专利名称：微表面皮肤擦除装置的制作方法
背景技术：
本发明提供一种治疗工具及组织收集系统，该工具及系统用于除去外层皮肤以提供一再生新皮肤表面。除去外层皮肤的目的是除去死的和老的皮肤细胞而不损伤其余的皮肤表面以及不使用粉末研磨材料，因为这些材料会产生不希望有的副作用。
已有技术的叙述微表面皮肤擦除，也叫做微表面皮肤磨去术，是将已死去的细胞从皮肤的最外层除去(这个皮肤最外层也叫做表皮层)，以清除堵塞的毛孔，增加皮肤的张力和弹性。粉刺(痤疮)的瘢痕和其他损伤性瘢痕可以除去，皮肤的老斑和被太阳损伤的皮肤也可以磨掉。还有，被火烧伤的焦化组织必须除去以使下面的组织快速痊愈。这个过程必须在不损伤下面两层皮肤的情况下完成，即在不损伤真皮及皮下层或下真皮的情况下完成。一般，皮肤表面的治疗最少需要进行5次，每次相隔7天到10天。随后就进入周期维护的阶段。这种治疗的优点是①通过浅的皮肤层的表面修整而再生可以改善不良的、迟钝的皮肤。
②一般在前额和嘴巴两侧的比较深的容貌纹条可以加以软化。
③面颊上的，通常是由于年老和太阳照射产生的细的皱纹可以减轻。
④肤色的变化，皮肤的褪色程度可以减轻。
⑤大的毛孔可以减少以及粉刺状况下的阻塞的毛孔可以清除。
⑥粉刺面斑、张紧斑、烧伤磨瘢痕及外科手术疤痕的边缘可以光滑化。
皮肤研磨技术是一种古时候就存在的技术，可以追溯到古时候的埃及人，他们用埃及条纹大理岩片及浮石除去小的污点及粗的斑点而使皮肤光滑和软化。后来，磨料头装置或旋转的研磨刷子及覆盖着磨料粒子圆柱杆，例如覆盖着金刚石屑的圆柱杆被用于磨除皮层(参见美国专利2,712,823；美国专利2,867,214；美国专利2,881,763；美国专利2,921,585)。此外，美国专利5,800,446描述了一种涂有研磨材料的磨杖，手套指头或手套掌，它们用于摩擦皮肤表面以提供磨光作用。美国专利3,964,212描述了一种用于平表面的气动研磨机，它采用套在壳体内的旋转的研磨工具，用在表面上流动的空气收集研磨时所产生的碎屑。美国专利4,378,804叙述了一种皮肤研磨装置，它用流动着的水转动研磨刷并创造一个真空以除去松弛的皮肤粒子。旋转的刷子通常与液体洗涤剂或药剂一起使用，用以加在被磨的皮肤表面上。化学品，超声振荡头(美国专利5,012,797)及激光器也被用于作比较强的研磨。美国专利5,037,431描述了一种加压的射流，例如水或消毒的盐水，以使有病的皮肤组织碎裂后除去而不损伤周围的健康皮肤组织。此装置与真空抽吸一起使用以除去液体及破碎的组织。
目前的趋势是用氧化铝粉末或含有悬浮氧化铝的液体组分(美国专利4,957,747)。在美国专利(5,037,432)中揭示了一种用压缩空气，加压输送的粉末状研磨物质并用真空除去研磨物质及脱下的皮组织。所述研磨物质一般是石英微晶、金属或氧化铝。粉末状物质通过一根中空杆子吹送，该杆子在与皮肤接触的一端有一孔，以对治疗中的皮肤表面进行研磨。另一种方法是通过加一真空到含有研磨粉末的容器的排出侧，将粉末夹带在流动着的气流中。粉末然后通过真空抽吸过一治疗工具而经过待治疗的皮肤，以研磨表皮层，最后粉末和皮肤颗粒一起被收集在室内(见美国专利5,100,412；美国专利5,207,234；美国专利5,810,842)，这种过程与吹泡沫有点相似。以上种种方法的一个可能的缺点是有颗粒停留在皮肤里，并且有较多的必须除掉的氧化铝及细胞有可能会留在皮肤里或皮肤上。
虽然留在皮肤上或皮肤中的氧化铝粉末还没有所说有毒性影响，但是这种材料对吸进氧化铝的工作人员的肺部会引起炎性变化。(参见1999年8月，34(20；177-82)Am J of Ind.Med.题目是“对暴露于含硬金属及氧化铝粉尘的工作人员的影响的评估”，作者Schwarg，Y等人)。此外，眼睛也要保护好，不能处于高研磨粉尘的环境中，这种粉尘是会对眼睛的角膜产生伤害的。所以该文建议使用此装置的工作人员佩戴面具及眼镜以防止对眼睛及呼吸道的损害。此外，对病人也建议进行同样的保护。研磨材料的颗粒还有可能嵌入皮肤表面，从而造成长期的刺激并为细菌提供一个传染的场所。
