用于经皮治疗的微波装置的制作方法

专利名称：用于经皮治疗的微波装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子装置和使用它们无创地治疗或影响组织的方法。特别地，所述装置可以用于将有效量的能量(典型地是微波能量)从皮肤的表面例如面部输送到组织的下层以便减小皱纹、细纹、裂隙和/或皮肤变色或印记。在其他方面中，本发明涉及用于有效地集中微波能量的效果以治疗组织的选定体积的装置和方法。
背景技术：
尽管在过去就提出了使用微波能量治疗皮肤，有效地减小面部皱纹和其他年龄相关瑕疵的方法还未使用。通常，微波装置在基于导管和有创方法中被使用，与无创方法相比上述方法显然是不利的。因此，在本领域中需要用于无创治疗组织的改进微波装置和方法。

发明内容
本发明提供了一种用于治疗组织特别是皮肤组织和有皱纹、有轮廓或有裂隙的皮肤的能量输送装置。该装置包括带有可拆卸末端的手持式能量输送装置(EDD)，所述可拆卸末端将源自由计算机控制的正弦波发生器(在微波频率范围内)、放大器和波导的能量引导到皱纹、裂隙等中。所述能量以脉冲被提供，其持续时间可以根据治疗的类型，待治疗皮肤的类型等例如在I毫秒到I秒的范围内变化。脉冲间隔也可以在类似范围中被控制。由发生器通过放大器提供的脉冲波的功率在O. I 一 100瓦特的范围内。施加的波的參数也可以由反馈环控制，所述反馈环由监视皮肤状况的传感器启动。这些传感器可以用于温度(热电偶、热敏电阻、辐射计)、反射波測量系统、光学器件等。可选地，围绕EDD末端的盖当与皮肤表面接触时可以用于展平皮肤表面，或者可以在其中产生负(真空)压カ以展平皮肤组织供末端更直接地将能量施加到皮肤和在皮肤表面之下的组织层。在ー个方面中，本发明的装置和方法通过提供更集中、更容易控制和伤害更小的替换选择解决了存在有害或不舒服负面效果或灼烧的现有皮肤治疗的问题。在另一方面中，本发明的装置和方法解决了将皮肤或组织治疗定向到例如皱纹、裂隙或其他瑕疵内的特定区域的问题。尽管皮肤治疗是优选的方面，本发明并不限于用在外表面或皮肤上。因此，本发明在一个实施例中包括ー种用于治疗皮肤上的皱纹、细纹或瑕疵的装置，其中所述装置包括手持式外壳单元，所述外壳单元带有治疗末端和用于连接到连接点的波导的通道，其中所述波导在把手端离开所述外壳并且能量可以经由微波发射治疗末端被输送到皮肤。所述治疗末端的远端能够接触皮肤中的皱纹或细纹或瑕疵的表面，并且所述治疗末端在功能上连接到所述连接点以将来自所述波导的能量传递到接触皮肤的所述末端的远端。所述装置进ー步包括用于改变被输送的能量的脉冲长度、频率和幅度的控制系统。在一个优选实施例中，所述能量在大约300MHz到大约30GHz的微波频率范围内，和/或所述能量脉冲被设计成在皮肤的表面之下的组织中产生加热效应。当加热之后愈合吋，治疗的效果是皱纹、细纹或瑕疵的外观减小并且几乎不对皮肤的表面造成损伤。几个优选的选择详细地被公开并且可以被包含在本发明的任何装置或方法中，例如微波发射治疗末端，其是可替换的或者包括可替换盖；在使用双极微波功率的情况下使用所述装置；包含控制系统，所述控制系统测量皮肤治疗期间的能量反射以便调节被输送到所述治疗末端的能量的幅度、脉冲数、脉冲持续时间或频率中的ー个或多个；包含介电组成物的治疗末端；和使用介电组成物，所述介电组成物包括在所述治疗末端和/或连接点中的特氟隆(Teflon);带有接触皮肤的凸出远端末端的治疗末端；带有接触皮肤的尖头远端末端的治疗末端；在远端带有渐缩点的电子输送装置末端；和由盖围绕的电子输送装置末端，其中当所述电子输送装置末端与皮肤组织接触时负压カ可以在所述盖内被施加。所述装置可以以各种编程或设定特征或功能操作，或者所述控制系统可以被设计成以各种编程或设定特征或功能操作。