MX2011009217A - Tratamiento por ultrasonido de tejido adiposo a multiples profundidades. - Google Patents

Abstract

Se describen métodos y aparatos (100) para modificar un tejido no deseado por razones estéticas. Los métodos proporcionan una forma no invasiva de realizar un moldeo del cuerpo al destruir tejido adiposo, mientras que se provoque simultáneamente la contracción de colágeno en un solo procedimiento. El tejido adiposo destruido durante el procedimiento médico se puede retirar de un volumen de tratamiento durante el proceso de sanación de heridas, permitiendo que el volumen de tratamiento se contraiga gradualmente (22). La reducción gradual puede estimular un mejor tono de la piel en el área de tratamiento. El procedimiento puede implicar múltiples tratamientos para la misma área o ubicación de tratamiento.

Description

TRATAMIENTO POR ULTRASONIDO DE TEJIDO ADIPOSO A MÚLTIPLES PROFUNDIDADES CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con la utilización de un aparato de ultrasonido y métodos para la modificación invasiva de tejido adiposo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El modelado del cuerpo se ha desarrollado en una intensa búsqueda después del procedimiento para restaurar a las personas a una físico más delgado, esbelto. El campo de la cirugía estética ha aumentado considerablemente con desarrollos tanto en herramientas como técnicas. Uno de los más populares para modelar rápidamente el cuerpo es la liposucción .

Más recientemente, se han desarrollado sistemas y métodos para la destrucción no invasiva de tejido adiposo. Estos sistemas utilizan por separado o en combinación ultrasonido enfocado de alta intensidad (HIFÜ) , radio frecuencia (RF) o láseres. Estos sistemas utilizan una o más formas de energía para penetrar la piel y llevar a cabo la disminución del tejido adiposo. Los sistemas varían en su efecto deseado para la destrucción selectiva de tejido adiposo sin dañar otro tejido, para la destrucción en general de tejido adiposo y estructuras no adiposas dentro de la misma vecindad.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Lo siguiente presenta un sumario simplificado de algunas modalidades de la invención parea proporcionar una comprensión básica de la invención. Este sumario no es una perspectiva general extensa de la invención. No se pretende identificar elementos clave/decisivos de la invención o delinear el alcance de la invención. Su único fin es presentar algunas modalidades de la invención en una forma simplificada, como un preludio a la descripción más detallada que se presentará más tarde.

En una modalidad, existen métodos para modificar tejido adiposo utilizando ultrasonido enfocado de alta intensidad. El método implica determinar un volumen de tejido adiposo que será tratado, identificar un área superficial correspondiente de la piel sobre el volumen de tejido adiposo, mover un transductor de terapia por HIFU sobre el área superficial de la piel y aplicar múltiples tratamientos de energía de ultrasonido terapéutico en el volumen de tejido adiposo de tal forma que se produzcan varias células de tejido necrosado y fibrillas de colágeno desnaturalizado.

En otra modalidad, existen métodos para reducir el volumen de tejido adiposo en un paciente utilizando ultrasonidos enfocado de alta intensidad. El método implica determinar un volumen de tejido adiposo que será tratado, identificar un área superficial correspondiente de la piel sobre el volumen de tejido adiposo y aplicar múltiples tratamientos de energía por ultrasonido enfocado de alta intensidad al área de una forma suficiente para inducir la destrucción gradual del tejido adiposo y desnaturalizar las fibrillas de colágeno, el flujo de energía será de al menos 8.36 calorías/cm2 (35 J/cm2) .

En otra modalidad, existe un sistema de terapia por ultrasonido médico. El sistema tiene una cabeza para terapia que incluye al menos un transductor de ultrasonido enfocado de alta intensidad. El sistema también tiene un controlador que incluye un almacenamiento de datos que almacena la información relacionada con un perfil de tratamiento tridimensional para el cabezal de terapia y un procesador, acoplado al almacenamiento de datos, el procesador genera un ciclo de tratamiento tridimensional para el cabezal de terapia de acuerdo con la información, el ciclo de tratamiento tridimensional incluye tratamientos mediante el cabezal de terapia a una variedad de diferentes profundidades.

En un aspecto del sistema de la invención, el cabezal de terapia puede incluir un alojamiento con una división, la división define una primera y una segunda cámara dentro del alojamiento, puede estar un ensamble de motor dentro de la primera cámara y un fluido dentro de la segunda cámara. El transductor de ultrasonido' enfocado de alta intensidad se puede mover dentro de la segunda cámara a través de un comando del motor proporcionado por la unidad del motor proveniente del controlador.

En otra modalidad, el almacenamiento de datos puede contener información almacenada en clasificaciones de archivos. El almacenamiento de datos también puede contener datos de perfil particulares para diversas regiones anatómicas de tejido adiposo. Los datos de perfil se pueden adaptar para variaciones de género.

En una modalidad, el cabezal de terapia se puede adaptar para diversas regiones anatómicas de tejido adiposo.

En una modalidad, el controlador se puede adaptar para estimular un efecto de necrosis de tejido adiposo y/o estimular un efecto de desnaturalización de las fibrillas de colágeno .

En otra modalidad existe un sistema de terapia con ultrasonido médico que tiene un cabezal de terapia que incluye al menos un transductor de ultrasonido enfocado de alta intensidad, un controlador para generar un plan de tratamiento de tridimensional para el cabezal de terapia. El controlador incluye un componente para acceso de datos para tener acceso a los datos que definen un perfil de tratamiento tridimensional para un tratamiento de una región definida de un paciente. El perfil de tratamiento puede incluir la información que se relaciona con los tratamientos que se conducirán a diversas profundidades diferentes. El sistema también incluye un componente de plan de tratamiento para generar un plan de tratamiento con base en el perfil de tratamiento. El plan de tratamiento, que incluye los tratamientos definidos para el cabezal de terapia a las diversas profundidades diferentes, de acuerdo con la información .

En un aspecto del sistema de la invención, el cabezal de terapia puede incluir un alojamiento con una división, la división define una primera y una segunda cámara dentro del alojamiento. Se puede colocar un ensamble de motor en la primera cámara incluido dentro de la segunda cámara. El transductor de ultrasonido enfocado de alta intensidad se puede mover dentro de la segunda cámara a través de un comando del motor proporcionado al ensamble de motor desde el controlador. El cabezal de terapia ser puede adaptar para diversas regiones anatómicas de tejido adiposo.

El almacenamiento de datos del sistema puede incluir la información almacenada en clasificaciones de archivo y/o los datos de perfil particulares para diversas regiones anatómicas de tejido adiposo. Los datos de perfil se pueden adaptar para variaciones de género.

En una modalidad, el controlador se puede adaptar para estimular un efecto de necrosis de tejido adiposo y/o estimular un efecto para desnaturalizar las fibrillas de colágeno.

En otra modalidad, existen métodos para el tratamiento de un paciente con ultrasonido enfocado de alta intensidad e implica colocar un cabezal de terapia que tenga al menos un transductor de ultrasonido enfocado de alta intensidad contra una primera ubicación sobre un paciente, y utilizar un proceso automatizado, mientras que en la primera ubicación, se está extirpando tejido con el transductor a una primera profundidad luego, mientras que en la primera ubicación, se está extirpando tejido con el transductor a una segunda profundidad.

El proceso automatizado puede incluir tener acceso a la información relacionada con múltiples perfiles de profundidad para el cabezal de terapia y generar un ciclo de tratamiento a múltiples profundidades para el cabezal de terapia de acuerdo con la información, el ciclo de tratamiento a múltiples profundidades incluye tratamientos por el cabezal de terapia una variedad de profundidades.

En un aspecto de los métodos descritos, la información se puede almacenar en clasificaciones de archivo. La información puede ser los datos de perfil particulares para diversas regiones anatómicas de tejido adiposo. Los datos de perfil se pueden adaptar para variaciones de género.

En un aspecto de los métodos descritos, el cabezal de terapia puede incluir un alojamiento con una división, la división define una primera y una segunda cámara dentro del alojamiento. Se puede colocar un ensamble de motor en la primera cámara incluido dentro de la segunda cámara. El transductor de ultrasonido enfocado de alta intensidad se puede mover dentro de la segunda cámara a través de un comando del motor proporcionado al ensamble de motor desde el controlador. El proceso automatizado implica el transductor de ultrasonido que se mueve dentro de la segunda cámara a través del comando de motor. Se puede proporcionar variación de profundidad al variar el enfoque del transductor de ultrasonido. La extirpación de tejidos puede provocar estimular un efecto de necrosis de tejido adiposo y/o estimular un efecto para desnaturalizar fibrillas de colágeno .