发明内容
本发明的微表面皮肤擦除装置包括一根中空的管子，管子与皮肤接触的一端永久性地附着研磨材料。上面有研磨材料的研磨头在皮肤表面上移动，与此同时，有一真空通过管子加到皮肤表面以除去从皮肤表面研磨下来的细胞。真空还起这样一个作用，即在治疗过程中，真空还使皮肤与研磨头保持密切接触的作用。
图1是包含本发明的特征的装置的示意图。
图2是用于图1装置的治疗管及过滤器组件的部分的剖视图。
图3是图1的装置中真空流程的示意图。
图4是治疗管端部的侧视剖视图。
图5是图4的圈出部分的放大视图。
图6A及图7A是可用于图1装置的两个不同的治疗管的侧视剖视图。
图6B及图7B是图6A及图7A的两个不同的治疗管的端视图。
图8是有斜坡的治疗管的端部的侧视剖视图。
图9是锥形的治疗管的端部的侧视剖视图。
图10是装有阀的治疗管的侧视剖视图。
图11是治疗管的端部的侧视剖视图，其中使用了第二根管子以输送补充治疗液。
图12A是具有加大斜端的治疗管的侧视剖视图。
图12B是图12A的治疗管的端视图。
图13具有加大斜凹进端的治疗管的侧视剖视图。
图14A是矩形治疗表面的视图，其柄部用作真空导管。
图14B具有加大矩形端的治疗管的端部的侧视剖视图。
图15是具有本发明特性的装置的另一种形式，其中采用了一可转动的研磨件。
图16是用于图15的装置一手柄的侧视剖视图。
图17是图16中的圈出部分的放大后的剖视图。
本发明的详细描述本发明提供了可以磨掉表皮的能力而不会发生使用流动的粉末金属物质，例如氧化铝金属粉末物质时所可能产生的对健康的损害。这是用其上具有永久性附着的打磨材料的治疗头的管子来实现的。这里所用的术语“管子”或“管状的”一词，是指一种具有任何截面形状的狭长的中空结构，其中包括，但不限于圆形、椭圆形、方形或矩形截面形状。附有研磨材料(物质)的端部——它也可以具有种种不同截面的形状——可以固定到治疗头上，需要时可以取下或更换。所述研磨头是在待治疗的皮肤表面上进行摩擦的。管子及相关的仪器部分还提供一真空收集部分及可以选用的过滤系统以收集治疗过程中磨下来的皮肤细胞，皮肤细胞可以通过研磨头的中心部分的孔(一个或多个)被吸入。真空也有助于使研磨头和皮肤之间的密切接触。
图1示出了本发明的总体系统，它包括一壳体10，壳体中包含有一真空泵24、一通/断开关12、一真空度测量表14以测量真空度以及一调节真空的阀16。图中还示出了对本发明的应用来说并不一定需要的、要装在壳体外表面上的过滤器组件18。装在过滤器组件18上的是一个中空管或中空杆组件20，其上装有治疗头22。过滤器组件18的另一端连到位于壳体内部的真空泵24。
图2示出了中空杆组件20，它包括连接研磨治疗头22和过滤器组件18的管子部26。在过滤器组件18中设有一过滤垫28，它收集脱下的皮肤组织并且防止皮肤组织或收集到的体液及油进入真空泵。各种不同的研磨头将在下面详细讨论。所述管子部26是柔软的，所以研磨头易于操作并便于将中空杆组件20连接到在过滤器组件18的外表面上的中空伸出部30及研磨头上的连接管32。因为系统使用了真空，因此连接部是自动密封的。
从过滤器组件18向下伸出的中空伸出部34插入主壳体10的配合孔中。过滤器器组件18很容易取下，因此在一名病人使用过后可以替换和丢弃。过滤器壳体18内的过滤垫28可以截获碎屑但可以让空气容易地流过。下中空伸出部34可以让空气通过过滤器组件18而被抽入真空泵24。
