ES2907588T3 - Sistemas y métodos para el tratamiento cosmético de la piel con ultrasonidos - Google Patents

Sistemas y métodos para el tratamiento cosmético de la piel con ultrasonidos Download PDF

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Abstract

Un sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos (20) configurado para reducir la desalineación de las imágenes, que comprende: una sonda ultrasónica (100) que comprende un transductor de terapia con ultrasonidos (280) adaptado para aplicar terapia ultrasónica al tejido, un transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285) adaptado para la formación de imágenes del tejido y un mecanismo de movimiento (400) para mover el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285) en una primera dirección y en una segunda dirección, un módulo de control (300) acoplado a la sonda ultrasónica (100) para controlar el desplazamiento y enfoque del transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285), en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285) está unido mecánicamente al mecanismo de movimiento (400), y en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285) y el transductor de terapia con ultrasonidos (280) están configurados como transductores de formación de imágenes/terapia acoplados o coalojados o como un transductor de formación de imágenes/terapia de modo dual combinado, en donde la primera dirección es opuesta a la segunda dirección, el movimiento en la segunda dirección es la trayectoria inversa del movimiento en la primera dirección, en donde se mejora un registro espacial entre las líneas A de la formación de imágenes en la primera dirección y las líneas A de la formación de imágenes en la segunda dirección al escalonar una localización de disparo de la formación de imágenes en la primera dirección y la formación de imágenes en la segunda dirección, en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonido (285) obtiene imágenes con un primer orden de secuencia de zonas focales (f1, ..., fN), donde N>1 cuando se desplaza en la primera dirección, en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285) obtiene imágenes con un segundo orden de secuencia de zonas focales (fN,..., f1) cuando se desplaza en la segunda dirección, en donde el segundo orden de secuencia de zonas focales (fN,..., f1) es igual al primer orden inverso de secuencia de zona focal (f1,..., fN), y en donde el sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos (20) emplea una secuencia de zona focal dependiente de la dirección con alternancia entre (f1-... -fN - fN- ... - f1) en dos líneas A consecutivas.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistemas y métodos para el tratamiento cosmético de la piel con ultrasonidos
Antecedentes
Campo
Varias realizaciones de la invención se refieren a tratamientos no invasivos basados en energía para obtener efectos de mejora estética y/o cosmética en la piel y/o tejido cerca de la piel de una cara, cabeza, cuello y/o cuerpo humano. Descripción de la técnica relacionada
Algunos procedimientos cosméticos implican procedimientos invasivos que pueden requerir cirugía invasiva. Los pacientes no solo tienen que soportar semanas de tiempo de recuperación, sino que también deben someterse con frecuencia a procedimientos anestésicos riesgosos. Los dispositivos y métodos terapéuticos no invasivos basados en energía están disponibles, pero pueden tener varias deficiencias con respecto a la eficiencia y la eficacia. Algunos procedimientos cosméticos crean una serie secuencial de puntos o líneas de tratamiento. En esos procedimientos, el período de tiempo para el tratamiento es la suma de los tratamientos secuenciales.
Resumen
La invención se define por las reivindicaciones adjuntas. En varias realizaciones, se proporcionan sistemas y métodos que logran con éxito un efecto estético utilizando ultrasonidos dirigidos y precisos para producir un resultado cosmético visible y eficaz a través de una vía térmica, dividiendo un haz de terapia con ultrasonidos en dos, tres, cuatro o más zonas focales simultáneas para realizar varios tratamientos y/o procedimientos de formación de imágenes. En varias realizaciones, un sistema de ultrasonido está configurado para enfocar el ultrasonido para producir un movimiento mecánico localizado dentro de los tejidos y las células con el fin de producir calentamiento localizado para la coagulación del tejido o para la ruptura mecánica de la membrana celular prevista para un uso estético no invasivo. En varias realizaciones, un sistema de ultrasonido está configurado para levantar una frente (por ejemplo, una ceja). En varias realizaciones, un sistema de ultrasonido está configurado para levantar tejido laxo, tal como tejido submentoniano (debajo de la barbilla) y del cuello. En varias realizaciones, se configura un sistema de ultrasonido para mejorar las líneas y arrugas del escote. En varias realizaciones, se configura un sistema de ultrasonido para reducir la grasa. En varias realizaciones, se configura un sistema de ultrasonido para reducir la apariencia de la celulitis.
En varias realizaciones, se configura un sistema de ultrasonidos para obtener imágenes para visualizar el tejido (por ejemplo, capas de tejido dérmicas y subdérmicas) para garantizar el acoplamiento adecuado del transductor a la piel. En varias realizaciones, un sistema de ultrasonido está configurado para obtener imágenes para visualizar el tejido (por ejemplo, capas de tejido dérmicas y subdérmicas) para confirmar la profundidad adecuada del tratamiento tal como para evitar ciertos tejidos (por ejemplo, hueso).
En varias realizaciones, el tratamiento de tejido, tal como el tejido de la piel, con múltiples haces proporciona una o más ventajas, tal como, por ejemplo, la reducción del tiempo de tratamiento, la creación de patrones de calentamiento únicos, el aprovechamiento de múltiples canales para una mayor potencia, la opción de tratar la piel en dos o más profundidades con los mismos o diferentes niveles de potencia, (por ejemplo, un punto de coagulación térmica en el sistema aponeurótico muscular superficial ("SMAS") y otra energía desenfocada en la superficie de la piel, u otras combinaciones), tratamiento simultáneo opcional en diferentes profundidades (por ejemplo, tal como a profundidades por debajo de la superficie de la piel de 3 mm y puntos de coagulación térmica de 4,5 mm simultáneamente o en un período de tiempo superpuesto); y/o tratamiento con uno, dos o más focos lineales o de líneas simultáneas, tal como a diferentes profundidades por debajo de la superficie de la piel o espaciados. En algunas realizaciones, la terapia multifocal simultánea utiliza difuminado.
En varias realizaciones, se proporcionan sistemas y métodos que mejoran con éxito la eficacia y/o la eficiencia de un efecto estético utilizando ultrasonidos dirigidos y precisos para provocar un resultado cosmético visible y eficaz a través de una vía térmica. En algunas realizaciones, se dirige a una sola zona focal. En algunas realizaciones, un haz de terapia con ultrasonidos se divide en dos, tres, cuatro o más zonas focales simultáneas para realizar varios tratamientos y/o procedimientos de formación de imágenes. En particular, las realizaciones de la invención mejoran la eficacia y/o la eficiencia al confirmar el acoplamiento adecuado entre el dispositivo de tratamiento y el tejido para el tratamiento en una zona de tratamiento.
En varias realizaciones, se proporcionan sistemas y métodos que mejoran con éxito la eficacia y/o la eficiencia de un efecto estético utilizando ultrasonidos dirigidos y precisos para causar un resultado cosmético visible y efectivo a través de una vía térmica al dividir un haz de terapia con ultrasonidos en dos, tres, cuatro o más zonas focales simultáneas para realizar varios tratamientos y/o procedimientos de formación de imágenes.
De acuerdo con una realización, un sistema de tratamiento con ultrasonidos crea dos o más puntos de tratamiento terapéutico simultáneos y/o zonas focales debajo de la superficie de la piel para un tratamiento cosmético, en donde los puntos de tratamiento se amplían al difuminar los haces de ultrasonidos. En una realización, una zona focal es un punto. En una realización, una zona focal es una línea. En una realización, una zona focal es un plano. En una realización, una zona focal es un volumen o forma tridimensional. El difuminado de los puntos de enfoque del haz de ultrasonido agranda el área de tratamiento al agitar, desenfocar o salpicar el punto de enfoque o la zona de enfoque (por ejemplo, un punto de enfoque, una línea, un plano o un volumen) como pintura a través de un aerógrafo por la acción mecánica y/o dispersando electrónicamente la localización de los puntos de enfoque al variar la frecuencia y, por lo tanto, el punto focal de los haces de tratamiento con ultrasonido. En algunas realizaciones, el difuminado aumenta la eficacia al hacer puntos de tratamiento y/o zonas focales más grandes. En algunas realizaciones, el difuminado reduce el dolor ya que la temperatura del punto caliente se dispersa sobre un mayor volumen de tejido, lo que permite una posible reducción de la dosis. En algunas realizaciones, la difuminación mecánica es un método para difundir la energía acústica del haz de ultrasonidos, de manera que se dependa menos de la conducción térmica del tejido lejos del foco. En una realización de difuminación mecánica, el transductor de terapia se mueve localmente alrededor del centro previsto del punto de coagulación térmica (TCP). El movimiento del haz acústico puede ser de lado a lado, de arriba hacia abajo y/o angular. En una realización de difuminación mecánica, el movimiento del mecanismo de movimiento es suficientemente rápido para crear un perfil de temperatura más plano alrededor del TCP previsto que permite una reducción de la energía acústica total para el mismo volumen de tejido afectado o la misma energía acústica total para un mayor volumen de tejido afectado o cualquiera de sus combinaciones.
De acuerdo con varias realizaciones, la modulación de frecuencia modifica la localización de una zona focal y/o el espaciamiento entre las zonas focales, de manera que la difuminación electrónica del haz a través de la modulación de la frecuencia altera y/o mueve con precisión la posición del(de los) punto(s) de enfoque del haz. Por ejemplo, en una realización, un espaciamiento de 1,5 mm se puede difuminar con /- 0,1 mm utilizando una pequeña oscilación de frecuencia. En varias realizaciones, uno o más espacios de 0,5, 0,75, 1,0, 1,2, 1,5, 2,0 mm se pueden difuminar con /- 0,01, 0,05, 0,1, 0,12, 0,15, 0,20, 0,25, 0,30 mm utilizando una oscilación de frecuencia. En varias realizaciones, una frecuencia se modula en 1 - 200 % (por ejemplo, 1 %, 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 100 %, 120 %, 150 %, 180 %, 200 % y cualquier intervalo en el mismo).
Varias realizaciones se refieren a dispositivos, sistemas y métodos para proporcionar una o más (por ejemplo, una pluralidad o múltiples) zonas de enfoque y/o puntos de tratamiento con ultrasonido para realizar varios tratamientos con ultrasonido y/o procedimientos de formación de imágenes de forma rápida, segura, eficiente y eficaz. En algunas realizaciones, no se utiliza la formación de imágenes. Algunas realizaciones se refieren a la división de un haz de terapia con ultrasonidos en dos, tres, cuatro o más zonas focales desde un solo transductor de ultrasonidos y/o un elemento de transducción única de ultrasonidos. En algunas realizaciones, múltiples haces de ultrasonidos se manipulan electrónicamente con modulación de frecuencia. En algunas realizaciones, la difuminación (por ejemplo, difuminación electrónica) de aberturas de haz de ultrasonidos múltiples y/o divididas usando modulación de frecuencia proporciona zonas o puntos de tratamiento en múltiples localizaciones. En algunas realizaciones, la difuminación se relaciona con el movimiento intencional de la posición/localización de un punto focal de un haz de energía. Por ejemplo, en una realización, la difuminación implica agitar, mover, vibrar, alterar la localización y/o posición de una única zona focal y/o un espaciamiento relativo entre dos o más zonas focales. En varias realizaciones, la posición relativa de las zonas focales se difumina en 1 - 50 % (por ejemplo, 1 %, 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 % y cualquier intervalo en el mismo, tal como un porcentaje de una localización media por un cierto porcentaje). En varias realizaciones, el espaciamiento entre las zonas focales se difumina en un intervalo de entre 1 - 50 % (por ejemplo, 1 %, 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 % y cualquier intervalo en el mismo). En algunas realizaciones, el difuminado se puede lograr a través de medios mecánicos, electrónicos o combinaciones de medios mecánicos y electrónicos dependiendo del diseño del sistema. En una realización de difuminación mecánica, el haz de ultrasonidos se mueve localmente alrededor del centro TCP previsto a través de una traslación o inclinación mecánica del transductor de terapia o del paciente o cualquiera de sus combinaciones. La traslación y/o inclinación mecánica permite(n) la difusión de la energía acústica de manera que se superen las limitaciones de conducción térmica del tejido. Esto crea un perfil de temperatura más plano en el tejido para reducir la energía acústica total para crear el mismo volumen de tejido afectado o tener la misma energía acústica total para aumentar el volumen de tejido afectado en comparación con un dispositivo estacionario de terapia con ultrasonido. En varias realizaciones de difuminación electrónica, modulaciones de frecuencia, fase, amplitud o técnicas basadas en el tiempo se utilizan en combinación con un transductor definido de manera única para mover el haz de ultrasonido en el tejido sin ningún movimiento mecánico. En una realización, el movimiento electrónico del haz de ultrasonidos se produce significativamente más rápido que el movimiento mecánico para superar la limitación de conductividad térmica del tejido. En varias realizaciones, una relación de posicionamiento relativo de la zona focal mediante difuminación es 1:1000, 1:500, 1:200; 1:100, 1:50, 1:25, 1:10, 1:2 o cualquier relación entre 1:1000 y 1:1. En varias realizaciones, una relación de espaciamiento entre el posicionamiento relativo de la zona focal mediante difuminación es 1:1000, 1:500, 1:200; 1:100, 1:50, 1:25, 1:10, 1:2 o cualquier relación entre 1:1000 y 1:1. Por ejemplo, en algunas realizaciones, se activa una zona focal en "1" y se proporciona una relación de espaciamiento abierta de tejido no tratado en el segundo número de la relación. Por ejemplo, en una realización, un espaciamiento de difuminación es, por ejemplo, de 1 mm, y una distancia de difuminación es de 0,1 mm, por lo que la relación es 1:10. En varias realizaciones, una relación de espaciamiento entre zonas focales mediante difuminación es 1:1000, 1:500, 1:200; 1:100, 1:50, 1:25, 1:10, 1:2 o cualquier relación entre 1:1000 y 1:1. En algunas realizaciones, el espaciamiento de las zonas focales simultáneas está difuminado. En algunas realizaciones, los puntos y/o zonas de tratamiento se forman simultáneamente en el tejido. En varias realizaciones, la difuminación para realizar diversos tratamientos y/o procedimientos de formación de imágenes es con modulación y/o multifase con variación controlada en la frecuencia. Algunas realizaciones se refieren a dividir un haz de terapia con ultrasonidos en dos, tres, cuatro o más zonas focales para realizar varios tratamientos con, por ejemplo, técnicas de difuminación, polarización, sincronización y/o modulación y/o procedimientos de formación de imágenes.
En varias realizaciones descritas en la presente descripción, los sistemas de ultrasonido no invasivos están adaptados para utilizarse para lograr uno o más de los siguientes efectos estéticos y/o de mejora cosmética beneficiosos: un estiramiento facial, un estiramiento de cejas, un estiramiento de mentón, un tratamiento de ojos (por ejemplo, bolsas malares, tratamiento de la laxitud infraorbitaria), una reducción de arrugas, reducción de grasa (por ejemplo, tratamiento de adiposo y/o celulitis), tratamiento de celulitis (que puede llamarse lipodistrofia ginoide) (por ejemplo, lipodistrofia ginoide femenina de tipo hoyuelo o sin hoyuelos), mejora del escote (por ejemplo, la parte superior del pecho), un levantamiento de glúteos (por ejemplo, endurecimiento de glúteos), estiramiento de la piel (por ejemplo, tratar la laxitud para provocar el estiramiento en la cara o el cuerpo, tal como la cara, el cuello, el pecho, los brazos, los muslos, el abdomen, los glúteos, etc.), una reducción de cicatrices, un tratamiento de quemaduras, una eliminación de tatuajes, una eliminación de venas, una reducción de venas, un tratamiento en una glándula sudorípara, un tratamiento de hiperhidrosis, una eliminación de manchas solares, un tratamiento de acné, una reducción de granos. Varias realizaciones de la invención son particularmente ventajosas debido a que incluyen uno, varios o todos los siguientes beneficios: tiempo de tratamiento más rápido, (ii) menos dolor durante el tratamiento, (iii) menos dolor después del tratamiento, (iv) tiempo de recuperación más corto, (v) tratamiento más eficiente, (vi) mayor satisfacción del cliente, (vii) menos energía para completar un tratamiento y/o (viii) mayor área de tratamiento por regiones focales difuminadas.
De acuerdo con varias realizaciones, un sistema y/o método de tratamiento cosmético por ultrasonido puede producir de manera no invasiva zonas de tratamiento cosmético de difuminado único o múltiples y/o puntos de coagulación térmica donde el ultrasonido se enfoca en una o más localizaciones en una región de tratamiento en el tejido debajo de una superficie de la piel y se mueven a través de cambios en la frecuencia (por ejemplo, a través de la modulación de la frecuencia). Algunos sistemas y métodos proporcionan tratamiento cosmético en diferentes lugares del tejido, tal como a diferentes profundidades, alturas, anchos y/o posiciones. En una realización, un método y sistema comprenden un sistema transductor de profundidad/altura/ancho múltiple configurado para proporcionar tratamiento con ultrasonido a una o más regiones de interés, tal como entre al menos una profundidad de la región de interés de tratamiento, una región de interés superficial y/o una región de interés subcutánea. En una realización, un método y un sistema comprenden un sistema transductor configurado para proporcionar tratamiento con ultrasonido a más de una región de interés, tal como entre al menos dos puntos en varias localizaciones (por ejemplo, a una profundidad, altura, ancho, y/u orientación fija o variable, etc.) en una región de interés en el tejido. Algunas realizaciones pueden dividir un haz para enfocar en dos, tres, cuatro o más puntos focales (por ejemplo, puntos focales múltiples, puntos multifocales) para zonas de tratamiento cosmético y/o para obtener imágenes en una región de interés en el tejido. La posición y/o difuminación de los puntos focales se puede posicionar de manera axial, lateral o de cualquier otra manera dentro del tejido. Algunas realizaciones se pueden configurar para el control espacial, tal como por la localización y/o difuminación de un punto de enfoque, cambiando la distancia de un transductor a una superficie reflectante y/o cambiando los ángulos de energía enfocados o desenfocados a la región de interés, y/o configurarse para el control temporal, tal como controlando cambios en la frecuencia, amplitud de excitación y sincronización del transductor. En algunas realizaciones, la posición y/o difuminación de múltiples zonas de tratamiento o puntos focales se logra con polarización, polarización fásica, polarización bifásica y/o polarización multifásica. En algunas realizaciones, la posición de múltiples zonas de tratamiento o puntos focales con fase, tal como en una realización, fase eléctrica. Como resultado, los cambios en la localización de la región de tratamiento, el número, la forma, el tamaño y/o el volumen de las zonas de tratamiento o lesiones en una región de interés, así como las condiciones térmicas, pueden controlarse dinámicamente a lo largo del tiempo.
De acuerdo con varias realizaciones, un sistema y/o método de tratamiento cosmético con ultrasonido puede crear múltiples zonas de tratamiento cosmético usando una o más de modulación de frecuencia, modulación de fase, polarización, acústica no lineal y/o transformadas de Fourier para crear cualquier patrón espacial periódico con una o múltiples porciones de ultrasonidos. En una realización, un sistema administra simultánea o secuencialmente zonas de tratamiento únicas o múltiples usando polarización a nivel cerámico. En una realización, un patrón de polarización es función de la profundidad focal y la frecuencia, y el uso de funciones pares o impares. En una realización, se aplica un patrón de polarización, que puede ser una combinación de funciones pares o impares, y se basa en la profundidad focal y/o la frecuencia. En una realización, se puede utilizar un proceso en dos o más dimensiones para crear cualquier patrón espacial periódico. En una realización, un haz de ultrasonidos se divide axial y lateralmente para reducir significativamente el tiempo de tratamiento mediante el uso de acústica no lineal y transformadas de Fourier. En una realización, la modulación de un sistema y la modulación en amplitud de una cerámica o un transductor pueden usarse para colocar múltiples zonas de tratamientos en el tejido, de forma secuencial o simultánea.
En una realización, un sistema de formación de imágenes y tratamiento estético incluye una sonda ultrasónica que incluye un transductor de ultrasonido configurado para aplicar terapia ultrasónica al tejido en una pluralidad de localizaciones a una profundidad focal con difuminado electrónico de múltiples aperturas de haz de energía con modulación de frecuencia. En una realización, el sistema incluye un módulo de control acoplado a la sonda ultrasónica para controlar el transductor ultrasónico.
En una realización, el sistema incluye difuminación configurada para proporcionar un espaciamiento variable entre una pluralidad de zonas individuales de tratamiento cosmético. En una realización, una secuencia de zonas individuales de tratamiento cosmético tiene un espaciamiento de tratamiento en un intervalo de aproximadamente 0,01 mm a aproximadamente 25 mm (por ejemplo, 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, 2,5 mm, 3 mm, 5 mm, 10 mm, 20 mm y cualquier intervalo de valores en el mismo), con una alteración de difuminación del espaciamiento de 1 - 50 % (por ejemplo, 1 %, 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 % y cualquier intervalo de los mismos). En una realización, una secuencia de zonas individuales de tratamiento cosmético tiene un espaciamiento de tratamiento en un intervalo de aproximadamente 0,01 mm a aproximadamente 100 mm (por ejemplo, 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, 2,5 mm, 3 mm, 5 mm, 10 mm, 20 mm, 25 mm, 30 mm, 35 mm, 40 mm, 45, mm, 50 mm, 60 mm, 70 mm, 80 mm, 90 mm y 100 mm, y cualquier intervalo de valores en el mismo), con una alteración de difuminación del espaciamiento en 1 - 50 % (por ejemplo, 1 %, 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 % y cualquier intervalo).
En una realización, el sistema incluye además un mecanismo de movimiento configurado para programarse para proporcionar un espaciamiento constante o variable entre la pluralidad de zonas individuales de tratamiento cosmético. En una realización, una secuencia de zonas individuales de tratamiento cosmético tiene un espaciamiento de tratamiento en un intervalo de aproximadamente 0,01 mm a aproximadamente 25 mm (por ejemplo, 0,1, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 19 mm o cualquier intervalo o valor del mismo). En una realización, una secuencia de zonas individuales de tratamiento cosmético tiene un espaciamiento de tratamiento en un intervalo de aproximadamente 0,01 mm a aproximadamente 100 mm (por ejemplo, 0,1, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 100 mm o cualquier intervalo o valor del mismo). En una realización, las zonas de tratamiento se proporcionan a lo largo de una distancia de aproximadamente 25 mm. En una realización, las zonas de tratamiento se proporcionan a lo largo de una distancia de aproximadamente 50 mm. En varias realizaciones, las zonas de tratamiento se proporcionan a lo largo de una distancia de 5 mm a 100 mm (por ejemplo, 10 mm, 20 mm, 25 mm, 35 mm, 50 mm, 75 mm, 100 mm y cualquier cantidad o intervalos en las mismas. En varias realizaciones, las zonas de tratamiento se proporcionan a lo largo de una distancia lineal y/o curva.