En otra modalidad, existen sistemas de terapia por ultrasonido médico que incluyen un cabezal de terapia que incluye al menos un transductor de ultrasonido enfocado de alta intensidad y un controlador. El controlador puede incluir un almacenamiento de datos, que ha almacenado en el mismo una estructura de datos, la estructura de datos puede incluir una rutina de tratamiento para extirpación de tejido que tiene un primer campo de datos que contiene los datos que representan una rutina para la primera extirpación de tejido a una primera profundidad de acuerdo con la rutina y un segundo campo de datos que representa una rutina para la segunda extirpación de tejido a una segunda profundidad, de acuerdo con la rutina. El controlador puede incluir un procesador acoplado al almacenamiento de datos, el procesador tiene acceso a la estructura de datos y a las instrucciones del cabezal de terapia para realizar la rutina en un proceso automatizado e incluye la primera extirpación y la segunda extirpación .

En un aspecto de los sistemas descritos, el cabezal de terapia puede incluir un alojamiento con una división, la división define una primera y una segunda cámara dentro del alojamiento. Se puede colocar un ensamble de motor dentro de la primera cámara y fluido dentro de la segunda cámara. El transductor de ultrasonido enfocado de alta intensidad se puede mover dentro de la segunda cámara a través de un comando de motor proporcionado al ensamble de motor desde el controlador .

En otro aspecto, el sistema puede incluir un almacenamiento de datos que tiene la información almacenada en clasificaciones de archivo. El almacenamiento de datos puede incluir datos de perfil particulares para diversas regiones anatómicas de tejido adiposo. Los datos de perfil se pueden adaptar para variaciones de género.

En una modalidad, el sistema de tratamiento puede incluir cabezales de terapia que se pueden adaptar para diversas regiones anatómicas de tejido adiposo. Alternativa o adicionalmente, el controlador se puede adaptar para estimular un efecto de necrosis de tejido adiposo y estimular un efecto para desnaturalizar fibrillas de colágeno.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 muestra un contorno y lineas de cuadriculado en un paciente.

La figura 2 ilustra el movimiento del dispositivo para tratamiento por HIFU sobre el paciente.

Las figuras 3A, 3B, 3C, 3D, 4A, 4B, 4C, 5A, 5B, 5C y 5D ilustran diversos procedimientos de tratamiento.

Las figuras 6, 7 y 8 ilustran diversos patrones de tratamiento por ultrasonido.

La figura 9 ilustra una plantilla.

La figura 10 ilustra el uso de una plantilla sobre el paciente .

La figura 11 muestra un mosaico de sitios de tratamiento utilizados para cubrir un área de tratamiento.

Las figuras 12 y 13 muestran portaobjetos para histología del tejido tratado real.

La figura 14 es un diagrama de flujo que muestra los pasos para proporcionar múltiples tratamientos a una ubicación única de acuerdo con una modalidad.

La figura 15 es una representación de un patrón de tratamiento por ultrasonido, de acuerdo con una modalidad.

La figura 16 es una representación en bloques de un aparato con brazo robótico que se puede utilizar en un procedimiento de acuerdo con una modalidad.

La figura 17 proporciona un diagrama de bloques de los componentes del sistema utilizados para el control tridimensional de un cabezal de terapia.

Las figuras 18A y 18B muestran una exploración tridimensional en tejido utilizando un transductor dentro de un cabezal de terapia impulsado con el presente sistema para control computarizado .

La figura 19 muestra un sistema de terapia por ultrasonido médico, de acuerdo con una modalidad.

La figura 20 muestra un cabezal de terapia por ultrasonido que tiene una unidad de accionamiento para variar la posición/orientación de un transductor de ultrasonido, de acuerdo con una modalidad.

La figura 21, es una vista en perspectiva que muestra las unidades internas del cabezal de terapia para ultrasonido de la figura 19.

Las figuras 22A, 22B, 22C y 22D son vistas en sección transversal que ilustran los detalles de un acoplamiento entre un brazo para control y una división del cabezal de terapia y las variaciones de movimiento del brazo para control de acuerdo con una modalidad.

Las figuras 23 y 24 proporcionan clasificaciones de ejemplos para el almacenamiento de datos.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Se debe entender con la revisión de la presente exposición que las figuras y dibujos proporcionados en la presente son solamente ilustrativos. Los puntos mostrados en estos dibujos no se pretende que estén a escala con respecto a cualquier clave o leyenda, ni a escala dentro de cada dibujo. Las ilustraciones pueden exagerar elementos particulares expresamente con el fin de ilustrar el elemento y ayudar en la comprensión de la especificación anexa.

Ahora se definirán los métodos para enfrentar los diversos problemas de un paciente que se relacionan con la búsqueda de una alternativa no invasiva a la liposucción. En una modalidad, puede haber un método para modificar tejido utilizando ultrasonido enfocado de alta intensidad. El método comprende los pasos para determinar un volumen de tejido adiposo que será tratado, identificar un área superficial correspondiente de la piel sobre el volumen de tejido adiposo; y mover un transductor de terapia por HIFU sobre el área superficial de la piel, y aplicar energía de ultrasonido terapéutico en el volumen de tejido adiposo de tal forma que una pluralidad de células o bolsas, de tejido se necrose y se produzcan fibrillas de colágeno desnaturalizado.

La determinación de un volumen de tejido adiposo que será tratado puede ser similar a los procedimientos de pre-tratamiento utilizados por cirujanos estéticos, antes de un procedimiento de liposucción. Se puede utilizar una prueba de pellizco manual o una prueba con calibrador por un médico entrenado para determinar si un paciente tiene suficiente tejido adiposo en un sitio particular para garantizar un procedimiento de liposucción. La medida de seguridad y el estándar utilizados por esta prueba también pueden satisfacer los requerimientos mínimos de un procedimiento por HIFU tal como se describe en la presente. Alternativamente, un médico puede utilizar un instrumento para formación de imágenes, tal como un dispositivo de ultrasonido para diagnóstico, un dispositivo RI, o un simple escáner de linea-A para determinar si existe suficiente profundidad del tejido adiposo en un área deseada que será tratada utilizando energía por HIFU.

Mientras que la profundidad del tejido adiposo, debe ser suficiente para permitir la zona focal del transductor de HIFU para tejer seguro en el tejido adiposo, con algún margen de seguridad tanto por encima como por debajo del punto focal del transductor, se debe entender que variar la profundidad focal del transductor, así como también la forma y foco del transductor pueden permitir un control más preciso sobre el suministro de la energía HIFU, mientras se reducen simultáneamente las zonas de aclaración necesarios para una operación segura. Es decir, un transductor bastante enfocado debe proporcionar suficiente control y enfoque para permitir un despeje reducido de seguridad.

Una vez que se identifica el volumen de tejido, el médico puede determinar el área superficial correspondiente sobre el volumen que se puede tratar. Una vez nuevamente, la producción de las técnicas existentes en liposucción, el médico puede proceder directamente a tratar al paciente utilizando un transductor de HIFU, o puede crear una o más líneas de contorno, como parte de la fase para planeación del tratamiento de un procedimiento normal de · liposucción. Durante este paso, el médico puede dibujar o de otra manera indicar sobre la superficie del paciente, una región que se pueda tratar con seguridad utilizando un transductor de HIFU. Para crear estas líneas de contorno se pueden utilizar plumas o marcadores.

Después se realiza la aplicación de energía HIFU en el volumen de tejido adiposo. En una modalidad, un transductor de HIFU se mueve sobre el área superficial identificado anteriormente. El transductor emite energía hacia la zona focal con intensidad (potencia) suficiente e intensidad (presión) para provocar la necrosis celular y la desnaturalización de fibrillas de colágeno. Dependiendo de la frecuencia de repetición de pulsos y la velocidad en que se está moviendo el transductor, se puede producir una pluralidad de células de tratamiento discretas. Cada célula de tratamiento absorbe suficiente energía del transductor para provocar la necrosis celular de las células en la zona focal, así como también la desnaturalización de colágeno en la misma región. El volumen de tejido afectado en la zona focal del transductor es el campo de lesión 630 (figuras 3A, 3B, 3C, 3D, 4?, 4B, 4C, 5A y 5B) . El volumen alrededor del campo de lesión 630 donde se destruye el tejido adiposo y/o se desnaturalizan las fibrillas de colágeno es el campo de halo 6. Si se mueve el transductor de una forma continua de tal forma que se produzca un campo de lesión lineal a lo largo de la trayectoria del eje de movimiento, se dice que el campo de lesión será contiguo, o un campo de lesión contiguo 630c. De manera similar, el campo de halo 6 puede ser un campo de halo contiguo 6c. Un volumen de campo de lesión superpuesto producido a partir de más de una linea de exploración (tal como, una intersección) forma un campo de lesión cooperativo, mientras que los campos de halo superpuestos se denominan como campos de halo cooperativos. La superposición de los campos de halo se puede producir al hacer funcionar el transductor de HIFU de tal forma que las lineas de exploración se intercepten entre si, o corran paralelas bastante cercanas a su superposición de zona de halo correspondiente. La suma del volumen de tejido de diversos campos de lesión y campos de halo reproducidos durante el procedimiento de terapia comprende el halo de tratamiento 3.

