专利名称：：用于测量脂肪组织厚度的方法和设备的制作方法
技术领域：
：当前的方法和设备涉及用于测量组织厚度的装置领域并且更具体地涉及用于测量脂肪组织厚度的装置。
背景技术：
：肥胖症是脂肪组织中的异常或过度脂肪积累影响到健康的情况。关于所有与具有太多体脂肪相关的危险，人们已经越来越注意到保持健康的体重和保持在健康的身体质量指数(BMI)范围内对一个人的健康是有益的。测量一个人的体脂肪百分比作为保持健康体重的一部分越来越普遍。另外，美容塑形处理，也称为塑形处理，通常包括采用复杂的装置和众多处理方法以减少身体脂肪组织。这些装置和处理包括施用各种形式的热能，机械能以及类似。在这种处理中，有用的是大体上获得与脂肪组织的厚度有关的精确信息以及具体获得与被处理区域中的脂肪组织厚度有关的精确信息。估计人的体脂肪和瘦体质量的许多方法已经被研发出来。最常用的方法包括水下或静水力学称重，皮肤皱折厚度测量(卡尺)，基于主体高度和重量的生物电阻抗和BMI计笪ο一些技术，例如在美国专利申请公开文献N0.2003/0018257和N0.2009/0270728中公开的那些，采用超声来测量脂肪组织厚度，根据变化的强度和/或从不同组织层反射的波束的反射时间。美国专利申请公开文献N0.2003/0018257将发射的超声波束的频率限制到IOMHz以上。此技术根据不同组织层的固有密度区分它们并且估算它们的厚度。其它技术，例如在美国专利申请公开文献N0.2010/0036246中描述的，采用超声图像分析技术确定目标组织的类型和厚度。US5，941，825描述的技术公开了从皮肤表面上的两个不同的位置测量体脂肪，来修正由于超声波束以不同于直角的角度发射到组织内而造成的视差。
发明内容如本公开的作者已知的，采用至今的体脂肪测量技术在测量时以某一力水平施用到组织上引起脂肪组织层窄化。这形成了在采用这些方法时没有考虑到的脂肪层厚度测量结果的偏差。当前的设备和方法提供了考虑了这种偏差因此提高了体脂肪测量的精度的解决方案。因此，根据当前的方法和设备的示例型实施例，提供了一种的方法，其采用超声换能器来测量脂肪组织厚度并且考虑了施用器以某一力水平耦合到皮肤而引起被测量的组织层窄化。根据本方法和设备的另一示例型实施例，还提供了一种施用器，其包括一个或多个超声换能器和弹性间隔件，采用测量脂肪组织厚度的方法并且考虑施用器以某一力水平耦合到皮肤而引起被测量的组织层窄化。根据本方法和设备的又一示例型实施例，还提供了一种施用器，其包括一个或多个超声换能器和一个或多个RF电极，采用测量脂肪组织厚度的方法并且考虑施用器以某一力水平耦合到皮肤而引起被测量的组织层窄化，采用反射的超声波束信号和脂肪组织RF阻抗测量。根据本方法和设备的又另一示例型实施例，还提供了一种设备，其包括一个或多个被分成在同一电势下驱动的一个或多个外部段和一个或多个内部段的RF电极，并且单独测量通过每个段的电流以获得流经皮肤组织的电流和流经脂肪组织的电流之差。根据本方法和设备的又另一示例型实施例，还提供了一种采用反射的超声波束信号和RF电极来测量脂肪组织水含量以测量脂肪组织电导率的方法。结合附图从下面详细的描述可以更好地理解本方法和设备，其中:图1A和IB是当前的方法和设备的示例型实施例的简化视图；图2A，2B，2C和2D是根据当前的方法和设备的图1A和IB的实施例的实施方式的示例型方法的简化示意；图3A和3B是当前的方法和设备的另一实施例的简化示意；图4是根据当前的方法和设备的图3A和3B的实施例的实施方式的示例型方法的简化示意；图5A和5B是根据当前的方法和设备的另一实施例的被接收的超声波束的一部分的信号的简化示意；图6是根据当前的方法和设备的脂肪组织厚度测量装置施用器的实施例的简化不意;图7A，7B，7C，7D，7E，7F，7G，7H和71是图6的设备的配置和示例型实施例的不同示例的简化剖面图和剖视图。图8的图线示意出脂肪组织阻抗对引起脂肪组织窄化的力的依附关系。图9A，9B，9C和9D是根据当前的方法和设备的图6的实施例的实施方式的示例型方法的简化示意；图10是根据当前的方法和设备的RF频率对介于RF电极之间的组织层的组织电导率或阻抗的影响的简化示意；以及图11的图线示意出脂肪，皮肤和肌肉组织的电导率或阻抗的频率依赖性。具体实施例方式为公开目的，本公开中使用的术语“脂肪”或“脂肪组织”具有相同的含义并且可通篇地互换使用。还应理解下面公开的设备、过程和处理也可以应用于其它类型的组织。本公开中使用的术语“特定力水平”是指可能是已知的、先前记录的、预定的或任意的、实时确定的或经验获得的力水平。本公开中使用的术语“水”是指在组织内或组织周围的任何导电的天然或人工发生流体例如水肿(edema)、流出物(exudate)、渗出物(transudate)、肿胀液(tumescentsolution),或诸如无菌稀释盐水的溶液、肾上腺素(adrenaline)、利多卡因(Iidocaine),麻醉物质(anestheticmaterial)的流体,或在美体塑形过程中注射到脂肪组织内的其它成分。本公开中使用的术语“处理”是指耦合组织或皮肤能量而影响组织或皮肤美观的美学或化妆过程。术语“窄化”当与“脂肪”或“脂肪组织”相关并且在本公开中使用时是指由于被施用的力水平在组织上施加压力而引起的“脂肪”或“脂肪组织”层厚度的窄化。术语“发射”和“辐射”当与超声波束或超声波束脉冲相关时可在本公开中互换地使用，并且是指从超声换能器产生任何类型的超声能量。采用超声换能器进行脂肪组织厚度测量参考图1A和1B，它们是当前的方法和设备的示例型实施例的简化图。图1A示意了超声换能器100，其与控制单元140连通，控制单元140包括电源144和耦合到皮肤104表面102的超声驱动器146。在图1A和IB的示例型实施例中并且根据当前的方法和设备，当被致动时，换能器100发射脉冲形式的超声波束，超声波束通过组织传播。超声波束脉冲可同时或连续发射。