图3示出了气流经过真空系统的流程。此真空的流程包括真空泵24、过滤器组件18、把过滤器连到治疗头22的管子部26、及把过滤器组件18连到真空泵24的真空管线36。真空泵24以固定的速度运行以产生一固定的真空度。为了控制从治疗头22加到皮肤上的真空度，一阀16可以把空气送进系统，这样就可降低真空度。真空度计量表14可以监控真空度的高低。当然，也可以使真空泵以不同的速度运行从而改变所加的真空度。
现请参阅图2。一真空从管子26加到治疗头22的孔38中。当治疗头22与皮肤接触时，真空使皮肤压向治疗头的端部40的粗糙表面上。当管子通过手动在皮肤上移动时，该粗糙表面摩擦表皮层使细胞从表面脱落。真空使脱落的细胞流进中空杆组件32。研磨力的大小取决于加到治疗头的真空度的大小以及附着在治疗头上的研磨颗粒的粗细。
图4是治疗管22的工作端的侧视图。治疗管22的端部上具金刚石尖角粗砂42，它用镍44作为粘结剂用镀层工艺粘附到金属管的端部。镍44是以可控方式加上去的以使得有足够的镍可以将每一块金刚石砂都可以保持在位，但仍然有金刚石的一个刻面部分露出，让金刚石的尖锐的边提供切削边刃。一颗大约0.0035英寸(63~75微米)的金刚石颗粒可以顺利地和均匀地磨下皮肤表面。然而从约50~150微米的金刚石颗粒可以用来产生不同力度大小的研磨作用，较大的颗粒能除下较多皮肤细胞，使细胞磨下的速度较快，但是，如果颗粒太大，真皮可能受到损伤而伤及皮肤的第二和第三层。很细的颗粒磨下的皮肤细胞少，但磨得较光滑。其他的研磨材料如氧化铝，也可以粘附到治疗工具的头上，或者治疗头本身可以在其端部制成粗糙的表面。粘附100号氧化铝粒度的砂(151μ)可以提供粗研磨度的治疗，使用120号粒度(127μ)的氧化铝砂可以提供中等研磨度的治疗，粒度号数越高也就是颗粒越小，可以提供较光滑的研磨效果。当然，许多本技术领域熟练人士所熟知的硬研磨材料，诸如碳化硅、氧化硅和各种金属硝酸盐也可以替代金刚石或氧化铝。
用于制造中空杆组件20的尺寸及材料不是很关键的。然而较可取的治疗头22是用12mm外径不锈钢管制成，其内径为6mm，端部用金刚石覆面。不锈钢/金刚石工具每次使用后可以用蒸汽或化学物质灭菌而工具使用中不会损伤。一种替代方案是使用一次后就弃而不用的管子。这种管子用塑料制成，端部附上氧化铝或类似的研磨材料，磨料也可以用粘结剂粘附。另一种替代方案是这样的，管子可以是不锈钢、塑料或其它硬性管材，加上一可取下或可置换的头子，或者其头子的打磨端表面是用机加工形成的。
图6a示出了一可取下的圆片46，其尺寸大小做成可套在管22的端部40上。该圆片46具有打磨端或具有附着在其外端上的研磨材料。在研磨过程中，具有不同研磨特性的圆片可以交替使用，在研磨结束后，该圆片或诸圆片46就可以丢弃。
管子的端部也可以如图7a及图7b所示那样用通常叫做滚花的工艺加工表面而形成研磨能力。金刚石形状的突出部分48凸起在表面上可以在任何方向进行研磨。这就像锉木头和金属的锉刀那样。图7b所示的研磨头也可以具有只在一个方向凸起和成锥形的部分，就像锯齿那样，只不过齿的高度只有千分之几英寸，以便作较轻的研磨。
除了在治疗头的端部上提供不同的研磨部分外，治疗头的轮廓或形状也是可以有不同变化的。图6a及7a示出了一扁平端。扁平的端部可以提供较大的与皮肤进行接触的表面面积，从而可以较有力地磨下表面细胞。如图4所示的凹进的表面，连同在皮肤表面上加上真空，可以在皮肤上产生较均匀的切磨表面。为了能够较容易地接触到难以到达的皮肤上的某些位置，粗的研磨头可以做成倾斜形，如图8所示。或者做成锥形或圆截头锥形。如图9所示，以更好地治疗弯曲的皮肤表面，例如治疗面颊和鼻子之间的部位。