Por ejemplo, en algunas realizaciones no limitantes los transductores se pueden configurar para una profundidad de tejido de 0,5 mm, 1,0 mm, 1,5 mm, 2 mm, 3 mm, 4,5 mm, 6 mm, menos de 3 mm, entre 0,5 mm y 5 mm, entre 1.5 mm y 4,5 mm, más de 4,5 mm, más de 6 mm, y en cualquier lugar en los intervalos de 0,1 mm -3 mm, 0,1 mm -4.5 mm, 0,1 mm - 25 mm, 0,1 mm -100 mm y cualquier profundidad en los mismos (por ejemplo, 6 mm, 10 mm, 13 mm, 15 mm). En varias realizaciones, el tejido se trata a una profundidad por debajo de la superficie de la piel y la superficie de la piel no se ve afectada. En cambio, el efecto terapéutico logrado en la profundidad por debajo de la superficie de la piel da como resultado un aspecto cosmético favorable de la superficie de la piel. En otras realizaciones, la superficie de la piel se trata con ultrasonido (por ejemplo, a una profundidad inferior a 0,5 mm).
Un beneficio de un mecanismo de movimiento es que puede proporcionar un uso más eficiente, exacto y preciso de un transductor de ultrasonido, con fines de formación de imágenes y/o terapia. Una ventaja que tiene este tipo de mecanismo de movimiento sobre las matrices fijas convencionales de múltiples transductores fijados en el espacio en un alojamiento es que las matrices fijas están separadas por una distancia fija. En una realización, el módulo transductor está configurado para proporcionar una potencia acústica de la terapia ultrasónica en un intervalo de entre aproximadamente 1 W a aproximadamente 100 W (por ejemplo, 3-30 W, 7-30 W, 21-33 W) y una frecuencia de aproximadamente 1 MHz a aproximadamente 10 MHz para calentar térmicamente el tejido para provocar la coagulación. En una realización, el módulo transductor está configurado para proporcionar una potencia acústica de la terapia ultrasónica en un intervalo de entre aproximadamente 1 W a aproximadamente 500 W de energía máxima 0 promedio (por ejemplo, 3-30 W, 7-30 W, 21-33 W, 100 W, 220 W o más) y una frecuencia de aproximadamente 1 MHz a aproximadamente 10 MHz para calentar térmicamente el tejido para provocar la coagulación. En algunas realizaciones, se entrega una energía instantánea. En algunas realizaciones, se entrega una energía promedio. En una realización, la potencia acústica puede estar en un intervalo de 1 W a aproximadamente 100 W en un intervalo de frecuencia de aproximadamente 1 MHz a aproximadamente 12 MHz (por ejemplo, 1 MHz, 3 MHz, 4 MHz, 4.5 MHz, 7 MHz, 10 MHz, 2-12 MHz) o de aproximadamente 10 W hasta aproximadamente 50 W en un intervalo de frecuencia de aproximadamente 3 MHz a aproximadamente 8 MHz (por ejemplo, 3 MHz, 4 MHz, 4.5 MHz, 7 MHz). En una realización, la potencia acústica puede ser de un intervalo de 1 W a aproximadamente 500 W en un intervalo de frecuencia de aproximadamente 1 MHz a aproximadamente 12 MHz (por ejemplo, 1 MHz, 4 MHz, 7 MHz, 10 MHz, 2-12 MHz) o de aproximadamente 10 W a aproximadamente 220 W en un intervalo de frecuencia de aproximadamente 3 MHz a aproximadamente 8 MHz, o 3 MHz hasta 10 MHz. En una realización, la potencia acústica y las frecuencias son aproximadamente 40 W a aproximadamente 4,3 MHz y aproximadamente 30 W a aproximadamente 7,5 MHz. Una energía acústica producida por esta potencia acústica puede estar entre aproximadamente 0,01 julios ("J") a aproximadamente 10 J o aproximadamente 2 J a aproximadamente 5 J. Una energía acústica producida por esta potencia acústica puede estar entre aproximadamente 0,01 J a aproximadamente 60 000 J (por ejemplo, mediante calentamiento en masa, para dar forma al cuerpo, grasa submentoniana, abdomen y/o flancos, brazos, parte interna del muslo, parte externa del muslo, glúteos, laxitud abdominal, celulitis), aproximadamente 10 J o aproximadamente 2 J a aproximadamente 5 J. En una realización, la energía acústica está en un intervalo inferior a aproximadamente 3 J. En varias realizaciones, una potencia de tratamiento es de 1 kW/cm2 a 100 kW/cm2, 15 kW/cm2 a 75 kW/cm2, 1 kW/ cm2 a 5 kW/cm2, 500 W/cm2 a 10 kW/cm2, 3 kW/cm2 a 10 kW/cm2, 15 kW/cm2 a 50 kW/cm2, 20 kW/cm2 a 40 kW/cm2, y/o 15 kW/cm2 a 35 kW/cm2.
En varias realizaciones, un sistema de tratamiento con ultrasonidos para difuminar múltiples puntos de enfoque simultáneos desde un transductor de ultrasonidos incluye una sonda ultrasónica y un módulo de control acoplado a la sonda ultrasónica para controlar el transductor ultrasónico. La sonda ultrasónica incluye un transductor ultrasónico con un elemento de transducción única adaptado para aplicar simultáneamente terapia ultrasónica al tejido en una pluralidad de localizaciones espaciadas a una profundidad focal. El transductor ultrasónico está polarizado con al menos una primera configuración de polarización y una segunda configuración de polarización. El módulo de control modifica el espaciamiento entre las localizaciones espaciadas mediante la difuminación de una primera zona focal y una segunda zona focal, de manera que la difuminación mediante la modulación de una frecuencia mueve con precisión una posición de un punto de enfoque del haz en las localizaciones espaciadas.
En una realización, la pluralidad de localizaciones se posicionan en una secuencia lineal dentro de una zona de tratamiento cosmético, en la que las localizaciones espaciadas se separan con un espaciamiento difuminado a través de una oscilación de frecuencia. En una realización, un primer conjunto de localizaciones se posiciona dentro de una primera zona de tratamiento cosmético y un segundo conjunto de localizaciones se posiciona dentro de una segunda zona de tratamiento cosmético, la primera zona es diferente de la segunda zona. En una realización, el transductor de ultrasonido está adaptado para aplicar terapia ultrasónica usando modulación en amplitud de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonido están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de amplitudes de intensidad acústica, en donde una primera amplitud es diferente de una segunda amplitud. En una realización, al menos una porción del transductor ultrasónico está adaptada para emitir terapia ultrasónica a dos o más amplitudes de intensidad acústica, y en donde la amplitud de la terapia ultrasónica emitida por al menos una porción del piezoeléctrico varía con el tiempo. En una realización, el transductor de ultrasonidos comprende material piezoeléctrico y la pluralidad de porciones del transductor de ultrasonidos están adaptadas para crear una pluralidad de variaciones de material piezoeléctrico correspondientes en respuesta a un campo eléctrico aplicado al transductor de ultrasonidos. En una realización, la pluralidad de variaciones de material piezoeléctrico comprende al menos una de expansión del material piezoeléctrico y contracción del material piezoeléctrico. En una realización, el transductor de ultrasonido está adaptado para aplicar la terapia ultrasónica a través del desplazamiento de fase de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonido están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de fases de intensidad acústica, en donde una primera fase es diferente de una segunda fase. En una realización, la pluralidad de fases comprende valores de fase discretos. En una realización, el transductor de ultrasonido está adaptado para aplicar terapia ultrasónica usando modulación en amplitud de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonido están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de amplitudes de intensidad acústica, en donde una primera amplitud es diferente de una segunda amplitud y aplicar terapia ultrasónica de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonido están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de fases de intensidad acústica, en donde una primera fase es diferente de una segunda fase. En varias realizaciones, el tratamiento ultrasónico es al menos uno de: un estiramiento facial, un estiramiento de cejas, un estiramiento de mentón, un tratamiento de ojos (por ejemplo, bolsas malares, tratamiento de la laxitud infraorbitaria), una reducción de arrugas, una mejora del escote, un levantamiento de glúteos, una reducción de cicatrices, un tratamiento de quemaduras, un estiramiento de la piel (por ejemplo, tratamiento de laxitud abdominal o tratamiento de laxitud en otros lugares), una reducción de vasos sanguíneos, un tratamiento de una glándula sudorípara, una eliminación de manchas solares, un tratamiento de grasa y un tratamiento de celulitis. El estiramiento de la piel mediante la reducción de la laxitud de la piel se logra en algunas realizaciones para tratar a un sujeto con exceso de piel o piel flácida después de la pérdida de peso, ya sea que tal pérdida de peso se produzca de forma natural o se realice quirúrgicamente.
En varias realizaciones, un sistema de tratamiento por ultrasonido para usar en un tratamiento cosmético para difuminar múltiples puntos focales simultáneos desde un transductor de ultrasonido incluye una sonda ultrasónica que incluye un módulo de control adaptado para modificar un espaciamiento entre una primera zona focal y una segunda zona focal mediante difuminado, un conmutador que controla operativamente una función de tratamiento ultrasónico para proporcionar un tratamiento ultrasónico, y un mecanismo de movimiento adaptado para dirigir el tratamiento ultrasónico en al menos un par de secuencias simultáneas de zonas individuales de tratamiento cosmético térmico, y un módulo transductor adaptado para aplicar terapia ultrasónica. El módulo transductor está adaptado tanto para la formación de imágenes ultrasónicas como para el tratamiento ultrasónico. El módulo transductor está adaptado para acoplarse a la sonda ultrasónica. El módulo transductor incluye un transductor de ultrasonidos adaptado para aplicar terapia ultrasónica al tejido en una pluralidad de localizaciones a una profundidad focal. El módulo transductor está adaptado para acoplarse operativamente a al menos uno del conmutador y el mecanismo de movimiento. El módulo de control incluye un procesador y un visualizador para controlar el módulo transductor.
En una realización, el módulo transductor está adaptado para aplicar terapia ultrasónica usando modulación en amplitud de manera que una pluralidad de porciones del módulo transductor están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de amplitudes de intensidad acústica, en donde una primera amplitud es diferente de una segunda amplitud. En una realización, el módulo transductor está adaptado para aplicar terapia ultrasónica de manera que una pluralidad de porciones del módulo transductor están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de fases de intensidad acústica, en donde una primera fase es diferente de una segunda fase.
En varias realizaciones, un sistema de tratamiento con ultrasonidos para el tratamiento de difuminado multifocal incluye un módulo que comprende un transductor de ultrasonidos. El transductor de ultrasonido está adaptado para aplicar simultáneamente terapia ultrasónica al tejido en una pluralidad de localizaciones espaciadas en el tejido, en donde el módulo modifica un espaciamiento entre la pluralidad de localizaciones espaciadas mediante la difuminación de una primera zona focal y una segunda zona focal, de manera que la difuminación mediante la modulación de una frecuencia mueve con precisión una posición de un punto de enfoque del haz en la pluralidad de localizaciones espaciadas, en donde el módulo comprende además una guía de interfaz diseñada para acoplarse de manera extraíble a un detector de mano para proporcionar comunicación electrónica y alimentación entre el módulo y el detector de mano.
En una realización, el transductor de ultrasonido está adaptado para aplicar terapia ultrasónica usando modulación en amplitud de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonido están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de amplitudes de intensidad acústica, en donde una primera amplitud es diferente de una segunda amplitud. En una realización, el transductor de ultrasonido está adaptado para aplicar terapia ultrasónica de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonido están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de fases de intensidad acústica, en donde una primera fase es diferente de una segunda fase. En una realización, el transductor de ultrasonidos comprende material piezoeléctrico y la pluralidad de porciones del transductor de ultrasonidos están adaptadas para crear una pluralidad de variaciones de material piezoeléctrico correspondientes en respuesta a un campo eléctrico aplicado al transductor de ultrasonidos. En una realización, al menos una porción del transductor ultrasónico está adaptada para emitir terapia ultrasónica a dos o más amplitudes de intensidad acústica, y en donde la amplitud de la terapia ultrasónica emitida por al menos una porción del transductor ultrasónico permanece constante con el tiempo. En una realización, el tratamiento ultrasónico es al menos un estiramiento facial, un estiramiento de cejas, un estiramiento de mentón, un tratamiento de ojos (por ejemplo, bolsas malares, tratamiento de la laxitud infraorbitaria), una reducción de arrugas, una mejora del escote, un levantamiento de glúteos, una reducción de cicatrices, un tratamiento de quemaduras, eliminación de tatuajes, estiramiento de la piel (por ejemplo, tratamiento de laxitud abdominal o estiramiento de la piel en otras áreas del cuerpo y la cara, tal como cualquier exceso de piel o tejido, tal como durante o después de la pérdida de peso, tal como por ejemplo abdomen, glúteos, muslos, brazos y otras áreas), una eliminación de venas, una reducción de venas, un tratamiento en una glándula sudorípara, un tratamiento de hiperhidrosis, una eliminación de manchas solares, un tratamiento de grasa, un rejuvenecimiento vaginal y un tratamiento para el acné.
En varias realizaciones, un método para difuminar haces de tratamiento con ultrasonido enfocados simultáneos incluye proporcionar una sonda ultrasónica que comprende un transductor de ultrasonido que comprende un único elemento de transducción adaptado para aplicar simultáneamente terapia ultrasónica al tejido en una pluralidad de localizaciones espaciadas a una profundidad focal y un módulo de control acoplado a la sonda ultrasónica para controlar el transductor ultrasónico y difuminar el espaciamiento entre las localizaciones espaciadas de una primera zona focal y una segunda zona focal mediante la modulación de una frecuencia para mover una posición de un punto de enfoque del ultrasonido en las localizaciones espaciadas.
En una realización, el método incluye la formación de imágenes de la primera zona focal con un elemento de formación de imágenes por ultrasonidos. En una realización, el método incluye la formación de imágenes de la segunda zona focal con un elemento de formación de imágenes por ultrasonidos. En una realización, el espaciamiento entre la primera zona focal y la segunda zona focal se difumina en un intervalo de entre 1 - 50 %. En una realización, el espaciamiento entre la primera zona focal y la segunda zona focal es de 1,5 mm y es de 0,1 mm. En una realización, la modulación de frecuencia está en un intervalo de entre 1 - 50%. En una realización, el tratamiento con ultrasonido es al menos uno de entre un estiramiento facial, un estiramiento de cejas, un estiramiento de mentón, un tratamiento de ojos (por ejemplo, bolsas malares, tratar la laxitud infraorbitaria), una reducción de arrugas, una mejora del escote, un levantamiento de glúteos, reducción de cicatrices, tratamiento de quemaduras, eliminación de tatuajes, estiramiento de la piel (por ejemplo, tratamiento de laxitud en la cara y el cuerpo, tal como el tratamiento de laxitud abdominal, estiramiento de la piel en otras áreas del cuerpo y la cara, tal como cualquier exceso de piel o tejido, tal como durante o después de la pérdida de peso, tal como, por ejemplo, el abdomen, los glúteos, los muslos, los brazos y otras áreas), una eliminación de venas, una reducción de venas, un tratamiento en una glándula sudorípara, un tratamiento de hiperhidrosis, una eliminación de manchas solares, un tratamiento de grasa, un rejuvenecimiento vaginal y un tratamiento para el acné.
En varias realizaciones, un método para difuminar un haz ultrasónico enfocado incluye proporcionar una sonda ultrasónica que comprende un único elemento de transducción y un módulo de control, en donde el único elemento de transducción está adaptado para aplicar terapia ultrasónica al tejido en una zona focal a una profundidad focal, en donde el módulo de control está acoplado a la sonda ultrasónica para controlar el único elemento de transducción y difuminar la zona focal mediante la modulación de una frecuencia para alterar el tamaño de la zona focal en el tejido. En una realización, la posición relativa de la zona focal se difumina en un intervalo de entre 1 - 50%. En una realización, una segunda zona focal se emite simultáneamente desde el único elemento de transducción. En una realización, el método incluye la formación de imágenes de la zona focal con un elemento de formación de imágenes por ultrasonidos. En una realización, la modulación de la frecuencia está en un intervalo de entre 1 - 50%.
En varias de las realizaciones descritas en la presente descripción, el procedimiento es completamente cosmético y no un acto médico. Por ejemplo, en una realización, los métodos descritos en la presente descripción no necesitan ser realizados por un médico, sino en un spa u otro instituto de estética. En algunas realizaciones, se puede usar un sistema para el tratamiento cosmético no invasivo de la piel.
En algunas realizaciones, la terapia multifocal simultánea usa la mezcla de señales multicanal. En varias realizaciones, un sistema de tratamiento utiliza múltiples canales de terapia para permitir el enfoque y/o la dirección electrónica. Por ejemplo, un sistema de tratamiento que utiliza múltiples canales de terapia para habilitar el enfoque o la dirección electrónica permite una difuminación electrónica más rápida para crear más coagulación térmica utilizando la misma cantidad de energía que otros dispositivos de tratamiento o una coagulación térmica igual utilizando difuminación electrónica con menos energía que otros dispositivos de tratamiento.
En varias realizaciones, un sistema de tratamiento con ultrasonido configurado para generar múltiples puntos de enfoque simultáneos desde un transductor de ultrasonido incluye una sonda ultrasónica que comprende un transductor de ultrasonido con múltiples elementos de transducción adaptados para aplicar simultáneamente terapia ultrasónica al tejido en una pluralidad de localizaciones espaciadas, en donde cada elemento de transducción comprende un canal en donde la sonda ultrasónica tiene un foco geométrico; en donde la sonda ultrasónica tiene un primer foco electrónico; y donde la sonda ultrasónica tiene un segundo foco electrónico; un módulo de control acoplado a la sonda ultrasónica para controlar el transductor de ultrasonidos, en donde el módulo de control modifica el espaciamiento entre las localizaciones espaciadas mediante la difuminación de una primera zona focal y una segunda zona focal, de manera que se difumina mediante una función de excitación que mueve una posición de un punto de foco de haz en las localizaciones espaciadas.
En una realización, la pluralidad de localizaciones se posicionan en una secuencia lineal dentro de una zona de tratamiento cosmético, en donde se separan las localizaciones espaciadas. En una realización, un primer conjunto de localizaciones se posiciona dentro de una primera zona de tratamiento cosmético y un segundo conjunto de localizaciones se posiciona dentro de una segunda zona de tratamiento cosmético, la primera zona es diferente de la segunda zona. En una realización, el transductor de ultrasonido está adaptado para aplicar terapia ultrasónica de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonido están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de amplitudes de intensidad acústica, en donde una primera amplitud es diferente de una segunda amplitud. En una realización, al menos una porción del transductor ultrasónico está adaptada para emitir terapia ultrasónica a dos o más amplitudes de intensidad acústica, y en donde la amplitud de la terapia ultrasónica emitida por al menos una porción del piezoeléctrico varía con el tiempo. En una realización, el transductor de ultrasonidos comprende material piezoeléctrico y la pluralidad de porciones del transductor de ultrasonidos están adaptadas para crear una pluralidad de variaciones de material piezoeléctrico correspondientes en respuesta a un campo eléctrico aplicado al transductor de ultrasonidos. En una realización, la pluralidad de variaciones de material piezoeléctrico comprende al menos una de expansión del material piezoeléctrico y contracción del material piezoeléctrico. En una realización, el transductor de ultrasonido está adaptado para aplicar la terapia ultrasónica mediante el desplazamiento de fase de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonido están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de fases de intensidad acústica, en donde una primera fase es diferente de una segunda fase. En una realización, la pluralidad de fases comprende valores de fase discretos. En una realización, el transductor de ultrasonido está adaptado para aplicar terapia ultrasónica usando modulación en amplitud de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonido están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de amplitudes de intensidad acústica, en donde una primera amplitud es diferente de una segunda amplitud; y aplicar terapia ultrasónica de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonido están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de fases de intensidad acústica, en donde una primera fase es diferente de una segunda fase.
En varias realizaciones, el tratamiento ultrasónico es al menos uno de: un estiramiento facial, un estiramiento de cejas, un estiramiento de mentón, un tratamiento de ojos (por ejemplo, bolsas malares, tratamiento de la laxitud infraorbitaria), una reducción de arrugas, una mejora del escote, un levantamiento de glúteos, una reducción de cicatrices, un tratamiento para quemaduras, un estiramiento de la piel (por ejemplo, abdominal, muslo, glúteos, brazos, cuello u otro tratamiento para la laxitud), una reducción de vasos sanguíneos, un tratamiento de una glándula sudorípara, una eliminación de manchas solares, un tratamiento de grasa, y un tratamiento de celulitis. En varias realizaciones, un sistema de tratamiento con ultrasonidos para uso en tratamientos cosméticos para formar múltiples zonas focales simultáneas a partir de un transductor de ultrasonidos, el sistema incluye una sonda ultrasónica que incluye un módulo de control adaptado para modificar un espaciamiento entre una primera zona focal y una segunda zona focal, un conmutador que controla operativamente una función de tratamiento ultrasónico para proporcionar un tratamiento ultrasónico; y un mecanismo de movimiento adaptado para dirigir el tratamiento ultrasónico en al menos un par de secuencias simultáneas de zonas individuales de tratamiento térmico cosmético; y un módulo transductor adaptado para aplicar terapia ultrasónica, en donde el módulo transductor está adaptado para imágenes ultrasónicas y/o tratamiento ultrasónico, en donde el módulo transductor está adaptado para acoplarse a la sonda ultrasónica, en donde el módulo transductor comprende un transductor ultrasónico adaptado para aplicar simultáneamente terapia ultrasónica al tejido en una pluralidad de localizaciones, en la que el módulo transductor está adaptado para acoplarse operativamente a al menos uno del conmutador y el mecanismo de movimiento; y en donde el módulo de control comprende un procesador y una pantalla para controlar el módulo transductor.