被发射的波束的部分被从组织分界面(位于具有不同声学指数的相邻的组织层之间的表面)反射。被传输的超声波束和其被接收的部分之间的分离可通过发射脉冲形式的波束在时域中获得，或通过在频带内改变频率以隔离被反射的脉冲而在频域中获得，这将在下面详细描述。在图1A中，例如，换能器100发射的波束的一部分如参考标记150的箭头所示被从皮肤层104和脂肪组织层106的分界面上反射，并且由换能器100在从发射时刻(tE)测量的时刻(h)接收的接收信号152表不。被发射的波束的另一部分如参考标记160的箭头所示被从更深的脂肪组织层106和肌肉层108的分界面上反射，并且由换能器100在从发射时刻(tE)测量的(t2)接收的信号162表示。然后从被接收的反射波束部分的信号152和162之间的时间差Uft1)以及已知的声音在脂肪组织中的速度可以计算脂肪组织层106的厚度(屯)。此技术在本领域内已经广泛使用但有时候并不完善，在于它不考虑由于测量装置施用器(在这种情况下是超声换能器)的耦合力而引起的脂肪组织层的窄化。这种由于不可避免的窄化而引起的偏差在物理特性比那些固体更接近流体的物理特性的软脂肪层中可能是非常显著的。图1B示意了上述的偏差影响。当以特定力水平施加于皮肤上的单一选择位置时，换能器100挤压皮肤层104引起凹陷110。因而，在特性上比皮肤层104和肌肉层108更接近流体的脂肪组织层106从换能器100下面的区域流出并且流向侧面，将脂肪层厚度从Ccl1)窄化到(d2)并且了将波束部分160的传播和反射时间从(t2)缩短到(t’2)。在特性上不如脂肪组织接近流体的皮肤层基本上没有改变，因此(t’J很接近U1X可选地，该计算可只采用超声波束脉冲部分160以得到脂肪组织层106和皮肤层104的组合厚度。在某一应用中，这可能是需要的量。因为在人体的不同区域中的皮肤厚度有很好的资料证明，一看到测量皮肤厚度就可从查询表(lookuptable)中得到，再从脂肪组织层和皮肤层的组合厚度中减去以得到脂肪组织层106自己的厚度。现在参考图2A，2B，2C和2D，它们是根据当前的方法和设备的图1A和IB的实施例的实施的示例型方法的简化示意。在图2A中，换能器200被以某一力水平如箭头240所示耦合到皮肤层204的表面202，引起凹陷210并且将脂肪组织层206厚度减小到厚度(d3)。在发射时刻(tE)，换能器200被致动以发射脉冲形式的超声波束。已记录的发射的信号用字母(E)表示。从脂肪206和肌肉208分界面反射的波束脉冲部分260的一系列脉冲信号221被接收和记录,显示接收时间(t221_1;t221_2,t221_3…)。在图2B中，超声换能器200被耦合到表面202的力水平逐渐被手动地或自动地减小，如箭头250所示，使得皮肤层204的凹陷210的深度减小以及脂肪组织层206厚度增加到厚度(d2)。脉冲信号222继续被记录，显示在被发射脉冲(E)的发射时刻(tE)与被接收的脉冲信号222的接收时刻(t222)之间具有更长的时间间隙，例如，(t^Hn)，表示脂肪组织层206厚度从(d3)变化到厚度(d2)引起被反射的部分260的传播时间的变化。在图2C中，重复图2B中描述的过程。超声换能器200被耦合到表面202的力水平进一步手动地或自动地减小，如箭头270所述，一直到超声换能器200发射表面212与皮肤204表面202脱开点(端点)。在尽可能接近最理想值的此端点，换能器200被以最低力水平耦合到表面202皮肤204，或者最佳地，没有力施加。没有明显的凹陷210存在并且测量的脂肪层厚度(Cl1)尽可能接近休息时候呈现的真实厚度(Cltl)(也就是，换能器200发射表面212和皮肤204表面202之间没有接触，如图2D所示)。紧跟着图2C的端点(脱开点或零力点)，换能器200发射表面212和皮肤204表面202之间的接触断开，如图2D所示意的。这时，没有反射的脉冲信号被接收。这意味着最后记录的脉冲信号223-3的接收时间(t223_3)(图2C)是脂肪组织层206的厚度((I1)的最精确的指示。换句话说，也就是，在脉冲223-3的测量时刻的厚度(Cl1)最接近不对皮肤施加压力时的真实厚度(dQ)-零力脂肪层厚度。在上面的描述中，脂肪组织层206厚度的测量可包括或可不包括从皮肤204和脂肪组织层206分界面上反射的波束部分150(图1A和1B)。在图2示意的实施例中，皮肤层204的厚度值可从查询表(如上所述)得出。采用超声换能器和间隔件测量脂肪组织厚度现在参考图3A和3B，它们是当前的方法和设备的另一实施例的简化示意。根据当前实施例，被反射的超声可被用于测量间隔件厚度并且从间隔件弹性性能推算出施用器300被施用于表面302的力水平。在图1中描述的那种类型的施用器300被连接到刚性表面302，其中，施用器300包括附接到超声换能器330的发射表面上的弹性间隔件320。间隔件320可由选自由橡胶、环氧和聚合物构成的组中的弹性材料制成，或具有包括偏压元件例如弹簧并且填充有液体声传输介质的弹性结构。弹性间隔件可具有已知的初始厚度并且被选择为具有已知的弹性模量或，如果弹性力通过偏压元件例如弹簧产生的话，间隔件可具有已知的弹簧常数。在另一实施例中，间隔件320可还包括一个或多个应变测量元件322，例如与控制单元140(图1)连通的应变仪。在又另一实施例中，间隔件320可由压电材料制成并且操作以，通过产生至控制单元140(图1)的表示力水平变化的电信号，响应由耦合到表面302的施用器300的力水平导致的压力以及响应该力水平。在仍另一实施例中，超声换能器330自身可操作以，通过产生至控制单元140(图O的表示力水平变化的电信号，响应由耦合到表面302的施用器300的力水平导致的压力以及响应该力水平。如图3A所示，施用器300，换能器330和附接的间隔件320被以特定力水平(N)如箭头342所示连接到刚性表面302。力(N)可以是被压在组织表面上以在脂肪组织厚度被测量的位置施加压力的耦合力。