial nach außen, und kann daher einen größeren Durchmesser aufweisen, als der untere Bereich 424 und kann sich daher in Bezug zu dem unteren Bereich 424 der Membran 420 seitwärts (radial nach außen) erstrecken. Die Kante 428 kann eine im Wesentlichen runde, ringförmige Form aufweisen. Die Kante 428 kann zwei Seiten aufweisen: eine untere fläche 428a, die der Oberfläche des Körpers 210 des Individuums gegenüberliegt, und eine obere Fläche 428b, die auf das transduzierende Element 402 gerichtet ist.
Mehrere (beispielsweise 12) Stiftlöcher (Pinhole) 429 können um den Umfang der Kante 428 (beispielsweise im gleichen Abstand) in naher Nachbarschaft zu dem äußeren Umfang der Kante 428 angeordnet sein, und kann dazu verwendet werden, die Membran 420 an ihrer Stelle in dem Gehäuse 406 zu befestigen, beispielsweise unter Verwendung von Schrauben, Stiften und dergleichen.
Das Gehäuse 406 (oder eine Umhüllung) im Allgemeinen in der Form einer ”umgedrehten Tasse” vorliegen. Das Gehäuse 406 kann insbesondere einen im Wesentlichen zylindrischen Körperbereich 432 mit einem oberen und unteren Ende aufweisen. Der Körperbereich 432 kann an dessen oberen Ende mit einer im Wesentlichen ringförmigen planaren Oberfläche 434 verschlossen sein. Eine ringfömige Erhöhung oder Flansch 436 kann sich von dem unteren Ende des Körperbereichs 432 radial nach außen erstrecken.
Das Gehäuse 406 ist angepasst um den Transducer 402, der darin angeordnet ist, aufzunehmen. Verschiedene mechanische Details zur Befestigung eines Transducers 402 in dem Gehäuse 406 und zum Verbinden des Transducers 402 mit einer externen Stromquelle und dergleichen werden zum Zwecke der Klarheit weggelassen.
Wie in 4 gezeigt, ist die Membran 420 mindestens teilweise in dem Gehäuse 406 angeordnet. Die Lippe 428 der Membran 420 kann mit der Flansch 436 in Kontakt stehen, die sich von dem unteren Ende des Gehäuses 406 erstreckt. Eine separate, ringförmige Flansch 438 kann bereit gestellt werden, um die Lippe 428 der Membran 420 an der Flansch mittels Befestigungsmitteln, wie Schrauben 439, die sich durch die entsprechenden Löcher 429 in der Lippe 428 der Membran 420 erstrecken, anzubringen.
Eine ringförmige Lippe 440 steht von einem äußeren, peripheren Umfangsbereich der unteren Oberfläche 424a der Membran 420 hervor. Die gestrichelte Linie 727 zeigt das Niveau einer Ebene an, die durch die ringförmige Lippe 440 definiert wird. Die ringförmige Lippe 440 weist eine Höhen-Abmessung ”HL” auf, die als der Abstand zwischen den beiden gestrichelten Linien 426 und 727 gezeigt ist. Die ringförmige Lippe 440 weist eine Weiten-Abmessung auf, die mit ”WL” bezeichnet ist. Die ringförmige Lippe 440 kann einstückig mit mindestens dem Bodenbereich 424 der Membran 420 ausgebildet sein.
Die gestrichelte Linie 727 zeigt weiter ein nominales Niveau der Oberfläche 410a des Körpers 410 eines Individuums. (Zur Erläuterung wird angenommen, dass die Oberfläche 410a des Körpers 410 eines Individuums in einem von der Membran 420 abgedeckten Bereich im Wesentlichen flach ist).
Die ringförmige Lippe dient dazu, den flachen, zentralen Bereich 425 der Boden-Oberfläche 424a der Membran 420 am Anfang weg von der Oberfläche 410a des Körper 410 eines Individuums zu bringen, und einen umschlossenen Bereich zwischen der Boden-Oberfläche 424a der Membran 420 und der Oberfläche 410a des Körper 410 eines Individuums zu formen (zu definieren). Dies geht am besten aus 4A hervor.
Gemäß einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist eine Unterdruckpumpe 405 (entspricht 305) über mindestens eine Unterdruckleitung 407 mit der Membran 420 verbunden und die Membran 420 weist mindestens einen Durchgang 411 auf, der sich von der äußeren Oberfläche 420a der unteren Oberfläche 424a davon und insbesondere zu dem umschlossenen Raum 431 zwischen der Membran 420 und der Oberfläche des Körper eines Individuums erstreckt. Ein Rohr 413 kann in dem Gehäuse 406 bereit gestellt werden, um von einer Ausgangsleitung 407 über eine äußere Oberfläche des Gehäuses 406 (siehe gestrichelte Linien) Unterdruck zu dem Durchgang 411 in der Membran zu leiten. Ein Kanal (Mulde, Vertiefung) 415 kann um die inneren Kante der ringförmigen Lippe bereitgestellt werden, der sich etwas in den Zentralbereich 425 der unteren Oberfläche 424a der Membran 420 erstreckt (hineindrängt), um sicherzustellen, dass sich der Unterdruck im Wesentlichen gleichmäßig um den umschlossenen Bereich verteilt. Eine ringförmige Lippe 440 steht von der unteren Oberfläche 424a der Membran 420 um den Zentralbereich 425 hervor und der Kanal 415 drängt in den Zentralbereich 425 gerade in der ringförmigen Lippe 440. Eine Vakuumpumpe 405 stellt zusammen mit der Membran 420 und den darin umschlossenen Bereich (und dem Durchgang 411 und dem Rohr) das ”Ziehelement” (Mittel) dar, um eine Oberfläche des Körper eines Individuums in die allgemeine Vibrationskomponente 400 zu ziehen, insbesondere in den umschlossenen Raum 432 in dem Membranelement 420 (akustisches Kuppeln) der Vibrationskomponente 400 (die allgemeine Vibrationskomponente 400 kann als ”Transducer” bezeichnet werden).
4A zeigt die Membran 420 (und den Transducer 402) in Kontakt mit dem Körper 410 eines Individuums. Ein Oberflächenbereich 410a des Körper 410 eines Individuums, der direkt unter der Membran 420 ist, insbesondere unter dem Zentralbereich 425 der Membran 420, kann als der ”Kontaktbereich” bezeichnet werden. Ein Ultraschallgel (nicht gezeigt) kann dazu verwendet werden, um einen guten Kontakt sicherzustellen. In dieser Figur ist der Unterdruck 405 nicht eingeschaltet und der umschlossene Raum 431, der durch den zentralen Bereich 425 der unteren Oberfläche 424a der Membran 420, der ringförmigen Lippe 440 und der Oberfläche 410a des Körper 410 eines Individuums liegt, ist sichtbar. Die Oberfläche 410a des Körper 410 eines Individuums kann im Wesentlichen flach sein und, wenn menschliches Hautgewebe, im Wesentlichen federnd.