本发明的装置使用一真空泵24，泵产生一恒定量的真空度。此真空度可以通过由装在壳体10中的阀16送进空气而加以控制(即降低真空度)。另外，也可以将全真空加到中空杆组件20中，然后通过装在中空杆22或治疗管上的气流控制阀52调节通风孔50从而调节送进系统中的空气而降低真空度，如图10所示。此阀52可以做成简单的“通”/“断”控制器或者做成可变的控制器以便可以让操作者操作时很容易调节真空抽吸力。
虽然治疗管可以用来单独地研磨皮肤而真空可以做成主要是收集松脱下的皮肤细胞，但是业已发现，通过治疗头40端部中的孔38施加真空，可以提供意想不到的优点。因为治疗中的皮肤可以被拉抵在研磨头上，从而增加研磨组织和除去过程的效果。密封住周围的空气可以提高真空度使研磨更为强劲。如图4所示的凹进的治疗头与真空一起配合使用时是特别有效的，因为它为皮肤和研磨材料的接触提供了较大的表面面积。
作为另一种方案，治疗头22可以有一个加大的附有研磨材料的端部56、58，此端部可以是扁平及倾斜的或倾斜而凹进的，如图12A及图13所示。虽然在端部56的中心开一个孔38也可以用以施加真空，但是开多个孔38可以提高研磨端的效率。图12B是一个端视图，它是具有多个孔的可用以把真空加到皮肤表面的扁平形、倾斜研磨头的一个例子。图13的凹进的研磨头的端视图具有类似的外形。此外，图12A和图13中的端部是治疗头22的一部分，但是它们也可以是分开的，如图6A及6B所示。这些结构对治疗病人大而平的体表面例如胸部，背部和腿部特别有用。它们也可以用在需要大的研磨治疗表面的场合，但是最好是把所加的真空散开，以免过度地把皮肤吸向治疗头或把皮肤在单一点上吸进研磨头。
图11示出了有一根第二管子54装在治疗头22上。这根管子可以用来可计量地使用化学品以增加研磨能力或者供应化学品或其他液体以减少摩擦。
在使用本发明的装置时，通过治疗工具把真空施加到了要治疗的皮肤区域，而围绕所加真空的研磨表面则在要治疗的皮肤表面上移动。研磨头通常是在皮肤表面上圆形移动的。然而也可以用垂直移动和水平移动相结合再加上圆形移动或不加圆形运动。这样可以确保皮肤表面可以得到均匀的治疗。此外，如果某一皮肤缺陷或皮肤某一不正常部分需要治疗，治疗头可以限制在该皮肤部分进行研磨。
图14A及14B示出了一狭长形治疗端，它有一大的中心开口59，用以将真空加到皮肤处。在这种情况下，此装置可以进行大面积的治疗，就像一把保安剃刀一样。而狭长的研磨区用于研磨皮肤的平面区域。
图15-17示出了另一实施例。此实施例虽然也可以用于上述研磨场合，但是特别适用于病人有严重烧伤必须将死的皮肤和烧焦的组织除去的场合。在烧伤后立刻把烧焦的组织除去可以减少感染的机会，因为死的组织是有害细菌的存身之处。
现在市场上有一种除去死的和烧焦组织的装置叫做金刚石磨机，这种金刚石磨机是附有金刚钻磨粒的圆筒体，藉助电动机转动。这类装置基本上是高速的手持研磨机。这类研磨机尽管它们装有保护罩可以减少碎屑射出伤人但操作起来还是很凌乱的。除了操作凌乱和医务人员操作时有可能产生医疗事故外，它还很难做到均匀地除去要除掉的组织。
这个实施例的另一种用途是减小大的疤痕，这种疤痕可能是严重的粉刺引起的，那里的皮肤高低不平或不是粉刺而是创伤性疾病时，疤痕可能从皮肤表面上突起来。
图15-17所示的装置可以均匀地除去烧伤而产生的烧焦的组织又可以减少创伤性疤痕。
图15是此系统的示意图。它包括一控制台110，其内装有一电源通-断开关109、一真空泵111、一用以真空压力的真空压力表112、一带有旋钮以调节真空压力有控制阀113、一电子控制器114用以为手动操作件的电动机115供电、一根电缆把手持操作件150连接到电动机控制器。一分离罐118用于把组织和液体从真空空气分开，而一容器119内则具有无菌液以对金刚石圆片130以及被研磨治疗的皮肤进行冲洗。