En una realización, el módulo transductor está adaptado para aplicar terapia ultrasónica de manera que una pluralidad de porciones del módulo transductor están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de amplitudes de intensidad acústica, en donde una primera amplitud es diferente de una segunda amplitud. En una realización, el módulo transductor está adaptado para aplicar terapia ultrasónica, de manera que una pluralidad de partes del módulo transductor están adaptadas para emitir terapia ultrasónica a una pluralidad de intensidades acústicas. En varias realizaciones, un sistema de tratamiento con ultrasonidos para generar un tratamiento multifocal usando una mezcla de señales multicanal que incluye un módulo que comprende un transductor de ultrasonidos, en donde el transductor de ultrasonidos está adaptado para aplicar simultáneamente terapia ultrasónica al tejido en una pluralidad de localizaciones espaciadas en el tejido, en donde el módulo modifica un espaciamiento entre la pluralidad de localizaciones espaciadas entre una primera zona focal y una segunda zona focal, de manera que la mezcla de señales multicanal mueve con precisión una posición de un punto de enfoque del haz en la pluralidad de localizaciones espaciadas, en donde el módulo comprende además una guía de interfaz diseñada para acoplarse de manera extraíble a un detector de mano para proporcionar comunicación electrónica y alimentación entre el módulo y el detector de mano. En una realización, el transductor de ultrasonido está configurado para aplicar terapia ultrasónica de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonido están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de amplitudes de intensidad acústica, en donde una primera amplitud es diferente de una segunda amplitud. En una realización, el transductor de ultrasonido está adaptado para aplicar la terapia ultrasónica de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonido están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de fases de intensidad acústica, en donde una primera fase es diferente de una segunda fase. En una realización, el transductor de ultrasonidos comprende material piezoeléctrico y la pluralidad de porciones del transductor de ultrasonidos están adaptadas para crear una pluralidad de variaciones de material piezoeléctrico correspondientes en respuesta a un campo eléctrico aplicado al transductor de ultrasonidos. En una realización, al menos una porción del transductor ultrasónico está adaptada para emitir terapia ultrasónica a dos o más amplitudes de intensidad acústica, y en donde la amplitud de la terapia ultrasónica emitida por al menos una porción del transductor ultrasónico permanece constante en el tiempo. En una realización, el tratamiento ultrasónico es al menos un estiramiento facial, un estiramiento de cejas, un estiramiento de mentón, un tratamiento de ojos (por ejemplo, bolsas malares, tratamiento de la laxitud infraorbitaria), una reducción de arrugas, una mejora del escote, un levantamiento de glúteos, una reducción de cicatrices, un tratamiento para quemaduras, una eliminación de tatuajes, un estiramiento de la piel (por ejemplo, un tratamiento de laxitud, un tratamiento de laxitud de los tejidos, un tratamiento de laxitud abdominal y cualquier estiramiento de la piel en otras áreas del cuerpo y la cara, tal como cualquier exceso de piel o tejido, tal como durante o después de la pérdida de peso, tal como, por ejemplo, el abdomen, los glúteos, los muslos, los brazos y otras áreas) una eliminación de venas, una reducción de venas, un tratamiento en una glándula sudorípara, un tratamiento de hiperhidrosis, una eliminación de manchas solares, un tratamiento de grasa, un rejuvenecimiento vaginal y un tratamiento para el acné. En varias realizaciones, un método para generar haces de tratamiento con ultrasonido enfocados simultáneos usando mezcla de señales multicanal incluye proporcionar una sonda ultrasónica que comprende un transductor de ultrasonido que comprende una pluralidad de elementos de transducción adaptados para aplicar simultáneamente terapia ultrasónica al tejido en una pluralidad de localizaciones espaciadas en una pluralidad de profundidades focales y un módulo de control acoplado a la sonda ultrasónica para controlar el transductor ultrasónico y modificar el espaciamiento entre las localizaciones espaciadas de una primera zona focal y una segunda zona focal a través de la mezcla de señales multicanal para mover una posición de un punto de enfoque del ultrasonido en las localizaciones espaciadas. En una realización, el método incluye la formación de imágenes de la primera zona focal con un elemento de formación de imágenes por ultrasonidos. En una realización, el método incluye la formación de imágenes de la segunda zona focal con un elemento de formación de imágenes por ultrasonidos. En una realización, el espaciamiento entre la primera zona focal y la segunda zona focal varía en un intervalo de entre 1 - 50%. En una realización, el espaciamiento entre la primera zona focal y la segunda zona focal es de 1,5 mm y es de 0,1 mm. En una realización, el espaciamiento entre los focos eléctricos varía entre el 10 - 50 % de la distancia nominal entre los focos eléctricos. En una realización, el tratamiento con ultrasonido es al menos uno de un estiramiento facial, un estiramiento de cejas, un estiramiento de mentón, un tratamiento de ojos, una reducción de arrugas, una mejora del escote, un levantamiento de glúteos, una reducción de cicatrices, un tratamiento de quemaduras, una eliminación de tatuajes, un estiramiento de la piel (por ejemplo, estiramiento del tejido en un ser humano o tratamiento de la laxitud abdominal), una eliminación de venas, una reducción de venas, un tratamiento en una glándula sudorípara, un tratamiento de hiperhidrosis, una eliminación de manchas solares, un tratamiento de grasa, un rejuvenecimiento vaginal y un tratamiento para el acné.
En varias realizaciones, un método para generar haces de ultrasonidos enfocados simultáneos incluye proporcionar una sonda ultrasónica que comprende una matriz de elementos de transducción y un módulo de control, en donde la matriz de elementos de transducción está adaptada para aplicar terapia ultrasónica al tejido en una zona focal en una pluralidad de focos, en donde el módulo de control está acoplado a la sonda ultrasónica para controlar la matriz de elementos de transducción y mover la zona focal.
En una realización, la posición relativa de la zona focal se mueve en un intervalo de entre 10 - 50 %. En una realización, una segunda zona focal se emite simultáneamente desde el único elemento de transducción. En una realización, el método incluye la formación de imágenes de la zona focal con un elemento de formación de imágenes por ultrasonidos. En una realización, el sistema está diseñado para funcionar de manera no invasiva para tratar el tejido. En una realización, el método funciona de manera no invasiva para tratar el tejido.
En varias realizaciones, se emplean imágenes por ultrasonido para asegurar un acoplamiento acústico suficiente durante la administración de un tratamiento de terapia con ultrasonido. En varias realizaciones, se emplean imágenes por ultrasonido para evitar el tratamiento en un área no deseada del cuerpo, tal como un hueso o un implante. El sonido, a diferencia de la luz, necesita un medio para propagarse. En una realización, un sistema de tratamiento con ultrasonidos acopla acústicamente la energía de ultrasonidos del transductor al cuerpo a través de una ventana acústica usando gel. En esta realización, el gel es el medio que imita las propiedades de impedancia acústica del tejido, por lo que existe una transferencia eficiente de energía desde el dispositivo al tejido. Desafortunadamente, cualquier bolsa de aire entre el transductor y el tejido impide el acoplamiento adecuado y, por lo tanto, puede provocar una transferencia inadecuada de la energía de terapia con ultrasonido. La formación de imágenes por ultrasonidos comprueba este acoplamiento. El acoplamiento inadecuado puede aparecer como sombras o rayas verticales en las imágenes por ultrasonido o una imagen completamente oscura. Incluso si hay suficiente acoplamiento, los tejidos u objetos, tales como huesos o un implante, pueden causar problemas, ya que estos objetos pueden tener una impedancia acústica y características de absorción diferentes a las de los tejidos blandos (por ejemplo, piel, músculo). Debido a esto, los objetos (como un hueso o un implante) entre el dispositivo y el foco de la terapia prevista pueden causar un reflejo significativo y una apariencia de calentamiento a una profundidad menor de la prevista. Los objetos (por ejemplo, huesos, etc.) ligeramente más allá del foco también pueden causar problemas, ya que el objeto refleja y absorbe fácilmente el ultrasonido del tejido blando. La energía reflejada puede sumarse inadvertidamente a la energía que ya se encuentra en el foco de la terapia y provocar un aumento de la temperatura más alto de lo previsto. La energía absorbida en el hueso puede causar calentamiento o malestar en el hueso.
En varias realizaciones, las ventajas de la presente invención incluyen el uso de imágenes para evaluar el acoplamiento de un haz de terapia con ultrasonidos al tejido de tratamiento previsto. En varias realizaciones, la formación de imágenes de mayor resolución es ventajosa para proporcionar más detalles en una imagen del tejido en y cerca del tejido objetivo para el tratamiento. En varias realizaciones, la invención mejora las características de seguridad, mejora el rendimiento de eficacia, proporciona un componente de seguridad y eficacia para dispositivos de calentamiento en masa (tal como un tratamiento de banda, una zona de tratamiento focal lineal, una línea focal cilíndrica, un plano y/o un volumen, etc.) para moldear el cuerpo, grasa submentoniana, abdomen y/o flancos, brazos, cara interna del muslo, cara externa del muslo, glúteos, laxitud, laxitud abdominal, etc., proporciona una evaluación cualitativa y/o cuantitativa del acoplamiento, proporciona una mezcla de la(s) imagen(es) de alta resolución con la(s) imagen(es) de acoplamiento, se emplea para evaluar impedimentos fuera del plano posfocalmente (por ejemplo, hueso, intestino, implantes) y/o puede usarse para reducir la necesidad de habilidades equivalentes a las del ecografista.
En varias realizaciones, un sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos incluye una sonda ultrasónica que comprende un transductor de terapia con ultrasonidos adaptado para aplicar terapia ultrasónica al tejido, un transductor de formación de imágenes de ultrasonidos adaptado para obtener imágenes del tejido y una ventana acústica, en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos comprende un matriz de imágenes anular; en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos comprende una pluralidad de canales de transmisión; en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos comprende una pluralidad de canales de recepción; en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos está configurado para enfocarse en una localización próxima al transductor de formación de imágenes de ultrasonidos con respecto a la distancia entre el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos y la ventana acústica; y un módulo de control acoplado a la sonda ultrasónica para controlar el transductor de formación de imágenes de ultrasonido, en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos está configurado para interrogar a más del 40 % de la ventana acústica.
En varias realizaciones, un sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos incluye una sonda ultrasónica que comprende un transductor de terapia con ultrasonidos adaptado para aplicar terapia ultrasónica al tejido, un transductor de formación de imágenes de ultrasonidos adaptado para obtener imágenes del tejido y una ventana acústica, en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos comprende un matriz de imágenes anular; en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos comprende una pluralidad de canales de transmisión; en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos comprende una pluralidad de canales de recepción; en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos funciona a una frecuencia de formación de imágenes de entre 8 MHz y 50 MHz, en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos está configurado para obtener imágenes del tejido a una profundidad de hasta 25 mm (por ejemplo, 5 mm, 8 mm, 10 mm, 12 mm, 15 mm, 20 mm) por debajo de la superficie de la piel; en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos está configurado para enfocarse en una localización detrás del transductor de formación de imágenes de ultrasonidos con respecto a la ventana acústica; y un módulo de control acoplado a la sonda ultrasónica para controlar el transductor de formación de imágenes de ultrasonido, en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos está configurado para interrogar a más del 10 % de la ventana acústica.
En varias realizaciones, un sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos incluye una sonda ultrasónica que comprende un transductor de terapia por ultrasonido adaptado para aplicar terapia ultrasónica al tejido, un transductor de formación de imágenes de ultrasonidos adaptado para la formación de imágenes del tejido y una ventana acústica, en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos comprende un matriz de imágenes anular o una lineal; en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos comprende una pluralidad de canales de transmisión; en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos comprende una pluralidad de canales de recepción; en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos funciona a una frecuencia de formación de imágenes de entre 8 MHz y 50 MHz, en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos está configurado para obtener imágenes del tejido a una profundidad de hasta 25 mm por debajo de la superficie de la piel; en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos está configurado para enfocarse en una localización próxima al transductor de formación de imágenes de ultrasonidos con respecto a la distancia entre el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos y la ventana acústica; y un módulo de control acoplado a la sonda ultrasónica para controlar el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos, en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos está configurado para interrogar a más del 15 % de la ventana acústica.
En una realización, el ancho del haz de formación de imágenes procedente del transductor de formación de imágenes de ultrasonidos es al menos el 20 % del tamaño de la sección transversal del ancho del haz de terapia procedente del transductor de terapia con ultrasonidos. En una realización, el ancho del haz de formación de imágenes procedente del transductor de formación de imágenes de ultrasonidos es al menos el 30 % del tamaño de la sección transversal del ancho del haz de terapia procedente del transductor de terapia con ultrasonidos. En una realización, el ancho del haz de formación de imágenes procedente del transductor de formación de imágenes de ultrasonidos es al menos el 40 % del tamaño de la sección transversal del ancho del haz de terapia procedente del transductor de terapia con ultrasonidos. En una realización, el ancho del haz de formación de imágenes del transductor de formación de imágenes de ultrasonidos es al menos el 50 % del tamaño de la sección transversal del ancho del haz de terapia del transductor de terapia con ultrasonidos. En una realización, el ancho del haz de formación de imágenes del transductor de formación de imágenes de ultrasonidos es al menos el 80 % del tamaño de la sección transversal del ancho del haz de terapia del transductor de terapia con ultrasonidos.
En una realización, un acoplamiento de las imágenes del transductor de formación de imágenes de ultrasonidos proporciona una indicación del acoplamiento para el tratamiento mediante el transductor de terapia con ultrasonidos. En una realización, el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos está configurado para interrogar a más del 80 % de la ventana acústica. En una realización, el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos está configurado para interrogar a más del 90 % de la ventana acústica. En una realización, la matriz de imágenes anular se posiciona en el transductor de terapia con ultrasonido.
En una realización, el módulo de control controla el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos para la formación de imágenes vectoriales. En una realización, el módulo de control controla el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos para la formación de imágenes vectoriales desenfocadas.
En una realización, el transductor de terapia con ultrasonidos está configurado para el tratamiento del tejido en un primer conjunto de localizaciones que se posicionan dentro de una primera zona de tratamiento cosmético y un segundo conjunto de localizaciones que se posicionan dentro de una segunda zona de tratamiento cosmético, la primera zona es diferente de la segunda zona. En una realización, el transductor de terapia con ultrasonidos está adaptado para aplicar terapia ultrasónica usando modulación en amplitud de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonido están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de amplitudes de intensidad acústica, en donde una primera amplitud es diferente de una segunda amplitud. En una realización, al menos una porción del transductor ultrasónico está adaptada para emitir terapia ultrasónica a dos o más amplitudes de intensidad acústica, y en donde la amplitud de la terapia ultrasónica emitida por al menos una porción del piezoeléctrico varía con el tiempo. En una realización, el transductor de ultrasonidos comprende material piezoeléctrico y la pluralidad de porciones del transductor de ultrasonidos están adaptadas para crear una pluralidad de variaciones de material piezoeléctrico correspondientes en respuesta a un campo eléctrico aplicado al transductor de ultrasonidos. En una realización, la pluralidad de variaciones de material piezoeléctrico comprende al menos una de expansión del material piezoeléctrico y contracción del material piezoeléctrico. En una realización, el transductor de ultrasonido está adaptado para aplicar la terapia ultrasónica mediante el desplazamiento de fase de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonido están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de fases de intensidad acústica, en donde una primera fase es diferente de una segunda fase. En una realización, la pluralidad de fases comprende valores de fase discretos. En una realización, el transductor de ultrasonido está adaptado para aplicar terapia ultrasónica usando modulación en amplitud de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonido están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de amplitudes de intensidad acústica, en donde una primera amplitud es diferente de una segunda amplitud y aplicar terapia ultrasónica de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonidos están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de fases de intensidad acústica, en donde una primera fase es diferente de una segunda fase.
En varias realizaciones, el tratamiento ultrasónico es al menos uno de un estiramiento facial, un estiramiento de cejas, un estiramiento de mentón, un tratamiento de ojos, una reducción de arrugas, mejora del escote, un levantamiento de glúteos, una reducción de cicatrices, un tratamiento de quemaduras, un estiramiento de la piel (por ejemplo, tratamiento de laxitud abdominal) una reducción de vasos sanguíneos, un tratamiento de una glándula sudorípara, una eliminación de manchas solares, un tratamiento de grasa y un tratamiento de celulitis.
En varias realizaciones, un método para confirmar el acoplamiento entre una sonda de ultrasonido y el tejido para el tratamiento incluye proporcionar una sonda de ultrasonido que comprende una ventana acústica, un transductor de ultrasonido que comprende un elemento de transducción de terapia con ultrasonidos adaptado para aplicar terapia ultrasónica a un tejido, una pluralidad de elementos de transducción de imágenes en una matriz para obtener imágenes del tejido, y un módulo de control acoplado a la sonda ultrasónica para controlar el transductor de ultrasonidos e interrogar al menos el 20 % de la ventana acústica con un haz de formación de imágenes de la pluralidad de elementos de transducción de imágenes.
En una realización, la pluralidad de elementos de transducción de imágenes interroga al menos el 30 % de la ventana acústica. En una realización, la pluralidad de elementos de transducción de imágenes interroga al menos el 40 % de la ventana acústica. En una realización, la pluralidad de elementos de transducción de imágenes interroga al menos el 50 % de la ventana acústica.
En una realización, la pluralidad de elementos de transducción de imágenes interroga al menos el 60 % de la ventana acústica. En una realización, la pluralidad de elementos de transducción de imágenes interroga al menos el 70 % de la ventana acústica. En una realización, el método incluye además imágenes vectoriales. En una realización, el método incluye además imágenes vectoriales desenfocadas. En una realización, el método incluye además la formación de imágenes de una primera zona focal en el tejido con la pluralidad de elementos de transducción de imágenes. En una realización, el método incluye además la formación de imágenes de una segunda zona focal en el tejido con la pluralidad de elementos de transducción de imágenes. En varias realizaciones, el tratamiento con ultrasonidos es al menos uno de un estiramiento facial, un estiramiento de cejas, un estiramiento de mentón, un tratamiento de ojos, una reducción de arrugas, una mejora del escote, un levantamiento de glúteos, una reducción de cicatrices, un tratamiento de quemaduras, una eliminación de tatuajes, un estiramiento de la piel (por ejemplo, tratamiento de laxitud), una eliminación de venas, una reducción de venas, un tratamiento en una glándula sudorípara, un tratamiento de hiperhidrosis, una eliminación de manchas solares, un tratamiento de grasa, un rejuvenecimiento vaginal y un tratamiento para el acné.
En varias de las realizaciones descritas en la presente descripción, el procedimiento es completamente cosmético y no un acto médico. Por ejemplo, en una realización, los métodos descritos en la presente descripción no necesitan ser realizados por un médico, sino en un spa u otro instituto de estética. En algunas realizaciones, se puede usar un sistema para el tratamiento cosmético no invasivo de la piel.
En varias realizaciones, se proporcionan sistemas y métodos que mejoran con éxito la formación de imágenes por ultrasonidos del tejido mientras se mueve, tal como cuando un transductor de formación de imágenes está en un mecanismo de movimiento. En varias realizaciones, se logra una resolución más alta. En varias realizaciones, se obtiene una mejor calidad de la señal de imágenes. En varias realizaciones, la formación de imágenes por ultrasonido se usa con un tratamiento de tejido terapéutico.
En varias realizaciones, un sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos configurado para reducir la desalineación de las imágenes, que incluye una sonda ultrasónica que comprende un transductor de terapia por ultrasonido adaptado para aplicar terapia ultrasónica al tejido, un transductor de formación de imágenes de ultrasonidos adaptado para la formación de imágenes del tejido y un mecanismo de movimiento para mover el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos en una primera dirección y en una segunda dirección. En una realización, el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos está unido mecánicamente al mecanismo de movimiento. En una realización, la primera dirección es lineal. En una realización, la segunda dirección es lineal. En una realización, la primera dirección es paralela a la segunda dirección. En una realización, la primera dirección es opuesta a la segunda dirección. En una realización, el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos obtiene imágenes con un primer orden de secuencia de zonas focales (f1, f2) cuando se desplaza en la primera dirección, el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos obtiene imágenes con un segundo orden de secuencia de zonas focales (f2, f1) cuando se desplaza en la segunda dirección, y se mejora un registro espacial entre la formación de imágenes en la primera dirección y la formación de imágenes en la segunda dirección escalonando una localización de disparo. En una realización, un módulo de control está acoplado a la sonda ultrasónica para controlar el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos.
En varias realizaciones, un sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos configurado para reducir la desalineación de las imágenes incluye una sonda ultrasónica que comprende un transductor de terapia por ultrasonido adaptado para aplicar terapia ultrasónica al tejido, un transductor de formación de imágenes de ultrasonidos adaptado para la formación de imágenes del tejido y un mecanismo de movimiento para mover el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos en una primera dirección y en una segunda dirección. En una realización, el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos está unido mecánicamente al mecanismo de movimiento, en donde la primera dirección es lineal, en donde la segunda dirección es lineal, en donde la primera dirección es paralela a la segunda dirección, en donde la primera dirección es opuesta a la segunda dirección, en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos obtiene imágenes con un primer orden de secuencia de zonas focales (f1, f2, f3, f4) cuando se desplaza en la primera dirección, en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos obtiene imágenes con un segundo orden de secuencia de zonas focales (f4, f3, f2, f1) cuando se desplaza en la segunda dirección, en donde se mejora el registro espacial entre la formación de imágenes en la primera dirección y la formación de imágenes en la segunda dirección escalonando una localización de disparo, en donde el sistema de formación de imágenes emplea una secuencia de dos líneas A consecutivas que sigue la progresión de (línea 1: f1, f2, f3, f4, línea 2: f4, f3, f2, f1) continuamente; y un módulo de control acoplado a la sonda ultrasónica para controlar el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos.
En varias realizaciones, un sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos configurado para reducir la desalineación de las imágenes incluye una sonda ultrasónica que comprende un transductor de terapia por ultrasonido adaptado para aplicar terapia ultrasónica al tejido, un transductor de formación de imágenes de ultrasonidos adaptado para la formación de imágenes del tejido y un mecanismo de movimiento para mover el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos en una primera dirección y en una segunda dirección. En una realización, el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos está unido mecánicamente al mecanismo de movimiento. En una realización, la primera dirección es opuesta a la segunda dirección. En una realización, el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos obtiene imágenes con un orden de secuencia de zonas focales (f1,..., fN), donde N>1 cuando se desplaza en la primera dirección. En una realización, el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos obtiene imágenes con un segundo orden de secuencia de zonas focales (fN,..., f1) cuando se desplaza en la segunda dirección. En una realización, el registro espacial entre la formación de imágenes en la primera dirección y la formación de imágenes en la segunda dirección se mejora escalonando una localización de disparo. En una realización, el sistema de formación de imágenes emplea una secuencia de zona focal dependiente de la dirección con alternancia entre (f1-...-fN) y (fN-... -f1) en líneas A consecutivas; y un módulo de control acoplado a la sonda ultrasónica para controlar el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos.