De acuerdo con una modalidad, la aplicación de energía HIFU en el volumen de energía adiposa puede implicar múltiples tratamientos en la misma ubicación. En esta modalidad, la intensidad (potencia) acumulativa y la intensidad (presión) pueden ser suficientes para provocar necrosis celular y desnaturalización de la fibrilla de colágeno. Este efecto acumulativo permite que cada tratamiento individual sea de potencia e intensidad insuficientes para provocar la necrosis celular y la desnaturalización de fibrillas de colágeno.

La figura 14, es un diagrama de flujo que muestra los pasos para proporcionar múltiples tratamientos a una sola ubicación, de acuerdo con una modalidad. Iniciando en el paso 1400, se puede aplicar una primera aplicación de energía HIFU (es decir, un primer tratamiento) en una ubicación particular en tejido adiposo. En el paso 1402, se puede realizar una pausa, durante la cual se puede aplicar el tratamiento a otra ubicación. En el paso 1404, se puede aplicar un tratamiento adicional a la misma ubicación. En el paso 1406, se puede realizar una determinación si la potencia de los tratamientos acumulativos es suficiente o no para provocar la necrosis celular y la desnaturalización de las fibrillas de colágeno. Si no, el proceso se ramifica nuevamente al paso 1400, y se puede aplicar un tratamiento adicional. Si es así, se pueden completar las aplicaciones en esa ubicación.

Se debe entender que estos tratamientos acumulativos se pueden repetir para acumular incluso más potencia, aunque a un mínimo, la acumulación puede ser suficiente para provocar la necrosis celular y la desnaturalización de fibrilla de colágeno. También, no es necesario realizar una evaluación después de cada tratamiento (como se indica en el paso 1406) , aunque en su lugar se puede determinar empírica o clínicamente el número de tratamiento en una ubicación determinada. También se deberá entender que la aplicación de energía al sitio de tratamiento puede variar de un tratamiento a otro en la misma ubicación. Por ejemplo, en un aspecto del sistema y/o los métodos de la invención, se puede aplicar ultrasonido a un valor de potencia X y/o presión a una región de tejido, se puede aplicar en más de una aplicación en la cual todas las aplicaciones son iguales, o en la cual la suma de las aplicaciones es X, aunque cada aplicación puede ser una fracción diferente de X (ya sea en fracciones iguales o fracciones variable que se suman a X) . Una vez que se alcanza la aplicación deseada de energía, el transductor se puede reubicar en una nueva ubicación y el proceso se puede repetir a una ubicación diferente en el paso 1408.

La destrucción de tejido adiposo en el campo de lesión no se restringe a adipocitos (células grasas) solos. Los métodos descritos en la presente se destinan a destruir tejido biológico dentro de la zona focal, mediante cualquiera que sea el mecanismo se puede producir el transductor HIFU. Además, la energía térmica que irradia desde el campo de lesión destruye el tejido circundante que forma el campo halo. Esta radiación térmica no se pretende que sea de una temperatura particular para la conservación selectiva de cualquier material biológico. La temperatura en el campo halo debe ser suficiente para destruir el tejido adiposo y desnaturalizar las fibrillas de colágeno. De esta forma, puede ser posible que se destruyan otras células o tipos de tejido dentro del campo de lesión y halo.

En una modalidad, la aplicación de energía HIFU se puede realizar de una forma para producir un patrón de campos de lesiones discretas 630 y campos halo 6 dentro de un área de tratamiento 3. En otra modalidad, la aplicación de HIFU se puede realizar de una forma que divida el área de tratamiento 3 en una pluralidad de sitios de tratamiento 2 más pequeño y la suma de los sitios de tratamiento 2 produce la cobertura deseada para formar el área de tratamiento 3 (figura 11) . Alternativamente, se puede aplicar energía HIFU en cualquier movimiento continuo o discontinuo a través de los sitios de tratamiento individuales 2, o a través de la zona de tratamiento total 3. Los diversos sitios de tratamiento 2 que forman la zona de tratamiento 3 en un paciente pueden ser uniformes o diferentes tanto en el tamaño de cada sitio de tratamiento 2 dentro de la zona de tratamiento 3, así como también tienen cualquier mezcla de campos de lesión 630, campos de lesión contiguos 630c, campos de lesión cooperativos, campos halo 6, campos halo contiguos y campos halo cooperativos. Además, para cada sitio de tratamiento, como se describe en la presente, se pueden proporcionar múltiples tratamientos, con los tratamientos múltiples que tienen cualquiera de estas formas.

Todavía en otra modalidad de aplicación de ultrasonido de acuerdo con los presentes métodos, se puede utilizar el transductor para depositar energía y producir campos de lesión de formas y tamaños variables. Si el transductor reside en una sola posición (tal como utilizando un movimiento por incremento) , inicialmente el transductor puede crear un campo de lesión pequeño. Al permitir que el transductor se retrase, se acumulará energía térmica e irradiará desde el campo de lesión. El transductor se puede mover lentamente o puede tener una mayor salida de energía, mientras se mueve en un patrón de movimiento regular para producir campos de lesión contigua mayores (producir líneas de exploración más gruesas) . Por analogía, se puede prever la forma en que una pluma fuente deja tinta en una página. Justo como la punta de una pluma fuente permite que a tinta se disperse a través del papel desde el punto de contacto de la punta, así lo hace la radiación de energía térmica desde la zona focal del transductor entre mayor sea el transductor se retrasara a la izquierda sobre un punto particular de tejido adiposo. En la figura 8 se muestran algunas variaciones de estas lesiones. Similar a aquellas lineas de exploración 4, los campos de lesión 630 y el campo halo 6 descrito anteriormente, ahi se muestran ahora campos halo alargados. Aquí la línea de exploración 4 puede producir un campo de lesión 630 formado por puntos con un campo de lesión 6 configurado en general esférico. Al aumentar la radiación de potencia en el tejido se puede alcanzar un movimiento lento del transductor, variando los parámetros del transductor, de tal forma que se irradie más energía desde el campó de lesión en el tejido circundante, produciendo así un campo halo alargado. De manera similar, el campo de lesión mismo también puede aumentar de tamaño.

Utilizando los tamaños variables, junto con múltiples tratamientos para una sola ubicación permite diversas variaciones. Por ejemplo, como se muestra en la figura 15, los campos halo largos se pueden superponer de tal forma que cada ubicación tenga cuatro efectos halo en cada campo de lesión. El sistema se puede disponer de tal forma que la potencia acumulativa aplicada a cada campo de lesión pueda ser suficiente para provocar la necrosis celular y la desnaturalización de fibrilla de colágeno.

El movimiento del transductor sobre la piel del paciente puede seguir cualquier número de patrones. En un aspecto de los sistemas y métodos de la invención, en la figura 4A se muestra un movimiento básico. Aquí un transductor 500 se puede mover en una trayectoria lineal sobre la piel del paciente. El transductor tiene una zona focal 630 que crea un campo lesión. El transductor se puede mover de una forma controlada de tal forma que el campo de lesión formado por el transductor de terapia HIFU pueda formar una sola línea contigua de tejido destruido 630c. El eje de la zona focal en el tejido se denomina en la presente como la línea de exploración 4. Circundando la línea de exploración 4 puede haber una región de efecto térmico que aumenta el tejido local a temperaturas suficientes para exterminar el tejido adiposo y desnaturalizar las fibrillas de colágeno. Este campo halo 6 alrededor de la línea de exploración 4 representa el volumen de tejido que recibe suficiente radiación térmica desde el campo de lesión 630, 630c para que se destruya también y se desnaturalice. El halo 6 puede mayor o menor, dependiendo de cuán rápidamente el transductor se mueva, y cuánta potencia produzca el transductor. Aquí una línea de exploración individual 4 se muestra dentro de un sitio de tratamiento individual 2 por claridad. En la figura 4B se muestra una vista en sección transversal de una línea de exploración 4. La figura 4C ilustra una línea de exploración que tiene un componente de profundidad variable.