力(N)可通过操作者手动或通过美学处理施用装置自动施力口。换能器330发射的波束的穿过弹性间隔件320的一部分如参考标记354的箭头所示被从刚性表面302上反射，并且由在从发射时刻(tE)测量的时间段U1)后接收的信号352表示。传输的信号(E)和被接收的反射波束部分350信号352之间的时间间隙被用于计算间隔件厚度、间隔件应变和力(N)。在上面图3A中以及在图3B中描述的过程是校准阶段，可由用户进行。可选地，弹性间隔件的物理特性可由用于生产间隔件的材料的化合物预先确定。另外，间隔件可在生产过程中被校准并且由制造商提供预校准的产品。校准信息可由制造商随预校准的弹性间隔件供应。在图3B中，施用器300，换能器330和附接的间隔件320被以更高的特定力水平(N’)如参考标记342的箭头所示连接到刚性表面302，使得(N’)>(N)。换能器330发射的波束的穿过弹性间隔件320的一部分如参考标记354的箭头所示被从刚性表面302上反射，并且由在从发射时刻(tE)测量的时间段(t2)后接收的信号352表示。时间段(t2)比时间段U1)短，表示间隔件320厚度ds被从(dsl)压缩到(ds2)。不同力水平下的(dsl)和(ds2)之间的相互关系可被使用用于从反射的超声以及零力水平下的厚度(d)来计算力(N)。不同的耦合力水平下的(dsl)和(ds2)之间的相互关系以及它们对应信号的接收时间可根据经验得出，记录并且设置在数据库例如查询表中。此数据也可被收集起来，用于不同超声频率，用于具有不同厚度和不同弹性模量、具有不同声学性能以及其它变化的应用参数的不同弹性间隔件。事实上，这可用作间隔件校准过程。现在参考图4，其是根据当前的方法和设备的在图3A和3B示出的间隔件实施例的实施的示例型方法的简化示意，间隔件处于类似于图3B的压缩状态中。包括换能器430和弹性间隔件420的施用器400，例如如图3A和3B所示，被以特定力水平如箭头440所示连接到皮肤404的表面402，在皮肤404中引起凹陷410，压缩间隔件420并且导致脂肪组织层406厚度窄化到厚度(d)。换能器430发射的波束的穿过现在被压缩的弹性间隔件420的一部分如参考标记450的箭头所示被从间隔件420和皮肤404表面402的分界面上反射，并且由在从发射时刻(tE)测量的时间段U1)后接收的信号452表示。另一部分发射的波束如参考标记450的箭头所示被从更深的脂肪组织层406和肌肉层408的分界面上反射，并且由在从发射时刻(tE)测量的时间段(t3)后接收的信号462表示。另一波束部分470由于声阻抗不匹配从皮肤404和脂肪406分界面上反射并且由信号472表不。上面描述的过程使得能够测量脂肪层厚度和耦合力水平。在测量对话(session)期间，操作者(caregiver)或自动系统可应用变化的力水平到施用器。在此期间，换能器发射脉冲序列，从间隔件420和皮肤404，皮肤404和脂肪406以及脂肪406和肌肉408的分界面上反射的脉冲的接收时间被记录。从间隔件420和皮肤404的分界面或皮肤404和脂肪406的分界面反射的脉冲信号可被用于推算耦合力水平，从脂肪406和肌肉408的分界面反射的脉冲信号可被用于推算脂肪层406厚度。此方法和设备可被用于获得脂肪厚度值和施用器的耦合力水平。此数据(也就是，脂肪厚度和施用器的耦合力水平)也可被用于得出脂肪弹性性能和/或用于获得特定力水平下的脂肪层厚度，其可用作所有测量的参考。零力点或脱开点也可以通过此测量识别，用于获得未受干扰的脂肪组织厚度值。间隔件的声学性能，特别是声阻抗，可被选择成与皮肤的接近或相同，以消除皮肤反射的信号，只隔离皮肤404和脂肪406的分界面反射的信号，或，可选地，间隔件可被选择有尽可能接近但不同于皮肤的阻抗，以便足以允许检测间隔件420和皮肤404的分界面的反射，从而皮肤厚度也可被测得。当间隔件420的声阻抗被选择用于匹配皮肤的阻抗时，第一反射信号470将从皮肤404和脂肪406的分界面上获得。为了通过此反射470测量间隔件420的厚度，必须假设皮肤厚度是不变的。间隔件420的声阻抗可被选择成稍稍不同于皮肤的声阻抗，以产生来自间隔件和皮肤的分界面的反射信号450。此反射可被用于直接测量间隔件厚度。间隔件和皮肤阻抗之间的差可被选择为产生可测量的返回信号所需的最小值，并且不要大太多以防止在间隔件和皮肤的分界面上损失太多并且能够足够有力地传播到更深的脂肪层内。现在参考图5A和5B，它们简化示意了根据当前的方法和设备的另一实施例的超声波束的部分的被接收信号。在图5A中，从发射时刻(tE)测量的、从皮肤和脂肪(或脂肪和肌肉组织)组织的分界面上反射的那部分波束的信号502的接收时间(tad)可短于通过线504描述的被传输信号的衰减时间(td)并且因此可部分/完全屏蔽掉。根据当前的方法和设备，如上所描述的间隔件或非弹性间隔件也可操作以延迟波束部分反射到被传输信号的衰减时间(td)之外的时间点。图5B示意了根据当前的方法和设备的添加具有声学性能的间隔件的效果，其可操作以延迟被接收的信号中的被反射波束部分。被延迟的接收信号包括所有感兴趣的信号，例如间隔件-皮肤，皮肤-脂肪和脂肪-肌肉分界面反射。这种声学间隔件可使得能够隔离从组织分界面上反射的信号502，并且提高预期的组织层的厚度测量精度。在图3A和3B中描述的类型的间隔件还可以具有匹配皮肤的声学指数，以消除超声波束的一部分从皮肤表面上反射，例如如参考标记450(图4)所不。根据当前的方法和设备的用于隔离从脂肪组织106-肌肉108分界面(图1)上反射的脉冲信号的其它方法也可以采用例如线性频率调制(FM)技术。在本领域内已知在回声系统(echosystem)例如超声回声系统中，范围分辨率(rangeresolution)与被发射的带宽有关。被发射的带宽与脉冲宽度成反比。如图5A和5B所述，上述的波束被以短脉冲模式辐射和反射。然而，不使用实时短脉冲，虚脉冲或短脉冲的等效脉冲可通过连续或逐步发射覆盖与实时或虚脉冲相同带宽的频率而形成。