Wie aus 4A ersichtlich befindet sich ein fokaler Punkt 413 der von dem Transducer 402 erzeugten akustischen Energie in den Begrenzungen der Membran 420 in dem umschlossenen Raum 431 (ob der Raum 431 umschlossen ist oder nicht, der fokale Punkt 413 ist dort), und ist durch eine gestrichelte Ellipse 413 gezeigt. Wenn kein Unterdruck vorherrscht und die Oberfläche 410a des Körpers 410 des Individuums nicht deformiert ist, kann dieser Punkt des fokalen Punkts 413 in der Vorrichtung (im Gegensatz zu ohne Vorrichtung) nicht wirksam sein, da er außerhalb (oberhalb) der Oberfläche des Behandlungsbereichs 412 liegt.
4B zeigt die Membran 420 (und den Transducer 402) in Kontakt mit dem Körper 410 eines Individuums. In dieser Figur ist der Unterdruck angeschaltet/angelegt. Bei Verwendung kann, wenn die Membran 420 in Kontakt mit dem Körper 410 eines Individuums gebracht wird und die Vakuumpumpe angeschaltet ist, ein Teil der Oberfläche 410a des Körper 410 eines Individuums (wie Hautgewebe des Patienten) in den umfassten Raum 431 zwischen der Membran 420 und der Oberfläche des Körpers eines Individuums gezogen (aufgesaugt) werden (dies kann als Ergreifen des zu behandelnden Gewebes bezeichnet werden). Zusammen damit kann der Behandlungsbereich 412 (entspricht 112), der etwa 2 mm (Millimeter) unter der Oberfläche 410a des Körper 410 eines Individuums angeordnet sein kann, auf den Transducer 420 hinzu, in den umfassten Bereich 431 zwischen der Membran 420 und der Oberfläche 410a des Körper 410 eines Individuums, und über das Niveau des Restes der Oberfläche 410a des Körper 410 eines Individuums gezogen werden. Ist das Vakuum angeschaltet, dann kann der Behandlungsbereich 412 im Wesentlichen mit dem fokalen Punkt 413 (siehe 4A) in dem umfassten Raum 431 übereinstimmen.
Dieses Merkmal, dass die Oberfläche 410a des Körper 410 eines Individuums deformiert sein kann, so dass der Behandlungsbereich (das Zielgewebe) 412 bewegt (oder aufgesaugt) wird, um in den Begrenzungen der Membran 420 festgesetzt zu werden, kann nützlich sein, um eine Schädigung von Gewebe oder Organen neben (insbesondere tiefer im Körper eines Individuums) dem Behandlungsbereich 412 zu vermeiden. Es liegt jedoch im Bereich der Erfindung, dass obwohl die Oberfläche 410a des Körpers 410 des Individuums durch den gelieferten Unterdruck deformiert sein kann, der Behandlungsbereich 412 (das Zielgewebe) immer noch außerhalb (nicht innerhalb der Begrenzungen) der Membran 420 liegen kann, wie unterhalb der Ebene 419.
Diese Deformierung des Zielgewebes kann zu einer Vorab-Stressbildung des Zielgewebes führen, um natürliche Körperreaktionen zu intensivieren (Blutstrom, lymphatische Drainage und so weiter).
Zusätzlich zu einem möglichen Ziehen der Oberfläche 410a des Körper 410 eines Individuums hoch in die Begrenzungen der Membran 420 durch Anlegen von Unterdruck und durch Herstellen eines guten Kontakts zwischen der ringförmigen Lippe 440 und der Oberfläche 410a des Körper 410 eines Individuums wird der Atmosphärendruck dazu führen, die Membran 420 sicher gegen die Oberfläche 410a des Körper 410 eines Individuums zu halten.
In 4 ist die Membran 420 mit einer ringförmigen Lippe 440 gezeigt, die ein einfaches, invertiertes, im Wesentlichen halbkugeliges Profil (Querschnitt) aufweist. Verschiedene andere Profile für die ringförmige Lippe sind möglich, für die ein paar in den folgenden Figuren gezeigt sind.
5a zeigt einen unteren Bereich 525A der Membran 520A, wie die Membran 420, und zeigt eine ringförmige Lippe 540A mit einem einfachen, invertierten, im Wesentlichen halbkugeligen Profil (Querschnitt).
5B zeigt einen unteren Bereich 525B der Membran 520B, wie die Membran 420, und zeigt eine ringförmige Lippe 540B mit einem im Wesentlichen rechteckigen Profil (Querschnitt).
5C zeigt einen unteren Bereich 525C der Membran 520C, wie die Membran 420, und zeigt eine ringförmige Lippe 540C mit einem invertierten, im Wesentlichen U-förmigen Profil (Querschnitt).
Das Unterdruck-(Saug-)Merkmal ermöglicht dem Transducer das Fettgewebe (durch die Haut) mit einem guten akustischen Kontakt mittels Unterdruck zwischen dem Gewebe und dem Transducer.
Da der akustische Kontakt zwischen dem Gewebe und dem Transducer erhöht wird ist es möglich Schmiermittel mit einer geringeren Viskosität als Castoröl zu verwenden, beispielsweise Babyöl. Dies kann den Schmerz reduzieren, den ein Patient während der Behandlung erleidet und kann es für den Arzt auch einfacher machen, den Transducer gleiten zu lassen. Darüber hinaus reagiert Castoröl mit der Membran des Transducers. Das Unterdruck-Merkmal kann darüber hinaus auch die Behandlung von haarigen Patienten erleichtern.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann der Unterdruck auch dazu verwendet werden, das Gewebe zu massieren, was die Reduzierung von Fett unterstützen kann (beispielsweise LPG-Massage).
Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Unterdruck auch in einem Pulsmodus betrieben werden, beispielsweise um den Massageeffekt zu steigern. Im Hinblick darauf, dass der Unterdruck aufgehoben werden soll, kann ein Ventil (nicht gezeigt) in der Vakuumpumpe oder in der Transducer-Vorrichtung geöffnet werden, damit der Druck in dem umfassten Raum auf Atmosphärendruck zurückkehren kann.