Para múltiples tratamientos en la misma ubicación, se puede repetir una linea de exploración. Alternativamente, las lineas de exploración se pueden cruzar o superponen para proporcionar una acumulación deseada.

En otra modalidad, el transductor 500 se puede producir para que proporcione pulsos o ráfagas de pulsos de alta intensidad (secuencia rápida de pulsos discretos) para producir lesiones discretas 630 lo largo de la linea de exploración 4 (figura 3) . En esta modalidad, el transductor se puede mover sobre la superficie de la piel del paciente y el transductor se puede programar para que suministre ráfagas discretas de energía de ultrasonido HIFU para producir "células" individuales o discretas del tejido destruido. La ráfaga de energía de ultrasonido puede producir cualquier variedad y número de lesiones discretas en el tejido. Un halo 6 también se puede encontrar circundando cada lesión dependiendo de los parámetros de f ncionamiento del transductor. Nuevamente, el patrón de los campos de lesión y halos también se presentan en sección transversal mostrada en la figura 3B. La figura 3C proporciona una vista de una serie de lesiones discretas formadas en el tejido, donde las lesiones se producen secuencialmente a posiciones variables a lo largo del eje X, Y y Z. La figura 3D ilustra una serie de lesiones discretas, donde se producen las lesiones en apilaciones verticales. El halo 6 de cada campo de lesión se puede superponer (no mostrado) si se desea.

Otra modalidad para aplicar energía de ultrasonido se ilustra en las figuras 5A, 5B. Aquí dos líneas de exploración 4, 4' se muestran en proximidades cercana de tal forma que los campos de lesión contigua 630c, 630c' sean paralelos. La zona halo 6 de cada línea de exploración corre conjuntamente para formar una región de efecto cooperativo y alargar la zona halo. Múltiples líneas de exploración se pueden colocar lado a lado para formar una mayor capa de efectos mecánicos y térmicos (figura 5B) . La figura 5C proporciona una serie de líneas de exploración 630c, 630cx_n dispuestas en una pila tridimensional, una con regiones halo de superposición 6 (figura 5C) , y una con regiones halo de superposición 6 (figura 5D) .

Para múltiples tratamientos en la misma ubicación, se pueden repetir líneas de exploración individuales en la misma ubicación, o mover ligeramente para superponer una línea anterior. Alternativa o adicionalmente a esta disposición, las líneas de exploración se pueden cruzar o superponen para proporcionar una acumulación deseada. Se pueden utilizar muchas líneas de exploración para el área de tratamiento con diversas superposiciones en las líneas de exploración y de tal forma que la potencia acumulativa en la mayoría o todas las ubicaciones es suficiente para la necrosis celular y desnaturalización de fibrilla de colágeno. La desnaturalización de colágeno se puede presentar a temperaturas superiores a 37 °C. Sin embargo, el colágeno desnaturalizado a temperaturas cercanas a la temperatura corporal normal se puede recuperar, relajar y reanudar su longitud normal. En un aspecto de los presentes métodos, el colágeno en la zona de tratamiento se puede exponer a temperaturas superiores a 37°C. En otro aspecto, las fibrillas de colágeno en la zona de tratamiento se pueden exponer a temperaturas superiores a 46°C y en otro aspecto, la temperatura puede ser de aproximadamente 56°C o mayor. Entre mayor sea la temperatura a la que se expone las fibrillas de colágeno, más corto será el tiempo necesario para alcanzar el efecto deseado. Cuando la exposición es a 46°C es necesario que las fibrillas de colágeno se incuben a esta temperatura durante al menos varios minutos, sin embargo, la exposición de las fibrillas de colágeno a temperaturas cercanas o superiores a 56°C se puede realizar en menos de unos cuantos segundos. "Fibrillas de colágeno" se refiere al material de colágeno encontrado en tejido adiposo o regiones sub-dérmicas donde la concentración de colágeno tiende a ser escasa y se utiliza para el cuerpo como un tejido conectivo cuadriculado en lugar de un componente estructural mayor (en contraste con las regiones similares a la nariz, oídos, piel o tendones y lo semejante) . La contracción de fibrillas de colágeno se refiere a la utilización de energía térmica para desnaturalizar el colágeno y forzar a que las fibrillas de colágeno se acorten longitudinalmente .

En un aspecto de los métodos de la invención, el tejido adiposo se puede calentar utilizando energía HIFU de tal forma que la temperatura en el campo de lesión se aumente tan alto como sea práctico y tan rápido como sea posible. Los parámetros del transductor HIFU se pueden ajustare para producir el calentamiento rápido deseado necesario para destruir tejido adiposo y desnaturalizar las fibrillas de colágeno. El calentamiento rápido se puede equilibrar con el volumen y las dimensiones del tejido adiposo que será tratado. Entre más tiempo permanezca el transductor activo sobre una ubicación, mayor será el campo halo. El movimiento del transductor HIFU y la aplicación de energía de ultrasonido terapéutico no se deben utilizar para producir campos de lesión o halo que se extiendan más allá de las dimensiones del volumen de tejido destinado.

Aunque la utilización de mayor potencia y presión produce resultados más rápidos, la utilización de mayor potencia puede provocar algún dolor en un paciente. Se puede presentar el mismo o un efecto similar, sin embargo, al utilizar múltiples tratamientos con menor potencia en una misma ubicación de tal forma que puede haber una acumulación de potencia que da por resultado en un tratamiento similar.

Los parámetros adicionales que afectan el tamaño de los campos de lesión y halo son aquellos parámetros controlados electrónicamente a través del transductor, y los parámetros del transductor mismos. Estos parámetros incluyen (de manera enunciativa) potencia, frecuencia, ciclo de servicio, foco, tamaño (del transductor) , y frecuencia de repetición de pulsos .

En algunas aplicaciones, se puede reducir al mínimo el tamaño de los campos de lesión y halo. Esto se puede requerir donde la profundidad del tejido adiposo necesite un campo de lesión y halo bastante controlado debido a la proximidad de músculo, hueso, órganos o piel. Esto se puede llevar a cabo al distribuir los campos de lesión individuales dentro de un sitio de tratamiento separados entre sí, tanto en distancia como en tiempo. Si se representa el sitio de tratamiento por un área de campo definido 2, entonces las lesiones de punto individual se pueden tender una a la vez en una secuencia de Li hasta Li5 (figura 6) . Para múltiples tratamientos en cada ubicación, la secuencia se puede repetir o se puede realizar en un orden diferente. Aquí las lesiones se separan temporalmente, así como también se separan espacialmente . Este patrón permite que las lesiones individuales tengan un efecto térmico cooperativo mínimo entre las lesiones. El tamaño de cada lesión (Li-n) también se puede controlar al ajustar los parámetros del transductor de ultrasonido utilizado en el tratamiento.

Alternativamente, los campos de lesión y halo se pueden aumentar al máximo al permitir que el transductor HIFU produzca campos de lesión contigua y campos halo cooperativos. Un ejemplo de este aumento al máximo del esquema de movimientos se ilustra en la figura 7. En una modalidad, la energía requerida para producir necrosis celular y contracción de colágeno se puede disminuir debido al efecto cooperativo de tener el transductor que opera en líneas de tratamiento separadas estrechamente y en sucesión rápida de tendido de las líneas de tratamiento cercanas entre sí tanto en tiempo como en espacio. El movimiento del transductor se puede controlar por máquina para uniformidad y el control simultáneo del transductor. El transductor puede tratar un volumen de tejido del paciente mediante el movimiento sobre la superficie del volumen de tejido en cualquier variedad de patrones, incluyendo de manera enunciativa, espiral, exploración de rastreo, o cualquier otro patrón. La cooperación térmica se puede aumentar al máximo al suministrar la energía de ultrasonido como un campo de lesión contigua 630 dentro del sitio de tratamiento 2. Se puede utilizar un patrón de tipo exploración reticular (figura 7) con una separación de línea relativamente estrecha para proporcionar un máximo de cooperación térmica para producir una región halo mayor. Las líneas de exploración horizontal 4 se pueden conectar con líneas provisionales verticales 5, donde el transductor está activo, o las líneas provisionales verticales pueden estar "vacías" si el transductor no está activo mientras se mueve verticalmente . Asimismo, la separación entre las líneas horizontales 4 puede ser estrecha conjuntamente o de superposición físicamente para proporcionar la máxima superposición de la energía de ultrasonido. Para múltiples tratamientos en una misma ubicación, como se describió anteriormente, el patrón reticular puede ser repetido o se pueden utilizar diferentes patrones de cruce o superposición para proporcionar una acumulación deseada en cada ubicación. Una planeación y consideración cuidadosa en la aplicación de energía de ultrasonido en los métodos descritos en la presente puede producir el volumen deseado de la modificación de tejido, tanto en la cantidad de tejido adiposo destruido, como colágeno desnaturalizado.