然后可通过计算机化程序使用标准变换技术将结果从频域转换到时域并且隔离从脂肪组织反射的虚脉冲与依附于反射的频率。当采用线性频率调制(FM)技术时，辐射脉冲的发射频率在频率带内被线性扫描，并且返回的信号与被发射的信号混合。生成的频率差与组织厚度范围成正比。采用上述技术，当选择频率范围(或者等效地，脉冲长度)时，也可包括下面的考虑:a)因为在组织中的典型声速(ν)是1500m/sec，增加例如Imm的脂肪厚度(d)将使返回信号的增加1.33微秒[(d/v)x2=(0.001/1500)x2=l.33微秒]。因此，对于比Imm更好的分辨率来说，脉冲前面上升时间必须约为I微秒，这意味着脉冲的光谱含量(spectralcontent)应具有高于约200kHz的带宽。b)考虑到声波在脂肪层中的衰减并且为了防止被反射的信号强度的过度损失，可建议使用低于几个MHz的频率，因为组织中的衰减与频率成比例。为了减少衰减，可使用低于3MHz或低于IMHz的频率。c)选择频率范围(或者等效地，脉冲长度)时的又另一考虑是避免反射中的太多细节。感兴趣的反射是从脂肪和肌肉的分界面的反射。因此，希望弱化来自组织中的较小不规则区域的反射。较低的频率会平均化这些不规则区域的反射，而不会影响脂肪-肌肉的反射。在采用根据当前的方法和设备的一个实施例中，200kHz和2MHz之间的超声频率可被扫描。在另一实施例中，超声可以脉冲模式发射，脉冲信号上升时间在几十到几百纳秒之间，更特别地脉冲信号上升时间在50到500纳秒之间，脉冲信号宽度在0.1到10微秒之间。可选地，换能器面积可足够大以产生平均化肌肉组织中的不一致性的宽波束。因为脂肪层中典型的胶原结构具有几毫米的尺寸，换能器辐射孔径的宽度可被选择为大于5_，或更特别地大于10mm。采用超声和RF阻抗测量来测量脂肪组织厚度现在参考图6，其简化示意了根据当前的方法和设备的脂肪组织厚度测量装置施用器的实施例。脂肪组织厚度测量装置施用器600包括一个或多个超声换能器620和一个或多个RF电极630。施用器600被连接到控制单元640，控制单元640包括电源644。电源644被连接到超声驱动器646和RF发生器648。控制单元640还包含用于监视阻抗和控制系统各种功能的处理器650。处理器650还可操作，以从被测量的电极之间的阻抗来计算通过耦合施用器600而引起的脂肪组织的窄化水平，下面将进行描述。控制单元640还可具有输入装置，例如键盘652，允许操作者将测量和/或处理的参数的所选值，例如频率、脉冲持续时间和超声强度和引导向脂肪组织的RF能量，输入到处理器650。施用器600被经由线束642缆654连接到控制单元640，以供电到超声换能器620和RF电极630。超声换能器620和一个或多个RF电极630可以某一力水平耦合到皮肤层604的表面602。可选地和任选地，超声换能器620的所有或部分还可操作以，通过用具有低超声波衰减率的导电层或格栅覆盖其表面，用作RF电极，下面将详细描述。可选地，在单级配置中，单独的返回电极可被采用。可选地，超声换能器620可还包括弹性或刚性间隔件并且如上面详细描述的实施例那样操作。在当前实施例中，RF电极630被采用以使得能够测量位于电极604之间的组织段的电阻抗，主要是脂肪组织层606体积610，作为导致窄化并且影响所测量的脂肪组织层606厚度的耦合力的实时指示，下面将详细描述。例如设置在皮肤604的表面602上的电极630可被采用，以通过在电极之间施加某一RF电压并且测量它们之间的电流而确定位于电极630之间的脂肪组织体积610的电阻抗。组织中的电流路径可以从电极穿过皮肤回到另一电极，从皮肤到脂肪回到皮肤再回到另一电极，或者是电极-皮肤-脂肪-肌肉-脂肪-皮肤-电极的路径。电流在这些路径之间的分配取决于组织特性并且取决于电极配置。在约IMHz的频率下，脂肪的阻抗约是皮肤的十倍，并且肌肉的阻抗是皮肤的大约一半。电极之间间隔越大，越大部分的电流流经包括脂肪和肌肉的路径。图7A，7B，7C，7D，7E，7F，7G，7H和71是从箭头(W)指示的方向看的图6的设备的不同的配置示例和示例型实施例的简化示意。一个或多个RF电极730可布置于超声换能器720的一个或多个侧面。例如，并且如图7A所示，其简化示意了根据当前的方法和设备的示例型实施例，一个或多个RF电极730布置在超声换能器720的相反两侧。在图7B中是另一示例型实施例的示意性剖视图，一个或多个RF电极730位于例如如图7A所示的一个或多个超声换能器720的任何一个或多个侧面。在图7B中，电极730是等电势的。电流传感器732与RF电极730连通并且测量每个电极处的电流。与RF电极730-1连通的传感器732-1检测到的电流表示沿路径750流经脂肪层706的电流，而与RF电极730-2连通的传感器732-2检测到的电流表示沿路径752流经皮肤层704的电流。图7C是根据当前的方法和设备的又另一示例型实施例的剖视图，其中超声换能器720还用作RF电极，这将在下面详细描述。与超声换能器720电极连通的电流传感器736和RF电极730上的传感器732测量每个电极处的电流。与RF电极730连通的传感器732检测到的电流表示沿路径750流经脂肪层706的电流，而与换能器720的RF电极连通的传感器736检测到的电流表示沿路径752流经皮肤层704的电流。图7D是根据当前的方法和设备的又另一示例型实施例的平面图简化示意，一个或多个RF电极730可附接至换能器720的发射表面。RF电极730可由声学匹配(也就是，声音透明地)到换能器720的导电材料制成或是如上描述的间隔件(未示出)。RF电极730可以是薄导电层的形式，例如如图7D所示的网，其具有例如沿网的交叉点分布的一个或多个电流传感器736)。在另一示例型实施例中，一个或多个RF电极730中的每一个可以是由导电材料制成的不同的网，在如图7E所示的分开位置被声学匹配并且附接至换能器720的发射表面或间隔件(未示出)。