Darüber hinaus kann der Pulsmodus wie folgt verwendet werden: der Unterdruck ist angeschaltet, wenn der Transducer mit dem Körpergewebe in Kontakt steht und ist an, wenn er an einen anderen Ort auf dem Gewebe bewegt wird.
Darüber hinaus kann das Einsaugen des Gewebes in den Transducer eine bessere Fokussierung der Energie auf das Fettgewebe ermöglichen im Gegensatz zur Fokussierung der Energie auf innere Organe (oder sogar Emittieren eines Teils der Energie), was nicht gewünscht ist.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann die gekrümmte Form der Membran des Transducers/der Teil, der mit der Körper In Kontakt steht) ermöglichen, dass mehr Fettgewebe in den Transducer eingesaugt wird, was die Fokussierung der Energie auf das Fettgewebe weiter verbessert, im Gegensatz zur Emittierung der Energie auf innere Organe.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Vibrationskomponente 400 weiter eine Fluid-Injektionseinheit umfassen, die nachstehend ausführlicher erläutert wird.
Fluid-Injektion
1, vorstehend aufgeführt, zeigt einen Ultraschall-Transducer gemäß Stand der Technik (wie in der US-P-6,607,498 ), der fokussierte Energie zur Durchführung einer nicht-invasiven, gesteuerten Ultraschall-Behandlung von Fettgewebe am Körper eines Individuums liefert Die 2A–2B vorstehend aufgeführt, zeigen eine Ultraschall-Transducer-Vorrichtung im Allgemeinen gemäß der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung des hier genannten Anmel ders, die fokussierte Energie zur Durchführung einer nicht-invasiven, gesteuerten Ultraschall-Behandlung von Fettgewebe am Körper eines Individuums liefert. In diesen Figuren werden einige Merkmale des Transducers, des Gehäuses und des Membran-Aufbaus gezeigt.
6 zeigt ein allgemeines System 600 (entspricht 300) zur Durchführung einer gesteuerten Ultraschall-Behandlung von Fettgewebe am Körper eines Individuum.
Das System 600 umfaßt ein Steuergerät/einen Controller/eine Steuerenheit 601, wie eine zweckmäßig programmierte Computer-Arbeitsstation, um den Betrieb der anderen Komponenten des Systems zu steuern und zu überwachen. Das Steuergerät 601 steuert beispielsweise den Betrieb einer Ultraschall-Transducer-Vorrichtung 603 (entspricht 303), wie der Transducer-Vorrichtung 700, die nachstehend beschrieben wird, indem elektrische Energie geliefert wird, um den Betrieb des nachstehend beschriebenen Transducers 702 zu steuern.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine Ultraschall-Transducer-Vorrichtung mit der Möglichkeit einer Fluid-Injektion geliefert.
Das Steuergerät 601 kann den Betrieb einer oder mehrerer Fluid-Pumpen 608 steuern, der Teil des Gesamtsystems ist, wie nachstehend ausführlicher erläutert wird.
Im Allgemeinen umfasst der Transducer 602 eine Fluid-Injektions-Einheit, die angepasst ist, das Schmiermittel-Fluid (wahlweise kontinuierlich) in den Behandlungsbereich zu bringen, insbesondere in einen Bereich der Oberfläche des Körper eines Individuums, der unmittelbar unter dem Zentralbereich der Membran liegt. Das das Schmiermittel zirkuliert (in den Kontaktbereich zwischen der Membran und dem Behandlungsbereich hinein und daraus heraus) können akustische Kontakt-Fluide (oder Schmiermittel) eingesetzt werden, die weniger viskos sind als Castoröl, insbesondere wenn gleichzeitig Unterdruck verwendet wird, um das Fluid abzusaugen und ein Heraustreten zu verhindern. Somit ist der Einsatz von Schmiermitteln mit einer geringeren Viskosität als Castoröl möglich, beispielsweise Babyöl oder sogar Wasser. Dies kann den während der Behandlung erfahrenen Schmerz verhindern und es dem Arzt weiter ermöglichen, den Transducer über die Oberfläche des Körpers eines Individuums gleiten zu lassen. Darüber hinaus wird durch die Verwendung eines Fluids, das nicht Castoröl ist verhindert, dass das Castoröl mit der Membran reagiert.
Darüber hinaus löst die Zirkulation des Fluids das Hygiene-Problem, da jeder Patient mit neuem, noch nicht verwendetem Schmiermittel behandelt werden kann. Darüber hinaus kann das Schmiermittel weitere Substanzen beinhalten, wie Arzneimittel, Fett-reduzierende Agenzien, Schmerzmittel, Analgetika, Haar-Entfernungsmittel und andere. Dies kann insbesondere von Vorteil sein, da die Ultraschall-Energie das Eindringen dieser Substanzen in tiefere Schichten des Gewebes erleichtert – beispielsweise zur Entfernung der Haarwurzeln.
Der Transducer kann weiter ein Unterdruck-Merkmal besitzen, das vorstehend aufgeführt ein ”Ergreifen” des Fettgewebes (durch die Haut) mit gutem akustischem Unterdruck-Kontakt zwischen dem Gewebe und dem Transducer, wie vorstehend beschrieben ermöglicht.
7 zeigt eine ”Vibrationskomponente” 700 (entspricht 400) einer allgemeinen akustischen Transducer-Vorrichtung. Die Hauptkomponenten der Vibrationskomponente 700 umfassen einen akustischen Transducer 702 (entspricht 402), eine Membran 720 (entspricht 420) und ein Gehäuse (oder eine Umhüllung) 706 (entspricht 406).
Eine ”Verbindungskomponente” (nicht gezeigt) kann bereit gestellt werden, um den Transducer 702 mit weiteren Einrichtungen zu verbinden, wie eine Generatoreinheit, die den Transducer 702 mit Strom, Energie, Fluiden, Software-Instruktionen, Steuerung und Feedback und dergleichen versorgen kann. Die Vibrationskomponente 700 kann dazu verwendet werden eine Vibrationsenergie zu erzeugen, zu konzentrieren und auszugeben, und kann in nahe Nachbarschaft und/oder in Kontakt mit dem Körper eines Individuums kommen.
Der Transducer 702 kann hinsichtlich seiner Struktur und dem Betrieb im Wesentlichen identisch sein mit dem vorstehend aufgeführten Transducer 402. Die Membran 720 kann ähnlich sein zu der vorstehend aufgeführt Membran 420, mit dieser einige Merkmale gemeinsam haben und auch unterschiedliche Merkmale aufweisen.