Un equilibrio de rapidez (velocidad de la zona focal en el tejido que será tratado) y la potencia e intensidad del transductor se puede utilizar para producir el efecto deseado. Ahora se describe un método para determinar los diversos parámetros para utilizarse en una modificación de tejido. En una modalidad, existe un método para reducir el volumen de tejido adiposo en un paciente utilizando ultrasonido enfocado de alta intensidad. El método comprende los pasos de determinar un volumen de tejido adiposo que será tratado; marcar un área superficial correspondiente de piel y aplicar energía de ultrasonido enfocado de alta al área de una forma suficiente para inducir la destrucción gradual del tejido adiposo y desnaturalizar las fibrillas de colágeno, el flujo de energía será de al menos 8.36 calorías/cm2 (35 J/cm2). Funcionalmente, la velocidad de destrucción se puede acelerar al proporcionar mayores valores de EF. Mediante la exploración del transductor sobre un volumen de tejido adiposo a mayores valores de EF, se puede reducir la cantidad de tiempo necesario para alcanzar la necrosis de tejido adiposo y la desnaturalización de fibrillas de colágeno. Utilizando valores EF entre 21.51 y 53.77 calorías (90 y 225 Joules) por centímetro cuadrado permite que se realice rápidamente el tratamiento deseado. Aumentar adicionalmente el EF a mayores valores también produce resultados viables bajo ciertas condiciones, que van tan alto como 109.94 calorias/cm2 (460 J/cm2) .

La acumulación puede proporcionar un valor de EF deseado, sin la aplicación de pulsos de flujo de alta energía. Por ejemplo, dos tratamientos por separado, cada uno teniendo 7.88 calorías/cm2 (33 J/cm2), puede dar por resultado en un EF acumulado de 15.77 calorías/cm2 (66 J/cm2), sin tener que recurrir a un tratamiento que sea superior a 8.36 calorías/cm2 (35 J/cm2). Como tal, la eficacia se puede mejorar con una mayor tolerancia del paciente.

Al utilizar un valor de flujo de energía predeterminado, el transductor se puede programar para que deposite consistentemente y de manera precisa la misma cantidad de energía en cada uno de los campos de lesión (también denominados como la zona focal) . A través de experimentación y análisis, se ha encontrado que la extirpación de tejido adiposo y la contracción de colágeno se pueden presentar a flujos de energía superiores a 8.36 calorías (35 Joules) por centímetro cuadrado. Las variaciones en los resultados deseados y las variaciones de tejido de paciente a paciente requieren de una exacta cantidad de flujo de energía imposible. Sin embargo, datos empíricos a partir de múltiples fuentes de estudio sugieren que el valor de flujo de energía, a partir de un tratamiento acumulativo o uno individual, debe ser mayor de 8.36 calorías (35 Joules) por centímetro cuadrado y probablemente sean más eficaces para el fin dual de destruir tejido adiposo y desnaturalizar las fibrillas de colágeno en o por encima de 26.05 calorías (109 Joules) por centímetro cuadrado.

En una modalidad física de la presente invención, existe un aparato para el suministro de energía de ultrasonido terapéutico en un paciente. El aparato tiene al menos un transductor de ultrasonido adaptado para que se mueva, mientras que se está aplicando la terapia y que sea capaz de depositar un flujo de energía (FE) mayor de 8.36 calorías (35 J/cm2) según se está midiendo la energía que cruza en el cuerpo y la línea de la piel, donde EF se determina por la fórmula : [(p) x (í/v) x (de) x (n¿)]/(sa) en donde: p = potencia, l = longitud lineal, v = velocidad, de = ciclo de servicio ni = número de línea, y sa = área explorada.

La formulación proporcionada ofrece un cálculo cuando se está moviendo el continuamente el transductor, mientras se está aplicación la energía de ultrasonido. Alternativamente para un programa de tratamiento, donde el transductor no se está moviendo entre aplicaciones de terapia, el EF se puede calcular utilizando la siguiente ecuación modificada de EF.

EF = [(p) x (t) x (de) x (ns)]/(sa) en donde : p = potencia, t = duración del impulso por lesión, de = ciclo de servicio, ns = número de lesiones, y sa = área explorada.

Las variaciones en la fórmula se pueden derivar por aquellos expertos en la técnica para determinar los cálculos adecuados para el programa de terapia que tiene un conjunto mezclado de sitios de tratamiento en movimiento y sin movimiento. El controlador de terapia puede permitir una amplia variación en los parámetros la cual puede alimentar manualmente un usuario en el controlador de terapia antes de cada aplicación de ultrasonido. El controlador de terapia determina cuáles variables se utilizarán y por consiguiente las considerará. Un ejemplo de un sistema de instrumento médico para utilizarse con los métodos descritos en la presente se describe adicionalmente en la solicitud de patente copendiente de los Estados Unidos 11/027,912 titulada "Ultrasound Therapy Head with Movement Control" .

Otro ejemplo se describe en la solicitud de patente copendiente de los Estados unidos 11/026,519, titulada "Systems and Methods for the Destruction of Adipose Tissue" , presentada el 29 de diciembre de 2004. El aparato para el suministro de energía de ultrasonido terapéutico en un paciente tiene un cabezal de exploración, un dispositivo de suspensión para soportar el cabeza de exploración, y un controlador de terapia. El controlador de terapia se adapta para supervisar la posición y suministro de energía del cabezal de exploración. Este aparato se puede utilizar para suministrar múltiples tratamientos a la misma ubicación al tener el cabezal de exploración regresando múltiples veces.

En la figura 16 se muestra otro ejemplo, en donde un brazo robótico 200 mueve un cabezal de exploración 202 sobre múltiples marcadores, por ejemplo en un cuerpo del paciente. El cabezal de exploración 202 se puede dirigir por un médico a los marcadores, y luego dar las instrucciones para aplicar un tratamiento. El brazo robótico puede recordar la posición, por ejemplo, utilizando la información cinemática, y después que el médico haya colocado el cabezal de · exploración en cada ubicación de tratamiento, regresa automáticamente a cada una de las ubicaciones de tal forma que se puedan aplicar a cada ubicación múltiples tratamientos.

Alternativamente, el robot puede recordar una ubicación, por ejemplo via la cinemática, y contar el número de aplicaciones realizadas por un médico. Todavía en otra alternativa, el cabezal de exploración puede incluir un hardware de reconocimiento óptico, y puede encontrar automáticamente un marcador y aplicar un tratamiento.

En el controlador de terapia se pueden programar diversos parámetros de la ecuación del flujo de energía. El aparato puede tener algunos datos de parámetro programados en la memoria fija y no se puede ajustar por el usuario. Algunos elementos pueden incluir ajustes máximos y mínimos del transductor para evitar que el aparato se opere de una forma no segura.

Un usuario puede proporcionar las variables en el sistema para ayudar al sistema a determinar el EF adecuado que se utilizará durante un procedimiento. Por ejemplo, si el usuario desea aumentar el calentamiento cooperativo entre las líneas de exploración, las líneas de exploración (ni) se pueden ajustar a un valor mayor. Alternativamente, se puede reducir la velocidad para estimular campos halo mayores, o se puede aumentar la velocidad para disminuir los campos halo según se podría requerir para regiones de tejido adiposo que tengan márgenes menores.

Se puede utilizar un plantilla o molde 24 para ayudar al médico en la planeación del tratamiento (figura 9) . La plantilla 24 tiene una serie de aberturas 26 en forma de "filamentos" que se pueden utilizar para guiar al transductor de ultrasonido durante el procedimiento de tratamiento. La plantilla 24 se puede crear de tal forma que las aberturas coincidan con la huella del transductor que se utilizará (o el dispositivo de terapia dependiendo del sistema de ultrasonido seleccionado) . La plantilla se puede utilizar a través de la piel antes de la creación de las lineas de contorno o incluso antes de la evaluación del tejido adiposo en la región objetivo. Un médico puede marcar las lineas de contorno y el filamento marca después de realizar la determinación de la profundidad adecuada del tejido adiposo en la región de tratamiento blanco de los pacientes.