例如使用的介电组成物的阻抗可以被选择成在大约 433MHz到大约5800MHz的频率范围内将能量输送到皮肤。微波脉冲可以被选择成例如长度大约I毫秒或以上和具有预期频率和能量以穿透到组织中预期深度。所述控制系统和方法可以检测反射波并且控制到能量输送装置末端的频率、能量或两者。此外，所述装置可以包括围绕所述治疗末端的实体部分的一个或多个屏蔽区域。在一个实施例中，所述治疗末端的远端延伸超出屏蔽区域在大约O. Imm到大约5mm之间，并且在另ー实施例中所述治疗末端的远端延伸超出屏蔽区域大约1_。所述装置或方法可以利用治疗末端，所述治疗末端被配置成在一定条件下操作，以在具有大约10_3的体积的组织内生成微波场。本发明的任何方法或装置可以用于或包含控制件，以用于发射被施加到皮肤组织的微波，所述微波小于大约10瓦持。备选地或附加地，所述方法和装置可以利用大约
2.45GHz的发射微波的频率。如上所述，所述装置或方法可以包括负压装置，使得当负压被施加时所述电子输送装置末端被接合在皮肤组织的皱纹、轮廓或裂隙中。在本发明的装置或方法的任何方面中，所述电子输送装置末端可以被选择成输送微波以在皮肤的外表面之下大约O. 5mm到大约2mm的点或区域处实现组织的加热。类似地，所述电子输送装置末端可以被选择成输送微波以实现大约IOmm3的组织的体积的加热。 在本发明的任何实施例中，至少ー个辅助组织治疗装置可以被包含或使用。几个辅助组织治疗装置在本领域中是已知的并且优选的辅助组织治疗装置选自激光组织治疗装置、脉冲强光(IPL)组织治疗装置和射频组织治疗装置组成的组。例如，在过去各种激光和波长或范围或波长(包括300nm到2000nm之间的波长)用于影响或改变皮肤状况。因此，本发明并不限于特定例子和这里所述的特定或优选用途或元件的描述，并且本领域的技术人员可以设计许多排列而总体上不脱离本发明。


专利或申请文件包含用颜色绘制的至少ー个图。当请求并且支付必要的费用吋，带有彩图(ー个或多个)的该专利或专利申请公开的副本将由专利局提供。为了更完整地理解本发明及其ー些优点，现在參考结合附图作出的以下描述，其中图I示意性地表示EDD。图2表示EDD的分解图以便显示它的部件。图3表示EDD的截面图并且描述了通过可替换单元或末端或者施用器末端或天线主体的能量管道或波导与同轴电缆之间的可能连接。图4表示用于使同轴电缆的芯体(14)和可替换单元的芯体(5)互锁的机构。图5示出了可替换单元的芯体(5)和电介体(6)的相对尺寸。 图6表示EDD的手持部分和末端部分之间的拧接或螺栓组件或机构。图7表示EDD的手持部分和末端部分之间的卡ロ连接。图8表示EDD的手持部分和末端部分之间的夹紧机构。图9表示组件，通过该组件卡扣机构连接EDD的手持部分和末端部分。图10 — 12示出了在从手持部分拆卸末端部分中可以被执行的步骤。图13描绘了本发明的系统及其操作的典型框图。图14显示了组织中的能量输送装置的软件模拟能量密度场的例子。
具体实施例方式在ー个方面中，本发明包括在这里被称为能量输送装置(EDD)的微波发射或输送装置，其将能量受控地输送到皮肤和/或它的下层。本发明的装置的用途包括皮肤特别是具有胶原纤维的区域的再生。典型地，在这些区域中纤维聚束或交联的程度随着年龄增加，导致细纹、皱纹并且最终产生明显的裂隙或裂沟。一般而言，本发明的装置和方法和能量输送装置用干与皮肤的表面直接接触并且所发射的能量影响在皮肤的表面之下的组织，尤其是下层胶原纤维层，例如真皮或表皮。胶原纤维的治疗影响纤维材料中的交联，导致它愈合或再生。愈合或再生组织将赋予皮肤的表面改善的外观，去除皱纹和细纹。因此，皮肤表面的预期区域或部分的外观被改善。在一个优选实施例中，本发明的方法包含ー种治疗模式，其中组织是皮肤并且所发射的微波被定向到存在老化或有皱纹皮肤的身体的区域，例如围绕眼、唇、下巴、颈和前额的区域。