Eine untere äußere Oberfläche der Vibrationskomponente 700, die eine untere Oberfläche der Membran 720 ist, ist zur Klarheit etwas räumlich beabstandet von einer äußeren Oberfläche 710a des Körpers 710 (entspricht 210) des Individuums gezeigt.
Das äußere Gehäuse 706 der Vibrationskomponente 700 kann aus einer einstückigen Struktur hergestellt sein, oder kann aus mehreren Bestandteile aufgebaut sein, die unter Bildung des äußeren Gehäuses der Vibrationskomponente 700 verbunden sind.
Der akustische Transducer (oder das ”transduzierende Element”) 402 kann eine konkave, wie eine halbkugelförmige (Querschnitt) Form besitzen. Die innere Oberfläche 702a des Transducers ist konkav und bei Verwendung auf den Körper 710 eines Individuums gerichtet. Eine durch mit ”HP” bezeichnete gestrichelte Linie dargestellte equatoriale Ebene kann mit der halbkugeligen Form des Transducers 702 assoziiert sein, obwohl der Transducer 702 gezeigt ist, als ob er keine vollständige Halbkugel sein würde.
Die Membran 720 weist eine untere Oberfläche 724a auf. Die halbkugelige Ebene ”HP” kann im Wesentlichen mit dem zentralen Bereich 725 der unteren Oberfläche 724a der Membran 720 übereinstimmen.
Der Krümmungsradius des Transducers 702 kann beispielsweise etwa 60 mm (Millimeter) sein. Die innere (untere, wie gezeigt) Oberfläche des Transducers 702 kam akustische Energie über die halbkugelige Ebene HP in den Körper 710 eines Individuums (siehe 4A und 4B) fokussieren, um einen Bereich 412 zu behandeln (siehe 4A und 4B), der etwa 2 mm (Millimeter) unter der Oberfläche 710a des Körper 710 eines Individuums liegt, und kann als ”der zu behandelnde Bereich” oder ”Behandlungsbereich” bezeichnet werden. In einigen Fällen kann der Bereich der Oberfläche 710a des Körpers 710 eines Individuums, der direkt unter der Membran 720 liegt, als der ”Behandlungsbereich” bezeichnet werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann der Transducer 702 akustische Energie auf einen Punkt (kleinen Bereich) fokussieren, der über der Oberfläche 710a des Körper 710 eines Individuums liegt, und der innerhalb der grenzen der Membran 720 ist.
Der Transducer (das transduzierende Element) 702 kann therapeutische akustische Energie erzeugen. Das transduzierende Element 702 kann beispielsweise ein piezoelektrisches Element enthalten, das dazu verwendet werden kann, um als Antwort auf eine Stimulation elektrischer Energie akustische Wellen zu erzeugen. Die Größe, die Form, die Dicke, die Zusammensetzung und die räumliche Anordnung des transduzierenden Elements 702 kann so angepasst werden, dass die erforderliche akustische Energie erzeugen wird. Das transduzierende Element 702 kann einen im Wesentlichen Kuppel-artigen Aufbau aufweisen. Das transduzierende Element 702 kann im Wesentlichen glatte Oberflächen (äußere gebogene Oberfläche und innere konkave Oberfläche) und die Dicke des Elements kann variieren, beispielsweise im Bereich von 0,1 mm bis 100 mm. Die Dicke des transduzierenden Elements 702 kann im Bereich von 2 bis 10 mm liegen. Das transduzierende Element 702 kann aus verschiedenen Komponenten und Formulierungen hergestellt sein, die Materialien enthalten können, wie Metall, Keramiken (PZT) und dergleichen. Die Kuppel-artige Form des transduzierenden Elements 702 kann eine Fokussierung der durch das transduzierende Element 702 erzeugten akustischen Energie ermöglichen und unterstützen.
Als Ergebnis der von dem transduzierenden Element 702 gelieferten elektrischen Energie kann das transduzierende Element 702 vibrieren und als Ergebnis akustische Wellen und daher akustische Energie erzeugen. Die elektrische Energie kann kontinuierlich geliefert werden und eine kontinuierliche Welle kann erzeugt werden. Die dem transduzierenden Element 702 gelieferte elektrische Energie kann in Pulsen/Schwingungsknoten geliefert werden und die von dem Vibrationselement 700 so erhaltene Vibrationsenergie kann explosionsartig geliefert werden.
Die dem transduzierenden Element 702 gelieferte elektrische Energie kann beispielsweise im Bereich von 1–1000 W (Watt) liegen, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein von 1–750 W, 1–500 W, 1–300 W, 1–150 W und 1–100 W. Das transduzierende Element 702 kann bei einer Resonanzfrequenz im Bereich von etwa 1–4000 KHz (Kilohertz) vibrieren, einschließlich ohne darauf beschränkt zu sein von etwa 1–1000 KHz, etwa 1–800 KHz, etwa 1–600 KHz, etwa 1–400 KHz, etwa 1–250 KHz, etwa 1–400 KHz, etwa 1–250 KHz, etwa 1–100 KHz, und etwa 1–50 KHz.
Der fokale Durchmesser des transduzierenden Elements 702, der der Durchmesser des Bereichs ist, in dem die akustische Energie fokussiert werden kann, kann im Bereich von beispielsweise etwa 0,5 bis 20 mm (Millimeter) liegen, einschließlich ohne darauf beschränkt zu sein, im Bereich von etwa 0,5 bis 15 mm, etwa 0,5 bis 12 mm, etwa 0,5 bis 10 mm, etwa 0,5 bis 9 mm, etwa 0,5 bis 8 mm, etwa 0,5 bis 7 mm, etwa 0,5 bis 5 mm, etwa 0,5 bis 3 mm, etwa 0,5 bis 2 mm.
Die fokale Länge der von dem transduzierenden Element 702 erzeugten akustischen Energie kann im Bereich von beispielsweise etwa 1–50 mm liegen, einschließlich ohne darauf beschränkt zu sein von etwa 1–40 mm, etwa 1–35 mm, etwa 1–30 mm, etwa 1–25 mm, etwa 1–20 mm, etwa 1–15 mm, etwa 1–10 mm, etwa 1–5 mm, etwa 1–2 mm.
Die fokale Entfernung der fokussierten akustischen Energie durch das transduzierende Element 702 kann relativ zur Bearbeitungsoberfläche bestimmt werden, die die Oberfläche darstellt, auf die die Energie transduziert werden kann (beispielsweise die Haut eines Individuums). Die fokale Entfernung von der Bearbeitungsoberfläche kann im Bereich von beispielsweise etwa 1–30 mm liegen, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein von 1–25 mm, 1–20 mm, 1–15 mm, 1–10 mm, 1–5 mm, 1–2,5 mm.
