用于冷却生物组织的方法和装置的制作方法

专利名称：用于冷却生物组织的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于冷却组织、尤其是用于通过利用空心针阵列将冷却流体引 导到组织中来符合目的地冷却皮下组织的方法和装置。
背景技术：
冷却生物组织可以用于各种目的。例如，冷却脂肪组织可以破坏该组织，并且 可以导致脂肪组织的量出现减少。可通过将组织冷却至比正常体温低某一程度来选择性 地使包括富含脂质的细胞的脂肪或脂肪组织破碎。破碎的脂肪组织在一定程度上可以被 身体再吸收。过多的脂肪组织可以导致各种健康问题，例如高血压、心脏病、骨关节炎以及 其它疾病。也可以将脂肪组织在身体的各个区域中的存在视为在美学上是不可取的。 出于健康原因和美学原因而减少存在于身体的不同部位中的脂肪组织的量变得越来越普 遍。可以使用各种侵入性和非侵入性手术以直接去除脂肪组织或促进其被身体再吸收。脂肪组织可以包括皮下脂肪和脂肪细胞(脂肪细胞)。皮下组织可以指的是位于 真皮下的组织。各种厚度的该脂肪组织可以存在于身体的不同部位中。例如，通常可以 在大腿、腹部以及上臂中发现大量的脂肪组织。相比之下，面部则往往具有一薄层的脂 肪组织。吸脂术是常规的侵入性手术，该侵入性手术可以用于将脂肪组织从病人的身体 的选定的部位去除。吸脂术可以用于例如塑造诸如腹部、臀部、大腿等之类的选定的 身体部位——较大的脂肪组织沉积物存在于该身体部位中。吸脂术也可以称为脂肪抽吸 术、脂肪分解术或身体塑性手术。可例如通过将手持式管状仪器(例如插管)插入穿过病人的皮肤，使得插管的尖 端处于组织的目标区域中的脂肪小块内或与其相邻来执行常规的吸脂手术。可使插管四 处运动以机械地使脂肪组织破碎和/或破裂，并且可接着利用来自注射器或泵的真空来 沿着插管的侧面或尖端将片段状的脂肪组织抽吸通过小的开口。然后可将被抽吸的脂肪 组织置于设置成与插管和真空源相连的容器中。常规的吸脂技术和装置能够在正在进行治疗的病人中产生不良副作用。例如， 被去除的脂肪周围的邻近组织，诸如血管和结缔组织，可能受到较大的损害，或者甚至 部分地与脂肪组织一起被去除。吸脂手术也可以导致包括感染或失血过多在内的其它不 良并发症。也可以通过非侵入性技术实现使脂肪组织破碎和/或去除脂肪组织。锻炼可以 有利于身体中的脂肪组织的量的下降。当摄入某些营养补充品时，该营养补充品也可以促进身体的新陈代谢并且导致脂肪组织的“燃烧”增加。随着时间的推移，局部地施 加于皮肤表面的某些化合物可以被吸收并且可以导致皮下脂肪组织的量的减少。然而， 这种非侵入性技术可能效果有限和/或可能需要例如大约几个星期或几个月的较长的时 间以产生明显的成效。使用该非侵入式技术也不容易实现脂肪组织的特定区域的目标命 中，或甚至不可能实现目标命中。其它的非侵入性技术可以用于减少脂肪组织。例如，加热该组织可以使组织结 构破碎并且促进脂肪组织被身体再吸收。通常通过将能量通过上覆皮肤而施加到热脂肪 组织来执行加热。可以用于使脂肪组织热分裂能量的形式包括超声波能量，该能量形式 可以以聚焦超声波的形式施加。诸如射频(RF)能量或激光能量之类的电磁能也可以用 于加热脂肪组织。当皮下组织被冷却时，可执行使施加的能量在皮肤表面下集中和/或 皮肤表面的冷却以便减轻和/或防止对真皮的热损伤。因为从外源施加的该能量穿过真 皮，所以局部加热脂肪组织并保护真皮组织免受热损伤可能是难以实现的。冷却皮下组织可能比加热该组织更加难以命中目标。例如，可通过使例如超声 波能量或电磁能量的能量集中使得其集中在皮下目标区域中来执行皮下组织(例如脂肪 组织)的加热。因此，可将较大的体积密度的能量提供给皮下目标区域，在该皮下目标 区域处，该能量可以通过与组织相互作用来造成局部加热。在施加能量之前和/或期 间，这种集中的(或不集中的)能量施加到皮肤组织也可以与表皮冷却相结合。这些手 术可以产生“倒转的”温度曲线，在该温度曲线中，较深的组织的温度升高到高于正常 体温，而表皮温度可以保持接近正常体温或甚至低于正常体温。这种手术可以提供对表 面下的组织的目标区域的加热，而避免了诸如表皮和真皮之类的表面组织的过度加热和/ 或不希望的热损伤。相比之下，通常可以通过冷却组织的表面使得可以通过传导逐渐地冷却覆于目 标区域上面的组织来执行皮下组织的冷却。可用于冷却组织的常规的技术可以包括例如 将低温喷雾、其它冷却流体或蒸气施加于皮肤表面，或使皮肤表面与冷却物体接触。接 着，可通过将热量从较深的组织穿过上覆层传导离开至冷却的表面来冷却较深的组织。 在表面温度比正在被冷却的较深的组织更冷时能够产生这种传导。