JP2014061443A - 皮下脂肪組織の非侵襲的な減少又は除去のための医療用電気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、非侵襲的な単純な態様で、過度の皮下脂肪組織を除去又は減少させることである。
【解決手段】 本発明に係る、皮下脂肪組織の非侵襲的な減少又は除去のための医療用電気装置（５）は、高周波交流電流を供給するエネルギー源（１１）と、該エネルギー源（１１）から電力供給され、皮下脂肪組織に高周波電磁波を放射するように構成される少なくとも二つの放射体（３２，３４，３６，３８）と、前記放射体（３２，３４，３６，３８）に接続されて、かつ、前記放射体（３２，３４，３６，３８）から放出される高周波電磁波の方向及び電磁場濃縮に関して、所望の電磁場構造を有する全体の電磁場（５０）が皮下脂肪組織に生成されるように前記放射体（３２，３４，３６，３８）を制御する指向性制御部（１０）とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１ａ

Description

本発明は、皮下脂肪組織の非侵襲的な減少又は除去のための医療用電気装置に関する。

過体重の人間にとって、過度の脂肪組織は、近年、脂肪吸引術などの外科手術によってほとんど除去されている。そのような外科手術では、脂肪細胞は、中空針を用いた吸引によって皮下の選択された場所から除去される。そのような形成外科の侵襲的治療手段は、手術中やその後の治療（回復）中に合併症が起きる限りにおいて、常に所定のリスクを伴う。

米国特許第5,143,063号は、マイクロ波を除去すべき脂肪組織に当てることによって脂肪組織を除去する方法を開示している。この方法では、放物面反射鏡の形態をした集束装置が電磁場濃縮（field concentration）のために用いられる。個々の放射体としての放物面反射鏡の利用は、特に医療用電気装置が複数の放射体を備えるとき、非常に材料集約的かつコスト集約的な医療用電気装置の製造工程を要する。更に、集束装置としての放物面反射鏡の利用は、記載されている装置の集束と濃縮能力に制限を課しており、このことは、医療的応用に望まれている要求に対応していない。

米国特許公報5,507,790は、脂肪組織の非侵襲的除去の方法を開示している。この公報では、除去すべき脂肪組織は、焦点調節のためのマイクロ波レンズを用いて放射される。複雑なマイクロ波光学に基づくこの装置に加えて、代謝作用を有する薬剤が使用されており、この薬剤は脂質代謝を高めることを目的としている。従って、脂肪細胞の体積の減少は、脂肪細胞の細胞を死滅させることなく達成される。用いられる複雑なマイクロ波光学は、マイクロ波レンズを有し、このマイクロ波レンズは、低質で大きい光学収差を有することで知られる。これらの属性は、放射された放射線が困難性を伴ってのみ望ましい治療領域に限定されうるので、用いられるマイクロ波放射が効果的な治療に関する有利な態様で集束されることを妨げる。

本発明の目的は、非侵襲的な単純な態様で、過度の皮下脂肪組織を除去又は減少させることである。

本発明によれば、本発明の目的は、請求項１の特徴を備える医療用電気装置によって達成される。請求項１の医療用電気装置は、皮下脂肪組織の非侵襲的な減少又は除去のための装置であって、高周波交流電流を供給するエネルギー源と、該エネルギー源から電力供給され、皮下脂肪組織に高周波電磁波を放射するように構成される少なくとも二つの放射体と、前記放射体に接続されて、かつ、前記放射体から放出される高周波電磁波の方向及び電磁場濃縮に関して、所望の電磁場構造を有する全体の電磁場が皮下脂肪組織に生成されるように前記放射体を制御する指向性制御部とを備えることを特徴とする。

本発明の着想は、全体の電磁場が治療される人間の体の形状に最も適するように、単純な態様で本発明によって医療用電気装置の単一の放射体を制御することである。医療用電気装置の複雑な機械的調整手続は、有利なことに不要である。