Eine akustische Effizienz des transduzierenden Elements 702 kann beispielsweise im Bereich von etwa 1–150 mg/V liegen (Milligramm pro Volt), einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein von etwa 1–100 mg/V, von etwa 15–75 mg/V, von etwa 20–60 mg/V, von etwa 25–55 mg/V, von etwa 29–50 mg/V.
Ein Peak-Druck des transduzierenden Elements 702, der bei einer elektrischen Leistung von 1 W pro Impuls gemessen werden kann, kann beispielsweise im Bereich von 1–800 kPa (Kilopascal) liegen. Der Peak-Druck des transduzierenden Elements 702, der bei einer elektrischen Leistung von 1 W pro Impuls gemessen werden kann, kann beispielsweise im Bereich von 1–700 kPa (Kilopascal) liegen. Der Peak-Druck des transduzierenden Elements 702 der bei einer elektrischen Leistung von 1 W pro Impuls gemessen werden kann, kann beispielsweise im Bereich von 1–600 kPa (Kilopascal) liegen. Der Peak-Druck des transduzierenden Elements 702 der bei einer elektrischen Leistung von 1 W pro Impuls gemessen werden kann, kann beispielsweise im Bereich von 100–800 kPa (Kilopascal) liegen. Der Peak-Druck des transduzierenden Elements 702, der bei einer elektrischen Leistung von 1 W pro Impuls gemessen werden kann, kann beispielsweise im Bereich von 400–700 kPa liegen. Der Peak-Druck des transduzierenden Elements 702, der bei einer elektrischen Leistung von 1 W pro Impuls gemessen werden kann, kann beispielsweise im Bereich von 300–600 kPa liegen.
Die von jedem Puls des transduzierenden Elements 702 gelieferte akustische Kraft kann durch den Verwender gesteuert werden. Die von jedem Puls des transduzierenden Elements 702 gelie ferte akustische Kraft kann im Bereich von beispielsweise etwa 1–20 gr liegen, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein von etwa 2–15 gr, etwa 4–12 gr, etwa 5–10 gr, etwa 6–8 gr.
Die Membran 720 kann die von dem transduzierenden Element 702 erzeugte akustische Energie zu dem Körper 710 eines Individuums liefern. Die Membran 720 kann aus verschiedenen Materialien bestehen, wie beispielsweise Gummi, Kunststoff, Silikon, Polyurethan und dergleichen. Die Membran 720 kann aus einem biokompatiblen Material bestehen. So kann beispielsweise die Membran 720 aus einem Gemisch von 2 Polymeren oder einem Zwei-Komponenten Polymer bestehen. Die Membran 720 kann beispielsweise aus einem Gemisch einer wiechen Polyurethan-Zusammensetzung TGS 3740 und JG 5803 bestehen (von Baule, Frankreich erworben). Die Zusammensetzung der Membran 720 kann mit der akustischen Energie korrelieren, die durch die Membran 720 geschickt wird. Die Membran 720 kann akustische Eigenschaften aufweisen, wie akustische Impedanz, die vergleichbar ist mit der beispielsweise von Sauger-Weichgewebe, zu der die Membran die akustische Energie übertragen soll. Die Membran 720 kann als ein kontinuierlicher Körper ausgebildet sein oder kann verschiedene Teile umfassen, die miteinander verbunden sind.
Die Membran 720 kann einheitlich vermischt sein, so dass der Energietransfer durch die Membran 720 einheitlich ist und nicht von anderen Objekten in der Membranzusammensetzung abgelenkt und/oder absorbiert wird, wie beispielsweise Luftblasen. Die Membran 720 kann beispielsweise in einer Gießform hergestellt werden. Die mindestens teilweise flüssige/nicht-ausgehärtete Zusammensetzung der Membran kann in eine Gießform gegossen werden, die einge gewünschte Form aufweist. Ein Polymerisieren/Aushärten der Membran 720 (beispielsweise mittels einer chemischen Reaktion, Erhitzen und dergleichen) kann die geformte Membran 720 von der Gießform herausgelöst werden und kann zum Einbau in den Transducer fertig sein. Darüber hinaus kann eine Gießform-Freisetzungssubstanz verwendet werden, die bei der Freisetzung der geformten Membran aus der Gießform helfen kann. Die Gießorm-Freisetzungs-Zusammensetzung kann beispielsweise ein Freisetzungs-Linear enthalten, die eine Vielzahl nicht-klebender Substanzen enthalten kann, wie beispielsweise Silikon.
Die Membran 720 kann eine im Wesentlichen runde zirkuläre (halbkugelige) Form aufweisen und einen oberen Bereich 722 und einen unteren Bereich 724 umfassen. Der obere Bereich 722 ist im Allgemeinen der Bereich der Membran 720, der über einer Ebene liegt, die durch die ge strichelte Linie 726 gezeigt ist, und ein unterer Bereich 724 ist im Allgemeinen der Bereich der Membran 720, er unter der gestrichelten Linie 726 liegt. Die gestrichelte Linie 726 stellt einfach eine willkürliche Grenze zwischen dem oberen und unteren Bereich der Membran dar, die ein Ebene darstellen würde, und die equatoriale Ebene HP der halbkugeligen Membran 720 sein kann oder nicht.
Der obere Bereich 722 der Membran 720 ist im Allgemeinen halbkugelig und kann eine gebogene, Kuppel-artige (im Wesentlichen halbkugelige) Form aufweisen, und kann als die ”Kugel” der Membran 720 bezeichnet werden. Der obere Bereich 722 der Membran 720 weist eine externe Oberfläche 722a auf.
Ein unterer Bereich der Kuppel 722 kann einen Durchmesser aufweisen, der im Wesentlichen gleiche dem Durchmesser des unteren Bereichs 724 der Membran 720 ist. Etwas höher kann der Durchmesser der Kuppel 722 etwas schmäler werden, wie in einer sinusartigen Funktion, so dass die gebogene, Kuppel-artige Struktur erhalten bleibt. Die Kuppel-artige Struktur des oberen Bereichs der Membran 720 kann genau in den konkaven Bereich passen, der durch die innere Oberfläche 702a des transduzierenden Elements 702 ausgebildet ist.
Während eine äußere Oberfläche 724a des unteren Bereichs 724 der Membran 220 im Wesentlichen vollständig glatt ist, ist eine äußere (untere) Oberfläche 724a der Membran 720 in einem Zentralbereich nur teilweise flach.