充分地冷却皮下脂肪组织以达到期望的效果而同时避免上覆组织中的损伤或其 它不希望的冷却或冷冻效果是难以实现的。脂肪组织的冷却程度会受到上覆组织能够 承受的冷却量限制。已经开发了某些技术以更有效地冷却皮下脂肪组织，诸如例如将所 述组织的一部分在一个或多个周围的冷表面之间进行“挤压”。这种方法可以通过使 热量从多个方向排出和通过改变热传导区域的几何形状来提高所述组织的被挤压部分的 中央区域中的冷却速度。然而，该技术仍会受表面组织层能够承受的冷却量的限制。 在例如美国专利申请No.2003/0220674以及国际专利公开物WO 2007/127924和WO 2007/133839中描述了用于冷却脂肪组织的示例性方法和装置以及这种冷却的某些效果。
此外，较深的组织的冷却通常可以基于热量穿过上覆区域的传导，并且不可以 以与用于将能量引导到组织中以用于加热的方式相似的方式来使得该扩散集中。因此， 在不影响相邻的和/上覆的组织结构的大部分的情况下，符合目的地冷却较深的组织的 特定区域是困难的。由于上述用于冷却组织和/或去除脂肪的手术的缺点，需要提供一种方法和装置的示例性实施方式，该方法和装置可以通过有效地冷却脂肪组织来选择性地、符合目 的地使脂肪组织安全且有效地碎裂，而使得周围的组织的不必要的损伤最小化。这种示 例性手术和装置可以使诸如手术中的不适、手术后的不适、漫长的治疗时间和/或对健 康的组织的损伤之类的不良副作用减小或最小化
发明内容
本发明的实施方式涉及用于冷却组织的方法和装置，该方法和装置能够局部冷 却组织表面之下的组织，而在很大程度上避免诸如过度冷却或冷冻上覆组织之类的不良 副作用。例如，可利用例如插到皮肤中的多个空心针将冷却流体直接散布在组织的目标 区域内。空心针可以设置为针的阵列，该针的阵列可以固定或联接于基部或基片。冷却 流体可以包括盐溶液、利多卡因、清洁剂、消炎剂和/或可以使目标组织碎裂和/或在其 中提供有益的效果的其它成分。冷却流体也可以是液氮。空心针的直径可以小于大约1000 μ m、小于大约800μιη、小于大约500μιη或
者甚至小于大约200 μ m。相邻的空心针之间的距离可以小于大约10mm、小于大约8mm 或小于大约5mm。针在基部的下表面之下突出的长度可以是至少大约1mm，或在大约 Imm和大约5_之间，或大于大约5mm，这取决于将被冷却的组织区域的位置。针可 以具有相同的长度，或针中的一些可以具有不同的长度。可调整的板可以联接于基部使 得针突出穿过板中的孔，并且可通过调整板和基片之间的距离来调整针中的至少一个的 从所述板的下表面突出的长度。针的阵列可以包括例如至少10个针，或至少30个针， 或甚至至少50个针。可从流体容器提供冷却流体，该流体容器可以是外部流体容器或设置成装置的 一部分。流体容器可以被隔离和/或联接于诸如例如帕耳帖设备或使冷却剂循环的导管 之类的冷却装置。可以设置开关以用于控制冷却流体到正在被冷却的组织中的输送。开 关可以是机械开关，该机械开关构造成增加流体容器内的压力例如以迫使冷却流体从流 体容器进入空心针。可选地或另外，开关可以是电气开关，该电气开关构造成用于激活 电泵或压电元件以将冷却流体从流体容器输送通过空心针并进入组织。可例如利用设置成接近正在被冷却的组织的温度传感器来监视被冷却的组织的 局部温度。此温度能够用于控制提供给目标区域的冷却流体的量和/或温度以实现和/或 保持被冷却的组织的特定温度或温度范围。可以设置显示器以便显示冷却流体和/或正 在被治疗的组织的温度。部件中的一些或全部可以设置在单个外壳内，例如手持件等， 并且/或某些部件可以设置在该外壳的外面(例如流体容器)。可利用诸如例如低温喷雾或放置成与表面接触的冷却物体之类的常规的技术将 覆于待被冷却的组织上面的组织表面预冷却。这种预冷却可以减少或消除将空心针插到 组织中时的疼痛的感觉，并且也可以增加冷却手术的功效。本发明的示例性实施方式可以例如使脂肪组织碎裂和/或损伤脂肪组织，这可 以促进冷却的脂肪组织被身体再吸收。当结合所附权利要求阅读下面的本发明的示例性实施方式的详细描述时，本发 明的这些和其它的目的、特征以及优点将变得显而易见。