制御されて対象とされた前記組織の局部加熱は、皮下脂肪組織の所望の減少又は除去をもたらす。

好ましい実施形態及び改良形態は、従属請求項、明細書及び図面による。他の好ましい改良形態によれば、医療用電気装置は、実質的にマトリクス（matrix）及び／又はカスケード（cascade）の形状で配置される個々の放射体を備える。カスケードの形状で各々の放射体が配置される場合、各々の放射体は、連続して接続され、或いは、連続して連結される。マトリクスの形状で各々の放射体が配置される場合、各々の放射体は、相互配置され、例えば列や行の配列で相互接続される。

マトリクスやカスケード形状で配置される各々の放射体によれば、異なる形状の多くの電磁場構造の生成は、単純な態様で可能である。更に、医療用電気装置の各々の放射体の単純かつ適切な制御によって、要求通りに、これらの電磁場構造間の即座の変更が可能である。

他の好ましい実施形態によれば、前記放射体の少なくとも一つは、ダイポールアンテナの形状をなす。前記放射体を双極子として構成することによって、前記放射体の所望の放射構造を得ることができる。

他の好ましい実施形態によれば、ダイポールアンテナの少なくとも一つは、波長λ/2の双極子又は波長λの双極子の形状をなす。結果として、電場の異なる各々の構造は、本発明による装置の複数の放射体の各々によって生成される。

他の好ましい実施形態によれば、前記放射体の少なくとも一つは、ポイント型放射体の形状をなす。結果として、特に単純かつ安価な医療用電気装置の製造をなし得る。

他の好ましい実施形態によれば、前記放射体は、各々の放射体が同じ方向に生成する電磁波を放出するように各々配向される。従って、具体的には、各々の放射体は、治療される人間の体の方向に電磁場を確実に放出する。それ故、本発明による装置が如何に及びどのような態様で人間に適用されるか、即ち人間に取付けられるかに基づいて、同じ方向が指定される。即ち、装置の適用の方向は、前記指定された方向を決定する。

他の好ましい実施形態によれば、制御装置は、各々の放射体から放出される電磁波の周波数及び／又は振幅及び／又は電力を変更するように構成される。

既に上述したように、電磁場は、本発明による装置によって変更される。従って、電磁場は、特にその強度や範囲、均一性に関して変更される。この変更は、各々の放射体から放出される電磁波の周波数及び／又は振幅及び／又は電力を変更することによる単純な態様で変更される。この態様において、治療される人間の体の皮下脂肪組織の深さに従って、及び、脂肪組織の密度や堅さに従って、電磁場が正確に適応される。

他の好ましい実施形態によれば、制御装置は、少なくとも一つの遅延素子を有する。遅延素子は、制御信号の各々の信号伝搬時間を変更することによって、各々の放射体から生成される電磁場を変更するように構成される。従って、各々の放射体の信号伝搬時間を変更し、適切に適応させることによって、全体の電磁場が要求通りに生成される。

他の好ましい実施形態によれば、制御部は、少なくとも一つの移相器を有する。移相器は、放射体の各々の位相を変更することによって、放射体の各々の電磁場を変更するように構成される。この手段は、要求通りに全体の電磁場の構造を変更することが可能である。

他の好ましい実施形態によれば、前記装置は、０．４から６１．５ＧＨｚ、好ましくは１．０から７．５ＧＨｚ、より好ましくは１．６から５．９ＧＨｚ、具体的には２．４から２．５ＧＨｚの周波数範囲で機能するように構成される。異なる周波数範囲を用いることによって、脂肪除去や脂肪減少の関係において、治療される領域の放射の最良の吸収挙動を達成する放射を用いることが可能である。

上記実施形態や改良形態は、目的に照らして、要求通りに互いに組み合わせることができる。他の可能な実施形態、改良形態や本発明の実施は、上記の本発明の特徴の組合せや、まだ明確に言及されていない実施例に関する下記の本発明の特徴の組合せを更に含む。特に、当業者は、改良や追加として、個々の具体的形態を本発明の基本形態に追加し得る。