本发明的装置和方法可以适于和用于在各种能量穿透深度的各种组织和其他目标。尽管在这里一般地论述了皮肤组织，其他组织也可以被治疗。例如，这里公开的装置和方法可以用于在子宫组织上和/或在子宮内膜异位症、失禁、尿失禁和与这些相关的病症的治疗中体现优点，使得例如腹腔镜、微创、阴道内和/或子宫内输送装置或末端和使用它们的方法具体地由本发明包含。因此，尽管特别地描述了用在皮肤组织上，本发明并不限于用于任何特定组织或目标。在优选方面中，本发明包括EDD末端或探针。一旦目标区域被识别用于治疗，输送的能量取决于患者、皮肤的类型、皱纹或其他皮肤瑕疵或区域的尺寸和用于治疗的预期或适当温度。优选波长的微波能量的脉冲的持续时间被选择用于预期治疗类型。取决于预期治疗，微波脉冲长度可以为大约I毫秒，或在大约I毫秒到100毫秒之间，或在大约I毫秒到10毫秒之间。在微波发射装置的一般形式中，从微波发生器或源供应的功率可以在大约每个探针或末端O. I 一 100瓦特的范围内并且优选地在大约每个末端I 一 15瓦特的范围内被施カロ。尽管优选地仅仅使用ー个末端，也可以使用ー个以上末端。50 Ohm的同轴电缆可以用于将功率提供给ー个EDD末端或多个末端。功率可以以短高功率脉冲被提供，优选地在大约300MHz — 30GHz的微波频率范围内，并且最优选地在大约2. 45GHz的波频率下。根据预期结果，治疗持续预期时间长度。被输送以分裂或破坏纤维键的能量的大小取决于皮肤的状况。电磁场(尤其是在300MHz至IOGHz之间的微波区域中的电磁场)在治疗这些纤维层方面是有效的。在各种实施例中，微波输送装置和治疗方案提供电磁场能量到皮肤的受控输送。利用的控制系统可 以包含或包括脉冲控制器，以用于选择预期平均功率和输送到EDD末端的能量脉冲的持续时间。利用的控制系统用于选择频率、脉冲宽度和幅度、脉冲间隔等。微波由在大约433MHz到大约5800MHz的范围内的频率下将正弦信号输送到EDD的不同振荡器生成。脉冲持续时间可以被控制，但是优选地使用大约10毫秒的脉冲，其强度在大约O. I 一 20W的范围内。驻波比指示器可以用于调节EDD的位置或EDD施加在皮肤上的压力，并且控制传输到皮肤的功率从而调节到皮肤所需的传输功率。在最佳过程中，在治疗区域处的皮肤例如用手或由不干渉微波输送的ー个或多个适当装置轻轻弄直或展平。能量因此被输送到或尽可能接近地输送到有皱纹区域中和/或皱纹或裂隙的展平区域内。在其它可选实施例中，可以围绕EDD末端使用真空，使得皮肤由真空作用展平。在治疗皮肤或皮肤层的装置和方法的一个例子中，EDD末端接收来自通过挠性、同轴线馈送的源的微波能量。通常使用単一末端，其中所述末端在被指定在使用期间与皮肤接触的远端是尖头端或钝头端。在一个优选实施例中，所述末端是微波能量的屏蔽、定向发射器，所述发射器具有中心微波导体例如刚丝，所述导体在远端终止于钝头形状，并且其中远端延伸超出围绕导体或刚丝的一部分的金属屏蔽物。带有适当介电性质的ー个或多个介电化合物或介质例如特氟隆被定位在屏蔽物与刚丝之间的空间中。屏蔽物的设计和形状可以变化并且中心导体的远端与屏蔽物之间的距离可以变化，但是优选距离在大约O. Imm到5mm之间。传导末端的近端在功能上连接到源自发生器中的波导(例如经由同轴电缆)。手持単元的特征可以包括开/闭开关和用于控制脉冲例如脉冲长度和/或脉冲能量的强度控制旋钮或致动器。末端的长度通常被设计成在一个或多个频率下使用，并且如上所述优选频率为大约2. 45GHz。各种频率和末纟而长度可以被选择并且包含在手持单兀中的系统可以被构造成容纳连接到同一波导和可控发生器的不同的、可互換的末端。在一个优选实施例中，末端是一次性的并且可以被拆卸和替换以用于不同的患者。