手持操作件150的结构如图16所示。在手持操作件中设置有一可旋转的研磨头132，此研磨头可以取下来加以清洗。在旋转研磨头132上旋转的一研磨层130用于研磨头皮肤表面131。研磨头132的旋转是由电动机133提供的，电动机133由安装在手持操作件上的通/断控制器117驱动。另一种办法是用一脚踏板(图种未示出)开动或断开电动机。管子134提供冲洗用的液体。此液体还用作冷却剂及帮助除去脱下的皮肤及烧焦的颗粒。管子135是提供真空力给研磨位置的管道。其相对端连接到颗粒收集系统118及真空源111，在手持操作件头150中的真空是由真空密封件136维持的。此密封件还把液体排除在手持操作件的电动机部分之外。手持操作件的各元部件是封闭在壳体137中的。手持操作件的敞开端152接触皮肤并创造一真空室，壳体137可以用透明塑料制成以便于观察，也可以用结构塑料或许多金属如不锈钢或铝制成。不锈钢和铝常用于医疗仪器中，它们便于清洗和消毒。
如上所述，控制台110中的设置有真空泵111、真空度测量计112及控制阀113，采用了可调节的真空以在皮肤表面131及旋转圆片132上的研磨部分130之间提供负压力。真空也可以扫除碎屑及冲洗液。液体和碎屑通过收集系统118中的过滤器与空气分开。容纳在无菌液容器119中的冲洗液由管子138提供给研磨表面。
在操作此系统时，真空设定在一低压状态下(例如10in-hg)，电动机速度设定在所需的速度(例如15,00RPM)。手持操作件150的敞开端置于(抵在)皮肤表面131上。真空使皮肤稍稍隆起，并且被吸入手持操作件150的敞开端152，使它与研磨表面相接触。负压还使冲洗液流进手持操作件，因而润滑及冷却待研磨的表面，按下所述通/断按钮117启动电动机，然后把手持操作件沿表面移动，研磨及除去与研磨表面接触的组织。碎屑从真空管道139流过并流入收集室/过滤器118。
如上所述，研磨表面可以用多种方法形成，例如，用金刚砂、机加工的研磨表面或甚至是一隆起的表面例如在普通的干酪磨机中的那种。
此外，研磨用的表面可大可小，从研磨烧伤的大研磨表面到用于小手术伤疤的铅笔头大小研磨头。
虽然本发明示出并描述了几个不同的实施例，但是本技术领域的熟练人士将懂得，在不背离本发明的权利要求书所阐述的精神实质和范围的情况下，是完全可对本发明的实施例在形式，细节组成及操作方式上作种种变化的。
例如，真空不一定要用具有控制器壳体的真空泵来提供，而是可以用例如从医院或医疗所可得到的位于中央的真空系统来提供。然后为了防止真空系统被污染，必须用过滤器组件以收集除下的组织。上文中研磨头是用将研磨材料粘结或附着于表面或用机加工的加工头的表面以形成一粗糙表面的。但是熟悉本技术领域的人士知道，有许多化学及机械方法可以用来在治疗头的端部形成粗糙表面，它们也足以进行以上所述研磨过程。
权利要求
1.一种用于除去外层部分皮肤的装置，该装置包括一真空源，以及一其上或其中有研磨治疗头的管子，用以从所治疗的皮肤表面上磨下细胞，该管子与一真空源相连，使管子的管腔的压力降低，此压力低于管子周围的压力，管子至少具有一个开口以将管子内降低了的压力加到皮肤表面上，真空使治疗中的皮肤与研磨头有一个增加的接触面积，此外，真空还起到收集从治疗中的皮肤表面上除下的组织或细胞的作用。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，真空源是一封闭在壳体内的真空泵，壳体上设有监控所输出的真空度的装置。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它还包括可以改变通过治疗头所施加的经降低后的压力的大小的装置。