结合附图，从下面的详细描述中，本发明的其他目的、特征以及优点将变得显而易见，该附图示出了本发明的示例性实施方式及其结果和/或特征，其中图1是根据本发明的示例性实施方式的用于符合目的地冷却脂肪组织的示例性 装置的示意图；图2是空心针的远端部分的示意图，该空心针可以与图1中示出的示例性装置以 及在本文中描述和示出的其它装置的示例性实施方式一起使用；图3是根据本发明的某些示例性实施方式的用于使脂肪组织破碎的另一个装置 的示意图；图4A是空心针的示例性阵列的平面示意图，该空心针的示例性阵列可以用在本 发明的某些示例性实施方式中；图4B是空心针的另一示例性阵列的平面示意图，该空心针的另一示例性阵列可 以用在本发明的另一些示例性实施方式中；以及图5是根据本发明的又一些示例性实施方式的可以用于冷却组织的示例性装置 的示意图。在所有附图中，除非另外说明，相同的附图标记和字符用于表示所示出的实施 方式的相似的特征、元件、部件或部分。此外，虽然下面将参照视图详细描述本发明， 但是本发明与说明性的实施方式相关并且不限于视图中示出的特定的实施方式。
具体实施例方式根据本发明的某些示例性实施方式的装置100的示例性实施方式示出在图1中， 该装置100可以用于符合目的地冷却例如脂肪组织的组织。示例性装置100可以包括多 个空心针120，空心针120可以固定和/或机械地联接于基部110(基部110可以是例如 基片、外壳的一部分等)。导管140可以设置成例如沿着基部110的上表面或在基部110 的上表面附近与空心针120的近端连通。导管140可以设置成与流体容器130连通。流 体容器130可以构造成或结构形成为保持一定量的如本文中描述的冷却流体。例如，冷 却装置150可以设置成与流体容器130热连通和/或流体连通，和/或流体容器130可以 被隔离。泵160可以联接于导管140以控制通过导管140并进入空心针120的冷却流体 流的量和/或流速。可以设置可选的间隔板170和/或柱173以便调整针120从间隔板 170的下表面延伸的距离。振动装置175也可以机械地联接于基部110和/或针120以便 于将针120插到待被冷却的组织，例如穿过真皮层180并进入皮下脂肪组织185中。也 可以设置温度传感器190以便监视脂肪组织185的冷却区域的温度。每个空心针120可以由金属或可以是结构刚性的另一种材料形成或构成。空心 针120可以具有圆形、卵形的横截面形状，或具有提供结构上刚硬的任何其它形状，并 且可以包括便于流体流通过其中的中空芯部。空心针120可以具有足够小的直径以便于它们插到组织180，185中而不引起明 显的组织损伤或疼痛，并且它们也可以足够大以便于流体通过其空心的中央部分。例 如，针120的外径可以小于大约1000 μ m，或小于大约800 μ m。如果空心针120足够 刚硬和/或坚固使得能够可靠地插到皮肤或其它组织中和从皮肤或其它组织去除，那么也可以使用具有小于大约500 μ m的直径，例如大约300 μ m的直径的一个或多个空心针 120。根据本发明的某些示例性实施方式，也可以使用一个或多个直径大于大约1000 μ m 的针120;与具有较小的直径的针120相比，这种较大的针将更加难以插到组织中并且将 导致增加疼痛和/或留下伤疤的可能性。空心针120中的每一个的内径(例如中央或内部空心部分的直径)可以足够大以 便于冷却流体流过空心针120。例如，内径可以尽可能大，而同时保持针120的足够的结 构强度和机械强度以便于将针插入皮肤组织180，185和从皮肤组织180，185去除而不断 裂。可选地，针120可以具有稍微较小的内径和较厚的材料壁以在针120的内芯和其外 表面之间提供附加的隔热。 可将针120中的每一个的远端200切割、刮擦/研磨、铸造、模制，或成形以便 形成如图2的其示例性实施方式中示出的尖点或锐边。这种锐边可以便于空心针120中的 每一个的远端200刺入和穿过真皮层180，使得其可以放置成接近脂肪组织185的皮下层 或在脂肪组织185的皮下层内。远端200可利用与用于形成针120的壁的材料不同的材 料来可选地形成，以进一步便于针120插到真皮层180和/或脂肪组织185中。例如， 针120的一部分可以由润滑剂或例如Teflon 的低摩擦材料形成和/或涂覆有润滑剂或 例如Teflon 的低摩擦材料，以进一步便于针120穿过真皮层180和/或脂肪组织185。在某些示例性实施方式中，一个或多个孔210可以设置成穿过空心针120的至少 一个的远端200附近的壁。这些孔210可以进一步便于流体流通过针120的中空部分并 进入远端200周围的组织。基部110可以是板、外壳的一部分，或者可以构造成或结构形成为使针120保持 为特定的构型的另一种结构。例如，基部Iio可以支撑针120使得针120中的至少一些 彼此基本平行以便于它们插入组织180，185和从组织180，185去除。基部110也可以 构造成或结构形成为用于附连手持件或其它把手和/或从手持件或其它把手卸除。