La plantilla 24 puede descansar a través del paciente (figura 10) y luego los filamentos se arrastran utilizando un marcador médica. La combinación de filamentos y lineas de contorno mostrados en la figura 1 se combinan para proporcionar marcadores visuales para la colocación segura de un transductor HIFU en una forma ordenada (utilizando las marcas guia) dentro de una profundidad conocida de tejido adiposo (utilizando las lineas de contorno) . Una vez que las dos marcas están en el paciente, el médico sólo necesita preparar el dispositivo para tratamiento por ultrasonido con los filamentos y las líneas de contorno (figura 2) para producir un mosaico de sitios de tratamiento 2 (figura 11) .

El volumen de tejido que será tratado se puede realizar utilizando técnicas ya adoptadas por los médicos en la práctica normal de los procedimientos similares a UAL. El médico puede utilizar una prueba de pellizco manual, calibradores o ultrasonido de diagnóstico para determinar la profundidad del tejido grasoso que será tratado y dibujar círculos alrededor de la región que será tratado, similar a las líneas de relieve en un mapa topográfico. Las marcas individuales a partir de la plantilla se pueden realizar antes o después de que se determine el volumen. Las líneas de contorno que representan niveles variables de volumen de tejido, y los puntos de referencia del cabezal de terapia se superponen para proporcionar al usuario un área segura definida a tratar, así como también una guía para el tratamiento utilizando el cabeza para terapia con ultrasonido.

La utilización adecuada de los métodos descritos en la presente puede reducir el volumen de una región de tejido adiposo. En las figuras 12 y 13 se muestran portaobjetos de tejido para histología utilizando los métodos descritos en la presente. Estas imágenes histológicas mostradas tanto en la línea de la piel 12 con en la capa de la piel 14 se están sin dañar. También se muestra una región de tejido adiposo 16 que tiene una profundidad relativamente segura de este tipo de tratamiento. La zona de tratamiento se encuentra entre los marcadores de Zl y Z2. Los adipocitos normales (células grasas) 18 y las fibrillas normales de colágeno 20 se muestran entre la capa de piel 14 y la zona de tratamiento Zl. Dentro de las líneas de tratamiento Zl, Z2 se muestran dos regiones de población pesada de colágeno y la carencia casi completa de estructuras de adipocitos. El campo de lesión 22, muestra tanto el colapso como la destrucción de tejido adiposo y la desnaturalización de las fibrillas de colágeno las cuales contraen el volumen de tejido a medida que la masa de tejido destruido se retira gradualmente del cuerpo (a través de la respuesta de curación de la herida natural del cuerpo). La reducción del volumen de tejido adiposo de esta forma proporciona un resultado a largo plazo similar a la liposucción. Debido a que la pérdida de tejido es gradual, no existe pérdida repentina de la capa de la piel, ni deformación de la piel observada inmediatamente después de que un paciente experimenta un tratamiento utilizando los métodos descritos en la presente. La reducción del volumen de tejido varía de paciente a paciente.

Los resultados ilustrados se pueden alcanzar al utilizar el sistema y los métodos descritos en la presente en un solo paso (tratando un volumen de tejido adiposo a la vez) o múltiples pasos (tratando un volumen de tejido adiposo más de una vez) . El paso único puede ser una serie de lineas horizontales (hechas prácticamente paralelas a la superficie de la piel durante un solo paso de tratamiento) de tal forma que el área de tratamiento forme un plano XY aproximado. Un paso único promedia aproximadamente -2.0 cm en la circunferencia de la cintura. En un plan de tratamiento de múltiples pasos se puede realizar más de un plano XY a las mismas o a diferentes profundidades del tejido según se mide a partir de la linea de la piel. La necrosis de tejido adiposo resuelto durante un curso de 8-12 semanas a partir de un tratamiento tridimensional (utilizando una serie de dos tratamientos dimensionales en secuencia para producir un tratamiento tridimensional a través de todo el tratamiento) produce cambios observados en la circunferencia de la cintura entre 4 cm hasta 9 cm utilizando una variedad de tejidos de tratamiento descritos en la presente, con una reducción promedio de 4.6 cm. Estos primeros datos sugieren la efectividad del tipo tridimensional de tratamiento en seres humanos que produce un resultado anticipado y lejos excede de los resultados proyectados con base en la utilización de múltiples capas utilizando sólo un plano XY a partir de estudios en animales (lo cual no mostró diferencia de un tratamiento de un solo paso) .

En una implementación de las diversas modalidades de tratamiento tridimensional, el sistema de terapia por ultrasonido médico tiene un cabezal de terapia que incluye al menos un transductor de ultrasonido enfocado de alta intensidad y un controlador. El controlador puede tener un almacenamiento de datos que almacena la información acerca del perfil de tratamiento tridimensional para el cabezal de terapia y un procesador acoplado al almacenamiento de datos. El procesador genera un ciclo de tratamiento tridimensional para el cabezal de terapia de acuerdo con la información. El ciclo de tratamiento de tridimensional incluye tratamientos mediante el cabezal de terapia a una pluralidad de diferentes profundidades .

El almacenamiento de datos puede almacenar datos en forma volátil o no volátil. Los datos se pueden almacenar en diversos medios legibles en computadora, entre los que se incluyen disco duro, EPROM, un disco magnético intercambiable, un disco óptico intercambiable, casetes magnéticos, tarjetas de memoria flash, discos de video digital, cartuchos Bernoulli, memorias de acceso aleatorio (RAM) , memorias de sólo lectura (ROM) , y lo semejante, como ejemplos no limitantes.

Esquemáticamente, en la figura 17 se muestran los componentes de una modalidad. El cabezal de terapia contiene un transductor de ultrasonido. El cabezal de terapia se puede conectar a un controlador. El controlador puede ser un control estándar (es decir, un dispositivo o mecanismo utilizado para regular o guiar la operación de una máquina, aparato o sistema) , una microcomputadora, o cualquier otro dispositivo que pueda ejecutar instrucciones ejecutables por computadora, tal como, módulos del programa. En general, los módulos de programa incluyen rutinas, programas, objetos, componentes, estructuras de datos y lo semejante que realicen tareas particulares o implementen tipos de datos abstractos particulares. Un programador con experiencia normal en la técnica puede programar o configurar el controlador para que realice las funciones descritas en la presente.

En una modalidad, el controlador incluye un CPU, tipos de memoria persistente y DRAM, un control de bloques, y uno o más elementos para control de movimiento. El almacenamiento de datos que almacena la información en relación a un perfil de tratamiento tridimensional para el cabezal de terapia se conserva, de acuerdo con una modalidad, en la memoria flash. La memoria flash proporciona memoria persistente al sistema cuando se apaga. Al encender, el almacenamiento de datos se carga en DRAM para tener acceso mediante el control de bloques. En la preparación para el procedimiento médico, un usuario selecciona uno o más parámetros con relación a la región de tejido que será tratado. El ingreso del usuario se proporciona al CPU a través de un dispositivo de entrada tal como, GUI, teclado, o controlador de ratón. Una vez que se seleccionan los parámetros por el usuario, el sistema tiene acceso a DRAM para los comandos adecuados en eje X, eje Y y eje Z para controlar el movimiento del cabezal de terapia. El almacenamiento de datos proporciona los datos adecuados de tal forma que se proporcionan generadores de trayectoria a los controladores de movimiento X, Y y Z, cada uno teniendo su propio generador de trayectoria. En una modalidad, estos datos se pueden proporcionar en forma de clasificaciones, aunque se pueden utilizar otros formatos y/o esquemas de datos.

El controlador también puede proporcionar control de movimiento al brazo robótico 200 si se utiliza un brazo robótico junto con el cabezal de terapia.

Alternativamente, el cabezal de terapia se puede mantener estacionario, y las diversas operaciones para control de movimiento de los X, Y y Z se pueden tomar a través de un transductor guiado eléctricamente. Una disposición anular podría proporcionar control del eje Z, permitiendo que el cabezal de terapia se impulse mediante un formador de haces con el control de la trayectoria del eje Z, junto con el control de movimiento de los ejes X y Y y los generadores de trayectoria respectivos. Otra opción es tener una disposición 2D donde se permite que el formador de haces asuma cualquiera de los dos ejes a partir del controlador de movimiento, o una disposición 3D que permita que un formador de haces proporcione un control electrónico tridimensional de la posición de la región focal producida por el transductor en la cabezal de terapia.

Todavía otra modalidad puede utilizar el controlador para proporcionar las instrucciones a un técnico para colocar, mover, operar y/o de otra manera controlar el cabeza de terapia y/o el transductor para realizar el tratamiento de acuerdo con la información en el almacenamiento de datos. Esta información se puede proporcionar en una pantalla, por ejemplo, en partes secuenciales, o como una impresión o en otra forma.