在图7F中是根据当前的方法和设备的又另一实施例的平面图简化示意，至少两个RF电极730和734可围绕超声换能器同心设置。可选地，每个RF电极可被分为在同一电势下驱动的一个或多个外部段和一个或多个内部段，并且流经每个段的电流被单独地测量以获得流经皮肤组织的电流和流经脂肪组织的电流之间的差值。本领域内的技术人员应了解在图7F中描述的电极不需要只能为圆形，并且可以具有任何其它适当的几何形状，例如方形、矩形、六边形等。图7G是当前的方法和设备的再另一示例型实施例的剖视图简化示意。图7G示意了还用作类似于在图7D中描述的RF电极的超声换能器720的单极电配置，单一RF电极730在类似于图7F的配置中同心地围绕超声换能器/电极722。超声换能器/电极722和电极730是等电势的并且被连接到位于身体其它位置的电极734。电流传感器732和736测量流经换能器/电极722和电极730中每一个的电流。与换能器/电极722连通的传感器736检测到的电流表示沿路径750流经脂肪层706的电流，而与RF电极730连通的传感器732检测到的电流表示沿路径752流经皮肤层704的电流。图7H是一对超声换能器/电极722和RF电极组的另一示例型电配置的剖视图简化示意，其中每组包括还用作RF电极的超声换能器722和在类似于图7F的配置中的同心地围绕超声换能器/电极722的单一RF电极730。每个RF电极和换能器/电极构成的对(也就是，对730-1/730-2和对722-1/722-2)是等电势的。该配置还可包括被定位于本体其它位置的单独的返回电极(未示出)。与超声换能器/电极722连通的电流传感器736以及RF电极730上的传感器732测量每个电极处的电流。与换能器/电极722连通的传感器736检测到的电流表示沿路径750流经脂肪层706的电流，而与RF电极730连通的传感器732检测到的电流表示沿路径752流经皮肤层704的电流。在图7F中示意了当前的方法和设备的又另一示例型实施例，RF电极730被围绕着例如如上面图7D中描述的那种类型的超声换能器/电极722同心地设置。在如上所述的超声换能器720/722和一个或多个RF电极730配置的任一个中，换能器720/722和电极730可彼此邻接，彼此邻接定位或彼此相距一距离。本领域内的技术人员应了解当前的方法和设备绝不限制于上面阐述的示例型实施例和配置示例或它们的组合。经验上已经发现并且如图8所示，图8的图线示意了脂肪组织阻抗对引起脂肪组织窄化的力的依赖关系，当将设备/施用器，例如脂肪厚度测量装置施用器600(图6)或体美处理装置施用器，耦合到皮肤时，设备/施用器-皮肤接触区域下面的组织的阻抗和引起组织窄化的耦合力(N)之间存在反向关系。物理解释如下，对流经皮肤层604(图6)电流的阻抗是恒定的，因为在耦合力施加期间电极630(图6)之间的皮肤层604(图6)没有发生窄化。另一方面，施加的耦合力水平引起脂肪层606(图6)窄化，使得有效的脂肪层厚度(d)变小(也就是，变窄)。由施加力(N)增大引起的脂肪层606的窄化使得对沿穿过脂肪层606并且穿过脂肪606和肌肉608的路径流动的电流的电阻/阻抗减小。所记录的对流经组织层604，606和608的电流的阻抗，或电流自身(例如，采用电流传感器)，的变化反应了厚度(d)的变化或脂肪层606的窄化。采用上述的方法和装置用脂肪组织层厚度(d)的超声测量同时或间歇地测量组织阻抗的变化可提供脂肪厚度测量装置施用器600或体形塑造装置施用器在任一特定时间耦合到皮肤的力(N)的更精确显示。另外，采用上述的方法和装置用脂肪组织层厚度(d)的超声测量同时或间歇地测量组织阻抗的变化可使得能够从厚度和阻抗数据中提取脂肪组织的一个或多个物理特性，例如脂肪组织厚度对力的依附关系，在零力下的脂肪组织厚度以及包括脂肪组织导电性和/或介电常数的脂肪组织电特性。例如，施用器600可采用类似于上面图2中描述的并且在图9A，9B，9(^P9D中示出的方法被耦合到皮肤604的表面602，图9A，9B,9C和9D简化示意了根据当前的方法和设备的图6的实施例的实施方式的另一示例型方法:在图9A中，包括换能器920和RF电极930的施用器900以某一力水平(N1)如箭头950所示被耦合到皮肤层904的表面902，引起凹陷910并且将脂肪组织层906压缩到厚度(d3)。换能器920被致动以发射超声波束到组织内。然后记录被接收的反射波束信号。同时，测量RF电极930之间的脂肪组织层906的阻抗，在本示例中，为(ΩJ。在图9B中，手动地或自动地，如箭头960所示，将施用器900被耦合到表面902的力水平逐渐减小到力水平(N2),使得皮肤层904的凹陷910的深度减小并且脂肪组织层906厚度最大到厚度(d2)。换能器920被致动以发射超声波束到组织内，并且记录被接收的反射波束信号。同时，测量RF电极930之间的脂肪组织层906的阻抗，在此时间点为(Ω2)。在图9C中，重复在图9Β中描述的过程。如箭头970所示，继续手动地或自动地将施用器900被耦合到表面902的力水平逐渐减小到力水平(N3),直到到达换能器920发射表面和RF电极930与表面902脱开的点。在尽可能靠近最佳值的此端点，施用器900被以最小力水平(N3),或者最佳地没有力施加(Ν=0)，耦合到表面902。没有或几乎没有显著凹陷910存在。换能器920被致动以发射超声波束到组织内，并且记录被接收的反射波束信号。同时测量并且记录RF电极930之间的脂肪组织层906的阻抗，例如，在此时间点为(Ω3)。所测量的脂肪层厚度(Cl1)尽可能靠近休息时候呈现的真实厚度(Cltl)(也就是，施用器900和皮肤904表面902之间没有接触，如图9D所示)。紧跟着图9C的端点，施用器900换能器920和RF电极930与皮肤904表面902之间的接触断开，如图9D所示。