可基于待被治疗的脂肪组织层185的深度来选择针120的突出超过基部110的下 表面的长度。例如，在身体的许多区域中，脂肪组织185的深度可以大于大约3000 μ m。 因此，针120的长度可以大于大约3000 μ m以用于治疗该区域。较短的或较长的针的长 度也可以用于治疗不同的区域。例如，针120的长度可以较短以用于治疗面部区域，例 如在大约1000 μ m和大约3000 μ m之间。可设置例如大于大约3000 μ m的较长的针的 长度以用于治疗诸如这些位于例如上臂、大腿、腹部等中的脂肪组织之类的脂肪组织185 的较深的区域。如图3的示例性实施方式所示，空心针120可以设置成有不同的长度，使得当针 120的阵列插到真皮层180和脂肪组织185中时，针120的某些针在脂肪组织185内延伸 至多个不同的深度。这种针的长度的示例性变化可以便于治疗例如脂肪组织185的各种 深度的组织，使得可通过如本文中所述基于空心针120的单次插入来治疗体积较大的组
幺口
/Ν ο在某些示例性实施方式中，装置100可以包括设置在基部110和组织的表面之间 的间隔板170。间隔板170可以由调整柱173可调整地联接于基部110，调整柱173可以 设有螺纹型机构或其它的联接装置，该螺纹机构或其它的联接装置使间隔板170和基片 110之间的距离能够可控制地改变。针120——其可以固定于基部110——可以穿过间隔板170中的孔。因此，可通过利用柱173将基部和/或基片110与间隔板170之间的距 离调整到特定的值来改变针120的在间隔板170的下表面之下延伸的长度。因此，当针 120插到真皮层180和脂肪组织185中直到间隔板170接触组织180的表面为止时，间隔 板170可以便于选择和/或改变针120延伸到脂肪组织层185中的深度。间隔板170也 可以给空心针120的阵列提供机械稳定性。 如果设置基部110和/或间隔板170的下表面，该下表面可以具有基本上平面的 形状，或可以使其轮廓与正在被治疗的组织的区域的表面轮廓相符。例如，基部110和 /或间隔板170的底面可以是具有各种曲率中的任何一个的凸面或凹面。根据本发明的某些示例性实施方式，如果设置针120、基部110和/或间隔板 170，可在将针120插到组织180，185中之前对针120、基部110和/或间隔板170进行冷 却。可利用任何合适的技术(例如通过容纳循环冷却剂的嵌入的导管、施加低温喷雾、 利用帕耳帖设备、将所述装置储存在冷罩中等)对装置100的示例性实施方式的至少某些 部分执行冷却。当针120刺入真皮层180和/或脂肪组织185时，装置100的被冷却的 部件可以有助于减少或消除感知的疼痛。也可以在插入针120之前例如利用任何各种常规的冷却技术将表面真皮区域180 预冷却。例如，可使用诸如施加冷冻喷雾或使组织表面与冷却的物体(例如一块冷的金 属、一块冰等)接触之类的对流技术或传导技术。该表面冷却可以有助于减少和/或消除 在插入针120时对疼痛的感知。将被治疗的真皮层180和/或脂肪组织185的预冷却也 可以增加本文中描述的示例性冷却装置100的功效。例如，利用本文中描述的本发明的 示例性实施方式，目标组织的预冷却可以要求排出较少的热以实现特定水平的冷却。目 标组织的邻近的组织的预冷却也可以减少血液到目标区域的流量，这可以减小血液对该 区域加热的速度。因此，可更有效地冷却预冷却的组织。在另一个示例性实施方式中，振动装置175可以机械地联接于基片110和/或针 120。振动装置175可以包括例如压电转换器或具有固定于其轴的偏心配重的小型马达。 由振动装置175引起的针120中的振动可以便于真皮层180的表面被针尖刺穿以及随后针 120插到真皮层180和/或脂肪组织185中。振动装置175可以提供可以例如在大约50μιη和大约500μιη之间，或在大约 100 μ m和大约200 μ m之间的振幅。引起的振动的频率可以在大约IOHz和大约IOkHz 之间，或在大约500Hz和大约2kHz之间，或大约1kHz。可以基于例如针120的尺寸、 平均间隔以及材料、装置100中的针的数量以及正在被治疗的组织的物理特性来选择特 定的振动参数。振动装置175可选地包括构造成调节振动的振幅和/或频率的控制装置。图1中的示例性装置100的侧视示意图中示出的针120可以设置成二维排列，在 该二维排列中，针120可以基本上彼此平行，并且/或可以取向为基本上垂直于正在被治 疗的真皮层180和/或脂肪组织185的表面。针120可以布置成例如以诸如图4A中示 出的示例性图案400之类的规则或近似规则的正方形或矩形图案而穿过基部和/或基片 110。