本発明による装置の実施形態に係る概略図を示す。 本発明による装置の他の実施形態に係る概略図を示す。 本発明による装置によって生成される、極線図における波長λ/2の双極子の方向特性を示す。 本発明による装置によって生成される、極線図における波長λの双極子の方向特性を示す。 本発明による装置によって生成される、極線図における波長3λ/2の双極子の方向特性を示す。 本発明による装置の３つのダイポールアンテナによって生成される全体の電磁場に関連する、人間の細胞領域とその空間位置とを示す。

本発明は、図に示される実施形態によって以下に詳細に説明される。図中における同一の参照番号は、特記しない限り、同一又は等しい機能を備える要素、信号、構成を示す。

図１ａは、本発明の第一実施形態に基づく、皮下脂肪組織の非侵襲的な減少又は除去のための医療用電気装置５の形態構造の概略図を示す。

医療用電気装置５は、指向性制御部１０とエネルギー源１１とを有する基部６を備える。更に、医療用電気装置５は、例えばカスケードやマトリクスの形状などの可変の構造要素を有する補助装置から構成される展開部８を備える。

指向性制御部１０は一方で、エネルギー源１１に電気的に接続されており、他方で、例えば第一制御部１２に接続されている。また、第一制御部１２は、第一制御装置１４を介して第一放射体３２に接続されている。更に、第二制御部１６は、第一制御装置１４に接続され、また、第二制御装置１８に接続されている。第二制御装置１８は、この接続の他に、一方で第二放射体３４に接続され、他方で第三制御部２０に接続されている。また、第三制御部２０は、第三制御装置２２に接続され、この第三制御装置２２は、第三放射体３６に接続されると共に第四制御部２４に接続される。第四制御部２４は、更に第四制御装置２６に接続される。第四制御装置２６は、第四放射体３８に接続される。図１に、制御装置と制御部とに対応する４つの放射体が例示されているが、当然ながら他の数の放射体とすることが可能である。

エネルギー源１１は、指向性制御部１０を介して、医療用電気装置５にエネルギーを供給する。更に、指向性制御部１０は、高周波信号を第一制御部１２に供給する。また、第一制御部１２は、高周波信号を第一制御装置１４に供給し、ここで、高周波信号は分割される。高周波信号の第一部分は、第一放射体３２を介して放射のために用いられる。高周波信号の第二部分は、第一制御部１４から第二制御部１６を介して第二制御装置１８に供給され、ここで同様に、高周波信号の第二部分は、第二放射体３４を介して放射のために用いられる部分と、第三制御部２０への送信のために用いられる部分とに分割される。第三制御部２０は、高周波信号を第三制御装置２２に向けて供給する。第三制御装置は、放射のための信号を第三放射体３６に供給し、信号を第四制御部２４に送信する。第四制御部２４は、第四制御装置２６に供給し、この第四制御装置２６は、放射のために第四放射体３８に供給する。

本カスケード状の制御部１２，１６，２０，２４及び制御装置１４，１８，２２，２６によって、各放射体３２，３４，３６，３８には、制御可能、具体的には位相と周波数とが変更可能な高周波信号が供給される。指向性制御部１０に連結されるカスケード状の制御部及び制御装置は、本発明によって、各放射体３２，３４，３６，３８から放出される電磁場４２，４４，４６，４８の重ね合わせによって形成される電磁場５０に係る所望の電磁場構造の形成を可能にする。

各放射体３２，３４，３６，３８は、ダイポールアンテナの形状、具体的には、波長λ/2のダイポールアンテナの形状、又は、波長λのダイポールアンテナの形状、又は、波長3λ/2のダイポールアンテナの形状からなる。各放射体における前記例示のアンテナ形状の方向特性は、図２から図４を参照しつつ以下に詳細に説明される。

第一制御部１２は、例えば遅延素子及び／又は移相器から構成され、遅延素子は、供給される高周波信号の伝搬時間を変更するように構成され、移相器は、供給される高周波信号の位相を変更するように構成されている。制御部１６，２０，２４は、同様な構成である。