此时，由于RF电极930与皮肤904表面902之间的电接触断开，测得的阻抗无穷高，意味着最后记录的阻抗值(Ω3)代表脂肪组织层906厚度(dl)的最精确指示(也就是，阻抗值(Ω3)测量时的厚度(Cl1)最接近零力水平下的真实厚度(屯))。本领域内的技术人员应了解在图9Α，9Β和9C中描述的步骤可在沿着图8所示的图线的任一点处发生，并且每个测量值(N)和(Ω)的对可被周期性取样并且与测量值(N)和(Ω)的沿着图线的任何另一对进行比较，例如值(N)和(Ω)的前一对或下一对，以监视脂肪组织阻抗的变化并且得出脂肪组织层906的厚度，同时推算施用器900的耦合力水平(N)，从而获得零力水平下的脂肪组织层906厚度。另外，进一步实验可使得能够设置查询表，所测量的值(N)和(Ω)的对可与其相比较而得出在任何特定施用器900耦合力水平(N)下的脂肪组织层906的窄化水平和厚度。被选择用来比较的测量的值对(N)和(Ω)可被预先确定、实时确定或在后面的处理过程中确定。现在参考图10，简化示意了根据当前的方法和设备的RF频率对介于RF电极之间的组织层的组织电导率或阻抗的影响。例如如图6中所示的脂肪组织厚度测量装置施用器1000包括一个或多个超声换能器1020和设置在超声换能器1020的相反两侧上的一个或多个RF电极1030。可选地，单独的返回电极可在单极配置中采用。超声换能器1020和一个或多个RF电极1030可以某一力水平耦合到皮肤层1004的表面1002。可选地和任选地，超声换能器1002也可操作以用作电极。另外地并且可选地，超声换能器1002可还包括间隔件并且如上所述地使用。例如设置在皮肤1004的表面1002上的电极1030可被采用，以通过在电极1030之间施加已知电压而确定位于电极1030之间的脂肪组织段1010的电阻抗。电流沿参考标记1050，1052，1054的箭头所示的电流路径在组织中流动，如上所解释地。测量电极-皮肤表面耦合点处的总电流使得能够确定脂肪组织段1010的电导率或阻抗。探测电流当在电极1030之间产生时流经最小阻抗的路径。如图11中所示，其图线示意出脂肪、皮肤和肌肉组织的电导率的频率依赖性比较基于“CompilationoftheDielectricPropertiesofBodyTissuesatRFandMicrowaveFrequencies，，,CameliaGabriel,PhD和SamiGabriel,MSc.，伦敦国王学院物理系，(http:1lniremf.1fac.cnr.1t/docs/DIELECTRIC/Home.html)，根据探测电流的频率变化的脂肪、皮肤和肌肉组织的电导率。如图11中示意的，在高RF频率下，例如100MHz，湿皮肤的电导率比脂肪组织高得多，允许大部分电流遵循参考标记1052(图10)指示的路径流经皮肤组织。因被脂肪层1006阻抗，非常少量的电流按照路径1054到达肌肉层1008。在约50KHz的RF频率下，湿皮肤和脂肪组织的电导率近似相同，允许探测的电流均匀分布地流经组织层，遵循路径1050和1052并且经过路径1054(图10)中的肌肉。在低于50KHz的频率下，湿皮肤的电导率显著下降到脂肪组织之下，允许大部分探测电流流经脂肪组织层1006遵循路径1050并且相当大部分经过路径1054。根据脂肪、皮肤和肌肉组织的电导率的频率依赖性，当采用阻抗测量结果表示引起脂肪组织窄化的耦合力水平时，例如在上述图9中描述的实施方式的示例型方法中，所采用的RF频率通常在IKHz和IMHz之间的范围内。更通常地，所采用的RF频率在5KHz和500KHz之间的范围内，并且最通常地，所采用的RF频率在IOKHz和IOOKHz之间的范围内。在另一实施例中，根据当前的方法和设备，测量可以采用多个频率进行，以获得更多关于组织特性的信息。一个频率可从频率范围的较低端，例如，约10kHz，选择以获得脂肪路径1050的阻抗，而另一频率可从频率范围的较高端，例如IMHz或100kHz，以获得皮肤路径1052的阻抗。采用超声和RF阻抗测量脂肪组织的水含量在根据当前的方法和设备的又另一实施例中，例如如图6中所示的脂肪组织厚度测量装置施用器可还包括操作以测量RF电极之间的脂肪组织的电导率或介电常数的机构，并且可例如在如图9中描述的实施方式的示例型方法中被采用以提供有关脂肪组织的水含量的信息。电导率信息可从RF电极之间的阻抗的测量结果中与脂肪组织厚度一起得到，并且皮肤厚度可选地得自超声测量结果。例如，脂肪组织层606的体积610(图6)可考虑脂肪组织层606厚度(d)和已知的或预期的电导率值，例如在图11中示出的那些，进行分析。对于所测量的脂肪组织厚度(d)，电导率增大到高于预期的电导率值可表示导电流体例如水自然地或被诱导地渗透到脂肪组织内。预期的电导率值和所测得的电导率值之间的比率差以及被测量的脂肪组织层厚度(d)下的电导率值可提供组织中水含量的定量表示。如上面图6，10和11中所示，用于选择最佳频率范围的相同的考虑也可以被应用用于获得组织的水含量。在较低的频率下，皮肤电导率较低，因此测得的电极之间的阻抗可以表示脂肪导电率以及组织水含量。根据另一实施例，在多余一个的频率下进行测量以获得组织层电导率的数据，并且通过与已知的数据库，例如脂肪组织电特性数据库，相比较而获得水含量。这些测量可在不同的力作用下对施用器进行。测得的脂肪厚度与电阻抗一起可用于隔离电导率的脂肪依附部分并且用于获得水含量的更精确数据。在根据当前的方法和设备的又另一实施例中并且参考图7A，7B，7C，7E，7F，7G和7H，采用在同一电势下驱动的内部和外部电极，并且单独测量流经每个电极的电流，使得能够获得流经皮肤组织的电流与流经脂肪组织的电流之差。本领域内的技术人员应了解本方法和设备不被限制于上面特别示出和描述的内容。相反，本公开的范围包括上面描述的不同特征的组合和部分组合以及在阅读了前述描述后想到的不属于现有技术的修改和变异。权利要求1.