针120也可以设置成如图4B中示出的示例性三角形图案410。可以使用针120的 其它的示例性图案或布置，该示例性图案或布置包括不均勻或不规则的图案。可基于待被执行的特定的治疗来选择针120的相对位置和间隔。相邻的针120 之间的间隔(例如沿着基片110的横向距离)可以小于大约20mm，或小于大约10mm。可选地，阵列中的相邻的针120之间的间隔可以小于大约5mm。当选择性地冷却体积较 大的脂肪组织185时，也可以使用较大的间隔——例如针120中的至少一些相邻的针之间 的大约30mm或更大的距离。针120之间的间隔可以是不均勻的。例如，该示例性间隔 在希望较大量脂肪破碎或去除较大量脂肪的区域中可以是较小的。 可以在装置100中设置各种数量的空心针120。例如，在某些示例性实施方式 中，装置100可以包括至少大约10个针120、至少大约30个针120或至少大约50个针 120。可以使用具有数量较大的针120的阵列以便例如通过将针的阵列一次性插到皮肤中 而冷却体积较大的组织。也可以通过将针120沿着皮肤表面依次插在不同的位置来冷却 脂肪组织185的较大的区域。可例如基于诸如制造的简单程度、特定的针间隔、待被冷 却的区域的尺寸等之类的各种因素来选择设置在示例性装置100中的针120的数量。示例性装置100可以例如利用泵160或可引起冷却流体流动通过空心针120并进 入组织185的一部分的另一个设备来促进冷却流体从流体容器130经由导管140而通过空 心针120的可控制的输送。可准确地将流体引导到在针120的针尖或远端附近的脂肪组 织185的预定区域中。因此，可以通过冷却流体直接冷却脂肪组织185的特定的目标区 域，而减少和/或避免位于目标脂肪组织185上的真皮层180的不希望的冷却或冷冻。通 过利用这样的空心针120的阵列，可在将空心针120阵列一次性插到组织180，185中之 后，由冷却流体冷却脂肪组织185的大部分区域。在本发明的示例性实施方式中，可使脂肪组织185的部分中的至少一些冷却到 这样的温度，该温度足够低以使脂肪组织结构破碎而不引起过度坏死。该示例性冷却可 以促进冷却的脂肪组织185的破碎。例如，冷却的脂肪组织185的目标温度可以小于大 约20°C，或大约0°C。将脂肪组织185长时间地冷却到显著低于大约0°C的温度可以导致 冷冻和可能的不希望的坏死、纤维化和/或疤痕组织的形成。但是，在某些治疗中，可 以执行冷却至这样低的温度。可例如通过冷却装置150控制和/或保持流体容器130中的冷却流体的温度，冷 却装置150可以包括允许将温度设定和保持在特定的值的控制装置。可将流体容器130 和/或导管140隔离以便在冷却流体被提供给空心针120时更好地控制流体温度。在某 些示例性实施方式中，流体容器130可以设置成或位于接近导管140和/或针120以在将 冷却流体提供给针120时减小从冷却流体的热损失。该示例性实施方式也可以提供更紧 凑的装置。在某些示例性实施方式中，冷却装置150可以包括帕耳帖设备等，并且还可 以包括控制装置，该控制装置构造成将流体容器130内的流体保持在特定温度下，该特 定温度是可选择的。可例如通过泵160控制通过空心针120输送到脂肪组织185的区域的冷却流体的 量和/或流速，泵160还可以包括阀装置等。可例如基于将在组织185内待实现的期望 的温度和/或冷却期间的期望的温度来控制提供用于冷却脂肪组织185的冷却流体的量和 温度。通常，较冷的流体温度和输送给目标区域的较大的量的冷却流体可以导致目标脂 肪组织185的较低的温度。当热量从周围的较暖的组织传输到冷却区域时，冷却的组织 可以逐渐变热。装置100也可以包括一个或多个温度传感器190。温度传感器190可以设置成针 状并且可以在其远端附近或在其远端处具有传感部分，该传感部分可以接近一个或多个空心针120的远端。因此，传感器190可以构造成检测正在被治疗的脂肪组织185的目 标区域内的局部温度，并且可选地与显示器通信以显示脂肪组织185中的局部温度。传 感器190可以构造成将信号提供给与例如反馈装置中的冷却装置150和/或泵160相关联 的控制电路以通过改变冷却流体——该冷却流体通过针120提供到脂肪组织185中——的 温度、流速和/或量来更准确地实现和/或保持脂肪组织185内的特定温度。提供给目标脂肪组织185的冷却流体可以是水基的，例如盐溶液或者可以被引 导到身体中和/或被身体吸收而不引起显著的不希望的副作用的其它的流体。流体可以 包括一种或多种止痛剂，例如利多卡因、清洁合成物、消炎物质、分散剂或乳化剂等。 