En una realización, la primera dirección de movimiento del transductor es cualquiera o más del grupo que consiste de: lineal, de rotación y curvo. En una realización, la segunda dirección es la trayectoria inversa de la primera dirección. En una realización, la primera dirección de movimiento se produce en múltiples dimensiones y la segunda dirección es la trayectoria inversa de la primera dirección. En una realización, las imágenes del transductor de formación de imágenes de ultrasonidos con un primer orden de secuencia de zonas focales se especifican como (f1,..., fN), donde N>1. En una realización, el transductor de terapia con ultrasonidos está configurado para el tratamiento del tejido en un primer conjunto de localizaciones que se posiciona dentro de una primera zona de tratamiento cosmético y un segundo conjunto de localizaciones que se posiciona dentro de una segunda zona de tratamiento cosmético, la primera zona es diferente de la segunda zona. En una realización, el transductor de ultrasonido está adaptado para aplicar terapia ultrasónica usando modulación en amplitud de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonido están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de amplitudes de intensidad acústica, en donde una primera amplitud es diferente de una segunda amplitud. En una realización, al menos una porción del transductor ultrasónico está adaptada para emitir terapia ultrasónica a dos o más amplitudes de intensidad acústica, y en donde la amplitud de la terapia ultrasónica emitida por al menos una porción del piezoeléctrico varía con el tiempo. En una realización, el transductor de ultrasonidos comprende material piezoeléctrico y la pluralidad de porciones del transductor de ultrasonidos están adaptadas para crear una pluralidad de variaciones de material piezoeléctrico correspondientes en respuesta a un campo eléctrico aplicado al transductor de ultrasonidos. En una realización, la pluralidad de variaciones de material piezoeléctrico comprende al menos una de expansión del material piezoeléctrico y contracción del material piezoeléctrico. En una realización, el transductor de ultrasonido está adaptado para aplicar la terapia ultrasónica mediante el desplazamiento de fase de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonido están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de fases de intensidad acústica, en donde una primera fase es diferente de una segunda fase. En una realización, la pluralidad de fases comprende valores de fase discretos. En una realización, el transductor de ultrasonido está adaptado para aplicar terapia ultrasónica usando modulación en amplitud de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonido están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de amplitudes de intensidad acústica, en donde una primera amplitud es diferente de una segunda amplitud y aplicar terapia ultrasónica de manera que una pluralidad de porciones del transductor de ultrasonido están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de fases de intensidad acústica, en donde una primera fase es diferente de una segunda fase. En varias realizaciones, el tratamiento ultrasónico es al menos uno de: un estiramiento facial, un estiramiento de cejas, un estiramiento de mentón, un tratamiento de ojos, una reducción de arrugas, una mejora del escote, un levantamiento de glúteos, una reducción de cicatrices, un tratamiento de quemaduras, un estiramiento de la piel (por ejemplo, un tratamiento de laxitud), una reducción de vasos sanguíneos, un tratamiento de una glándula sudorípara, una eliminación de manchas solares, un tratamiento de la grasa, un tratamiento de celulitis, un rejuvenecimiento vaginal y un tratamiento del acné.
En varias realizaciones, un método para reducir la desalineación de formación de imágenes en una sonda de ultrasonido en movimiento, que incluye escalonar una localización de disparo de un registro espacial entre una imagen en la primera dirección y una imagen en la segunda dirección con una sonda ultrasónica, la sonda de ultrasonido que comprende un transductor de terapia con ultrasonidos adaptado adaptada para aplicar terapia ultrasónica al tejido, un transductor de formación de imágenes de ultrasonidos adaptado para obtener imágenes del tejido, y un mecanismo de movimiento para mover el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos en una primera dirección y una segunda dirección, en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos está acoplado mecánicamente al mecanismo de movimiento, en donde el la primera dirección es opuesta a la segunda dirección, en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos obtiene imágenes con un orden de secuencia de zonas focales (f1,..., fN), con N>1, en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos obtiene imágenes con un primer orden de secuencia de zonas focales (f1,..., fN) cuando se desplaza en la primera dirección, en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos obtiene imágenes con un segundo orden de secuencia de zonas focales (fN,..., f1) cuando se desplaza en la segunda dirección.
En una realización, N = cualquiera del grupo que consiste de: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10. En una realización, N = 4. En varias realizaciones, el tratamiento de ultrasonidos es al menos uno de un estiramiento facial, un estiramiento de cejas, un estiramiento de mentón, un tratamiento de ojos, una reducción de arrugas, mejora del escote, un levantamiento de glúteos, una reducción de cicatrices, un tratamiento de quemaduras, un estiramiento de la piel (por ejemplo, tratamiento de laxitud abdominal) una eliminación de venas, una reducción de venas, un tratamiento en una glándula sudorípara, un tratamiento de hiperhidrosis, una eliminación de manchas solares, un tratamiento de grasa, un rejuvenecimiento vaginal y un tratamiento para el acné.
Los métodos resumidos anteriormente y expuestos con más detalle a continuación describen ciertas acciones tomadas por un médico; sin embargo, debe entenderse que también pueden incluir la instrucción de esas acciones por otra parte. Por lo tanto, acciones tales como "difuminar un haz de energía" incluyen "instruir la difuminación de un haz de energía".
En algunas realizaciones, el sistema comprende varias características que están presentes como características únicas (en oposición a múltiples características). Por ejemplo, en una realización, el sistema incluye un elemento de transducción única que produce dos puntos de enfoque de tratamiento simultáneos que se difuminan. Se proporcionan múltiples características o componentes en las realizaciones alternativas. En varias realizaciones, el sistema comprende, consiste esencialmente en una, dos, tres o más realizaciones de cualquiera de las características o componentes descritos en la presente descripción. En algunas realizaciones, una característica o componente no está incluido y puede rechazarse negativamente de una reivindicación específica, de manera que el sistema no tiene dicha característica o componente.
Además, las áreas de aplicabilidad resultarán evidentes a partir de la descripción proporcionada en la presente descripción. Debe entenderse que la descripción y los ejemplos específicos están destinados únicamente a fines ilustrativos.
Breve descripción de los dibujos
Los dibujos descritos en la presente descripción son únicamente con fines ilustrativos. Las realizaciones de la presente invención se entenderán mejor a partir de la descripción detallada y los dibujos adjuntos en donde:
La Figura 1A es una ilustración esquemática de un sistema de ultrasonido de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 1B es una ilustración esquemática de un sistema de ultrasonido de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 1C es una ilustración esquemática de un sistema de ultrasonido de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 2 es una ilustración esquemática de un sistema de ultrasonido acoplado a una región de interés de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 3 es una ilustración esquemática de una porción de un transductor de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 4 es una vista lateral en corte parcial de un sistema de ultrasonidos de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 5 es una tabla que ilustra la separación de focos para aberturas con diferentes frecuencias espaciales de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 6 es un gráfico que ilustra la separación de focos para aberturas con diferentes frecuencias espaciales de abertura de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 7 es un gráfico que ilustra la separación de focos para aberturas con diferentes frecuencias espaciales de abertura de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 8 es una representación esquemática de polarización de apertura con una frecuencia espacial que puede modificarse mediante la excitación de canales de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 9 es una representación esquemática de una cerámica polarizada con una frecuencia espacial que puede modificarse mediante la excitación de canales que cubren dos áreas polarizadas de la cerámica de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 10 es una representación esquemática de una realización de un transductor de matriz con un transductor de imágenes.
La Figura 11 es una representación esquemática de una realización del transductor de matriz de la Figura 10 con un foco mecánico, un primer foco electrónico y un segundo foco eléctrico.
La Figura 12 es una representación esquemática de una realización de un mapa de intensidad de un tratamiento con dos focos a 15 mm y 17 mm.
La Figura 13 es una representación esquemática de una realización de un mapa de intensidad de un tratamiento con dos focos a 15 mm y 19 mm.
La Figura 14 es una representación esquemática de la sección transversal de la diferencia entre el tamaño de un haz de terapia con ultrasonidos en comparación con un haz de formación de imágenes por ultrasonido de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 15 es una representación esquemática de una matriz lineal de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 16 es una representación esquemática de una matriz anular de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 17 es una representación esquemática de una matriz anular comparada con una matriz lineal de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 18 es una representación esquemática de una matriz anular con un foco virtual detrás de la matriz de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 19 es una representación esquemática de una matriz anular con un foco virtual entre la matriz y la ventana acústica de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 20 es una representación esquemática de la progresión en el tiempo de los vectores de transmisiónrecepción para la formación de imágenes en modo B ordinario de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 21 es una representación esquemática de un enfoque de formación de imágenes intercaladas de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 22 es una representación esquemática de un enfoque de formación de imágenes con métodos de apertura sintética de transmisión y recepción de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención. La Figura 23 es una representación esquemática de un sistema de ultrasonidos de diagnóstico por imágenes de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 24 es una representación esquemática de formación de imágenes bidireccional en la misma localización lateral de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 25 es una representación esquemática de la secuencia de zona focal dependiente de la dirección de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 26 es una representación esquemática de la secuencia de zonas focales dependiente de la dirección con diferentes localizaciones de disparo de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 27 es una representación esquemática de la secuencia de zona focal dependiente de la dirección con alternancia entre (fl-f2-f3-f4) y (f4-f3-f2-fl) en líneas A consecutivas de acuerdo con varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 28 son vistas esquemáticas de un transductor visto desde un lado convexo, una vista lateral en sección transversal y un lado cóncavo de varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 29 son vistas esquemáticas de un transductor visto desde un lado convexo, una vista lateral en sección transversal y un lado cóncavo de varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 30 son vistas esquemáticas de un transductor visto desde un lado convexo, una vista lateral en sección transversal y un lado cóncavo de varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 31 son vistas esquemáticas de un transductor visto desde un lado convexo, una vista lateral en sección transversal y un lado cóncavo de varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 32 son vistas esquemáticas de un transductor visto desde un lado convexo, una vista lateral en sección transversal y un lado cóncavo de varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 33 son vistas esquemáticas de un transductor visto desde un lado convexo, una vista lateral en sección transversal y un lado cóncavo de varias realizaciones de la presente invención.
Descripción detallada
La siguiente descripción establece ejemplos de las realizaciones. Debe entenderse que en todos los dibujos, los números de referencia correspondientes indican partes y características similares o correspondientes. La descripción de los ejemplos específicos indicados en varias realizaciones de la presente invención tiene el propósito de ilustrar únicamente.
En varias realizaciones, los sistemas y métodos para el tratamiento de tejidos con ultrasonidos están adaptados y/o configurados para proporcionar un tratamiento cosmético. En algunas realizaciones, los dispositivos y métodos para dirigir la terapia con ultrasonidos a un solo punto de enfoque o múltiples puntos de enfoque simultáneos, empleando formación de imágenes por ultrasonido para confirmar un acoplamiento acústico suficiente a un área de tratamiento para mejorar el rendimiento o proporcionar una correlación mejorada entre el movimiento en una primera y segunda dirección cuando se forman imágenes en procedimientos cosméticos y/o médicos se proporcionan en varias realizaciones. En algunas realizaciones, se proporcionan dispositivos y métodos para emplear formación de imágenes por ultrasonido para confirmar un acoplamiento acústico suficiente a un área de tratamiento para mejorar el rendimiento y la seguridad cuando se dirige la terapia con ultrasonidos a un único punto de enfoque o múltiples puntos de enfoque simultáneos en procedimientos cosméticos y/o médicos se proporcionan en varias realizaciones. En algunas realizaciones, los dispositivos y métodos de formación de imágenes por ultrasonido mejoradas proporcionan una mejor correlación entre el movimiento en una primera y segunda dirección cuando se forman imágenes. Las realizaciones de la invención proporcionan una mejor correlación de imágenes entre una primera dirección de movimiento y una segunda dirección de movimiento (por ejemplo, una mejor correlación entre las imágenes formadas que se desplazan hacia la izquierda y que se desplazan hacia la derecha). Los dispositivos y métodos de formación de imágenes por ultrasonido mejoradas mejoran la formación de imágenes en modo B con efecto más rápido (por ejemplo, 1,5x, 2x, 3x, 5x veces la velocidad de exploración). En varias realizaciones, el tejido debajo o incluso en la superficie de la piel, tal como la epidermis, la dermis, la fascia, el músculo, la grasa y el sistema aponeurótico muscular superficial ("SMAS"), se tratan de manera no invasiva con energía ultrasónica. La energía de ultrasonido se puede enfocar en uno o más puntos y/o zonas de tratamiento, se puede enfocar y/o desenfocar, y se puede aplicar a una región de interés que contenga al menos una de epidermis, dermis, hipodermis, fascia, músculo, grasa, celulitis y SMAS para lograr un efecto cosmético y/o terapéutico. En varias realizaciones, los sistemas y/o métodos proporcionan un tratamiento dermatológico no invasivo al tejido mediante tratamiento térmico, coagulación, ablación y/o estiramiento. En varias realizaciones descritas en la presente descripción, el ultrasonido no invasivo se usa para lograr uno o más de los siguientes efectos: un estiramiento facial, un estiramiento de cejas, un estiramiento de mentón, un tratamiento de ojos (por ejemplo, bolsas malares, tratamiento de laxitud infraorbitaria), una reducción de arrugas, reducción de grasa (por ejemplo, tratamiento de adiposo y/o celulitis), tratamiento de celulitis (por ejemplo, lipodistrofia ginoide femenina de tipo hoyuelo o sin hoyuelos), mejora del escote (por ejemplo, la parte superior del pecho), un levantamiento de glúteos (por ejemplo, endurecimiento de glúteos), tratamiento de laxitud de la piel (por ejemplo, tratar el tejido para el estiramiento o un tratamiento de laxitud abdominal), una reducción de cicatrices, un tratamiento de quemaduras, una eliminación de tatuajes, una eliminación de venas, una reducción de venas, un tratamiento en una glándula sudorípara, un tratamiento de hiperhidrosis, una eliminación de manchas solares, un tratamiento del acné, una reducción de granos. En una realización, se logra la reducción de grasa. En varias realizaciones, la reducción o mejora de la celulitis (por ejemplo, lipodistrofia ginoide de tipo hoyuelo o no hoyuelo) de una o más características (tales como hoyuelos, nodularidad, apariencia de "piel de naranja", etc.) se logra en aproximadamente 10-20 %, 20-40 %, 40-60 %, 60-80 % o superior (así como el intervalo de superposición en el mismo) en comparación con, por ejemplo, tejido no tratado. En una realización, se trata el escote. En algunas realizaciones, se logran dos, tres o más efectos beneficiosos durante la misma sesión de tratamiento y se pueden lograr simultáneamente.
Varias realizaciones de la presente invención se refieren a dispositivos o métodos para controlar el suministro de energía a los tejidos. En varias realizaciones, varias formas de energía pueden incluir acústica, ultrasonido, luz, láser, radiofrecuencia (RF), microondas, electromagnética, radiación, térmica, criogénica, haz de electrones, basada en fotones, magnética, resonancia magnética y/o otras formas de energía. Varias realizaciones de la presente invención se refieren a dispositivos o métodos para dividir un haz de energía ultrasónica en múltiples haces. En varias realizaciones, se pueden usar dispositivos o métodos para alterar el suministro de energía acústica de ultrasonido en cualquier procedimiento tal como, pero sin limitarse a, ultrasonido terapéutico, ultrasonido de diagnóstico, soldadura ultrasónica, cualquier aplicación que implica acoplar ondas mecánicas a un objeto y otros procedimientos. Generalmente, con el ultrasonido terapéutico, se logra un efecto en el tejido concentrando la energía acústica usando técnicas de enfoque desde la apertura. En algunos casos, el ultrasonido enfocado de alta intensidad (HIFU) se usa con fines terapéuticos de esta manera. En una realización, un efecto en el tejido creado mediante la aplicación de ultrasonidos terapéuticos a una profundidad particular puede denominarse creación de un punto de coagulación térmica (TCP). En algunas realizaciones, una zona puede incluir un punto. En algunas realizaciones, una zona es una forma lineal, plana, esférica, elíptica, cúbica u otra de una, dos o tres dimensiones. Es a través de la creación de los TCP en posiciones particulares que la ablación térmica y/o mecánica del tejido puede ocurrir de manera no invasiva o remota. En algunas realizaciones, un tratamiento con ultrasonido no incluye cavitación y/u ondas de choque. En algunas realizaciones, un tratamiento con ultrasonido incluye cavitación y/u ondas de choque.
En una realización, los TCP se pueden crear en una zona o secuencia lineal o sustancialmente lineal, curvada o sustancialmente curvada con cada TCP individual separado de los TCP vecinos por un espaciamiento de tratamiento. En una realización, se pueden crear múltiples secuencias de los TCP en una región de tratamiento. Por ejemplo, los TCP se pueden formar a lo largo de una primera secuencia y una segunda secuencia separadas por una distancia de tratamiento de la primera secuencia. Aunque el tratamiento con ultrasonido terapéutico puede administrarse mediante la creación de los TCP individuales en una secuencia y secuencias de los TCP individuales, puede ser conveniente reducir el tiempo de tratamiento y el correspondiente riesgo de dolor y/o malestar experimentado por un paciente. El tiempo de la terapia se puede reducir formando múltiples TCP simultánea, casi simultánea o secuencialmente. En algunas realizaciones, el tiempo de tratamiento se puede reducir en un 10 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 % o más mediante la creación de varios TCP.
Varias realizaciones de la presente invención abordan los desafíos potenciales que plantea la administración de la terapia con ultrasonidos. En varias realizaciones, se reduce el tiempo para efectuar la formación de los TCP para un tratamiento cosmético y/o terapéutico deseado para un enfoque clínico deseado en un tejido objetivo. En varias realizaciones, el tejido objetivo es, pero no se limita a, piel, párpados, pestañas, cejas, carúncula lagrimal, patas de gallo, arrugas, ojos, nariz, boca (por ejemplo, pliegue nasolabial, arrugas periorales), lengua, dientes, encías, orejas, cerebro, corazón, pulmones, costillas, abdomen (por ejemplo, para la laxitud abdominal), estómago, hígado, riñones, útero, pecho, vagina, próstata, testículos, glándulas, glándulas tiroides, órganos internos, cabello, músculo, hueso, ligamentos, cartílago, grasa, grasa labuli, tejido adiposo, tejido subcutáneo, tejido implantado, un órgano implantado, linfoide, un tumor, un quiste, un absceso o una porción de un nervio, o cualquiera de sus combinaciones.
Varias realizaciones de tratamiento con ultrasonidos y/o dispositivos de formación de imágenes se describen en la Solicitud de Estados Unidos Núm. 12/996,616, que se publicó como Publicación de Estados Unidos Núm. 2011­ 0112405 A1 el 12 de mayo de 2011, que es una Fase Nacional de Estados Unidos según 35 USC § 371 de la Solicitud Internacional Núm. PCT/US2009/046475, presentada el 5 de junio de 2009 y publicada en inglés el 10 de diciembre de 2009, que reivindica el beneficio de prioridad de la Provisional de Estados Unidos Núm. 61/059,477 presentada el 6 de junio de 2008. Varias realizaciones de tratamiento con ultrasonidos y/o dispositivos de formación de imágenes se describen en la Solicitud de Estados Unidos Núm. 14/193,234, que se publicó como Publicación de Estados Unidos Núm. 2014/0257145 el 11 de septiembre de 2014. Varias realizaciones de tratamiento con ultrasonidos y/o dispositivos de formación de imágenes se describen en la solicitud internacional. PCT/US15/25581, que se publicó como WO 2015/160708 el 22 de octubre de 2015 con una Solicitud de Estados Unidos de fase nacional Núm. 15/302,436, que se publicó como Publicación de Estados Unidos Núm. 2017/0028227 el 2 de febrero de 2017.
Resumen del sistema
Con referencia a la ilustración de las Figuras 1A, 1B y 1C, varias realizaciones de un sistema de ultrasonido 20 incluyen un detector de mano (por ejemplo, una pieza de mano) 100, un módulo (por ejemplo, un módulo transductor, un cartucho, una sonda) 200 y un controlador (por ejemplo, una consola) 300. En algunas realizaciones, una consola 300 comprende un sistema de comunicación (por ejemplo, wifi, Bluetooth, módem, etc. para comunicarse con otra parte, un fabricante, un proveedor, un proveedor de servicios, Internet y/o una nube). En algunas realizaciones, un carrito 301 proporciona movilidad y/o posición del sistema 20 y puede incluir ruedas, superficies para escribir o colocar componentes y/o compartimentos 302 (por ejemplo, cajones, contenedores, estantes, etc.) para, por ejemplo, almacenar u organizar componentes. En algunas realizaciones, el carrito tiene una fuente de energía, tal como una conexión de energía a una batería y/o uno o más cables para conectar la alimentación, las comunicaciones (por ejemplo, Ethernet) al sistema 20. En algunas realizaciones, el sistema 20 comprende un carrito 301. En algunas realizaciones, el sistema 20 no comprende un carrito 301. El detector de mano 100 se puede acoplar al controlador 300 mediante una interfaz 130, que puede ser una interfaz cableada o inalámbrica. La interfaz 130 se puede acoplar al detector de mano 100 mediante un conector 145. El extremo distal de la interfaz 130 se puede conectar a un conector de controlador en un circuito 345 (no se muestra). En una realización, la interfaz 130 puede transmitir energía controlable desde el controlador 300 al detector de mano 100. En una realización, el sistema 20 tiene múltiples canales de formación de imágenes (por ejemplo, 8 canales) para una visualización HD ultraclara (alta definición) de estructuras subcutáneas para mejorar las imágenes. En una realización, el sistema 20 utiliza múltiples canales de terapia (por ejemplo, 8 canales) y un motor de accionamiento lineal de precisión que duplica la precisión del tratamiento mientras aumenta la velocidad (por ejemplo, en un 25 %, 40 %, 50 %, 60 %, 75 %, 100 % o más). Juntas, estas características establecen una de las plataformas de sistema más versátiles de la industria y proporcionan una base para posibilidades futuras sin precedentes.
En varias realizaciones, el controlador 300 puede adaptarse y/o configurarse para funcionar con el detector de mano 100 y el módulo 200, así como la funcionalidad general del sistema de ultrasonidos 20. En varias realizaciones, múltiples controladores 300, 300', 300", etc. pueden adaptarse y/o configurarse para funcionar con múltiples detectores de mano 100, 100', 100", etc. y/o múltiples módulos 200, 200', 200", etc. El controlador 300 puede incluir conectividad a uno o más visualizadores gráficos interactivos 310, que puede incluir un monitor de pantalla táctil y una interfaz gráfica de usuario (GUI) que permite al usuario interactuar con el sistema de ultrasonido 20. En una realización, un segundo visualizador más pequeño y móvil que permite al usuario posicionar y ver más fácilmente la pantalla de tratamiento. En una realización un segundo visualizador que permite al usuario del sistema ver una pantalla de tratamiento (por ejemplo, en una pared, en un dispositivo móvil, pantalla grande, pantalla remota). En una realización, el visualizador gráfico 310 incluye una interfaz de pantalla táctil 315 (no se muestra). En varias realizaciones, el visualizador 310 establece y visualiza las condiciones de funcionamiento, incluido el estado de activación del equipo, los parámetros de tratamiento, los mensajes e indicaciones del sistema y las imágenes por ultrasonido. En varias realizaciones, el controlador 300 puede adaptarse y/o configurarse para incluir, por ejemplo, un microprocesador con software y dispositivos de entrada/salida, sistemas y dispositivos para controlar el escaneo electrónico y/o mecánico y/o multiplexación de transductores y/o multiplexación de módulos transductores, un sistema de suministro de energía, sistemas de monitoreo, sistemas de detección de la posición espacial de la sonda y/o transductores y/o multiplexación de módulos transductores, y/o sistemas de manejo de entrada de usuario y registro de resultados de tratamiento, entre otros. En varias realizaciones, el controlador 300 puede incluir un procesador de sistema y varias lógicas de control analógicas y/o digitales, tales como uno o más microcontroladores, microprocesadores, matrices de puertas programables en campo, placas de ordenador y componentes asociados, incluyendo microprograma y software de control, que puede ser capaz de interactuar con controles de usuario y circuitos de interfaz, así como circuitos y sistemas de entrada/salida para comunicaciones, visualizadores, interfaz, almacenamiento, documentación y otras funciones útiles. El software del sistema que se ejecuta en el proceso del sistema puede adaptarse y/o configurarse para controlar toda la inicialización, temporización, configuración de nivel, monitoreo, monitoreo de seguridad y todas las demás funciones del sistema de ultrasonido para lograr los objetivos de tratamiento definidos por el usuario. Además, el controlador 300 puede incluir varios módulos de entrada/salida, tales como conmutadores, botones, etc., que también pueden adaptarse y/o configurarse adecuadamente para controlar el funcionamiento del sistema de ultrasonidos 20.