Eine ringförmige Lippe 740, die nachstehend ausführlicher erläutert wird, erstreckt sich von einem Umfangsbereich der unteren Oberfläche 724a der Membran 720 nach unten (ragt hervor) Eine gestrichelte Linie 727 (entspricht 227) zeigt das Niveau der Ebene an, die durch die Oberfläche am unteren Ende der ringförmigen Lippe 740 definiert wird, die der unterste Teil der Vorrichtung 400 sein kann, d. h. der Teil der zuerst mit der Oberfläche 710a des Körper 710 eines Individuums in Kontakt tritt.
Ein Rand oder eine Lippe 728 kann um einen äußeren Umfang oder die Peripherie der Membran 720 angeordnet sein, wie unmittelbar über dem unteren Bereich 724, wie im Wesentlichen an der Grenze 426 zwischen dem oberen und untere Bereich 722 und 724 der Membran 720 – in anderen Worten etwa oben am untere Bereich 724.
Die Kante 728 erstreckt sich von dem Hauptkörper der Membran 720 radial nach außen, und kann daher einen größeren Durchmesser aufweisen, als der untere Bereich 724 und kann sich daher in Bezug zu dem unteren Bereich 724 der Membran 720 seitwärts (radial nach außen) erstrecken. Die Kante 728 kann eine im Wesentlichen runde, ringförmige Form aufweisen. Die Kante 728 kann zwei Seiten aufweisen: eine untere fläche 728a, die der Oberfläche des Körpers 210 des Individuums gegenüberliegt, und eine obere Fläche 728b, die auf das transduzierende Element 402 gerichtet ist.
Mehrere (beispielsweise 12) Stiftlöcher (Pinhole) 729 können um den Umfang der Kante 728 (beispielsweise im gleichen Abstand) in naher Nachbarschaft zu dem äußeren Umfang der Kante 728 angeordnet sein, und kann dazu verwendet werden, die Membran 720 an ihrer Stelle in dem Gehäuse 706 zu befestigen, beispielsweise unter Verwendung von Schrauben, Stiften und dergleichen.
Das Gehäuse 706 (oder eine Umhüllung) im Allgemeinen in der Form einer ”umgedrehten Tasse” vorliegen. Das Gehäuse 706 kann insbesondere einen im Wesentlichen zylindrischen Körperbereich 732 mit einem oberen und unteren Ende aufweisen. Der Körperbereich 732 kann an dessen oberen Ende mit einer im Wesentlichen ringförmigen planaren Oberfläche 734 verschlossen sein. Eine ringfömige Erhöhung oder Flansch 736 kann sich von dem unteren Ende des Körperbereichs 732 radial nach außen erstrecken.
Das Gehäuse 706 ist angepasst um den Transducer 702, der darin angeordnet ist, aufzunehmen. Verschiedene mechanische Details zur Befestigung eines Transducers 702 in dem Gehäuse 706 und zum Verbinden des Transducers 702 mit einer externen Stromquelle und dergleichen werden zum Zwecke der Klarheit weggelassen.
Wie in 7 gezeigt, ist die Membran 720 mindestens teilweise in dem Gehäuse 706 angeordnet. Die Lippe 728 der Membran 720 kann mit der Flansch 736 in Kontakt stehen, die sich von dem unteren Ende des Gehäuses 706 erstreckt. Eine separate, ringförmige Flansch 438 kann bereit gestellt werden, um die Lippe 728 der Membran 720 an der Flansch mittels Befestigungsmitteln, wie Schrauben 739, die sich durch die entsprechenden Löcher 729 in der Lippe 728 der Membran 720 erstrecken, anzubringen.
Eine ringförmige Lippe 740 steht von einem äußeren, peripheren Umfangsbereich der unteren Oberfläche 724a der Membran 720 hervor. Die gestrichelte Linie 727 zeigt das Niveau einer Ebene an, die durch die ringförmige Lippe 740 definiert wird. Die ringförmige Lippe 740 kann im Wesentlichen identisch zur ringförmigen Lippe 440 einschließlich der Profiländerungen sein, wie in den 5A–5C gezeigt und beschrieben ist. Die ringförmige Lippe 740 weist eine Höhen-Abmessung ”HL” und eine Weiten-Abmessung ”WL” auf (siehe 4). Die ringförmige Lippe 740 kann einstückig mit mindestens dem Bodenbereich 724 der Membran 720 ausgebildet sein.
Die gestrichelte Linie 727 zeigt weiter ein nominales Niveau der Oberfläche 710a des Körpers 710 eines Individuums. (Zur Erläuterung wird angenommen, dass die Oberfläche 710a des Körper 710 eines Individuums in einem von der Membran 720 abgedeckten Bereich im wesentlichen flach ist).
Die ringförmige Lippe dient dazu, den flachen, zentralen Bereich 425 der Boden-Oberfläche 724a der Membran 720 am Anfang weg von der Oberfläche 710a des Körper 710 eines Individuums zu bringen, und einen umschlossenen Bereich 731 (vergleiche 431, 4A) zwischen der Membran 720 und der Oberfläche 710a des Körper 710 eines Individuums zu formen (zu definieren). Dies geht am besten aus 4A hervor.
Gemäß einigen erfindungsgemäßen Ausfürungsformen kann Fluid in den umschlossenen Raum 731 zwischen der Membran 720 und der Oberfläche 710a des Körper 410 eines Individuum geliefert werden. Ein Bereich der Oberfläche 710a des Körpers 710 eines Individuums, der direkt unter der Membran 720 liegt, insbesondere unter dem Zentralbereich 725 der Membran 720, kann als der ”Kontaktbereich” bezeichnet werden.
Eine Fluidleitung 75 ist mit einer Leitung 77 zur Membran 720 verbunden und die Membran 720 weist mindestens eine Leitung 71 auf, die sich von einer äußeren Oberfläche 720a zu einer inneren Oberfläche 724a davon erstreckt und insbesondere zu dem umschlossenen Bereich 731 zwischen der Membran 720 und der Oberfläche 710a des Körper 710 eines Individuums. Ein Rohr 73 kann in dem Gehäuse 706 bereitgestellt werden, um Fluid von der Leitung 77 durch eine äußere Oberfläche des Gehäuses 706 (siehe gestrichelte Linien) zu der Durchgangsleitung 71 in der Membran 720 zu bringen.