例如在美国专利公开文献No.2006/0154906中，描述了可以用于使脂肪组织破碎或损伤脂 肪组织的各种流体成分。该成分也可以用在本发明的示例性实施方式中。例如当组织185 在冷却治疗已经结束之后变热至正常体温时，可选择冷却流体的成分以增强脂肪组织185 的破碎和/或破裂。该成分的有效性可以由脂肪组织185的结构破碎而增强，脂肪组织 185的结构破碎可以由本文中描述的冷却手术而引起。通过利用针120的阵 列将冷却流体 冷却流体成分良好地分散在整个目标脂肪组织185中，利用本文中描述的示例性装置100 施加冷却流体也可以提高该流体成分的有效性。在某些示例性实施方式中，可将较少量的诸如液氮之类的低温流体引导通过针 120并进入脂肪组织185。液氮的极冷的温度可以产生局部组织坏死。可提供量足够少 的液氮使得当液氮在一接触温暖的组织185就蒸发时，其可以容易被身体吸收。在另一些示例性实施方式中，可利用诸如聚合物、陶瓷等的具有低的导热性的 材料形成针120。可利用诸如金属或合金之类的更具导热性的材料形成针的远端。提供 到针120中的冷却流体可以进一步冷却该针的远端，该针可以进一步冷却接近针120的远 端部分的组织185。根据本发明的又一些示例性实施方式的另一个示例性装置500在图5中示出。 示例性装置500可以包括如本文中描述的空心针120，空心针可以联接于基部110。基部 110可以可去除地附接于外壳510，并且/或其可以形成为外壳510的一部分。(例如可 去除的)基部110可以便于针120的更换，使得可以利用单个装置500将不同的针的阵列 用在不同的病人上。外壳510也可以设有例如把手520等以便于装置500的定位和针120 插入到将被冷却的组织中。流体容器130的示例性实施方式可以设置在外壳510内，该流体容器130构造成 或结构形成为用于保持一定量的如本文中描述的冷却流体。流体容器130可以与空心针 120的近端连通，例如与基部110的上表面相邻。在某些示例性实施方式中，与图1中所 示的导管140相似的室可以设置成与流体容器130和针的近端连通。该示例性室可以便 于冷却流体从流体容器130流动进入且通过空心针120，以及接着进入例如接近针120的 远端的组织。流体容器130可以被隔离，并且/或例如帕耳帖设备等的冷却装置150可 以设置成与流体容器130热连通。开关540可以设置在壳体510中以控制冷却流体从流体容器130进入空心针120 的量和/或流速。例如，开关540可以是扳机，该扳机构造成在被启动时增加流体容器 130内的压力，该压力可以迫使冷却流体中的至少一部分通过针120并进入正在被冷却的 组织。可选地或另外，可设置类似于图1中示出的泵160的泵装置，并且开关540可以构造用于启动泵装置以迫使流体进入针120。例如，该示例性泵装置可以包括压电元件， 该压电元件构造成在被启动时变形并且将冷却流体中的至少一部分从流体容器130推进 至针120中。也可以在示例性装置500中设置类似于图1中示出的间隔板170和柱173的间隔 装置以调整针120的从装置500的下表面突出的长度。振动装置175也可以联接于外壳 510、基部110和/或针120以便于针120插入到组织中。如本文中描述的，也可以设置温度传感器190以用于监视正在被冷却的组织的 温度。装置500也可以包括例如显示装置550，显示装置550可以构造成显示流体容器中 的流体温度、目标组织温度等。例如，开关540可以恰当的时间间隔手动操作以使目标 组织达到和/或保持期望的温度，其中，该温度可以在显示装置550上示出。装置500 也可以包括设置在其中的电源，该电源构造成启动需要该电能的任何部件(例如温度传 感器电路、显示装置550、泵装置等)。可选地或另外，可从外部电源，例如经由电线等 从插座将电能提供给装置500。根据本发明的另一个示例性实施方式，可提供一种用于冷却脂肪组织185的方 法，脂肪组织185可以位于真皮层180下方。可通过将冷却流体引导到组织中来使该示 例性脂肪组织185冷却到预选温度并持续特定的时期。例如，如图1中示出的，可利用 针120将冷却流体引导到脂肪组织185中。可例如从流体容器150提供冷却流体，流体 容器150可以构造成将流体的温度调整到预定的值或保持在预定的值。低的温度和/或 流体中的成分可以使被冷却的脂肪组织185破碎或损伤被冷却的脂肪组织185，和/或促 进其被身体再吸收。针120的阵列可以通过将冷却流体直接施加于脂肪组织185来便于 冷却脂肪组织185的特定区域。例如，可在不需要显著地冷却覆于目标区域上面的皮肤 的情况下实现较深的脂肪组织185的受控冷却。在示例性冷却手术期间，可利用例如图1中示出的温度传感器190检测脂肪组织 185的目标区域的温度。也可以例如基于由传感器190提供的信号控制冷却流体的流速和 /或温度以实现和/或保持脂肪组织185的目标区域内的特定温度或温度范围。例如，可 将脂肪组织185冷却到低于大约20°C的温度，或冷却到高于大约0°C的温度，或冷却至更 低的温度。也可以通过在特定时刻利用针120施加其它量的冷却流体来使脂肪组织185 在特定的时间间隔内保持在一个或多个冷却温度。可通过本文中描述的方法和装置的示 例性实施方式来提供冷却时间和温度的各种组合。可基于正在被治疗的特定组织和期望 的效果来选择用于冷却时间和温度的特定的值。