En una realización, el detector de mano 100 incluye uno o más controladores o conmutadores activados con los dedos, tales como 150 y 160. En varias realizaciones, uno o más controladores de tratamiento térmico 160 (por ejemplo, conmutador, botón) activan y/o detienen el tratamiento. En varias realizaciones, uno o más controladores de imágenes 150 (por ejemplo, conmutador, botón) activan y/o detienen la formación de imágenes. En una realización, el detector de mano 100 puede incluir un módulo extraíble 200. En otras realizaciones, el módulo 200 puede no ser extraíble. En varias realizaciones, el módulo 200 se puede acoplar mecánicamente al detector de mano 100 usando un cierre o acoplador 140. En varias realizaciones, se puede utilizar una guía de interfaz 235 o múltiples guías de interfaz 235 para ayudar al acoplamiento del módulo 200 al detector de mano 100. El módulo 200 puede incluir uno o más transductores de ultrasonidos 280. En algunas realizaciones, un transductor de ultrasonidos 280 incluye uno o más elementos de ultrasonidos. El módulo 200 puede incluir uno o más elementos de ultrasonidos. El detector de mano 100 puede incluir módulos de sólo formación de imágenes, módulos de sólo tratamiento, módulos de tratamiento y formación de imágenes y similares. En varias realizaciones, el transductor de ultrasonido 280 se puede mover en una o más direcciones 290 dentro del módulo 200. El transductor 280 se conecta a un mecanismo de movimiento 400. En varias realizaciones, el mecanismo de movimiento comprende cero, uno o más cojinetes, ejes, varillas, tornillos, tornillos de avance 401, codificadores 402 (por ejemplo, un codificador óptico para medir la posición del transductor 280), motores 403 (por ejemplo, un motor paso a paso) para ayudar a asegurar un movimiento preciso y repetible del transductor 280 dentro del módulo 200. En varias realizaciones, el módulo 200 puede incluir un transductor 280 que puede emitir energía a través de un miembro acústicamente transparente 230. En una realización, el módulo de control 300 se puede acoplar al detector de mano 100 a través de la interfaz 130, y la interfaz gráfica de usuario 310 puede adaptarse y/o configurarse para controlar el módulo 200. En una realización, el módulo de control 300 puede proporcionar energía al detector de mano 100. En una realización, el detector de mano 100 puede incluir una fuente de energía. En una realización, el conmutador 150 puede adaptarse y/o configurarse para controlar una función de formación de imágenes del tejido y el conmutador 160 puede adaptarse y/o configurarse para controlar una función de tratamiento del tejido. En varias realizaciones, el suministro de energía emitida 50 a una distribución de profundidad focal, tiempo y nivel de energía adecuados se proporciona por el módulo 200 a través de la operación controlada por el sistema de control 300 del transductor 280 para lograr el efecto terapéutico deseado con una zona de coagulación térmica 550.
En una realización, el módulo 200 se puede acoplar al detector de mano 100. El módulo 200 puede emitir y recibir energía, tal como energía ultrasónica. El módulo 200 puede acoplarse electrónicamente al detector de mano 100 y tal acoplamiento puede incluir una interfaz que está en comunicación con el controlador 300. En una realización, la guía de interfaz 235 puede adaptarse y/o configurarse para proporcionar comunicación electrónica entre el módulo 200 y el detector de mano 100. El módulo 200 puede comprender diversas configuraciones de sonda y/o transductor. Por ejemplo, el módulo 200 puede adaptarse y/o configurarse para un transductor de formación de imágenes/terapia de modo dual combinado, transductores de formación de imágenes/terapia acoplados o coalojados, sondas de terapia y de formación de imágenes separadas, y similares. En una realización, cuando el módulo 200 se inserta o se conecta al detector de mano 100, el controlador 300 lo detecta automáticamente y actualiza el visualizador gráfico interactivo 310.
En algunas realizaciones, una clave de acceso 320 (por ejemplo, una unidad USB segura, clave) se conecta de manera extraíble a un sistema 20 para permitir que el sistema 20 funcione. En varias realizaciones, la clave de acceso está programada para ser específica del cliente y cumple múltiples funciones, incluida la seguridad del sistema, el acceso específico del país/región a las pautas y la funcionalidad del tratamiento, las actualizaciones de software, las transferencias de registro de soporte y/o la transferencia y/o el almacenamiento de crédito. En varias realizaciones, el sistema 20 tiene conectividad a Internet y/o datos. En una realización, la conectividad proporciona un método mediante el cual se transfieren datos entre el proveedor del sistema 20 y el cliente. En varias realizaciones, los datos incluyen créditos, actualizaciones de software y registros de soporte. La conectividad se divide en diferentes realizaciones del modelo, en base a cómo se conecta la consola de un usuario a Internet. En una realización, la conectividad del modelo desconectado comprende una consola que está desconectada de Internet y el cliente no tiene acceso a Internet. Las transferencias de crédito y las actualizaciones de software se realizan mediante el envío de clave(s) de acceso (por ejemplo, unidades USB) al cliente. En una realización, la conectividad del modelo semiconectado comprende una consola que está desconectada de Internet, pero el cliente tiene acceso a Internet. Las transferencias de crédito, las actualizaciones de software y las transferencias de registros de soporte se realizan utilizando el ordenador personal, teléfono inteligente u otro dispositivo informático del cliente junto con la clave de acceso al sistema para transferir datos. En una realización, la conectividad del modelo completamente conectado comprende una consola que está conectada de manera inalámbrica a Internet mediante wifi, módem celular, Bluetooth u otro protocolo. Las transferencias de crédito, las actualizaciones de software y las transferencias de registros de soporte se realizan directamente entre la consola y la nube. En varias realizaciones, el sistema 20 se conecta a un portal en línea, para una gestión de inventario optimizada, compras de tratamiento bajo demanda e información de análisis de negocio para impulsar el negocio de tratamiento estético del cliente al siguiente nivel.
En varias realizaciones, el tejido debajo o incluso en la superficie de la piel, tal como la epidermis, la dermis, la hipodermis, la fascia y el sistema aponeurótico muscular superficial ("SMAS") y/o el músculo, se tratan de manera no invasiva con energía ultrasónica. El tejido también puede incluir vasos sanguíneos y/o nervios. La energía ultrasónica se puede enfocar, difuminar o desenfocar y aplicar a una región de interés que contenga al menos una de entre epidermis, dermis, hipodermis, fascia y SMAS para lograr un efecto terapéutico. La Figura 2 es una ilustración esquemática del sistema de ultrasonido 20 acoplado a una región de interés 10. En varias realizaciones, las capas de tejido de la región de interés 10 pueden estar en cualquier parte del cuerpo de un sujeto. En una realización, las capas de tejido están en la región de la cabeza y la cara del sujeto. La porción transversal del tejido de la región de interés 10 incluye una superficie de piel 501, una capa epidérmica 502, una capa dérmica 503, una capa de grasa 505, un sistema aponeurótico muscular superficial 507 (en adelante "SMAS 507"), y capa de musculo 509. El tejido también puede incluir la hipodermis 504, que puede incluir cualquier tejido por debajo de la capa dérmica 503. La combinación de estas capas en total puede conocerse como tejido subcutáneo 510. También se ilustra en la Figura 2 una zona de tratamiento 525 que está debajo de la superficie 501. En una realización, la superficie 501 puede ser una superficie de la piel de un sujeto 500. Aunque se puede utilizar en la presente descripción como ejemplo una realización dirigida a la terapia en una capa de tejido, el sistema se puede aplicar a cualquier tejido del cuerpo. En varias realizaciones, el sistema y/o los métodos se pueden usar en el tejido (que incluye, pero sin limitarse a, uno o una combinación de músculos, fascia, SMAS, dermis, epidermis, grasa, células adiposas, celulitis, que se puede denominar lipodistrofia ginoide, (por ejemplo, lipodistrofia ginoide femenina de tipo no hoyuelo), colágeno, piel, vasos sanguíneos, de la cara, el cuello, la cabeza, los brazos, las piernas o cualquier otro lugar del cuerpo (que incluye las cavidades corporales). En varias realizaciones, la reducción de la celulitis (por ejemplo, lipodistrofia ginoide femenina de tipo no hoyuelo) se logra en una cantidad de 2 %, 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 40 %, 50 %, 75 %, 80 %, 90 %, 95 % y cualquier intervalo de los mismos.
Con referencia a la ilustración de la Figura 2, una realización del sistema de ultrasonido 20 incluye el detector de mano 100, el módulo 200 y el controlador 300. En una realización, el módulo 200 incluye un transductor 280. La Figura 3 ilustra una realización de un sistema de ultrasonido 20 con un transductor 280 adaptado y/o configurado para tratar el tejido a una profundidad focal 278. En una realización, la profundidad focal 278 es una distancia entre el transductor 280 y el tejido objetivo para el tratamiento. En una realización, se fija una profundidad focal 278 para un transductor dado 280. En una realización, una profundidad focal 278 es variable para un transductor dado 280. En una realización, un transductor 280 está configurado para tratar simultáneamente a múltiples profundidades por debajo de una superficie de la piel (por ejemplo, 1,5 mm, 3,0 mm, 4,5 mm u otras profundidades).
Con referencia a la ilustración de la Figura 4, el módulo 200 puede incluir un transductor 280 que puede emitir energía a través de un miembro acústicamente transparente 230. En varias realizaciones, una profundidad puede referirse a la profundidad focal 278. En una realización, el transductor 280 puede tener una distancia de desplazamiento 270, que es la distancia entre el transductor 280 y una superficie del miembro acústicamente transparente 230. En una realización, la profundidad focal 278 de un transductor 280 es una distancia fija del transductor. En una realización, un transductor 280 puede tener una distancia de desplazamiento fija 270 desde el transductor al miembro acústicamente transparente 230. En una realización, un miembro acústicamente transparente 230 está adaptado y/o configurado en una posición en el módulo 200 o el sistema de ultrasonidos 20 para entrar en contacto con la superficie de la piel 501. En varias realizaciones, la profundidad focal 278 excede la distancia de desplazamiento 270 en una cantidad que corresponde al tratamiento en un área objetivo localizada a una profundidad de tejido 279 debajo de una superficie de piel 501. En varias realizaciones, cuando el sistema de ultrasonido 20 se coloca en contacto físico con la superficie de la piel 501, la profundidad del tejido 279 es una distancia entre el miembro acústicamente transparente 230 y el área objetivo, medida como la distancia desde la porción del detector de mano 100 o superficie del módulo 200 que entra en contacto con la piel (con o sin un gel de acoplamiento acústico, medio, etc.) y la profundidad en el tejido desde ese punto de contacto de la superficie de la piel hasta el área objetivo. En una realización, la profundidad focal 278 puede corresponder a la suma de una distancia de desplazamiento 270 (medida a la superficie del miembro acústicamente transparente 230 en contacto con un medio de acoplamiento y/o piel 501) además de una profundidad de tejido 279 bajo la superficie de la piel 501 a la región objetivo. En varias realizaciones, el miembro acústicamente transparente 230 no se usa.
Los componentes de acoplamiento pueden comprender diversas sustancias, materiales y/o dispositivos para facilitar el acoplamiento del transductor 280 o módulo 200 a una región de interés. Por ejemplo, los componentes de acoplamiento pueden comprender un sistema de acoplamiento acústico adaptado y/o configurado para el acoplamiento acústico de energía y señales de ultrasonido. Se puede utilizar un sistema de acoplamiento acústico con posibles conexiones tales como colectores para acoplar el sonido en la región de interés, proporcionar enfoque de lente lleno de líquido o fluido. El sistema de acoplamiento puede facilitar dicho acoplamiento mediante el uso de uno o más medios de acoplamiento, incluidos aire, gases, agua, líquidos, fluidos, geles, sólidos, no geles y/o cualquiera de sus combinaciones, o cualquier otro medio que permita señales a transmitir entre el transductor 280 y una región de interés. En una realización, se proporcionan uno o más medios de acoplamiento dentro de un transductor. En una realización, un módulo lleno de fluido 200 contiene uno o más medios de acoplamiento dentro de un alojamiento. En una realización, un módulo lleno de fluido 200 contiene uno o más medios de acoplamiento dentro de un alojamiento sellado, que es separable de una porción seca de un dispositivo ultrasónico. En varias realizaciones, se usa un medio de acoplamiento para transmitir energía de ultrasonido entre uno o más dispositivos y tejido con una eficiencia de transmisión del 100 %, 99 % o más, 98 % o más, 95 % o más, 90 % o más, 80 % o más, 75 % o más, 60 % o más, 50 % o más, 40 % o más, 30 % o más, 25 % o más, 20 % o más, 10 % o más y/o 5 % o más.
En varias realizaciones, el transductor 280 puede obtener imágenes y tratar una región de interés en cualquier profundidad de tejido adecuada 279. En una realización, el módulo transductor 280 puede proporcionar una potencia acústica en un intervalo de aproximadamente 1 W o menos, entre aproximadamente 1 W a aproximadamente 100 W, y más de aproximadamente 100 W, por ejemplo, 200 W, 300 W, 400 W, 500 W. En una realización, el módulo transductor 280 puede proporcionar un potencia acústica a una frecuencia de aproximadamente 1 MHz o menos, entre aproximadamente 1 MHz a aproximadamente 10 MHz (por ejemplo, 3 MHz, 4 MHz, 4,5 MHz, 7 MHz, 10 MHz), y más de aproximadamente 10 MHz. En una realización, el módulo 200 tiene una profundidad focal 278 para un tratamiento a una profundidad de tejido 279 de aproximadamente 4,5 mm por debajo de la superficie de la piel 501. En una realización, el módulo 200 tiene una profundidad focal 278 para un tratamiento a una profundidad de tejido 279 de aproximadamente 3 mm por debajo de la superficie de la piel 501. En una realización, el módulo 200 tiene una profundidad focal 278 para un tratamiento a una profundidad de tejido 279 de aproximadamente 1,5 mm por debajo de la superficie de la piel 501. Algunas realizaciones no limitantes de los transductores 280 o módulos 200 pueden adaptarse y/o configurarse para suministrar energía ultrasónica a una profundidad de tejido de 1,5 mm, 3 mm, 4,5 mm, 6 mm, 7 mm, menos de 3 mm, entre 3 mm y 4,5 mm, entre 4,5 mm y 6 mm, más de 4,5 mm, más de 6 mm, etc., y en cualquier lugar en los intervalos de 0-3 mm, 0-4,5 mm, 0-6 mm, 0-25 mm, 0-100 mm, etc. y cualquier profundidad en el mismo. En una realización, el sistema de ultrasonidos 20 está provisto de dos o más módulos transductores 280. Por ejemplo, un primer módulo transductor puede aplicar tratamiento a una primera profundidad de tejido (por ejemplo, aproximadamente 4,5 mm) y un segundo módulo transductor puede aplicar tratamiento a una segunda profundidad de tejido (por ejemplo, de aproximadamente 3 mm), y un tercer módulo transductor puede aplicar el tratamiento a una tercera profundidad de tejido (por ejemplo, de aproximadamente 1,5-2 mm). En una realización, al menos algunos o todos los módulos transductores pueden adaptarse y/o configurarse para aplicar el tratamiento sustancialmente a las mismas profundidades.
En varias realizaciones, cambiar el número de localizaciones de puntos de enfoque (por ejemplo, con una profundidad de tejido 279) para un procedimiento ultrasónico puede ser ventajoso debido a que permite el tratamiento de un paciente a profundidades de tejido variadas incluso si la profundidad focal 278 de un transductor 270 es fija. Esto puede proporcionar resultados sinérgicos y maximizar los resultados clínicos de una sola sesión de tratamiento. Por ejemplo, el tratamiento a múltiples profundidades bajo una única región de superficie permite un mayor volumen total de tratamiento de tejido, lo que da como resultado una mejor formación de colágeno y estiramiento. Además, el tratamiento a diferentes profundidades afecta a diferentes tipos de tejido, produciendo de esta manera diferentes efectos clínicos que juntos proporcionan un resultado cosmético general mejorado. Por ejemplo, el tratamiento superficial puede reducir la visibilidad de las arrugas y un tratamiento más profundo puede inducir la formación de más crecimiento de colágeno. Asimismo, el tratamiento en varios lugares a la misma profundidad o a diferentes profundidades puede mejorar un tratamiento.
Aunque el tratamiento de un sujeto en diferentes localizaciones en una sesión puede ser ventajoso en algunas realizaciones, el tratamiento secuencial a lo largo del tiempo puede ser beneficioso en otras realizaciones. Por ejemplo, un sujeto puede ser tratado bajo la misma región de superficie a una profundidad en el tiempo uno, una segunda profundidad en el tiempo dos, etc. En varias realizaciones, el tiempo puede ser del orden de nanosegundos, microsegundos, milisegundos, segundos, minutos, horas, días, semanas, meses u otros períodos de tiempo. El nuevo colágeno producido por el primer tratamiento puede ser más sensible a tratamientos posteriores, lo que puede ser conveniente para algunas indicaciones. Alternativamente, el tratamiento de profundidad múltiple bajo la misma región de superficie en una sola sesión puede ser ventajoso debido a que el tratamiento en una profundidad puede mejorar o complementar sinérgicamente el tratamiento en otra profundidad (debido, por ejemplo, a un flujo sanguíneo mejorado, estimulación de factores de crecimiento, estimulación hormonal, etc.). En varias realizaciones, diferentes módulos transductores proporcionan tratamiento a diferentes profundidades. En una realización, un único módulo transductor puede ajustarse o controlarse para diversas profundidades. Las características de seguridad para minimizar el riesgo de que se seleccione una profundidad incorrecta se pueden utilizar junto con el sistema de módulo único.
En varias realizaciones, se proporciona un método para tratar la zona inferior de la cara y el cuello (por ejemplo, el área submentoniana). En varias realizaciones, se proporciona un método para tratar (por ejemplo, ablandar) los pliegues mentolabiales. En otras realizaciones, se proporciona un método para tratar la región del ojo (por ejemplo, bolsas malares, tratar la laxitud infraorbitaria). La mejora de la laxitud del párpado superior y las líneas periorbitales y la mejora de la textura se lograrán mediante varias realizaciones mediante el tratamiento a profundidades variables. Al tratar en diferentes lugares en una sola sesión de tratamiento, se pueden lograr efectos clínicos óptimos (por ejemplo, suavizado, endurecimiento). En varias realizaciones, los métodos de tratamiento descritos en la presente descripción son procedimientos cosméticos no invasivos. En algunas realizaciones, los métodos se pueden usar junto con procedimientos invasivos, tales como estiramientos faciales quirúrgicos o liposucción, donde se desea el estiramiento de la piel. En varias realizaciones, los métodos se pueden aplicar a cualquier parte del cuerpo.
En una realización, un módulo transductor 200 permite una secuencia de tratamiento a una profundidad fija en o debajo de la superficie de la piel. En una realización, un módulo transductor permite una secuencia de tratamiento a una, dos o más profundidades variables o fijas por debajo de la capa dérmica. En varias realizaciones, el módulo transductor comprende un mecanismo de movimiento adaptado y/o configurado para dirigir el tratamiento ultrasónico en una secuencia de lesiones térmicas individuales (en adelante, "puntos de coagulación térmica" o "TCP") a una profundidad focal fija. En una realización, la secuencia de TCP individuales tiene un espaciamiento de tratamiento en un intervalo de aproximadamente 0,01 mm a aproximadamente 25 mm (por ejemplo, 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, 2,5 mm, 3 mm, 5 mm, 10 mm, 20 mm y cualquier intervalo de valores en el mismo), con una alteración de difuminación del espaciamiento de 1 - 50 % (por ejemplo, 1 %, 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 % y cualquier intervalo en el mismo). En una realización, el espaciamiento puede ser 1,1 mm o menos, 1,5 mm o más, entre aproximadamente 1,1 mm y aproximadamente 1,5 mm, etc. En una realización, los TCP individuales son discretos. En una realización, los TCP individuales se superponen. En una realización, el mecanismo de movimiento está adaptado y/o configurado para programarse para proporcionar un espaciamiento variable entre los TCP individuales. En una realización, el difuminado puede adaptarse y/o configurarse para proporcionar un espaciamiento variable entre los TCP individuales. En varias realizaciones, un módulo transductor comprende un mecanismo de movimiento adaptado y/o configurado para dirigir el tratamiento ultrasónico en una secuencia de manera que los TCP se formen en secuencias lineales o sustancialmente lineales separadas por una distancia de tratamiento. Por ejemplo, un módulo transductor puede adaptarse y/o configurarse para formar los TCP a lo largo de una primera secuencia lineal y una segunda secuencia lineal separadas por una distancia de tratamiento de la primera secuencia lineal. En una realización, la distancia de tratamiento entre secuencias lineales adyacentes de los TCP individuales está en un intervalo de aproximadamente 0,01 mm a aproximadamente 25 mm. En una realización, la distancia de tratamiento entre secuencias lineales adyacentes de los TCP individuales está en un intervalo de aproximadamente 0,01 mm a aproximadamente 50 mm. Por ejemplo, la distancia de tratamiento puede ser 2 mm o menos, 3 mm o más, entre aproximadamente 2 mm y aproximadamente 3 mm, etc. En varias realizaciones, un módulo transductor puede comprender uno o más mecanismos de movimiento 400 adaptados y/o configurados para dirigir el tratamiento ultrasónico en una secuencia de manera que los TCP se formen en secuencias lineales o sustancialmente lineales de lesiones térmicas individuales separadas por una distancia de tratamiento de otras secuencias lineales. En una realización, se aplica un tratamiento en una primera dirección 290 (por ejemplo, empujar). En una realización, se aplica un tratamiento opuesto a la primera dirección 290 (por ejemplo, tirar). En una realización, el tratamiento se aplica tanto en una primera dirección 290 como opuesta a la primera dirección (por ejemplo, empujar y tirar). En una realización, la distancia de tratamiento que separa las secuencias de los TCP lineales o sustancialmente lineales es la misma o sustancialmente la misma. En una realización, la distancia de tratamiento que separa las secuencias de los TCP lineales o sustancialmente lineales es diferente o sustancialmente diferente para varios pares adyacentes de secuencias de los TCP lineales.