一种用于测量脂肪组织的物理特性的方法，包括:以某一力水平将具有至少一个弹性间隔件的超声换能器耦合到覆盖所述脂肪组织的皮肤段；发射至少一束超声波束穿过所述间隔件到所述皮肤段内；接收从间隔件-皮肤分界面反射的所述波束的一部分的至少一个信号；接收从皮肤-脂肪组织分界面反射的所述波束的一部分的至少一个信号；接收从间隔件-皮肤分界面反射的所述波束的一部分的至少一个信号；从接收到的信号中的至少两个提取由下述构成的厚度组中的至少一个:间隔件的厚度、皮肤的厚度和所述脂肪组织层的厚度；以及利用上述厚度中的至少一个得出所述力水平。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述间隔件的物理特性从由所选材料的属性和校准过程构成的组中的至少一个得出。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述间隔件和皮肤的声阻抗之差被选择为具有使得能够检测到来自所述间隔件-皮肤分界面的反射的最低值。4.根据权利要求1所述的方法，其中，还手动或自动地改变所述力水平。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述超声波束被以脉冲模式发射。6.根据权利要求1所述的方法，其中，还发射所述超声波束并且在频带内改变所述波束的频率，将结果从频域变换到时域，以隔离从组织层分界面反射的虚脉冲。7.根据权利要求1所述的方法，还包括:耦合至少一个RF电极到所述皮肤段并且耦合至少一个电极到所述皮肤段或任何其它皮肤段；以及测量这些电极之间的电阻抗。8.根据权利要求7所述的方法，其中，测量所述阻抗包括使用至少一个具有在同一电势驱动的内部段和外部段的电极；单独测量流经每个电极的电流以获得流经皮肤组织的电流与流经脂肪组织的电流之差。9.根据权利要求7所述的方法，其中，还使所测得的脂肪组织的阻抗与选自由下述构成的数据库组中的脂肪组织阻抗值的数据库相比较:基于文献的数据库和取自先前测量结果的数据库，从所述比较中得到所述脂肪组织的水含量。10.一种用于测量脂肪组织的物理特性的设备，包括:施用器，容纳着:至少一个超声换能器；附接到所述换能器的至少一个弹性间隔件；以及控制器，其可操作以控制由超声换能器发射的超声波束和分析被所述换能器接收的从由下述构成的分界面组中的至少两个反射的超声波束的信号:间隔件-皮肤分界面、皮肤-脂肪组织分界面和脂肪组织-肌肉分界面。11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述控制器还操作以从所述接收到的信号中提取脂肪组织层厚度和所述施用器被施加到所述组织的力水平。12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述弹性间隔件由选自由橡胶、环氧和聚合物构成的组中的材料制成。13.根据权利要求10所述的设备，其中，所述间隔件由包括偏置元件并且填充有液体声传输介质的弹性结构制成。14.根据权利要求10所述的设备，其中，所述间隔件的物理特性被从由所选材料的特性和校准过程构成的组中的至少一个得出。15.根据权利要求10所述的设备，所述间隔件具有厚度和声速，其操作以将波束部分反射延迟到被发射的信号的衰减时间之外的时间点。16.根据权利要求10所述的设备，还包括:连接到RF电压源的至少两个RF电极，传感器，其操作以从至少一个电极测量电极间的电流，以及控制器，其操作以计算所述电极之间的电阻抗。17.根据权利要求10所述的设备，其中，所述至少一个电极还包括在同一电势下驱动的内部电极段和外部电极段，并且单独测量流经每个电极段的电流。18.根据权利要求10所述的设备，其中，所述控制器操作以计算零力下的脂肪层厚度、脂肪层厚度和力、脂肪层导电率、脂肪层介电常数和脂肪层的水含量中的至少一个。19.根据权利要求10所述的设备，其中，所述RF电极中的至少一个被至少部分地设置于所述间隔件的发射表面上。20.根据权利要求19所述的设备，其中，所述RF电极由对发射的超声波束声学透明的导电材料制成。21.根据权利要求10所述的设备，其中，所述间隔件的声阻抗被选择为尽可能地接近但不同于皮肤的声阻抗，以便足以允许检测到来自间隔件-皮肤分界面的反射。22.一种用于测量脂肪组织的物理特性的方法，包括:以某一力水平将超声换能器耦合到覆盖所述脂肪组织的第一皮肤段；耦合至少一个RF电极到所述第一皮肤段并且耦合至少一个电极到所述第一皮肤段或任意其它皮肤段；并且测量这些电极之间的电阻抗；发射至少一束超声波束至少到所述脂肪组织内；接收所述超声波束的一部分的反射的至少一个信号，并且从所述信号得出所述脂肪组织的厚度；以及逐渐改变所述力水平同时记录所述厚度和所述电阻抗，并且从所述厚度和阻抗数据中得到所述脂肪组织的至少一个物理特性。23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述物理特性选自由下述构成的组脂肪组织特性组:依附于力的脂肪组织厚度、零力下的脂肪组织厚度以及脂肪组织电特性，所述电特性包括脂肪组织导电率和介电常数中的至少一个。24.根据权利要求22所述的方法，其中，发射到组织内的所述超声波束位于200kHz和2MHz之间的频率范围内。25.根据权利要求22所述的方法，其中，发射到组织内的所述超声波束位于是以脉冲的模式。26.根据权利要求22所述的方法，其中，还发射所述超声波束并且在频带内变化所述波束的频率，将结果从频域变换到时域，以隔离从组织层分界面反射的虚脉冲。27.根据权利要求26所述的方法，其中，通过超声频率的连续或逐步发射在脉冲或虚脉冲的至少一个中形成所述波束。28.根据权利要求26所述的方法，其中，还采用线性频率调制(FM)技术隔离从组织层分界面反射的超声信号。29.根据权利要求22所述的方法，其中，手动或自动地改变所述力水平。30.根据权利要求22所述的方法，其中，所述换能器的至少一部分是一个所述RF电极，并且所述RF电极是由下述构成的组中的一个:薄导电层、导电网、或设置在所述换能器表面上的导电声学透明层。