制御装置１４，１８，２２，２６は、各放射体３２，３４，３６，３８に接続されている。更に、制御装置１４，１８，２２，２６は、好ましくは、周波数及び／又は電力に関して、各放射体に供給される高周波数信号を変更可能に構成される。

図１ｂは、本発明の他の実施形態に係る医療用電気装置の概略図を示す。図１ａに示す医療用電気装置５は、基部６に配置されるエネルギー源１１と指向性制御部１０とを備える。更に、医療用電気装置５は、指向性制御部１０に接続されて、かつ、エネルギー源１１からエネルギー供給がされる各放射体３２，３４，３６，３８を備える。図１ｂに示すように、放射体３２及び放射体３４、並びに、放射体３６及び放射体３８は、互いの後方にカスケードの態様で水平配列がなされている。カスケード状の放射体３２及び放射体３４、並びに、放射体３６及び放射体３８は、マトリクスで互いの上方に垂直配列がなされている。放射体３２，３４，３６，３８のかかる配置は、単なる例示にすぎない。当然に、他のカスケードやマトリクスの配置が可能であり、例えば、互いの上方に分かれて配置されるカスケード列、或いは、異なる数の放射体を有するカスケード列が可能である。従って、図１ｂでは、説明のために、放射体３２，３４，３６，３８に追加して提供される他の放射体が点線で示されている。放射体の数は、図１ｂでは、４つ示されているが、所望の他の数の放射体が２つの上方から同様に用いられることができる。

図２は、本発明の第一実施形態に基づく、極線図における波長λ/2の双極子の方向特性の概略図を示す。

極座標系８０に示される波長λ/2の双極子の方向特性は、全指向性７０を有し、放出される放射の波長に関連する放射体の大きさ（dimensions）に依存しており、その形状は、周波数を変更することによって調整することができる。波長λ/2の双極子６０ａの場合には、方向特性の指向性はない。

図３は、本発明の第一実施形態に基づく、極線図における波長λの双極子の方向特性の概略図を示す。

極座標系８０に示される波長λの双極子の方向特性は、８の字の指向性７２を有し、放出される放射の波長に関連する放射体の大きさに依存しており、その形状は、周波数を変更することによって調整することができる。波長λの双極子６０ｂの場合には、双極子の軸に垂線となる最大の放射を有する方向特性の指向性がある。

図４は、本発明の第一実施形態に基づく、極線図における波長3λ/2の双極子の方向特性の概略図を示す。

図４に示されるように、極座標系８０に記載される波長3λ/2の双極子の方向特性は、一方向性７４を有し、放出される放射の波長に関連する放射体の構造形態に依存しており、その形状は、周波数を変更することによって調整することができる。波長3λ/2の双極子６０ｃの場合には、いずれも直角的であり、双極子の軸に平行となる最大の放射を有する方向特性の指向性がある。

図５は、本発明の第一実施形態に基づく、本発明に係る医療用電気装置の３つのダイポールアンテナによって生成される全体の電磁場５０に関連する、人間の細胞領域とその空間位置との概略図を示す。

第一ダイポールアンテナ９４ａ、第二ダイポールアンテナ９４ｂ、第三ダイポールアンテナ９４ｃは、異なる方向特性９６ａ、９６ｂ、９６ｃの重ね合わせによって、対応する全体の電磁場５０を生成する。図５に示される実施形態では、第二ダイポールアンテナ９４ｂは、波長λの双極子として作用する一方、第一ダイポールアンテナ９４ａと第三ダイポールアンテナ９４ｃとは、波長3λ/2の双極子として接続される。本発明の適用によって得られる電磁場構造は、治療される人間の組織領域９５の輪郭によって有利に定められる。当然のことながら、組織領域９５に照らして、異なる電磁場構造は、異なるアンテナとして構成される放射体の異なる組合せによって可能である。

図５に示されるように、ダイポールアンテナ９４ａ、９４ｂ、９４ｃの電力は、脂肪組織９０に対する全体の電磁場５０の所望の浸透（伝搬）度に適合される。従って、全体の電磁場５０は、筋肉組織９１に対して深く浸透することなく、表皮９２を浸透する。