En una realización, se proporcionan el primer y segundo módulos transductores extraíbles. En una realización, cada uno del primer y segundo módulos transductores están adaptados y/o configurados tanto para la formación de imágenes ultrasónicas como para el tratamiento ultrasónico. En una realización, un módulo transductor está adaptado y/o configurado solo para tratamiento. En una realización, se puede unir un transductor de formación de imágenes al mango de una sonda o un detector de mano. El primer y segundo módulos transductores están adaptados y/o configurados para acoplarse de manera intercambiable a un detector de mano. El primer módulo transductor está adaptado y/o configurado para aplicar terapia ultrasónica a una primera capa de tejido, mientras que el segundo módulo transductor está adaptado y/o configurado para aplicar terapia ultrasónica a una segunda capa de tejido. La segunda capa de tejido está a una profundidad diferente a la primera capa de tejido.
Como se ilustra en la Figura 3, en varias realizaciones, el suministro de energía emitida 50 a una profundidad focal adecuada 278, la distribución, el tiempo y el nivel de energía son proporcionados por el módulo 200 a través del funcionamiento controlado por el sistema de control 300 para lograr el efecto terapéutico deseado de lesión térmica controlada para tratar al menos una de la capa de epidermis 502, la capa de dermis 503, la capa de grasa 505, la capa de SMAS 507, la capa de músculo 509 y/o la hipodermis 504. La Figura 3 ilustra una realización de una profundidad que corresponde a una profundidad para el tratamiento del músculo. En varias realizaciones, la profundidad puede corresponder a cualquier tejido, capa de tejido, piel, epidermis, dermis, hipodermis, grasa, SMAS, músculo, vaso sanguíneo, nervio u otro tejido. Durante el funcionamiento, el módulo 200 y/o el transductor 280 también se pueden escanear mecánica y/o electrónicamente a lo largo de la superficie 501 para tratar un área extendida. Antes, durante y después del suministro de energía de ultrasonido 50 a al menos una de la capa de epidermis 502, se monitorea la capa de dermis 503, la hipodermis 504, la capa de grasa 505, la capa de SMAS 507 y/o la capa de músculo 509, del área de tratamiento y se pueden proporcionar estructuras circundantes para planificar y evaluar los resultados y/o proporcionar retroalimentación al controlador 300 y al usuario a través de una interfaz gráfica 310.
En una realización, un sistema de ultrasonido 20 genera energía de ultrasonido que se dirige y se enfoca debajo de la superficie 501. Esta energía de ultrasonido controlada y focalizada 50 crea el punto o zona de coagulación térmica (TCP) 550. En una realización, la energía de ultrasonidos 50 crea un vacío en el tejido subcutáneo 510. En varias realizaciones, la energía emitida 50 se dirige al tejido debajo de la superficie 501 que corta, ablaciona, coagula, microablaciona, manipula y/o causa un TCP 550 en la porción de tejido 10 debajo de la superficie 501 a una profundidad focal específica 278. En una realización, durante la secuencia de tratamiento, el transductor 280 se mueve en una dirección indicada por la flecha marcada 290 a intervalos específicos 295 para crear una serie de zonas de tratamiento 254, cada una de las cuales recibe una energía emitida 50 para crear uno o más TCP 550. En una realización, una flecha marcada 291 ilustra un eje o una dirección que es ortogonal a la flecha 290, y un espaciamiento de los TCP 550 muestra que los TCP pueden estar espaciados ortogonalmente a la dirección de movimiento del transductor 280. En algunas realizaciones, la orientación de los TCP espaciados se puede establecer en cualquier ángulo de 0 -180 grados desde la flecha 290. En algunas realizaciones, se puede establecer una orientación de los TCP espaciados en cualquier ángulo de 0 -180 grados en base a la orientación de las áreas polarizadas en el transductor 280.
En varias realizaciones, los módulos transductores pueden comprender uno o más elementos de transducción. Los elementos de transducción pueden comprender un material piezoeléctricamente activo, tal como titanato de circonato de plomo (PZT), o cualquier otro material piezoeléctricamente activo, tal como cerámica piezoeléctrica, cristal, plástico y/o materiales compuestos, así como niobato de litio, titanato de plomo, titanato de bario y/o metaniobato de plomo. En varias realizaciones, además de, o en lugar de, un material piezoeléctricamente activo, los módulos transductores pueden comprender cualquier otro material adaptado y/o configurado para generar radiación y/o energía acústica. En varias realizaciones, los módulos transductores pueden adaptarse y/o configurarse para funcionar a diferentes frecuencias y profundidades de tratamiento. Las propiedades del transductor se pueden definir mediante un diámetro exterior ("DE") y una longitud focal (Fl). En una realización, un transductor puede adaptarse y/o configurarse para que tenga un DE = 19 mm y una Fl = 15 mm. En otras realizaciones, se pueden usar otros valores adecuados de DE y Fl, tales como DE de menos de aproximadamente 19 mm, mayor de aproximadamente 19 mm, etc. y Fl de menos de aproximadamente 15 mm, mayor de aproximadamente 15 mm, etc. Los módulos transductores pueden adaptarse y/o configurarse para aplicar energía ultrasónica a diferentes profundidades de tejido objetivo. Como se describió anteriormente, en varias realizaciones, los módulos transductores comprenden mecanismos de movimiento adaptados y/o configurados para dirigir el tratamiento ultrasónico en una secuencia de revestimiento lineal o sustancial de los TCP individuales con un espaciamiento de tratamiento entre TCP individuales. Por ejemplo, el espaciamiento de tratamiento puede ser de aproximadamente 1,1 mm, 1,5 mm, etc. En varias realizaciones, los módulos transductores pueden comprender además mecanismos de movimiento adaptados y/o configurados para dirigir el tratamiento ultrasónico en una secuencia de manera que los TCP se formen en secuencias lineales o sustancialmente lineales separadas por un espaciamiento de tratamiento. Por ejemplo, un módulo transductor puede adaptarse y/o configurarse para formar los TCP a lo largo de una primera secuencia lineal y una segunda secuencia lineal separadas por un espaciamiento de tratamiento entre aproximadamente 2 mm y 3 mm de la primera secuencia lineal. En una realización, un usuario puede mover manualmente los módulos transductores a través de la superficie de un área de tratamiento de manera que se creen secuencias lineales adyacentes de los TCP. En una realización, un mecanismo de movimiento puede mover automáticamente los módulos transductores a través de la superficie de un área de tratamiento de manera que se creen secuencias lineales adyacentes de los TCP.
Análisis de frecuencia espacial de apertura y transformada de Fourier
En varias realizaciones, se pueden usar técnicas de análisis de frecuencia espacial basadas en el análisis de Fourier y la óptica de Fourier para aumentar la eficacia del tratamiento terapéutico. Cuando un sistema que tiene una respuesta de impulso h(t) se excita por un estímulo x(t), la relación entre la entrada x(t) y la salida y(t) está relacionada por la función de convolución de la siguiente manera:
Figure imgf000022_0001
En varias realizaciones, se puede aplicar la transformada de Fourier para calcular la convolución de la ecuación (1). La transformada de Fourier unidimensional continua se puede definir como:
Figure imgf000022_0002
aquí f es frecuencia, t es tiempo. Se puede demostrar que la convolución en el dominio del tiempo es equivalente a la multiplicación en el dominio de la frecuencia:
En varias realizaciones, la aproximación de Fraunhofer se puede usar para derivar una relación entre la apertura de un transductor o apertura y una respuesta de haz ultrasónico resultante. La derivación de la aproximación de Fraunhofer se describe en Joseph Goodman, Introduction to Fourier Optics (3a ed. 2004). De acuerdo con la aproximación de Fraunhofer, un patrón de amplitud compleja de campo lejano producido por una apertura compleja es igual a una transformada de Fourier bidimensional de la amplitud y fase de la apertura. En varias realizaciones, esta relación en óptica puede extenderse a los ultrasonidos, ya que se pueden usar ecuaciones de ondas lineales para representar tanto la propagación de la luz como la propagación del sonido. En el caso de la óptica y/o ultrasonido, la transformada de Fourier bidimensional puede determinar una distribución de amplitud de presión de onda de sonido en el foco de un transductor.
Para un sistema enfocado, la variable z que representa la profundidad se puede reemplazar con zt que representa una distancia focal.
Figure imgf000023_0001
En varias realizaciones, la óptica de Fourier y las identidades de la transformada de Fourier (algunas de las cuales se enumeran en la Tabla 1, a continuación) se pueden usar para transductores de ultrasonido con el fin de determinar la distribución de intensidad correspondiente a un diseño de transductor. Por ejemplo, la transformada de Fourier de un rectángulo rect(ax) es una función sinc. Como otro ejemplo, la transformada de Fourier de un círculo bidimensional de amplitud uniforme es una función de Bessel de primer orden que se puede representar como Ji.
Tabla 1
Figure imgf000023_0003
En varias realizaciones, un transductor de ultrasonidos puede tener una apertura rectangular de dimensiones y longitud focal adecuadas. En varias realizaciones, un transductor de ultrasonidos puede tener una apertura circular con dimensiones y longitud focal adecuadas. En una realización, un transductor puede tener una apertura circular con un radio exterior de aproximadamente 9,5 mm, un diámetro interior de aproximadamente 2 mm y una longitud focal de aproximadamente 15 mm. La apertura de un transductor circular se puede describir como:
f(x, y} = circ { V - a ) / - tíre ( - ) (5 a)
r = < j x z ± y 1 (5b)
Por ejemplo, en una realización, la variable 'a' puede ser de aproximadamente 9,5 mm y "la variable 'b' en la ecuación (5a) puede ser de aproximadamente 2 mm. La aplicación de la transformada de Fourier a la ecuación (5a) puede proporcionar una estimación de la distribución de la presión de la onda sonora en el foco.
Figure imgf000023_0002
donde & y £y son iguales que fx y fy de las ecuaciones (4a) y (4b). La ecuación (6) demuestra que la distribución de la presión de la onda de sonido de un transductor con una apertura circular es una función de Bessel de primer orden. En una realización, una mayoría sustancial de la energía se concentra en el foco (por ejemplo, a 15 mm lejos de la apertura). El ancho de un haz ultrasónico principal y la distribución de energía lejos del haz principal se pueden expresar como una función de la frecuencia operativa como se expresa en las ecuaciones (4a) y (4b).
En varias realizaciones, se podrían crear dos haces idénticos o casi idénticos en el foco si la apertura se modulara (por ejemplo, se multiplicara) por una función correcta. En una realización, se puede aplicar una función coseno a una apertura circular como sigue:
Figure imgf000024_0001
Una distribución de energía o respuesta del haz en el foco de la apertura modulada de la ecuación (7) es la convolución de la transformada de Fourier de las dos funciones de la apertura:
Figure imgf000024_0002
La ecuación (8) se puede simplificar en la suma de dos funciones separadas aplicando la identidad de la transformada de Fourier para una función delta de Dirac (por ejemplo, identidad 2 en la Tabla 2):
Figure imgf000024_0003
La ecuación (9) muestra que dos haces que aparecen en el foco están desplazados espacialmente por
en comparación con el haz sin modular original. En varias realizaciones, se pueden usar una o más funciones de modulación, tal como la función sinusoidal, para lograr una respuesta de haz deseada. En varias realizaciones, la apertura se puede modular de manera que se creen más de dos focos. Por ejemplo, se pueden crear tres, cuatro, cinco, etc. focos. En varias realizaciones, la apertura se puede modular de manera que los focos se creen secuencial o sustancialmente secuencial en lugar de simultáneamente.
En varias realizaciones, los módulos transductores de terapia comprenden mecanismos de movimiento configurados para dirigir el tratamiento ultrasónico en una secuencia de revestimiento lineal o sustancial de los TCP individuales con un espaciamiento de tratamiento entre TCP individuales. Por ejemplo, el espaciamiento de tratamiento puede ser de aproximadamente 1,1 mm, 1,5 mm, etc. En varias realizaciones, los módulos transductores pueden comprender además mecanismos de movimiento configurados para dirigir el tratamiento ultrasónico en una secuencia de manera que los TCP se formen en secuencias lineales o sustancialmente lineales separadas por un espaciamiento de tratamiento. Por ejemplo, un módulo transductor puede configurarse para formar los TCP a lo largo de una primera secuencia lineal y una segunda secuencia lineal separadas por un espaciamiento de tratamiento entre aproximadamente 2 mm y 3 mm de la primera secuencia lineal. De acuerdo con la ecuación (9), se puede lograr una división simultánea o sustancialmente simultánea en el haz ultrasónico en el foco (o antes del foco) si la apertura está modulada por una función de coseno y/o seno de una frecuencia espacial deseada. En una realización, se pueden crear dos haces enfocados simultáneos o casi simultáneos separados por un espaciamiento de tratamiento de aproximadamente 1,1 mm en una secuencia lineal o sustancialmente lineal. A una frecuencia de ultrasonido de 7 MHz, la longitud de onda A de la onda de ultrasonido en el agua es de aproximadamente 0,220 mm. En consecuencia, las frecuencias espaciales & y £y en el foco se representan como:
Figure imgf000024_0004
Para colocar dos focos separados por aproximadamente 11 mm, entonces la frecuencia espacial para modular la apertura se calcula como sigue. Usando las identidades 3 y 4 en la Tabla 2, la transformación de Fourier de una función seno o coseno es una función delta de Dirac con el argumento:
."C M . -v.-i r g = — — - ,11a,
* 3,3 2t {lld)
En una realización, la ecuación (11a) se puede resolver para kx cuando el argumento es 0:
Figure imgf000025_0001
Además, x0 se puede reemplazar por la mitad de la distancia de separación (por ejemplo, 1,1 mm):
Figure imgf000025_0002
En varias realizaciones, un transductor con apertura circular que emite energía ultrasónica a varias frecuencias operativas se puede modular mediante funciones de seno y/o coseno en las frecuencias espaciales enumeradas en la Tabla 2. La apertura modulada del transductor puede producir un haz dividido simultánea o sustancialmente simultánea con dos focos que tienen diferentes distancias de separación, como se indica en la Tabla 2. En una realización, el transductor puede tener un DE de aproximadamente 19 mm y una longitud focal de aproximadamente 15 mm.
Tabla 2
Figure imgf000025_0004
Como se muestra en la Tabla 2, en varias realizaciones, una frecuencia espacial de una función de modulación de apertura aumenta a medida que aumenta la frecuencia de funcionamiento ultrasónico para una distancia de separación de focos dada. Además, la frecuencia espacial aumenta a medida que aumenta la distancia de separación de los focos deseada.
En una realización, una frecuencia espacial más alta puede dar como resultado que las transiciones de amplitud en la apertura se produzcan más rápidamente. Debido a las limitaciones de procesamiento del transductor, las variaciones rápidas de amplitud en la apertura pueden hacer que la apertura sea menos eficiente ya que puede haber una variación en la cantidad de presión sonora producida por diferentes porciones de la apertura. En una realización, el uso de frecuencias espaciales para dividir simultánea o casi simultáneamente el haz puede reducir la ganancia focal global de cada haz. Como se muestra en la ecuación (9), la presión de campo en el foco de cada haz se reduce en un factor de dos en comparación con un haz sin modular. En una realización, la presión del sonido o la intensidad del ultrasonido de la apertura se puede aumentar para obtener intensidades similares o sustancialmente similares en el plano focal. Sin embargo, en una realización, el aumento de la presión en la apertura puede no estar limitado por limitaciones de procesamiento del sistema y/o del transductor. En una realización, un aumento de la presión en la apertura puede aumentar la intensidad general en el campo cercano, lo que puede aumentar la posibilidad de calentar excesivamente el(los) tejido(s) del área de tratamiento que se localiza antes del foco. En una realización, la posibilidad de un calentamiento adicional del(de los) tejido(s) prefocales puede limitarse o eliminarse utilizando una frecuencia de tratamiento con ultrasonidos más baja.
En una realización, la aplicación de la función de modulación de apertura como se muestra en la ecuación (7) da como resultado dos haces de ultrasonidos simultáneos o sustancialmente simultáneos en el foco. En varias realizaciones, el haz de ultrasonidos se puede dividir varias veces, tal como tres, cuatro, cinco, etc. veces, de manera que se creen múltiples haces simultáneos o casi simultáneos. En una realización, se pueden generar cuatro haces igualmente espaciados a lo largo de una dimensión modulando o multiplicando la apertura por dos frecuencias espaciales separadas:
Figure imgf000025_0003
Como se muestra en la ecuación (12b), se puede crear un haz sin modular en el foco en cuatro localizaciones diferentes a lo largo del eje x. En una realización, se puede agregar un término constante o CC, C1, a la función de modulación en amplitud para mantener la localización de la energía en la localización focal original:
g(x.,y) = (cosfcx) -f cos(áx) Ct} | tíre
Figure imgf000026_0001
Figure imgf000026_0002
En una realización, la modulación de apertura de las ecuaciones (12) y (13), mediante la cual el haz se puede colocar en múltiples localizaciones simultáneamente o casi simultáneamente, puede tener una aplicabilidad limitada debido a limitaciones del sistema, material y/o tejido. En una realización, debido a la posibilidad de calentar el (los) tejido(s) del área de tratamiento localizados antes del foco, la frecuencia de la terapia con ultrasonidos puede ajustarse, por ejemplo, reducirse, para limitar y/o eliminar tal posibilidad. En una realización, se pueden aplicar técnicas no lineales en el foco con el fin de limitar y/o eliminar la posibilidad de calentamiento del(de los) tejido(s) prefocales. En una realización, la presión del sonido o la intensidad del ultrasonido de la apertura se puede aumentar para obtener intensidades similares o sustancialmente similares en el plano focal.
En varias realizaciones, si las funciones de amplitud y fase en la apertura son separables, la transformada de Fourier bidimensional de una función de presión sonora U(xi, yi) se puede expresar como un producto de una transformada de Fourier unidimensional de dos funciones en x y y. En varias realizaciones, puede ser ventajoso crear múltiples TCP en una secuencia lineal o sustancialmente lineal, así como crear múltiples secuencias lineales simultáneamente o casi simultáneamente.
Difuminación electrónica de aberturas de división de haces múltiples mediante el uso de modulación de frecuencia
En varias realizaciones, la Tabla 2 ilustra la frecuencia espacial de apertura para lograr una distancia específica entre dos focos simultáneos para una frecuencia operativa dada (por ejemplo, en varias realizaciones, 4 MHz, 7 MHz, 10 MHz). La ecuación (11c) muestra que la distancia de separación entre los focos es también una función de la frecuencia operativa. Por ejemplo, en una realización, la frecuencia espacial de la abertura (kx) se fija a 1,0 mm-1 y se permite que la frecuencia operativa varíe. La ecuación 11c se puede reescribir para mostrar cómo se puede modular la distancia de separación de focos a través de la frecuencia operativa.
s = (kx zf vc)/(7t fop) (14)
donde kx es la frecuencia espacial en mm-1, Zf es la profundidad focal de la apertura en mm, Vc es la velocidad del ultrasonido en el medio de propagación (por ejemplo, agua) en mm/pseg y fop es la frecuencia operativa de la apertura en MHz. En una realización, se realiza la siguiente sustitución en la ecuación 11c:
k = vc/fop (15)
Como muestra la Ecuación (14), la distancia de separación de los focos es una función de la frecuencia operativa. Además, la tasa de cambio de la distancia de separación a la frecuencia operativa es:
ds/df0p = -(kx Zf Yc)/(7l fop2) (16)
La ecuación (16) muestra que la distancia de separación disminuye a medida que aumenta la frecuencia operativa. La Tabla 3 (a continuación) muestra la tasa de cambio de la distancia de separación como una función de la frecuencia operativa para las diferentes frecuencias espaciales (por ejemplo, en varias realizaciones, 4 MHz, 7 MHz, 10 MHz).
Tabla 3
Figure imgf000026_0003
Como se muestra en la Tabla 3, a medida que aumenta la frecuencia operativa, los focos se acercan y, a medida que disminuye la frecuencia operativa, los focos se alejan sin necesidad de cambiar la fase o mover mecánicamente el transductor. Este es un método único de mover electrónicamente el haz para difundir la energía sin depender de la conducción térmica en el tejido. Los beneficios incluyen una reducción o minimización de la temperatura máxima y un aumento en el volumen de coagulación térmica de la lesión sin necesidad de canales adicionales del sistema.
La cantidad de movimiento de una frecuencia operativa principal se puede determinar utilizando la ecuación (14). En una realización, la frecuencia operativa principal de una apertura es de 5 MHz y la longitud focal es de 15 mm. En algunas realizaciones, la frecuencia operativa se denomina frecuencia central de apertura. En una realización, la frecuencia operativa es de 5 MHz. En una realización, la Tabla 4 en la Figura 5 muestra la cantidad de separación de focos para aberturas con diferentes frecuencias espaciales (kx = 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 en mm-1) diseñadas para una frecuencia central de 5 MHz. También calcula la cantidad de dispersión desde los focos de la frecuencia central a 5 MHz. De acuerdo con una realización, el espaciamiento disminuye para frecuencias más altas con relación a 5 MHz y aumenta para frecuencias más bajas con relación a 5 MHz.
La Figura 6 muestra la diferencia de espaciamiento para todas las frecuencias operativas de la apertura para diferentes frecuencias espaciales de apertura. Como muestra la Figura 6, la distancia de separación aumenta a medida que disminuye la frecuencia.
En una realización, la distancia de separación es relativa a una frecuencia de 5 MHz. En una realización, se puede determinar una forma de estimar la difuminación electrónica a partir de la modulación de frecuencia haciendo referencia a todo el movimiento a la separación inicial a 5 MHz. Como muestra la Figura 7, la dispersión de la distancia de separación entre los focos puede variar fácilmente en más de 1 mm.
En varias realizaciones, el intervalo de posibles frecuencias operativas desde una apertura se puede describir en términos del ancho de banda del transductor. En una realización, un mayor ancho de banda del transductor da como resultado una apertura que tiene una gama más amplia de frecuencias operativas. El ancho de banda del transductor se puede describir como una fracción porcentual de la frecuencia central de apertura localizando la frecuencia donde la intensidad de transmisión disminuye a -3 dB de la intensidad máxima de transmisión. En una realización, la frecuencia alta de -3 dB se designa como f-3db,H y la frecuencia baja de -3 dB se designa como f-3dB,L para la respuesta de transmisión de una apertura del transductor. La frecuencia central de -3 dB en [MHz] se describe como:
f-3dB, central — (f-3dB, H f-3dB, l ) /2 ( 17)
El ancho de banda porcentual de -3 dB se describe como:
Figure imgf000027_0001
En algunas realizaciones, el aumento del intervalo de frecuencias operativas posibles dentro de una apertura puede lograrse (pero sin limitarse a) mediante el uso de capas de respaldo, capas coincidentes, múltiples capas piezoeléctricas, coincidencia eléctrica, compuestos piezoeléctricos y/o una piezocerámica monocristalina. En una realización, a medida que aumenta el ancho de banda del transductor, aumenta el intervalo de distancia de separación posible. La Tabla 5 (a continuación) muestra cómo, en base al porcentaje de ancho de banda, la dispersión de los focos puede variar si la frecuencia central de apertura es de 5 MHz. La distancia de separación de focos para 5 MHz es de 0,72 mm, 1,43 mm, 2,15 mm y 2,86 mm respectivamente para frecuencias espaciales de 0,5 mm-1, 1,00 mm-1, 1,50 mm-1, 2,00 mm-1. Si la frecuencia espacial en la apertura es de 1,50 mm-1 y el ancho de banda del transductor es del 60 %, entonces la distancia de separación entre los focos varía en 1,42 mm, que es una distancia mayor que la resolución lateral del haz a 5 MHz.