Ein Kanal (Mulde, Vertiefung) 715 kann um die inneren Kante der ringförmigen Lippe 740 bereitgestellt werden, der sich etwas in den Zentralbereich 725 der unteren Oberfläche 724a der Membran 720 erstreckt (hineindrängt), um sicherzustellen, dass das Fluid gleichmäßig um den umschlossenen Raum 731 verteilt wird. Eine ringförmige Lippe 740 steht von der unteren Oberfläche 724a der Membran 720 um den Zentralbereich 725 hervor und der Kanal 715 drängt in den Zentralbereich 725 gerade in der ringförmigen Lippe 740.
Über eine Leitung 707 ist ein Fluidbehälter (Reservoir) 708 mit der Membran 720 verbunden und die Membran 720 weist mindestens einen Durchgang auf, der sich von der äußeren Oberfläche 720a zu der inneren Oberfläche 724a davon erstreckt und insbesondere zu dem umschlossenen Raum 731 zwischen der Membran 720 und der Oberfläche des Körper 710 eines Individuums. Ein Rohr 713 kann in dem Gehäuse 706 bereitgestellt werden, um von der Leitung 711 in der Membran 720 Fluid zur Leitung 707 zu bringen.
Auf diese Art und Weise kann Fluid geliefert werden, wie kontinuierlich, durch die Vibrationskomponente 700, zu einem ”Kontaktbereich” auf der Oberfläche 710a des Körper 710 eines Individuums. Die Fluidleitung 75 stellt mindestens einen Teil eines allgemeinen ”Dispensers” (oder Mittels) dar, um ein Fluid zu einem Kontaktbereich auf der Oberfläche eines Körpers eines Individuums zu bringen. Das Fluid (nicht gezeigt), das durch die Fluidleitung gebracht wird, kann ein akustisches Kontakt-Fluid sein oder ein Arzneimittel. Der Dispenser kann ein Liefer-Reservoir und eine Pumpe enthalten. Alternativ kann, wie in 9 gezeigt ist, eine Vakuumpumpe bereit gestellt werden, um Fluid (beispielsweise Öl) von einer Fluid-Quelle zu dem Kontaktbereich unter der Membran zu bringen.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Vibrationskomponente 700 weiter ein Unterdruck-Merkmal (Quelle) aufweisen, das vorstehend ausführlich beschrieben wurde. Das Unterdruck-Merkmal kann Funktionen durchführen, die mit dem Ansaugen von Zielgewebe in den Transducer assoziiert sind, sowie dazu verwendet werden, vom Fluid-Reservoir Fluid heranzubringen.
Wie hier verwendet bezeichnet der Begriff ”Transducer” das Ultraschall-Transducer-Element oder die -Komponente selbst (402, 702), oder die gesamte Vibrationskomponente 400, 700. Wie hier verwendet (in mindestens einigen Ausführungsformen, die hier beschrieben sind) kann eine konkave (gekrümmte), innere (innenliegend) Oberfläche (402a, 702a) des Ultraschall-Transducers 420, 720 ein Element (oder ”Mittel”) darstellen, um akustische Energie oder Wellen zu erzeugen, zu liefern, auf eine (fokale) Entfernung von der gekrümmten Oberfläche, typischerweise auf ein Zielgebiet auszurichten und/oder zu fokussieren, das in einer Oberfläche (410a, 710a) eines Körpers (410, 710) eines Individuums liegt. Im Allgemeinen emittiert der Transducer (402, 702 akustische Energie in einer Intensität, die ausreichend ist, um eine Hohlraum-bildende oder mechanische Lyse des Zielgewebes hervorzurufen. Der Transducer kann betätigt werden, um periodisch Ultraschall-Wellen mit ausreichender Intensität zu erzeugen, um Hohlraumbildung und eine Lyse des Fettgewebes ohne Zerstörung von benachbartem Nicht-Fettgewebe zu bewirken.
Wie hier verwendet kann der Begriff ”Element” sich auf ein oder mehrere Elemente beziehen. So kann beispielsweise das Dispenser-Element zur Lieferung von Fluid durch den Transducer zu einem Kontaktbereich auf der Oberfläche eines Körpers eines Individuums ein Fluid-Reservoir umfassen und eine Pumpe, und kann weiter auch eine Unterdruckquelle umfassen.
Das Verfahren zur Behandlung von Fettgewebe kann durch Anlegen von Unterdruck an den Transducer zum Aufsaugen des Fettgewebes in den Transducer und durch liefern von akustischem Kontakt-Fluid und/oder von Arzneimitteln zu dem Behandlungsbereich verbessert werden. Der Unterdruck kann auch gepulst werden, um den Behandlungsbereich zu massieren (körperlich zu stimulieren).
Unterdruck-Merkmal und Fluid-Injektion
1, vorstehend beschrieben, zeigt einen Ultraschall-Transducer, der fokussierte Energie zur Durchführung einer nicht-invasiven, gesteuerten Ultraschall-Behandlung von Fettgewebe am Körper eines Individuums gemäß dem Stand der Technik (wie in der US-P-6,607,498 ) liefert.
Die 2A–2B, vorstehend aufgeführt, zeigen eine Ultraschall-Transducer-Vorrichtung im Allgemeinen gemäß der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung des hier genannten Anmelders, die fokussierte Energie zur Durchführung einer nicht-invasiven, gesteuerten Ultraschall-Behandlung von Fettgewebe am Körper eines Individuums liefert. In diesen Figuren werden einige Merkmale des Transducers, des Gehäuses und des Membran-Aufbaus gezeigt.
3, vorstehend beschrieben, zeigt ein allgemeines System zur Durchführung einer gesteuerten Behandlung von Fettgewebe an dem Körper eines Individuums mit einem Unterdruck-Merkmal. Siehe auch 4, 4A und 4B und die entsprechenden Beschreibungen.6
6, vorstehend beschrieben, zeigt ein allgemeines System zur Durchführung einer gesteuerten Ultraschall-Behandlung von Fettgewebe am Körper eines Individuum mit Fluid-Injektion. Siehe auch 7 und die entsprechende Beschreibung.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine Transducer-Vorrichtung mit einem Unterdruck-Merkmal (Saug-Fähigkeit) und mit Fluid-Injektion bereit gestellt.
8 zeigt ein allgemeines System 800 (siehe 300, siehe 600) zu Durchführung einer gesteuerten Ultraschall-Behandlung von Fettgewebe am Körper eines Individuums.