31.根据权利要求22所述的方法，其中，还采用在同一电势下驱动的内部电极段和外部电极段，并且单独测量流经每个电极的电流，以获得流经皮肤组织的电流与流经脂肪组织的电流之差。32.根据权利要求22所述的方法，其中，采用IKHz和IMHz之间范围内的RF频率。33.根据权利要求22所述的方法，其中，采用5KHz和500KHz之间范围内的RF频率。34.根据权利要求22所述的方法，其中，采用IOKHz和IOOKHz之间范围内的RF频率。35.根据权利要求22所述的方法，还包括:比较所述测得的阻抗值与期望的所述脂肪组织厚度的阻抗值；并且从所述测得的阻抗和厚度中得出与所述脂肪组织的水含量有关的信息。36.根据权利要求22所述的方法，其中，还通过比较所测得的所述脂肪组织的电特性与脂肪组织电特性的数据库得到所述脂肪组织的水含量。37.一种用于测量脂肪组织的物理特性的设备，所述设备包括:施用器，容纳着:至少一个超声换能器；连接到RF电压源的至少两个RF电极；以操作机构，其操作来以某一力水平将所述超声换能器和至少一个所述RF电极耦合到覆盖所述脂肪组织的皮肤段，并且使得能够逐渐地、手动或自动地改变所述力水平；控制器，其操作以测量所述电极之间的电阻抗，控制由超声换能器发射的超声波束，和分析被所述换能器接收的反射的超声波束的信号。38.根据权利要求37所述的设备，其中，还包括控制器，其操作以从RF电极之间的阻抗计算由于所述施用器的耦合而引起的所述脂肪组织的窄化水平。39.根据权利要求37所述的设备，其中，所述控制器从被反射的超声波束的信号计算脂肪层厚度。40.根据权利要求37所述的设备，其中，还包括附接到所述换能器的至少一个间隔件。41.根据权利要求40所述的设备，其中，所述间隔件具有厚度和声速，其操作以将反射的波束部分延迟到被发射的信号的衰减时间之外的时间点。42.根据权利要求37所述的设备，其中，脂肪组织的所述物理特性选自由下述构成的组脂肪组织特性组:依附于力的脂肪组织厚度、零力下的脂肪组织厚度、脂肪组织导电率、脂肪组织介电常数以及脂肪组织水含量。43.根据权利要求37所述的设备，其中，所述超声换能器操作以发射在200kHz和2MHz之间的频率范围内的超声波束。44.根据权利要求37所述的设备，其中，所述超声波束被以脉冲的模式发射。45.根据权利要求37所述的设备，其中，所述控制器还操作以发射所述超声波束并且在频带内变化所述波束的频率，将结果从频域变换到时域，以隔离从组织层分界面反射的虚脉冲。46.根据权利要求45所述的设备，其中，所述超声波束通过覆盖相同带宽的频率的连续或逐步发射形成。47.根据权利要求37所述的设备，其中，还包括控制器，其操作以采用线性频率调制(FM)技术来从其它的反射信号中隔离从脂肪组织反射的信号48.根据权利要求37所述的设备，还包括在同一电势下驱动的内部电极段和外部电极段，并且单独测量流经每个电极段的电流。49.根据权利要求45所述的设备，其中，超声波束的脉冲的上升时间在10纳秒和900纳秒之间。50.根据权利要求45所述的设备，其中，所述波束脉冲的信号的上升时间在50纳秒至500纳秒之间。51.根据权利要求45所述的设备，其中，所述超声波束脉冲的信号的宽度在0.1到10微秒之间。52.根据权利要求37所述的设备，其中，所述超声换能器的发射孔隙面积大于5mm2。53.根据权利要求37所述的设备，其中，所述超声换能器的发射孔隙面积大于过1Omm2η54.根据权利要求37所述的设备，其中，所述超声换能器的至少一部分是一个所述RF电极，并且所述RF电极是由下述构成的组中的一个:薄导电层、导电网、或设置在所述换能器表面上的导电声学透明层。55.根据权利要求37所述的设备，其中，所述RF频率是在IKHz和IMHz之间的范围内。56.根据权利要求37所述的设备，其中，所述RF频率是在5ΚΗζ和500ΚΗζ之间的范围内。57.根据权利要求37所述的设备，其中，所述RF频率是在IOKHz和IOOKHz之间的范围内。58.一种采用超声波测量脂肪组织厚度的方法，所述方法包括:以某一力水平将超声换能器耦合到覆盖所述脂肪组织的皮肤段；连续发射至少两次超声波束发射至少到所述脂肪组织内；接收所述超声波束发射的反射的信号；记录来自所述接收到的发射信号的数据；逐渐减小所述力水平，直到没有发射信号被接收；以及从最后接收到的超声波束发射信号提取表示零力水平下的所述脂肪组织厚度的数据。59.根据权利要求58所述的方法，其中，所述超声发射是脉冲的形式。60.根据权利要求58所述的方法，其中，还发射所述超声波束并且在频带内改变所述波束的频率，将结果从频域变换到时域，以隔离从组织层分界面反射的虚脉冲。61.根据权利要求58所述的方法，其中，所述发射的超声波束在200kHz和2MHz之间的频率范围内。62.根据权利要求58所述的方法，其中，手动或自动地减小所述力水平。63.一种用于在某一压力水平下测量脂肪组织的厚度的设备，包括:以某一力水平耦合到皮肤上的施用器，所述施用器包括:至少一个超声换能器；控制器，其操作来控制所述超声换能器发射的超声波束并分析所述换能器接收的被反射的超声波束的信号；以及力测量装置，其操作以测量由施用器施加于皮肤上的力。64.根据权利要求63所述的设备，其中，所述力测量装置由压电材料制成。65.根据权利要求51所述的设备，其中，所述发射的超声波束是脉冲的形式。全文摘要采用至今的体脂肪测量技术通常在测量时施加某一力水平到组织上引起脂肪组织层的窄化。这形成了在采用这些方法时没有考虑到的脂肪层厚度测量结果的偏差。当前的设备和方法提供了考虑了这种偏差因此提高了体脂肪测量的精度的解决方案。文档编号A61B8/00GK103096811SQ201180036510公开日2013年5月8日申请日期2011年7月13日优先权日2010年7月25日发明者A·罗森贝格,G·纳赫肖恩,E·坎塔诺维奇申请人:赛诺龙医疗公司