Dispersión adicional desde la frecuencia central de 5 MHz en [mm]
Tabla 5
Figure imgf000027_0002
En una realización, a medida que cambia la frecuencia, la profundidad de campo también cambiará, así como la resolución lateral y la ganancia focal. En una realización, a medida que cambia la frecuencia, también cambiarán la profundidad de campo, la resolución lateral y la ganancia focal. Por lo tanto, en una realización, la intensidad en la apertura puede cambiar dependiendo de los objetivos de tasa de calentamiento. Además, en algunas realizaciones, puede ser ventajoso enviar múltiples frecuencias operativas al mismo tiempo para distribuir la energía de forma inmediata o casi inmediata. Por ejemplo, la excitación de transmisión de la apertura puede incluir excitación a 4 MHz, 5 MHz y 6 MHz, todo al mismo tiempo.
Múltiples focos cambiando la frecuencia espacial de apertura
Como muestra la Ecuación 11c, cuanto mayor sea la frecuencia espacial de apertura, mayor será la distancia de separación entre los focos. En una realización, una abertura se polariza con una frecuencia espacial de kx. La frecuencia espacial se puede duplicar o reducir fácilmente a cero conectando canales de excitación eléctrica individuales que tienen la capacidad de modificar la fase a 0 grados o 180 grados, como se muestra en las realizaciones de la Figura 8. Por ejemplo, si la fase en los canales 1 a 16 es de 0 grados, entonces la frecuencia espacial de apertura es kx. En una realización, como la fase de cada canal varía de 0 grados a 180 grados de manera que los canales impares están a 0 grados y los canales pares están a 180 grados, entonces la frecuencia espacial a la abertura es A kx. En una realización, si la fase se repite cada dos canales, de manera que el canal 1 y el canal 2 tienen 0 grados y el canal 3 y el canal 4 tienen 180 grados y así sucesivamente, entonces la frecuencia espacial en la apertura es 0. Si el canal 1 tiene 0 grados, el canal 2 tiene 180 grados, el canal 3 tiene 180 grados, el canal 4 tiene 0 grados y así sucesivamente, entonces la frecuencia espacial en la apertura es 2kx. En este caso, se pueden crear siete focos únicos. Como se indica en la Tabla 4 (en la Figura 5), si la frecuencia central de apertura es de 5 MHz y la frecuencia de apertura es cualquiera de 0 mm-1, 0,5 mm-1, 1,0 mm-1 o 2,0 mm-1, las distancias de separación correspondientes son 0 mm, 0,72 mm, 1,43 mm y 2,86 mm, lo que produce siete posiciones focales únicas separadas por 0,36 mm. En varias realizaciones, las fases intermedias entre 0 grados y 180 grados permitirían además inclinar los dos focos de manera que se pudiera crear una línea de focos en el plano focal. Por último, la inclinación, la modulación de la posición focal y la modulación de frecuencia permiten el calentamiento y la posible coagulación de una línea completa con una longitud de aproximadamente 2,86 mm.
En una realización, una cerámica polarizada tiene una frecuencia espacial de 2kx, como se muestra en la Figura 9. En este caso, cada canal eléctrico cubre dos áreas polarizadas en la cerámica (por ejemplo, una piezocerámica). Si los canales 1 a 8 tienen la misma fase eléctrica, entonces la frecuencia espacial de la apertura es 2kx. Si la fase alterna de manera que los canales impares tengan una fase de 0 grados y los canales pares tengan una fase de 180 grados, entonces la frecuencia espacial de la apertura es kx. En una realización, esta configuración de solo dos fases es posible en los canales que permiten cuatro focos únicos. En varias realizaciones, si se permiten fases adicionales, entonces es posible inclinar los dos focos a muchas posiciones focales diferentes. Esta configuración limita la cantidad de canales electrónicos requeridos para obtener múltiples posiciones de focos.
Múltiples focos usando mezcla de señales multicanal
En varias realizaciones, un sistema de tratamiento utiliza múltiples canales de terapia para permitir el enfoque y/o la dirección electrónica. Por ejemplo, un sistema de tratamiento que utiliza múltiples canales de terapia para habilitar el enfoque o la dirección electrónica permite una difuminación electrónica más rápida para crear más coagulación térmica usando la misma cantidad de energía que otros dispositivos de tratamiento o coagulación térmica igual usando difuminación electrónica con menos energía que otros dispositivos de tratamiento. Esta técnica amplía el continuo de eficacia y comodidad que ofrece el dispositivo. Además de la difuminación electrónica, los múltiples canales de terapia también ofrecen la posibilidad de mover el haz a diferentes localizaciones de profundidad, de manera que dos transductores convencionales tales como el DS7-4.5 (7 MHz a 4,5 mm de profundidad) y el DS7-3.0 (7 MHz a 3,0 mm) de profundidad) podrían reemplazarse por un solo dispositivo que se mueva entre las dos profundidades diferentes.
En una realización, un transductor 280 con múltiples canales de terapia 281 conectados para mover el haz axialmente (por ejemplo, una matriz anular) normalmente crearía un TCP 550 primero a una profundidad profunda y luego se movería a una profundidad más superficial. En otra realización, se crea un TCP 550 a poca profundidad y luego a una profundidad más profunda por debajo de la superficie de la piel. Esto crea el TCP 550 secuencialmente y provocaría que el tiempo de tratamiento se extendiera. Por ejemplo, en una realización, si el tiempo para el TCP profundo 550 es tprofundo y el tiempo para el TCP superficial 550 es tsuperficial; entonces el tiempo total de tratamiento para los dos TCP 550 es la suma de los dos tiempos de tratamiento, tprofundo más tsuperficial. En una realización, el tiempo total de tratamiento se reduce formando múltiples (dos o más) TCP 550 simultáneamente usando técnicas de mezcla de señales que usan apodización de señales (sombreado) y control de fase en cada canal. En una realización, el tiempo total de tratamiento es el máximo de tprofundo y tsuperficial:
Tiempo de tratamiento, enfoque convencional: tratamiento = tprofundo tsuperficial
Tiempo de tratamiento, mezcla de señales: tratamiento = máx(tprofundo, tsuperficial)
En una realización, un diseño de matriz anular 280 permite el movimiento electrónico del haz de terapia en profundidad (por ejemplo, cambiando la profundidad del TCP 550 por debajo de la superficie de la piel). En una realización, un transductor 280 incluye elementos transductores anulares de ocho canales de terapia 281 con un foco mecánico fijo. La Figura 10 muestra una vista superior de una realización de este diseño de matriz anular de cerámica 280 con un transductor de formación de imágenes 285 en el centro del recipiente. En esta realización, el transductor anular de terapia 280 tiene ocho anillos identificados como Tx0 a Tx7, correspondientes a los elementos 281. La Figura 11 muestra una vista lateral del mismo transductor anular 280 de ocho canales con marcas de puntos que indican los límites entre los anillos. En esta realización, se han conectado ocho fuentes de excitación separadas a los anillos anulares individuales 281. Además de las excitaciones eléctricas, se han identificado el foco geométrico 551 y dos focos electrónicos 552, 552'.
En una realización, hay una amplitud única 'A' y una fase '8' aplicadas a cada canal de terapia y el anillo anular correspondiente 281 para cada foco en una frecuencia de terapia dada 'u>'. La función de excitación para un canal se puede generalizar de la siguiente forma:
Figure imgf000029_0001
( 19)
donde n es el número de anillo o canal y m es el número de foco.
En el caso de crear un TCP en el foco geométrico, la fase es cero y la ecuación (19) se puede reescribir como:
Figure imgf000029_0002
donde la 'l' en el subíndice significa el foco geométrico.
En el caso de crear un TCP 550 en el foco electrónico #2, la fase de los anillos debe ajustarse para enfocar el ultrasonido en el punto espacial utilizando la geometría del recipiente y las estimaciones de retardo de tiempo. La función de excitación se puede escribir como:
Figure imgf000029_0003
donde el '2' en el subíndice significa el foco electrónico #2 y el ángulo es la fase requerida para el anillo.
Ahora, en el caso convencional, los dos TCP se crearían de manera secuencial, con lo que normalmente se genera primero el TCP más profundo y luego el TCP más superficial. Sin embargo, la mezcla de señales permite que las dos señales de excitación se representen como una sola señal, de manera que ambos TCP se puedan generar simultáneamente.
Figure imgf000029_0004
donde
Figure imgf000029_0007
La amplitud y la fase en cada anillo se modifican para soportar el enfoque en dos localizaciones simultáneamente.
En algunas realizaciones, el tiempo para administrar la dosis para un foco será ligeramente diferente al del segundo foco. En una realización, la excitación puede comenzar o terminar en el foco con el tiempo de dosificación más largo con la excitación modificada para soportar la dosificación en dos focos simultáneamente usando la Ecuación (22b) durante los otros tiempos. Por ejemplo, en una realización, para fn, 1 se requiere un tiempo de dosificación total de 30 mseg mientras que para fn,2 se requiere un tiempo de dosificación total de 60 mseg. Para satisfacer esto, se podrían utilizar muchos escenarios de excitación diferentes:
f 8 g ( i| para 30 miliseg y después
Figure imgf000029_0005
Figure imgf000029_0006
Para 30 miliseg y después para 30 miliseg
-■■■■ (231»
l e p a r a 15 miliseg y después para 30 miliseg y { J f ) para 15 miliseg
(23c) En una realización, este concepto puede generalizarse aún más a más de dos focos simultáneos. Supongamos que la excitación en un anillo es la siguiente:
Figure imgf000030_0001
donde n es el número de anillo y m es el número de focos simultáneos. Esta generalización a más de dos focos permite entregar al mismo tiempo el foco geométrico, el foco electrónico superficial y el foco electrónico profundo. En una realización, se realizó un experimento usando simulaciones de dos focos simultáneos que se completaron para mostrar que cuando se aplica esta teoría aparecen dos focos. Las simulaciones intentaron colocar un foco de terapia a 15 mm y 17 mm simultáneamente. La Figura 12 muestra el mapa de intensidad en acimut y profundidad para esta excitación simultánea. El mapa de intensidad muestra claramente dos focos que aparecen a 15 mm y 17 mm. Se realizó otra simulación con los focos a 15 mm y 19 mm respectivamente. La Figura 13 muestra los resultados. En varias realizaciones, esta técnica se puede aplicar a cualquier matriz. La matriz puede ser anular, lineal o cualquier transductor de matriz controlada electrónicamente.
Formación de imágenes por ultrasonido para mejorar los tratamientos de terapia con ultrasonido
En una realización, la resolución de las imágenes se mejora mediante el enfoque electrónico en el eje del haz en las señales de transmisión y recepción. En varias realizaciones, la resolución de las imágenes se mejora en 10 %, 20 %, 40 % o 50 %, 10 % - 50 %, o cualquier valor de los mismos. En una realización, el aumento de la resolución de las imágenes puede no interrogar tan bien el acoplamiento entre el transductor de terapia y la piel, ya que la sección transversal del haz de terapia es mucho más ancha que el haz de formación de imágenes en esta interfaz de tejido. La Figura 14 ilustra una realización de una sección transversal de un haz de terapia 281 desde un transductor de terapia 280 a través de una interfaz de ventana acústica comparado con la sección transversal del haz de formación de imágenes 286 desde un transductor de formación de imágenes 285. En esta figura, el movimiento del transductor 280 es de entrada y salida de la página. Como muestra la Figura 14, la DE de la sección transversal de la terapia es significativamente mayor que la sección transversal de la imagen. El análisis mediante el uso de trigonometría y trazado de rayos simple muestra que para un transductor de terapia con un haz de terapia de 4 MHz dirigido a una profundidad de 4,5 mm por debajo de la superficie de la piel (DS 4-4,5) tiene un haz de terapia DE 281 de 8 mm mientras que el haz de imagen DE 286 se espera que sea de aproximadamente 0,25 mm. En este caso, si se utiliza el haz de formación de imágenes pequeño para comprobar el acoplamiento adecuado, solo se interroga aproximadamente el 0,1 % del haz de terapia a través de la ventana acústica. En una realización, esta estimación puede subestimarse ligeramente debido a los efectos de difracción del haz de terapia.
En una realización, un haz de formación de imágenes 286 se extiende a un marco de imagen completo mayor (por ejemplo, 10 %, 15 %, 25 %, 50 %, 75 %, 90 %, 100 %) para cubrir más, o toda, la sección transversal del haz de terapia 281. En una realización, una imagen tiene un ancho de 25 mm. Si las áreas se calculan y comparan (por ejemplo, grosor y ancho de corte), el plano de imagen solo interroga aproximadamente el 2,5 % de la sección transversal del área de terapia total en la ventana acústica. Aunque esto mejora con respecto al cálculo inicial, todavía está significativamente por debajo del 100 % de cobertura. En varias realizaciones, la formación de imágenes permite interrogar adecuadamente más (por ejemplo, 10 %, 15 %, 25 %, 50 %, 75 %, 90 %, 100 %) el acoplamiento utilizando un sistema de formación de imágenes con una matriz anular. En algunas realizaciones, el procesamiento de imágenes permite una interpretación adecuada por parte del operador.
Matriz de imágenes lineales
En varias realizaciones, un sistema de tratamiento con ultrasonido comprende un módulo de imágenes y una matriz de imágenes 285. En varias realizaciones, la matriz de imágenes 285 es una matriz lineal, como se muestra en la realización de la Figura 15. En una realización, un método para detectar la cantidad de acoplamiento acústico entre el tejido y los sistemas de tratamiento con ultrasonidos es usar una matriz lineal que está orientada en el módulo transductor de manera que la dirección electrónica y el enfoque del haz estén a lo largo de las dimensiones y y z. Esto es ortogonal a la dirección del movimiento con un mecanismo de movimiento. En esta realización, la matriz lineal enfoca el haz de formación de imágenes en el plano de imágenes varias veces a medida que el transductor se mueve a lo largo del eje x, lo que genera una imagen ultrasónica de alta resolución. A medida que la matriz lineal se traslada a lo largo del eje x, un haz de formación de imágenes también se puede dirigir y enfocar lejos del plano de imágenes para evaluar mejor el acoplamiento de la sección transversal del haz de terapia en el tejido. En algunos casos, esto puede dar una mejor determinación espacial de las regiones de acoplamiento deficiente que la matriz anular debido a la especificidad espacial del haz de formación de imágenes. Esto es especialmente cierto si la matriz lineal es una matriz 1,25D, 1,5D, 1,75D o 2D.
Matriz de imágenes anulares
En varias realizaciones, un sistema de tratamiento con ultrasonido comprende un módulo de imágenes y una matriz de imágenes 285. En varias realizaciones, el módulo de imágenes tiene múltiples (por ejemplo, 2, 4, 8) canales de transmisión y múltiples (por ejemplo, 2, 4, 8) canales de recepción que operan entre 8 MHz y 50 MHz (por ejemplo, 8, 9, 10, 12, 15, 20, 22, 25, 28, 30, 40 o 50 MHz y cualquier intervalo de los mismos) con el fin de obtener imágenes de la piel con una profundidad de aproximadamente 25 mm. En una realización, el módulo de formación de imágenes tiene ocho canales de transmisión y ocho canales de recepción que funcionan de 8 MHz a 50 MHz con el fin de obtener imágenes de la piel con una profundidad de aproximadamente 25 mm. Los ocho canales permiten diseños de apertura de imágenes únicos con elementos que ofrecen dirección electrónica y enfoque en transmisión y recepción. Uno de estos tipos de aberturas es una matriz anular (Figura 16).
En algunas realizaciones, la matriz anular 285 contiene anillos de áreas de elementos iguales que permiten el enfoque electrónico a lo largo del eje del haz. En una realización, una matriz anular escaneada mecánicamente 285 ofrece un rendimiento de formación de imágenes superior a una matriz lineal controlada electrónicamente, técnicamente más avanzada 285'. Esto se debe a que una matriz anular 285 enfoca el haz a lo largo del eje del haz en acimut y elevación. La simetría radial produce un haz de alta resolución con un ancho de haz equivalente. La matriz lineal 285' utiliza enfoque electrónico en acimut y enfoque mecánico en elevación, lo que es equivalente a una lente compuesta. La resolución del haz en acimut puede coincidir con el rendimiento de la matriz anular 285; sin embargo, la resolución del haz en elevación tiene un rendimiento inferior al de la matriz anular 285 debido a que la lente mecánica tiene solo una profundidad focal.
La Figura 17 muestra una realización de la capacidad de enfoque de una matriz anular 285 en comparación con una matriz lineal 285' en elevación. El ancho del haz 286 permanece estrecho en toda la profundidad de la matriz anular 285. Sin embargo, este ancho del haz estrecho 286 limita un nivel aceptable de interrogación del haz de terapia tanto prefocalmente (por ejemplo, en el acoplamiento del tejido) como posfocalmente (por ejemplo, en el hueso). En una realización, la matriz anular 285 es superior a los transductores de imágenes estándar debido a que puede enfocarse en el eje del haz en transmisión y recepción. Así como la matriz anular 285 puede enfocarse en el tejido, también puede enfocarse efectivamente detrás del transductor 285. Este foco detrás de la matriz de imágenes 285 desenfoca la energía acústica que se propaga hacia el tejido de manera que es posible interrogar mejor el acoplamiento de la terapia detrás de la ventana acústica, así como la posibilidad de obstrucciones (por ejemplo, hueso) detrás del foco de la terapia. La Figura 18 muestra una realización de un foco virtual detrás de la matriz de imágenes anular 285 y la respuesta efectiva hacia el tejido. El haz desenfocado 286 se propaga desde la matriz de imágenes 285 hacia la ventana acústica de manera que se interroga un porcentaje mucho mayor (por ejemplo, 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 %, 100 %, y cualquier intervalo o valor en el mismo) del acoplamiento para el haz de terapia. Se puede usar otro foco de transmisión dependiendo del ancho de haz específico y las características de penetración para desenfocar el haz detrás del foco de terapia. Esto se puede lograr colocando un foco virtual detrás de la matriz anular 285 o un foco inmediatamente al frente para cumplir con el ancho de haz de función de dispersión de punto requerido en comparación con el haz de terapia. La Figura 19 muestra una realización de un haz de terapia 286 que se propaga rápidamente detrás del foco y el ancho del haz de formación de imágenes 286 puede necesitar ser ligeramente mayor para buscar tejidos o implantes que no acoplan fácilmente la energía de ultrasonido (por ejemplo, huesos, intestinos). En algunas realizaciones, el objetivo es sondear mejor la ventana acústica antes del foco de terapia y el tejido detrás del foco de terapia para garantizar un tratamiento seguro y eficaz.
Imágenes vectoriales
En algunas realizaciones, desenfocar el haz en la ventana acústica y detrás del foco de terapia es ventajoso para probar el acoplamiento y los posibles impedimentos de tejido (por ejemplo, hueso, intestinos) o implantes. El operador del sistema puede utilizar el procesamiento y la visualización de esta información para tomar las decisiones adecuadas sin interferir con las imágenes normales. En una realización, con el fin de proporcionar la información de manera oportuna, los eventos de transmisión-recepción con el haz desenfocado se entretejen con imágenes estándar. Esta forma de formación de imágenes habilita las frecuencias de trama para la formación de imágenes en modo B normal y los pulsos de acoplamiento.
La Figura 20 muestra una realización de la progresión en el tiempo de los vectores de transmisión-recepción para la formación de imágenes en modo B ordinario. En la formación de imágenes estándar, los eventos de transmisiónrecepción se producen cuando la matriz anular 285 está en la localización de acimut apropiada (por ejemplo, PI). En una realización, un sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos utilizará de 1 a 4 focos de transmisión por vector de imágenes para generar un cuadro de alta resolución. La Figura 20 representa el vector de posición con una 'P' y luego un número. En una realización, PI tiene tres transmisiones: TR1, TR2 y TR3. DF1 es un pulso de interrogación para comprobar si el sistema se acopló correctamente al tejido a tratar. En una realización, para 25 mm, la exploración consistirá en 501 vectores separados por 0,050 mm para un ancho de imagen total de
25 mm. El evento de transmisión-recepción se representa con una 'TR' y luego un número. La Figura 20 muestra que tres eventos de transmisión-recepción están asociados con cada posición, o en otras palabras, hay tres focos de transmisión para cada posición del vector. Al aplicar el haz desenfocado, no es necesario transmitir en todas las posiciones. Esto se debe a que el haz tiene un ancho de haz mucho mayor que el espaciamiento de muestra de
0,050 mm. Además, en una realización, el ancho del haz de formación de imágenes en la ventana acústica para la transmisión desenfocada es de aproximadamente 5 mm, luego posiblemente la ventana se muestrea cada 0,5 mm.
Esto se debe a que realmente no hay información adicional adquirida por un muestreo más preciso. Este tipo de formación de imágenes implica un enfoque de formación de imágenes intercalado (por ejemplo, superpuesto, etc.) como se muestra en la Figura 21.
La imagen vectorial es similar en la Figura 21 como en la Figura 20 excepto que en PI y luego cada 10 posiciones después de que se adquiera un vector desenfocado. Por lo tanto, aún quedan 501 vectores adquiridos para la imagen de alta resolución. Sin embargo, además de estos 501 vectores, se adquieren 51 vectores utilizando la transmisión desenfocada para evaluar el acoplamiento en la ventana acústica. Los 501 vectores y los correspondientes eventos de transmisión-recepción se procesan de manera diferente a los 51 vectores utilizados para evaluar el acoplamiento. Tenga en cuenta que este es solo un método de secuencia de vectores. Debido a que las imágenes de alta resolución se sobremuestrean lateralmente en aproximadamente cuatro o cinco anchos de haz, es posible colocar una secuencia en una posición y simplemente realizar imágenes desenfocadas. Se puede aplicar el promedio cuando se aplican imágenes desenfocadas para interpolar entre vectores. Esto permitiría una evaluación superficial (por ejemplo, en la ventana acústica) y profunda (por ejemplo, detrás del foco) del acoplamiento y el tejido para evaluar la seguridad y la eficacia del suministro de energía terapéutica. El tipo de secuencia es análogo a las imágenes dúplex que realizan imágenes en modo B y Doppler simultáneamente.
En realizaciones en las que hay suficiente sensibilidad de transmisión y relación señal-ruido de recepción, se pueden utilizar imágenes de apertura de transmisión y recepción sintéticas para lograr una resolución óptima en la imagen de ultrasonido y permitir amplios medios para determinar si hay suficiente acoplamiento para el transductor de terapia. La Figura 21 muestra una realización en la que los eventos de transmisión-recepción desenfocados se entrelazan con tres eventos de transmisión-recepción enfocados estándar. Este método puede comprometer la resolución de la imagen de ultrasonido. En una realización, ilustrada en la Figura 22, un método transmite en cada elemento de matriz de formación de imágenes por separado y recibe en los elementos de recepción individuales.