可在单次治疗中，或在一段时间内通过(或)连续地执行的多次治疗(例如将针 120的阵列一次插到真皮层180和/或脂肪组织185的特定的位置中)来执行本文中描述 的示例性冷却技术。也可以在较长的时间间隔内采用将冷却流体周期性的施加到脂肪组 织185中而执行该示例性冷却。也可以例如利用本文中描述的针阵列120多次插入在单 个目标区域处而执行多次治疗。也可以通过将针120插到皮肤的多个区域中并且在每个 区域中执行本文中描述的组织冷却技术来在较大的区域上实现示例性冷却。给定的一个 或多个组织区域的单次或多次的治疗可以用于实现恰当的组织损伤和期望的美容效果。上述内容仅仅说明了本发明的原理。鉴于本文中的教示，对描述的实施方式的 各种修改和变型对本领域一般技术人员而言将是显而易见的。因此，将理解本领域一般技术人员将能够设想许 多技术，该技术虽然不在本文中明确地描述，但是该技术体现了 本发明的原理并且因此在本发明的主旨和范围内。将本文中引用的所有专利和出版物全 部以参引的方式合并于此。
权利要求
1.一种用于冷却生物组织的装置，包括基部；联接于所述基部的多个空心针，其中，所述空心针构造成用于同时插入到所述组织 内的一个或多个预定的深度，并且，所述空心针构造成用于将冷却流体引导到所述组织 的至少一个部分中。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述冷却流体具有低于所述组织的温度的温度。
3.如权利要求1和/或2的任一项所述的装置，其中，所述空心针中的至少一个包括 隔热材料。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的装置，其中，所述空心针包括金属、金属合 金、聚合物、陶瓷、Teflon 和/或半导体中的至少一种。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的装置，其中，所述空心针中的至少一个包括接 近其远端的多个开口。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的装置，其中，所述特定的针中的每一个具有基 本上相同的长度。
7.如权利要求1至5中的任一项所述的装置，其中，所述特定的针中的至少两个具有 彼此不同的长度。
8.如权利要求1至7中的任一项所述的装置，其中，所述空心针中的至少一个从所述 基部的下表面延伸的长度为至少大约1mm。
9.如权利要求1至7中的任一项所述的装置，其中，所述空心针中的至少一个从所述 基部的下表面延伸的长度在大约Imm和大约5mm之间。
10.如权利要求1至7中的任一项所述的装置，其中，所述空心针中的至少一个从所 述基部的下表面延伸的长度大于大约5mm。
11.如权利要求1至10中的任一项所述的装置，其中，所述空心针中的每一个与所述 空心针中的另一个基本平行。
12.如权利要求1至11中的任一项所述的装置，其中，所述空心针中的相邻的针之间 的距离小于大约10mm。
13.如权利要求1至11中的任一项所述的装置，其中，所述空心针中的相邻的针之间 的距离小于大约8mm。
14.如权利要求1至11中的任一项所述的装置，其中，所述空心针中的相邻的针之间 的距离小于大约5mm。
15.如权利要求1至14中的任一项所述的装置，其中，所述空心针包括至少10个空 心针。
16.如权利要求1至14中的任一项所述的装置，其中，所述空心针包括至少30个空 心针。
17.如权利要求1至14中的任一项所述的装置，其中，所述空心针包括至少50个空 心针。
18.如权利要求1至17中的任一项所述的装置，还包括振动装置，所述振动装置机械 地联接于所述基部和/或所述空心针中的至少一个空心针中的至少一个上。