El control de bloques se puede ejecutar utilizando una Matriz de Puertas de Campo Programable (FPGA) , un Circuito Integrado de Aplicaciones Específicas (ASIC) , o un CPU de computadora para aplicaciones generales. En algunos casos donde se utiliza un chip de procesamiento central para usos generales, el almacenamiento de datos también puede requerir una o más aplicaciones especificas de software para ayudar a interpretar las clasificaciones de archivos del almacenamiento de datos y ejecutar el control del cabezal de terapia según se desee. De manera similar, como se describió anteriormente, para los datos se pueden utilizar diferentes almacenamiento de memoria, tales como la memoria flash puede ser cualquier dispositivo de memoria persistente, y el DRAM puede ser cualquier dispositivo de memoria volátil accesible mediante el bloque de control o CPU, incluyendo un módulo de memoria integrada en el componente de hardware del bloque control .

Al controlador se pueden incorporar componentes adicionales dependiendo del ensamble de motor utilizada para mover el transductor dentro del cabezal de terapia (por ejemplo, un sistema de conversión para las coordenadas de los X, Y y Z a radianes para motores con brazo radial, conversión de proporciones para el sistema utilizando un solo motor con embrague para control de varios ejes, etc.

Ahora se muestran (figuras 18A, 18B) los ejemplos de movimiento tridimensional del transductor dentro del cabezal de terapia 120. Aquí, el transductor se mueve dentro del cabezal de terapia de acuerdo con las instrucciones del controlador tridimensional. El cabezal de terapia es estacionario, mientras que se mueve el transductor, se guia por ángulos o electrónicamente para producir una trayectoria focal tridimensional 630c en el tejido 2. La zona focal 630 se puede mover en un "cuadro" tridimensional que puede corresponder a las limitaciones de movimiento físico del ensamble de motor o la guía electrónica del cabezal de terapia, o puede ser una restricción de la forma tridimensional incorporada en las instrucciones de movimiento del controlador.

El almacenamiento de datos del controlador puede contener la información específica útil para el tratamiento de regiones particulares del cuerpo, tales como áreas grandes de tejido adiposo por lo general encontradas en el abdomen, flanco o glúteos o regiones más pequeñas, tales como alrededor del ojo, mejillas o cuello. De manera similar, el almacenamiento de datos puede contener parámetros variables adaptados para tomar en cuenta la edad, talla (peso, BMI u otros indicios) del paciente, o género. Al cargar la información adecuada de archivos o la clasificación de datos del almacenamiento de datos, el sistema automáticamente puede tratar el volumen deseado, siempre y cuando el cabeza de terapia del sistema se adapta para tratar el volumen deseado de tejido.

Además del almacenamiento de datos, el sistema puede tener un sistema de verificación automatizada para que el sistema solicite al cabezal de terapia asegurar el cabezal de terapia que es capaz para llevar a cabo los parámetros requeridos por el controlador antes del inicio del tratamiento .

Ahora e se describen físicamente el sistema y el cabezal de terapia. La figura 19 muestra un sistema de ultrasonido médico 100. El sistema de ultrasonido médico 100 incluye una unidad base 112, un brazo con articulaciones 114 unido a la unidad base, y un dispositivo para interfaz del usuario 116 unido al brazo con articulaciones 114. En el extremo distal del brazo con articulaciones 114 se encuentra un cabezal de ultrasonidos 120.

El exterior del cabeza de ultrasonidos 120 puede ser un factor de forma que se puede manipular fácilmente por un operador. En la figura 20 se muestra un ejemplo de una modalidad, aunque el cabeza de ultrasonidos puede tomar muchas otras formas. El cabezal de ultrasonidos 120 puede tener cables que se extienden desde el mismo y que van a la unidad base 112 a través del brazo con articulaciones 114, o los cables opcionalmente pueden estar expuestos.

Como se muestra en la figura 20, el cabezal de ultrasonidos 120 incluye un compartimiento superior 122, y un compartimiento inferior 124, o tapa. El compartimiento superior 122 pueden estar seco y alojar alambres, cables y el ensamble de motor, y/u otras características para un transductor, el cual se monta en el compartimiento inferior 124. El compartimento inferior 124 puede contener un fluido de acoplamiento, tal como agua desgasificada, utilizada para transferir energía de ultrasonido desde el transductor hacia y a través de una ventana 126 ubicada cerca del fondo del compartimen o inferior. Colocada dentro del compartimiento superior 122 se encuentra una unidad de accionamiento 128. La unidad de accionamiento 128 proporciona control sobre la posición/orientación del transductor ubicado dentro del compartimiento inferior 124.

En funcionamiento, un técnico hace rodar el sistema de ultrasonido médico 100 adyacente a un paciente. El técnico aprieta y mueve el cabezal de ultrasonidos 120, con el cabezal de ultrasonidos 120 que permanece unido al brazo con articulaciones 114. El cabezal de ultrasonidos 120 se puede alienar de tal forma que la ventana 126 pueda estar en contacto con el paciente. El dispositivo para interfaz del usuario 116 se puede operar para generar un tratamiento adecuado o una prueba de diagnóstico. Durante el uso, el transductor montado en el compartimiento inferior 124 genera energía de ultrasonido, lo cual se puede utilizar, por ejemplo, para la destrucción de tejido adiposo, como se describe la publicación de solicitud de los Estados Unidos No. 2006/0122509, incorporada en la presente como referencia. La unidad de accionamiento 128 se puede utilizar para proporcionar procedimientos simplificados de tratamiento. Por ejemplo, el cabezal de ultrasonidos 120 puede mantenerse en contacto estacionario con el paciente mientras que la unidad de accionamiento 128 varia la posición/orientación del transductor de ultrasonido para de aplicar el tratamiento terapéutico a una región local del paciente utilizando un patrón de exploración que proporciona una cobertura, duración, separación, etc., deseadas.

La figura 21 ilustra una modalidad con unidades internas del cabezal de terapia 120 de la figura 20. Montado dentro del compartimento superior 122 se encuentra la unidad de accionamiento 128. La unidad de accionamiento 128 se acopla con una unidad 130 con el transductor de ultrasonido a manera de un brazo de control 132. El brazo de control 132 se configura para que se intercomunique con un pivote dentro de un receptáculo 134 que se acopla con una división que separa el compartimiento superior 122 del compartimiento inferior 124. El compartimento inferior 124 es una unidad escalada que contiene un fluido de acoplamiento, tal como agua desgasificada, que se utiliza para transferir la energía de ultrasonido transmitida por la unidad transductora 130. El receptáculo 134 incluye al menos un sello fluido (por ejemplo, un sello de junta tórica, un sello de cuchilla, etc.) para evitar que el fluido entre al compartimiento superior 122 desde el compartimiento inferior 124. El brazo de control 132 incluye un extremo superior 136 del brazo control colocado dentro del compartimiento superior 122. En la posición/orientación mostrada, la unidad 130 del transductor de ultrasonidos se muestra cuando está transmitiendo energía de ultrasonido enfocada a través de la ventana 126 como se ilustra por el perfil de energía de ultrasonido 138.

La unidad de accionamiento 128 se puede operar para mover el extremo superior 136 del brazo control, para pivotear el brazo control 132 dentro del receptáculo 134. La variación del movimiento de la unidad de accionamiento y el brazo control 132 produce un área de cobertura 140 dentro de la cual la energía de ultrasonidos enfocada se puede dirigir de una forma controlada (por ejemplo, al utilizar patrones de exploración, velocidades de exploración, niveles de transmisión de energía, etc.).

La figura 22A ilustra la articulación de rótula 104 en una posición "neutra" con el brazo control 100 colocado verticalmente . La articulación de rótula 104 se puede restringir por la división 108 y estar rodeada por una cubierta 115. Se puede proporcionar un tope forzado o mecanismo limitador 106 para evitar que la articulación de rótula 104 se mueva fuera de los confines de la cubierta 115. El control eléctrico para el transductor 102 se puede guiar a través o a lo largo del eje 100, a través de la rótula 104 y se puede conectar al transductor 102. La figura 22B ilustra la articulación de rótula 104 en el límite del único movimiento con el eje inclinado a un lado, y el mecanismo limitador 106 en el tope forzado de la cubierta 114. La figura 22C y la figura 22D muestran el transductor 102 extendida "hacia abajo" desde la rótula 104. El movimiento hacia arriba y hacia abajo del transductor proporciona un ejemplo del movimiento del transductor en el eje Z.