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，改变通过治疗头所施加的经降低后的压力的大小的装置是装在治疗管中的一阀机构。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，改变通过治疗头所施加的经降低后的压力的大小的装置是一与真空源工作连接的阀机构。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，研磨头上附着金刚石颗粒。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述治疗头通过机加工或化学方法形成粗糙表面。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，研磨治疗头位于管子的端部上。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述研磨头是一可旋转地位于管子的开口端内及其邻近的研磨垫。
10.一种对皮肤表面进行微磨的管状装置，此装置包括一具有管腔的管状装置，该管状装置具有一带有一研磨表面的第一端和在第二端上的装置，该装置用于与真空源相连以将一负压加于治疗中的表面上，所述真空使皮肤表面和研磨表面之间的接触增加。
11.如权利要求10所述的管状装置，其特征在于，第一端上的研磨表面包括永久性地固定于所述第一端的晶状金刚石磨料。
12.如权利要求10所述的管状装置，其特征在于，在第一端上的研磨表面包括永久性地固定于所述第一端的晶状氧化铝磨料。
13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它还包括一收集过滤器，该过滤器置于治疗头和真空源之间以使所有进入管子中的至少一个开孔的颗粒物质都被收集在其中。
14.一种治疗病人的皮肤表面以除去表面细胞和减少不希望有的皮肤瑕疵的方法，此方法包括提供一管状治疗工具，其上或其内具有与皮肤表面接触以研磨皮肤表面的研磨表面，在管状治疗工具内通过管腔提供一压力，该压力低于治疗管周围的压力，当所述较低压力通过管腔送到皮肤表面时，使该研磨表面与治疗中的皮肤表面相接触，同时使研磨表面在皮肤表面上移动。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，研磨皮肤的研磨表面上具有附在其上的晶状研磨材料。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，研磨皮肤的研磨表面是由机加工形成的。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，研磨用的结晶材料是金刚石晶体。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，研磨皮肤的研磨表面是用电动机驱动的研磨圆片，该圆片位于治疗工具内，所述真空使皮肤表面和研磨圆片之间增加接触。
全文摘要
本发明提供一治疗工具及组织收集系统,用以除去皮肤的外层以提供一再生的、新的皮肤表面并提供了使用上述工具及系统的方法。这种治疗工具及组织收集系统包括一安装在管子端部或中空管子端部内的有研磨头的工具,所述管子与一真空源相连接。真空保持研磨头与皮肤在治疗过程中的密切接触并有助于把除下的组织输送到一收集容器之中。在管子内的研磨表面是一由电动机驱动的研磨层。把真空通过管子输送到皮肤表面可以增加研磨层和研磨圆片之间的接触。
文档编号A61P17/00GK1387419SQ00815456
公开日2002年12月25日 申请日期2000年11月9日 优先权日1999年11月12日
发明者S·H·沃尔德伦 申请人:埃尔泰尔仪器股份有限公司