19.如权利要求1至18中的任一项所述的装置，其中，所述装置还包括可动板，所述可动板设置在所述基部附近，使得所述空心针穿过所述可动板，并且，所述可动板和所 述基部之间的距离是可更改的，从而使得所述空心针从所述可动板的下表面延伸的至少 一个长度能够调整到特定的长度。
20.如权利要求1至19中的任一项所述的装置，还包括导管，所述导管设置成与所述 空心针的近端部分连通，其中，所述导管构造成用于将所述冷却流体引导到所述多个空 心针中。
21.如权利要求1至20中的任一项所述的装置，其中，所述空心针中的每一个的远端 具有尖点，所述尖点构造成便于所述空心针插入到所述组织中。
22.如权利要求1至21中的任一项所述的装置，还包括联接于所述基部的外壳。
23.如权利要求22所述的装置，其中，所述基部可拆卸地联接于所述外壳上。
24.如权利要求1至23中的任一项所述的装置，还包括温度传感装置，其中，所述温 度传感装置的至少一部分设置在接近所述空心针中的至少一个的远端部分的位置中。
25.如权利要求24所述的装置，其中，流体容器中的所述冷却流体的温度至少部分地 基于由所述温度传感装置提供的信号。
26.如权利要求1至25中的任一项所述的装置，还包括流体容器，所述流体容器构造 成用于保持所述冷却流体，其中，所述流体容器设置成与所述空心针中的至少一个的近 端部分连通。
27.如权利要求26所述的装置，还包括温度控制装置，所述温度控制装置构造成用于 控制和/或保持所述流体容器内的所述冷却流体的特定温度中的至少一个。
28.如权利要求1至27中的任一项所述的装置，还包括显示装置，所述显示装置构造 成用于显示所述流体容器中的所述冷却流体的温度和/或正在被冷却的所述组织的温度 中的至少一个温度。
29.如权利要求1至30中的任一项所述的装置，其中，所述组织包括脂肪组织。
30.如权利要求1至29中的任一项所述的装置，其中，所述冷却流体包括盐溶液、消 炎剂、麻醉剂和/或乳化剂中的至少一种。
31.如权利要求1至29中的任一项所述的装置，其中，所述冷却流体包括液氮。
32.如权利要求1至31中的任一项所述的装置，其中，所述空心针中的至少一个的直 径小于大约1000 μ m。
33.如权利要求1至31中的任一项所述的装置，其中，所述空心针中的至少一个的直 径小于大约800 μ m。
34.如权利要求1至31中的任一项所述的装置，其中，所述空心针中的至少一个的直 径小于大约500 μ m。
35.如权利要求1至34中的任一项所述的装置，其中，所述冷却流体设置在低于大约 20°C的温度处。
36.如权利要求1至30和32至33中的任一项所述的装置，其中，所述冷却流体设置 在大约0°C的温度处。
37.如权利要求1至36中的任一项所述的装置，其中，所述组织的至少一部分与所述 针的至少一部分接近。
38.一种用于冷却生物组织的方法，所述方法包括将多个空心针同时插入到所述组织中以将所述空心针的部分定位成在所述组织的至 少一部分内和/或接近所述组织的至少一部分中的至少一个中；以及引导冷却流体穿过所述空心针，使得所述冷却流体的至少一部分穿过设置在所述空 心针的所述部分处的至少一个开口进入所述组织，其中，选择被引导到所述组织中的所述冷却流体的温度和/或体积中的至少一个以 使所述组织的至少一部冷却到预定的温度范围内的温度。
39.如权利要求38所述的方法，其中，所述空心针中的至少一些附连于基部并且基本 上平行于所述空心针中的另一个。
40.如权利要求38和/或39中的任一项所述的方法，还包括控制被引导到所述组织 中的所述冷却流体的温度和/或体积中的至少一个。
41.如权利要求38至40中的任一项所述的方法，还包括在将所述冷却流体引导到所 述组织中之前和/或期间中的至少一种情况下，预冷却覆盖于所述组织上的组织表面。
42.如权利要求38至41中的任一项所述的方法，其中，利用冷冻喷雾和/或放置成 与所述组织表面热接触的冷却物体中的至少一个冷却所述组织表面。
43.如权利要求38至42中的任一项所述的方法，其中，所述组织包括脂肪组织。
全文摘要
可提供用于组织冷却的装置和方法的示例性实施方式，其利用多个空心针将冷却流体输送到组织中来进行该组织冷却。例如，可控制流体的量和/或温度以使组织冷却到特定的温度或到预定的温度范围内。可利用常规的冷却技术预冷却待被冷却的、覆于所述组织上面的组织表面以增加示例性手术的功效。所述示例性方法和装置可以用于例如使脂肪组织破碎或损伤脂肪组织，该脂肪组织可以接着被身体再吸收。
文档编号A61F7/00GK102026597SQ200980117363
公开日2011年4月20日 申请日期2009年4月1日 优先权日2008年4月1日
发明者迪特尔·曼施泰因 申请人:通用医疗公司