５…医療用電気装置、６…基部、８…展開部、１０…指向性制御部、１１…エネルギー源、１４，１８，２２，２６…制御装置、１２，１６，２０，２４…制御部、３２…第一放射体、３４…第二放射体、３６…第三放射体、３８…第四放射体、４２，４４，４６，４８…電磁場、５０…全体の電磁場、６０ａ…波長λ/2の双極子、６０ｂ…波長λの双極子、６０ｃ…波長3λ/2の双極子、７０…全指向性、７２…８の字の指向性、７４…一方向性、８０…極座標系、９０…脂肪組織、９１…筋肉組織、９２…表皮、９４ａ…第一ダイポールアンテナ、９４ｂ…第二ダイポールアンテナ、９４ｃ…第三ダイポールアンテナ、９５…人間の組織領域、９６ａ…第一方向特性、９６ｂ…第二方向特性、９６ｃ…第三方向特性

Claims (11)

1. 高周波交流電流を供給するエネルギー源（１１）と、
   該エネルギー源から電力供給され、皮下脂肪組織に高周波電磁波を放射するように構成される少なくとも二つの放射体（３２，３４，３６，３８）と、
   前記放射体（３２，３４，３６，３８）に接続されて、かつ、前記放射体（３２，３４，３６，３８）から放出される高周波電磁波の方向及び電磁場濃縮に関して、所望の電磁場構造を有する全体の電磁場（５０）が皮下脂肪組織に生成されるように前記放射体（３２，３４，３６，３８）を制御する指向性制御部（１０）と
   を備える皮下脂肪組織の非侵襲的な減少又は除去のための医療用電気装置。
2. 前記放射体（３２，３４，３６，３８）は、カスケードの形状又はマトリクスの形状で互いに関して配置されていることを特徴とする請求項１記載の医療用電気装置。
3. カスケードの形状又はマトリクスの形状に配置される前記放射体（３２，３４，３６，３８）は、所望の電磁場構造が生成されるようにカスケードの形状又はマトリクスの形状を有することを特徴とする請求項２記載の医療用電気装置。
4. 前記放射体（３２，３４，３６，３８）の少なくとも一つは、ダイポールアンテナの形状をなすことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の医療用電気装置。
5. 前記ダイポールアンテナの少なくとも一つは、波長λ/2の双極子（６０ａ）又は波長λの双極子（６０ｂ）の形状をなすことを特徴とする請求項４記載の医療用電気装置。
6. 前記放射体（３２，３４，３６，３８）の少なくとも一つは、ポイント型放射体の形状をなすことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の医療用電気装置。
7. 前記放射体（３２，３４，３６，３８）は、各々の放射体（３２，３４，３６，３８）が同じ方向に生成する電磁波を放出するように各々配向されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の医療用電気装置。
8. 制御装置（１４，１８，２２，２６）は、各々の放射体（３２，３４，３６，３８）から放出される電磁波の周波数及び／又は振幅及び／又は電力を変更するように構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の医療用電気装置。
9. 制御装置（１４，１８，２２，２６）は、少なくとも一つの遅延素子を有し、遅延素子は、各々の信号伝搬時間を変更することによって、各々の放射体（３２，３４，３６，３８）の電磁場（４２，４４，４６，４８）を変更するように構成されることを特徴とする請求項８記載の医療用電気装置。
10. 少なくとも一つの移相器を有する制御部（１２，１６，２０，２４）が各々の放射体（３２，３４，３６，３８）のために提供され、移相器は、放射体の各々の位相を変更することによって、放射体の電磁場（４２，４４，４６，４８）を変更するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の医療用電気装置。
11. ０．４から６１．５ＧＨｚ、好ましくは１．０から７．５ＧＨｚ、より好ましくは１．６から５．９ＧＨｚ、具体的には２．４から２．５ＧＨｚの周波数範囲で機能するように構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の医療用電気装置。

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