Las tablas ilustrativas (figuras 23-24) proporcionan el control de movimiento de los ejes X, Y y Z con la información de trayectoria que se puede utilizar para controlar el transductor para producir líneas de exploración ilustrativas y trayectorias de exploración como se muestra en las figuras 3A, 3B, 3C, 3D, 4A, 4B, 4C, 5A, 5B, 5C, 5D, y la figura 18. Los datos de clasificación se pueden adaptar para producir formas particulares o definir volúmenes de tejido que será tratado. Al modificar la clasificación de datos, el control de bloques puede producir un volumen de tratamiento corresponde a cualquier forma deseada.

Queda dentro del espíritu de la presente invención otras variaciones. De esta forma, mientras que la invención es susceptible de diversas modificaciones y construcciones alternativas, en los dibujos se muestra ciertas modalidades ilustradas y se han descrito anteriormente en detalle. Sin embargo, se debe entender, que no es la intención limitar la invención a la forma o formas especificas expuestas, sino que por el contrario, la intención es cubrir todas las modificaciones, construcciones alternativas y equivalentes que queden dentro del espíritu y alcance de la invención, como se define en las reivindicaciones anexas.

El uso de los términos "uno" y "una" y "el" y referencias similares en el contexto de la descripción de la invención (en especial en el contexto de las siguientes reivindicaciones) se deberán interpretar para que cubran tanto el singular como el plural, a menos que se indique de otra manera en la presente o se contradiga claramente por contexto. Los términos "que comprende", "que tiene", "que incluye" y "que contiene", se deben interpretar como términos flexibles (es decir, con significado de "incluyendo, de manera enunciativa") a menos que se observe de otra manera. El término "conectado" se debe interpretar como parcial o totalmente contenido dentro, unido a, o unido conjuntamente, incluso si hay algún intermedio. La mención de variaciones o valores en la presente simplemente se pretende que sirva como un método abreviado para hacer referencia individualmente a cada valor por separado que quede dentro de la variación a menos que se indique de otra manera en la presente, y cada valor separado se incorpora en la especificación, como si se mencionara individualmente en la presente. Todos los métodos descritos en la presente se pueden realizar en cualquier orden adecuado a menos que se indique de otra manera en la presente o de otra manera se contradiga claramente por contexto. El uso de cualesquiera y todos los ejemplos, o lenguaje ilustrativo (por ejemplo, "tal como") proporcionado en la presente, se pretende simplemente que ilumine mejor las modalidades de la invención y no posee ninguna limitación sobre el alcance de la invención a menos que se reivindique de otra manera. Ningún lenguaje en la especificación se debe interpretar como la indicación de cualquier elemento no reivindicado como esencial para la práctica de la invención.

En la presente se describen modalidades preferidas de esta invención, incluyendo el mejor modo conocido para que los inventores lleven a cabo la invención. Las variaciones de estas modalidades preferidas se pueden hacer evidentes para aquellos con experiencia normal en la técnica con la lectura de la descripción anterior. Los inventores esperan que los expertos empleen estas variaciones según sea adecuado, y los inventores pretenden que la invención se practique de otra manera distinta a la descrita específicamente en la presente. Por consiguiente, esta invención incluye todas las modificaciones y equivalentes de la materia mencionada en las reivindicaciones anexas a la misma según se permita por la ley aplicable. Además, cualquier combinación de los elementos descritos anteriormente en todas las variaciones posibles de los mismos se abarca por la invención a menos que se indique de otra manera en la presente o se contradiga claramente de otra manera por contexto.

Claims (24)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención como antecede, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1. Un sistema de terapia con ultrasonido médico, caracterizado porque comprende: un cabezal de terapia que incluye al menos un transductor de ultrasonido enfocado de alta intensidad; y un controlador que comprende: un almacenamiento de datos que almacena información con relación a un perfil de tratamiento tridimensional para el cabezal de terapia; y un procesador acoplado al almacenamiento de datos, el procesador genera un ciclo de tratamiento tridimensional para el cabezal de terapia de acuerdo con la información, el ciclo de tratamiento tridimensional incluye los tratamientos mediante el cabezal de terapia a una pluralidad de diferentes profundidades .

2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el cabezal de terapia comprende: un alojamiento con una división, la división define una primera y una segunda cámara dentro del alojamiento; un ensamble de motor dentro de la primera cámara, y un fluido dentro de la segunda cámara; en donde el transductor de ultrasonido enfocado de alta intensidad se puede mover dentro de la segunda cámara a través de un comando de motor proporcionado al ensamble de motor desde el controlador.

3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el almacenamiento de datos comprende además, información almacenada en clasificaciones de archivos .

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el almacenamiento de datos comprende, además, datos de perfil particulares para las diversas regiones anatómicas de tejido adiposo.

5. El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque los datos de perfil se adaptan para variaciones de género.

6. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el cabezal de terapia se adapta para diversas regiones anatómicas de tejido adiposo.

7. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador se adapta para estimular un efecto de necrosis del tejido adiposo.

8. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador se adapta para estimular un efecto de desnaturalización de fibrillas de colágeno.

9. Un sistema para terapia con ultrasonido médico, caracterizado porque comprende: un cabezal de terapia que incluye al menos un transductor de ultrasonido enfocado de alta intensidad; y un controlador para generar un plan de tratamiento tridimensional para el cabezal de terapia, el controlador comprende: un componente de acceso a datos para tener acceso a los datos que definen un perfil de tratamiento tridimensional para un tratamiento de una región definida de un paciente, el perfil de tratamiento incluye la información con relación a los tratamientos que se conducirán a una pluralidad de diferentes profundidades; y un componente del plan de tratamiento para generar un plan de tratamiento con base en el perfil de tratamiento, el plan de tratamiento incluye los tratamientos definidos para el cabezal de terapia en la pluralidad de diferentes profundidades de acuerdo con la información.

10. El sistema de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el cabezal de terapia comprende de: un alojamiento con una división, la división define una primera y una segunda cámara dentro del alojamiento; un ensamble de motor dentro de la primera cámara, y un fluido dentro de la segunda cámara; en donde el transductor de ultrasonido enfocado de alta intensidad se puede mover dentro de la segunda cámara a través de un comando de motor proporcionado al ensamble de motor desde el controlador.

11. El sistema de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el almacenamiento de datos comprende además, información almacenada en clasificaciones de archivos .

12. El sistema de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el almacenamiento de datos comprende, además, datos de perfil particulares para las diversas regiones anatómicas de tejido adiposo.

13. El sistema de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque los datos de perfil se adaptan para variaciones de género.

14. El sistema de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el cabezal de terapia se adapta para diversas regiones anatómicas de tejido adiposo.

15. El sistema de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el controlador se adapta para estimular un efecto de necrosis del tejido adiposo.

16. El sistema de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el controlador se adapta para estimular un efecto de desnaturalización de fibrillas de colágeno.

17. Un sistema para terapia con ultrasonido médico, caracterizado porque comprende: un cabezal de terapia que incluye al menos un transductor de ultrasonido enfocado de alta intensidad; y un controlador que comprende: un almacenamiento de datos que tiene almacenada en el mismo una estructura de datos, la estructura de datos comprende una rutina para tratamiento de extirpación de tejido que comprende un primer campo de datos que contiene los datos que representan una rutina para la primera extirpación de tejido a una primera profundidad, de acuerdo con la rutina y un segundo campo de datos que representa una rutina para la segunda extirpación de tejido a una segunda profundidad de acuerdo con la rutina; y un procesador acoplado al almacenamiento de datos, el procesador tiene acceso a la estructura de datos y proporciona infecciones al cabezal de terapia para realizar la rutina en un proceso automatizado y que incluye la primera extirpación y la segunda extirpación.

18. El sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el cabezal de terapia comprende: un alojamiento con una división, la división define una primera y una segunda cámara dentro del alojamiento; un ensamble de motor dentro de la primera cámara, y un fluido dentro de la segunda cámara; en donde el transductor de ultrasonido enfocado de alta intensidad se puede mover dentro de la segunda cámara a través de un comando de motor proporcionado al ensamble de motor desde el controlador.

19. El sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el almacenamiento de datos comprende además, información almacenada en clasificaciones de archivos .

20. El sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el almacenamiento de datos comprende, además, datos de perfil particulares para las diversas regiones anatómicas de tejido adiposo.

21. El sistema de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque los datos de perfil se adaptan para variaciones de género.

22. El sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el cabezal de terapia se adapta para diversas regiones anatómicas de tejido adiposo.

23. El sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el controlador se adapta para estimular un efecto de necrosis del tejido adiposo.

24. El sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el controlador se adapta para estimular un efecto de desnaturalización de fibrillas de colágeno.