Das System 800 umfaßt ein Steuergerät/Controller 801 (entspricht 301, entspricht 601), wie eine zweckmäßig programmierte Computer-Arbeitsstation, um den Betrieb der anderen Komponenten des Systems zu steuern und zu überwachen. Das Steuergerät 801 steuert beispielsweise den Betrieb einer Ultraschall-Transducer-Vorrichtung 803 (entspricht/vergleiche 303, entspricht/vergleiche 603), wie der Transducer-Vorrichtung 900, die nachstehend beschrieben ist, indem elektrische Energie geliefert wird, um den Betrieb des nachstehend beschriebenen Transducers 902 zu steuern.
Das Steuergerät 801 kann den Betrieb einer Vakuum-/Unterdruck-Pumpe 805 steuern, die Teil des Gesamtsystems ist, wie nachstehend ausführlicher erläutert ist.
Das Steuergerät 801 kann den Betrieb einer oder mehrerer Fluid-Pumpen 808 (entspricht/vergleiche 608) steuern, der Teil des Gesamtsystem ist, wie nachstehend ausführlicher beschrieben ist.
9 zeigt ein System 900, das die Merkmale des Unterdrucks mit Fluid-Injektion vereint. Ein Transducer 902 (entspricht/vergleiche 402, entspricht 702) wird bereit gestellt. Eine Membran 920 (entspricht/vergleiche 420, entspricht/vergleiche 720) weist eine ringförmige Lippe, wie vorstehend beschrieben (siehe 440, 649) auf, um zwischen der Membran und der Oberfläche des Körpers eines Individuums einen umschlossenen Raum auszubilden.
Im Allgemeinen kann, unter Bezug und Kombinieren einiger der vorstehend aufgeführten Merkmale, ein Verfahren und eine Vorrichtung 900 zur Behandlung von Fettgewebe einen Transducer 902 umfassen, mit dem akustische Energie auf den Körper eines Individuums gerichtet wird, und eine Membran 920, die zwischen dem Transducer 902 und dem Körper eines Individuum angeordnet ist. Die Membran 920 kann eine ringförmige Lippe (440, 640) umfassen, um zwischen der Membran und der Oberfläche des Körper eines Individuum einen umfassten Bereich (431, 731) auszubilden. Ein Fluid, wie Öl, kann in den umfassten Raum geliefert werden (Öl-Lieferung) und ein Unterdruck kann an den umfaßten Raum angelegt werden (Vakuum-Quelle).
Auf diese Art und Weise kann eine Kombinationsbehandlung geliefert werden, die Unterdruck-Massage und HIFU (Hoch-Intensitäts-Fokkussierter-Ultraschall), und Ultraschall-unterstützte Arzneimittel-Lieferung beinhaltet.
Obwohl eine Reihe von beispielhaft genannten Aspekten und Ausführungsformen vorstehend beschrieben wurden, wird der Fachmann bestimmte Modifikationen, Änderungen, Zugaben und Unterkombinationen erkennen. Es ist daher beabsichtigt, dass die folgenden anliegenden Ansprüche und die nachstehend eingebrachten Ansprüche so ausgelegt werden sollen, dass derartige Modifikationen, Änderungen, Zugaben und Unterkombinationen in deren Geist und Bereich mit umfasst sind.
Zusammenfassung
Eine Vorrichtung zur Behandlung von Fettgewebe wird bereit gestellt, welche einen Transducer umfasst, um akustische Wellen zu erzeugen und auf eine Oberfläche eines Körpers eines Individuums auszurichten und ein Ziehelement zum Ziehen einer Oberfläche des Körpers eines Individuums in den Transducer.
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 6607498 [0007, 0008, 0049, 0080, 0138, 0189]

Claims

Vorrichtung zur Behandlung von Fettgewebe, umfassend: einen Transducer zur Erzeugung und Ausrichtung akustischer Wellen auf eine Oberfläche eines Körpers eines Individuums; und ein Ziehelement zum Ziehen der Oberfläche eines Körpers eines Individuums in den Transducer.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der Transducer ein Ultraschall-Transducer-Element umfasst; oder worin das Ziehelement eine Vakuumpumpe umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend: ein fokussierendes Element zum Fokussieren der akustischen Wellen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, worin: die akustischen Wellen auf einen Punkt in dem Transducer fokussiert werden; oder das fokussierende Element eine konkave innere Oberfläche eines Ultraschall-Transducer-Elements umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend: Ein Kuplungselement zur Steigerung der akustischen Kupplung der akustischen Wellen auf den Körper eines Individuums.
Vorrichtung nach Anspruch 5, worin: der Transducer ein Ultraschall-Transducer-Element umfasst; und das Kupplungselement eine Membran umfasst, die zwischen dem Ultraschall-Transducer-Element und dem Körper eines Individuums angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend: eine Membran mit einer ringförmigen Lippe, die von einem Umfangsbereich einer unteren Oberfläche der Membran absteht und einen umfassten Raum zwischen der Bodenfläche der Membran und der Oberfläche des Körpers eines Individuums definiert.
Vorrichtung nach Anspruch 7, worin die ringförmige Lippe ein im Wesentlichen halbkugeliges Profil aufweist; oder die ringförmige Lippe ein im Wesentlichen rechteckiges Profil aufweist; oder die ringförmige Lippe ein im Wesentlichen U-förmiges Profil aufweist.
Verfahren zur Behandlung von Fettgewebe in einer Oberfläche eines Körpers eines Individuums, welches umfasst: Bereitstellen eines Transducers, der Ultraschall-Wellen erzeugen kann und Ausrichten der Ultraschall-Wellen auf den Körper eines Individuums; Bringen des Transducers in Kontakt mit der Oberfläche des Körpers eines Individuums; und Bewirken, dass die Oberfläche des Körpers eines Individuums in den Transducer aufgesaugt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, weiter umfassend: Fokussieren der Ultraschall-Wellen auf einen Punkt, der in den Begrenzungen des Transducers liegt; oder worin das Bewirken, dass die Oberfläche des Körpers eines Individuums in den Transducer eingesaugt wird, umfasst: Anlegen eines Unterdrucks an den Transducer, der vorzugsweise Pulsieren des Unterdrucks; oder worin der Transducer in der Lage ist, Ultraschall-Wellen mit einer Intensität zu erzeugen, die ausreichend ist, Hohlraumbildung und Lyse des Fettgewebes hervorzurufen, ohne benachbartes Gewebe zu schädigen; oder weiter umfassend: Liefern einer Kombinationsbehandlung, welche Unterdruck-Massage, Hochintensitäts fokussierter Ultraschall (HIFU) und Ultraschall-unterstützte Arzneimittellieferung umfasst.