Después de digitalizar y almacenar los datos para cada una de las ocho secuencias de transmisión y recepción, como se muestra en el diagrama de tiempo, se utilizan métodos sintéticos de apertura de transmisión y recepción para generar la resolución óptima para la imagen de ultrasonido y desarrollar anchos de haz ideales para evaluar el acoplamiento del transductor de terapia. Los métodos sintéticos de apertura de transmisión y recepción aplican simultáneamente retrasos de transmisión y recepción en datos posprocesados para cada punto espacial en la imagen de ultrasonido. Esta técnica produce una resolución ideal en toda la imagen de ultrasonido cuando hay suficiente SNR de recepción a costa de una frecuencia de tramas reducida. Se puede aplicar el mismo método al interrogar la sección transversal del haz de terapia.
Procesamiento de imágenes
En una realización, una ventaja de usar el haz desenfocado es ayudar al operador a evaluar el acoplamiento y el tejido detrás del foco acústico. En una realización, un método para visualizar la información incluye calcular una variación de brillo en la parte superior de la imagen. Una variación significativa del brillo fuera de la dermis sugiere fuertemente un acoplamiento insuficiente, mientras que un brillo uniforme sugiere un acoplamiento uniforme en la mayor parte del haz de terapia. Un cálculo de variación de brillo sería el segundo momento del brillo moteado sobre una profundidad específica, tal como de 1 mm a 2 mm desde la ventana acústica.
En una realización, se utiliza una función de filtrado bidimensional (2D) para reducir la variación de brillo que se produce de forma natural a partir del moteado. En una realización, se presenta al usuario una variable cuantitativa o cualitativa junto con la imagen de alta resolución para sugerir la calidad del acoplamiento en la ventana acústica o tejido detrás del foco.
En una realización, la imagen de evaluación del acoplamiento se combina con la imagen de alta resolución. Por ejemplo, las dos imágenes podrían multiplicarse juntas. Esto proporcionará una imagen al operador sin eliminar ninguna información de la imagen de alta resolución. La multiplicación 2D (píxel por píxel) mostrará el sombreado del acoplamiento deficiente en la parte superior de la imagen de alta resolución. Luego, el operador puede decidir si el tratamiento es apropiado en base a la cantidad de sombras de brillo. En una realización, las dos imágenes se combinan como una superposición que permite un mayor énfasis en la imagen de alta resolución o en la imagen de evaluación del acoplamiento. En una realización, las imágenes superpuestas se pueden configurar de manera similar a las imágenes presentadas a los radiólogos cuando se combinan imágenes registradas de diferentes sistemas (por ejemplo, MRI y ultrasonido).
Secuenciación de zona multifocal
En varias realizaciones, la formación de imágenes por ultrasonido se usa con un tratamiento de tejido terapéutico. De acuerdo con varias realizaciones, un sistema de tratamiento con ultrasonidos crea uno, dos o más puntos de tratamiento terapéutico simultáneos y/o zonas focales debajo de la superficie de la piel para un tratamiento cosmético. En una realización, un tratamiento comprende difuminación mecánica en la que el transductor de terapia se mueve localmente alrededor del centro previsto del punto de coagulación térmica (TCP). El movimiento del haz acústico puede ser de lado a lado, de arriba hacia abajo y/o angular. En una realización de difuminación mecánica, el movimiento del mecanismo de movimiento es suficientemente rápido para crear un perfil de temperatura más plano alrededor del TCP previsto que permite una reducción de la energía acústica total para el mismo volumen de tejido afectado o la misma energía acústica total para un mayor volumen de tejido afectado o cualquiera de sus combinaciones. De acuerdo con varias realizaciones, la modulación de frecuencia modifica la localización de una zona focal y/o el espaciamiento entre las zonas focales, de manera que la difuminación electrónica del haz a través de la modulación de la frecuencia altera y/o mueve con precisión la posición del/de los punto(s) de enfoque del haz. Por ejemplo, en una realización, un espaciamiento de 1,5 mm se puede difuminar con /- 0,1 mm utilizando una pequeña oscilación de frecuencia. En varias realizaciones, uno o más espaciamientos de 0,5, 0,75, 1,0, 1,2, 1,5, 2,0 mm se pueden difuminar con /- 0,01, 0,05, 0,1, 0,12, 0,15, 0,20, 0,25, 0,30 mm utilizando una oscilación de frecuencia. En varias realizaciones, una frecuencia se modula en 1 - 200 % (por ejemplo, 1 %, 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 100 %, 120 %, 150 %, 180 %, 200 % y cualquier intervalo en el mismo). En varias realizaciones para la formación de imágenes por ultrasonidos mejoradas, se emplean múltiples zonas focales para obtener una mejor calidad y resolución de la señal a través de la profundidad. Para los escáneres de ultrasonido de diagnóstico tradicionales y convencionales (lineales, curvilíneos, matrices en fase, etc.), donde las imágenes por ultrasonido 2-D se forman sin tener que mover el transductor, la secuencia de adquisición de estas múltiples zonas focales es relativamente intrascendente ya que la colocación precisa de estas zonas focales se pueden controlar electrónicamente. La Figura 23 ilustra una formación de imágenes de zona focal que no se mueve durante la formación de imágenes, con apertura orientada/trasladada electrónicamente. Para los transductores de imágenes inmóviles, el posicionamiento de la zona focal es preciso, de manera que no se emplea la secuencia de la zona focal. En las secuencias tradicionales de imágenes de múltiples zonas focales, el orden de interrogación de la zona focal varía. Por ejemplo, una secuencia de 4 zonas focales seguirá la progresión (f1, f2, f3, f4) independientemente de la localización y la dirección del movimiento.
Sin embargo, para los transductores de imágenes en movimiento (por ejemplo, matrices orientadas o trasladadas mecánicamente), esto se vuelve problemático debido a las diferencias de posición del transductor a medida que escanea las múltiples zonas focales. Este error de registro de posición se magnifica particularmente cuando se forman imágenes bidireccionales (formando imágenes tanto de izquierda a derecha como de derecha a izquierda), ya que la región de interrogación entre las dos imágenes será diferente. Este principio se demuestra en la Figura 24 en una circunstancia de traslación lineal, pero la descripción se aplica a todos los tipos de movimiento, incluidos, pero sin limitarse a, traslación, rotación y bidimensional, o cualquiera de sus combinaciones.
Las realizaciones del sistema de formación de imágenes descrito en la presente descripción abordan estas desalineaciones. La Figura 24 ilustra la formación de imágenes bidireccionales en la misma localización lateral. En algunos casos, se produce un registro erróneo espacial debido al hecho de que el transductor se mueve mientras se forman las imágenes. En particular, se puede ver que la zona focal 4 (Fz4) es la más alejada entre las dos imágenes, aunque deberían interrogar la misma región de interés. Cuando se forma una imagen 2-D con un transductor trasladado/orientado mecánicamente, la posición de transmisión/recepción del transductor variará debido al hecho de que durante el tiempo de propagación asociado con una señal de ultrasonido, el transductor también se ha movido.
En una realización, se propone una secuencia alternativa de manera que la secuencia de la primera dirección de desplazamiento (ida) procederá en orden (f1, f2, f3, f4), pero la segunda secuencia de dirección de desplazamiento (regreso) se invertirá (f4, f3, f2, f1), lo que permite de esta manera un mejor registro de dos imágenes. En una realización, se propone una secuencia alternativa de manera que la secuencia de desplazamiento hacia la derecha (ida) procederá en orden (f1, f2, f3, f4), pero la secuencia de desplazamiento hacia la izquierda (regreso) se invertirá (f4, f3, f2, f1), lo que permite un mejor registro de dos imágenes (Figura 25). En varias realizaciones, una dirección puede ser izquierda, derecha, adelante, atrás, arriba o abajo.
La Figura 25 ilustra una realización de secuencia de zona focal dependiente de la dirección. La secuencia de desplazamiento hacia la izquierda está en orden inverso con respecto a la secuencia de desplazamiento hacia la derecha. Como resultado, se ha mejorado la alineación de la zona focal. Además, las posiciones de las adquisiciones se pueden escalonar, de manera que las mismas regiones de interés se registren mejor entre estas dos imágenes (Figura 26).
La Figura 26 ilustra una realización de una secuencia de zona focal dependiente de la dirección con diferentes localizaciones de disparo. El registro espacial entre las líneas A de desplazamiento hacia la derecha y hacia la izquierda se ha mejorado aún más escalonando las localizaciones de disparo.
En una realización, un sistema de formación de imágenes emplea una nueva secuencia de dos líneas A consecutivas que siguen la progresión de (línea 1: f1, f2, f3, f4; línea 2: f4, f3, f2, f1) continuamente. Esta secuencia se puede repetir en todo el campo de visión y, suponiendo un número par de vectores dentro del campo de visión, la secuencia de retorno puede tener exactamente la misma secuencia de zona focal de patrón alterno y se registrarían las dos imágenes (Figura 27).
La Figura 27 ilustra una realización de una secuencia de zona focal dependiente de la dirección con alternancia entre (fl-f2-f3-f4) y (f4-f3-f2-fl) en líneas A consecutivas. Si todo el campo de visión está cubierto por un número par de líneas A, entonces las secuencias focales de desplazamiento hacia la izquierda y hacia la derecha son las mismas. Las localizaciones de disparo todavía varían entre las dos imágenes.
En varias realizaciones, la formación de imágenes de zona multifocal proporciona ventajas para una mejor correlación entre las imágenes formadas en la primera dirección de desplazamiento y en la segunda dirección de desplazamiento.
En varias realizaciones, la formación de imágenes de zona multifocal proporciona ventajas para mejorar la eficacia de la formación de imágenes en modo B a una velocidad de escaneo más rápida (por ejemplo, 2x, 3x, 4x).
En varias realizaciones, la formación de imágenes de zona multifocal se aplica a cualquier número de zonas focales mayor que uno. En varias realizaciones, el número de zonas focales es dos, tres, cuatro, cinco, seis, siete, ocho, nueve, diez o más.
Transductores
En varias realizaciones, el transductor 280 comprende un lado convexo 282 y un lado cóncavo 283. En varias realizaciones, un transductor 280 comprende un lado convexo 282 y un lado cóncavo 283 con características que proporcionan uno o más de profundidad variable, espaciado variable, posicionamiento de enfoque variable, con uno, dos, tres, cuatro o más zonas de enfoque simultáneo. La Figura 28 ilustra una realización de un transductor 280 que comprende un único elemento con un lado convexo 282 y un lado cóncavo 283. La Figura 29 ilustra una realización de un transductor 280 que comprende un lado convexo sólido, recubierto 282 y un lado cóncavo rayado 283, donde las rayas comprenden una primera región polarizada y una segunda región polarizada, en donde una región polarizada es una región positiva, negativa o no polarizada. La Figura 29 ilustra una realización de un transductor 280 que comprende un lado convexo sólido, recubierto 282 y un lado cóncavo rayado 283, donde las rayas comprenden primeras regiones y segundas regiones, en donde una región puede comprender un recubrimiento o no tener recubrimiento.
La Figura 30 ilustra una realización de un transductor 280 que comprende un lado convexo rayado 282 y un lado cóncavo sólido, recubierto 283, donde las rayas comprenden una primera y una segunda regiones polarizadas, en donde una región polarizada es positiva, negativa o no polarizada. La Figura 30 ilustra una realización de un transductor 280 que comprende un lado convexo rayado 282 y un lado cóncavo sólido, recubierto 283, donde las rayas comprenden las primeras regiones y las segundas regiones, en donde una región puede comprender un recubrimiento o no tener recubrimiento.
La Figura 31 ilustra una realización de un transductor 280 que comprende un lado convexo rayado 282 y un lado cóncavo rayado 283, donde las rayas comprenden una primera y una segunda regiones polarizadas, en donde una región polarizada es positiva, negativa o no polarizada, en donde las regiones rayadas se rotan en una orientación de aproximadamente 90 grados una con relación a la otra. La Figura 31 ilustra una realización de un transductor 280 que comprende un lado convexo rayado 282 y un lado cóncavo sólido, recubierto 283, donde las rayas comprenden las primeras regiones y las segundas regiones, en donde una región puede comprender un recubrimiento o no tener recubrimiento, y en donde las rayas giran alrededor de 90 grados una con relación a la otra.
La Figura 32 ilustra una realización de un transductor 280 que comprende un lado convexo anular 282 y un lado cóncavo rayado 283, donde las rayas comprenden la primera y segunda regiones polarizadas, en donde una región polarizada es positiva, negativa o no polarizada. La Figura 32 ilustra una realización de un transductor 280 que comprende un lado convexo anular 282 y un lado cóncavo rayado 283, donde las rayas comprenden las primeras regiones y segundas regiones, en donde una región puede comprender un recubrimiento o no tener recubrimiento. La Figura 33 ilustra una realización de un transductor 280 que comprende un lado convexo rayado 282 y un lado cóncavo anular 283, donde las rayas comprenden la primera y segunda regiones polarizadas, en donde una región polarizada es positiva, negativa o no polarizada. La Figura 33 ilustra una realización de un transductor 280 que comprende un lado convexo rayado 282 y un lado cóncavo anular 283, donde las rayas comprenden las primeras regiones y segundas regiones, en donde una región puede comprender un recubrimiento o no tener recubrimiento. En algunas realizaciones, el sistema comprende varias características que están presentes como características únicas (en oposición a múltiples características). Por ejemplo, en una realización, el sistema comprende, consiste esencialmente en, o consiste en un elemento único de transducción de ultrasonido que está adaptado para proporcionar dos zonas de tratamiento simultáneas mediante difuminación. Se proporcionan múltiples características o componentes en realizaciones alternativas.
Si bien la invención es susceptible de diversas modificaciones y formas alternativas, se han mostrado ejemplos específicos de la misma en los dibujos y se describen en la presente descripción en detalle. Un lenguaje tal como "hasta", "al menos", "mayor que", "menor que", "entre" y similares incluyen el número enumerado. Los números precedidos por un término como "aproximadamente" incluyen los números enumerados. Por ejemplo, "aproximadamente 25 mm" incluye "25 mm".

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Un sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos (20) configurado para reducir la desalineación de las imágenes, que comprende:
    una sonda ultrasónica (100) que comprende un transductor de terapia con ultrasonidos (280) adaptado para aplicar terapia ultrasónica al tejido, un transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285) adaptado para la formación de imágenes del tejido y un mecanismo de movimiento (400) para mover el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285) en una primera dirección y en una segunda dirección,
    un módulo de control (300) acoplado a la sonda ultrasónica (100) para controlar el desplazamiento y enfoque del transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285),
    en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285) está unido mecánicamente al mecanismo de movimiento (400), y
    en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285) y el transductor de terapia con ultrasonidos (280) están configurados como transductores de formación de imágenes/terapia acoplados o coalojados o como un transductor de formación de imágenes/terapia de modo dual combinado, en donde la primera dirección es opuesta a la segunda dirección, el movimiento en la segunda dirección es la trayectoria inversa del movimiento en la primera dirección,
    en donde se mejora un registro espacial entre las líneas A de la formación de imágenes en la primera dirección y las líneas A de la formación de imágenes en la segunda dirección al escalonar una localización de disparo de la formación de imágenes en la primera dirección y la formación de imágenes en la segunda dirección,
    en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonido (285) obtiene imágenes con un primer orden de secuencia de zonas focales (f1, ..., fN), donde N>1 cuando se desplaza en la primera dirección, en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285) obtiene imágenes con un segundo orden de secuencia de zonas focales (fN,..., f1) cuando se desplaza en la segunda dirección, en donde el segundo orden de secuencia de zonas focales (fN,..., f1) es igual al primer orden inverso de secuencia de zona focal (f1,..., fN), y
    en donde el sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos (20) emplea una secuencia de zona focal dependiente de la dirección con alternancia entre (f1-... -fN - fN- ... - f1) en dos líneas A consecutivas.
  2. 2. El sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos de la reivindicación 1, en donde el movimiento del transductor (285) en la primera dirección es uno o más del grupo que consiste de: lineal, de rotación y curvo.
  3. 3. El sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos de la reivindicación 1, en donde la primera dirección de movimiento se produce en múltiples dimensiones.
  4. 4. El sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos de la reivindicación 1, en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285) obtiene imágenes con el primer orden de secuencia de zonas focales especificado como (f1, ..., fN), donde N>2.
  5. 5. El sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos de la reivindicación 1, en donde el transductor de terapia con ultrasonidos (280) está configurado para el tratamiento de tejido en un primer conjunto de localizaciones que se posiciona dentro de una primera zona de tratamiento cosmético y un segundo conjunto de localizaciones que se posiciona dentro de una segunda zona de tratamiento cosmético, la primera zona que es diferente de la segunda zona.
  6. 6. El sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos de cualquiera de las reivindicaciones 1 -5, en donde el transductor de terapia con ultrasonidos (280) se adapta para aplicar terapia ultrasónica usando modulación en amplitud de manera que una pluralidad de porciones del transductor de terapia con ultrasonidos están adaptadas para emitir terapia ultrasónica a una pluralidad de amplitudes de intensidad acústica, en donde una primera amplitud es diferente de una segunda amplitud.
  7. 7. El sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos de la reivindicación 6, en donde al menos una porción del transductor de terapia con ultrasonidos (280) se adapta para emitir terapia ultrasónica a dos o más amplitudes de intensidad acústica, y en donde la amplitud de la terapia ultrasónica emitida por al menos una porción del piezoeléctrico varía con el tiempo.
  8. 8. El sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos de la reivindicación 6, en donde el transductor de terapia con ultrasonidos (280) comprende material piezoeléctrico y la pluralidad de porciones del transductor de terapia con ultrasonidos (280) están adaptadas para crear una pluralidad de variaciones de material piezoeléctrico correspondientes en respuesta a un campo eléctrico aplicado al transductor de terapia con ultrasonidos,
    en donde, en particular, la pluralidad de variaciones de material piezoeléctrico comprende al menos una de expansión del material piezoeléctrico y contracción del material piezoeléctrico.
  9. 9. El sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos de cualquiera de las reivindicaciones 1 -5, en donde el transductor de terapia con ultrasonidos (280) está adaptado para aplicar terapia ultrasónica a través del desplazamiento de fase, de manera que una pluralidad de porciones del transductor de terapia con ultrasonidos (280) estén adaptadas para emitir terapia de ultrasonidos en una pluralidad de fases de intensidad acústica, en donde una primera fase es diferente de una segunda fase, la pluralidad de fases que comprende en particular valores de fase discretos.
  10. 10. El sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos de cualquiera de las reivindicaciones 1 -5, en donde el transductor de terapia con ultrasonidos (280) está adaptado para:
    aplicar terapia ultrasónica usando modulación en amplitud de manera que una pluralidad de porciones del transductor de terapia con ultrasonidos (280) están adaptadas para emitir terapia ultrasónica a una pluralidad de amplitudes de intensidad acústica, en donde una primera amplitud es diferente de una segunda amplitud; y
    aplicar terapia ultrasónica de manera que una pluralidad de porciones del transductor de terapia con ultrasonidos (280) están adaptadas para emitir terapia ultrasónica en una pluralidad de fases de intensidad acústica, en donde una primera fase es diferente de una segunda fase.
  11. 11. El sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos de cualquiera de las reivindicaciones 1 -5, en donde el tratamiento ultrasónico es al menos uno de: un estiramiento facial, un estiramiento de cejas, un estiramiento de mentón, un tratamiento de ojos, una reducción de arrugas, una mejora del escote, un levantamiento de glúteos, una reducción de cicatrices, un tratamiento de quemaduras, un estiramiento de la piel, una reducción de vasos sanguíneos, un tratamiento de una glándula sudorípara, una eliminación de manchas solares, un tratamiento de la grasa, un tratamiento de la celulitis, un rejuvenecimiento vaginal y un tratamiento del acné.
  12. 12. El sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos de cualquiera de las reivindicaciones 1 -5, en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285) obtiene imágenes con el primer orden de secuencia de zonas focales especificado como (f1, ..., fN), donde N > 3, o
    en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285) obtiene imágenes con el primer orden de secuencia de zonas focales especificado como (f1, ..., fN), donde N = 4, o
    en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285) obtiene imágenes con el primer orden de secuencia de zonas focales especificado como (f1, ..., fN), donde N = 10.
  13. 13. El uso de un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5 en un tratamiento cosmético no invasivo, no quirúrgico, para estirar la piel, o para levantar el mentón, o para levantar el tejido laxo, o para levantar el tejido laxo submentoniano y del cuello, o para mejorar las líneas y arrugas del escote, o para reducir la aparición de celulitis,
    o para enfocar el ultrasonido para producir movimiento mecánico localizado dentro de la piel o los tejidos cerca de la piel y las células con el propósito de producir calentamiento localizado para la piel o coagulación del tejido cerca de la piel o para la ruptura mecánica de la membrana celular destinada a un uso estético no invasivo.
  14. 14. Un método para reducir la desalineación de formación de imágenes en una sonda de ultrasonido en movimiento (100),
    la sonda de ultrasonido (100) que comprende un transductor de terapia con ultrasonidos (280) adaptado para aplicar terapia ultrasónica al tejido, un transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285) adaptado para la formación de imágenes del tejido y un mecanismo de movimiento (400) para mover el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285) en la primera dirección y en la segunda dirección,
    en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285) está unido mecánicamente al mecanismo de movimiento (400), y en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285) y el transductor de terapia con ultrasonidos (280) están configurados como transductores de imágenes/terapia acoplados o coalojados o como un transductor de formación de imágenes/terapia de modo dual combinado,
    el método que comprende:
    escalonar una localización de disparo de una formación de imágenes en la primera dirección y una formación de imágenes en la segunda dirección con la sonda ultrasónica (100) para mejorar un registro espacial entre las líneas A de la formación de imágenes en la primera dirección y las líneas A de la formación de imágenes en la segunda dirección,
    en donde la primera dirección es opuesta a la segunda dirección, el movimiento en la segunda dirección es la trayectoria inversa del movimiento en la primera dirección,
    en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285)
    obtiene imágenes con un primer orden de secuencia de zonas focales (f1, ..., fN), con N>2, cuando se desplazan en la primera dirección,
    en donde el transductor de formación de imágenes de ultrasonidos (285) obtiene imágenes con un segundo orden de secuencia de zonas focales (fN,..., f1) cuando se desplaza en la segunda dirección, en donde el segundo orden de secuencia de zonas focales (fN,..., f1) es igual al primer orden inverso de secuencia de zona focal (f1,..., fN).
  15. 15. El sistema de tratamiento y formación de imágenes por ultrasonidos de cualquiera de las reivindicaciones 1 -5, en donde el tratamiento ultrasónico es un tratamiento para la laxitud abdominal.
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