手持単元内的连接点例如将同轴电缆或其他挠性波导连接到终止于末端中的刚性波导。而且，末端可以具有在大约O. 5mm到5mm的范围内的不同直径。更一般地并且如上所述，末端的远端可以包括短渐缩形状、圆锥形状或可以被插入待治疗皮肤中的有皱纹区域或裂隙中的任何其他尺寸和/或形状。末端也可以包括介电化合物以提供与治疗区域匹配的阻杭。可选地，携带气体或液体的管可以沿着波导并且在単元外壳内从手持単元延伸，以将冷却气体或液体提供给治疗部位。类似的管可以用于抽吸以在治疗部位提供负压。所述气体、流体和/或真空管线可以根据输送的能量的大小被控制，或単独被控制。用于手持微波能量输送装置的典型系统包括联接到ー个或多个挠性线的手持单元，所述挠性线在功能上连接到气体或液体供应、真空、脉冲微波能量的发生器或源以及计算机控制回路，以控制微波能量的定时、频率、功率和脉冲持续时间。计算机控制回路也可以用于使用反馈数据例如本领域中已知的反射驻波比处理或监视和优化操作。不同皮肤状况和区域的治疗可以包含反射波的差別，并且调节几个參数中的一个或多个可以控制从装置的末端的能量输送。手持単元可以由外壳和开关组成，所述开关用于开始和終止脉冲并调节频率、功率或脉冲持续时间，用于开始和終止真空，和可选地用于冷却空气或液体供应。手持外売上的指示灯也可以连接到反射能量监视器或系统中的其他測量传感器。优选地，EDD装置利用双极微波能量输送，以影响小治疗区域和/或保证能量到皮肤的一致输送。然而，根据本发明也可以使用单极和单扱/双极装置的組合。温度传感器(例如热敏电阻的热电偶)可以可选地包含在EDD装置的远端部分，并且该传感器可以联接到控制装置，从而控制或限制在皮肤表面的加热。 本发明的其他实施例和优点部分在以下描述中被阐述，并且部分将从该描述被理解，或者可以从本发明的实施被学习。为了更完整地理解本发明及其ー些优点，现在參考结合附图作出的以下描述。图I示意性地表示作为手持单元的EDD 10,EDD包括手持外壳20和末端部分22。图2表示EDD 10的分解图以便显示部件。手持外壳20包括主体(1)，该主体可以是塑料或其他材料，并且被设计成具有人体工程学形状以用手抓握。套管(2)通常被施加纹理和成形以舒适地握在手中而不滑动。同轴电缆(3)将EDD 10 (特别是金属芯体5)连接到基台(未显示)。可替换EDD末端部分22単元通常由金属天线主体(4 )(优选镀银铜)、金属芯体(5 )(优选镀银铜)和布置在金属芯体5与天线主体4之间的电介体(6)(优选特氟隆)组成(如图3和4中所见)。保护帽(7)可以用于保护EDD 10的末端部分22。图3和4是EDD 10的截面图，其示出了 EDD 10的可替换末端单元22与同轴电缆
(3)之间的可能连接。同轴电缆(3)被保持在主体(I)中。同轴电缆(3)的屏蔽物(11)与天线主体(4)接触。图3表示在同轴电缆(3)的芯体(14)与可替换单元的芯体(5)之间的夹紧或卡锁机构(12)。图4表示通过使同轴电缆的芯体(14)和可替换单元的芯体(5)互锁而形成的连接。当然，连接同轴电缆3和芯体5的其他方法在本发明的精神和范围内。可替换EDD末端22的芯体(5)可以取决于待治疗的组织具有不同直径(例如大约
O.5mm到5mm)。保护帽(7)可以通过卡扣设计或机构(13)、螺纹连接、摩擦配合或任何其他合适的方法固定到末端或天线主体。保护帽(7)保护芯体(5)的末端免于机械损坏或污染。保护帽(7 )可以由绝缘材料制造。图5示出了芯体5和电介体6的相对尺寸。在使用中，EDD末端22的金属芯体5在它的远端与复阻抗Zb接触，所述复阻抗是EDD末端22与正被治疗的皮肤之间的接触面的阻杭。Zb是高度频率相关的。在它的近端，芯体5与同轴电缆3接触，所述同轴电缆的阻抗可以表示为Zm Zci典型地为大约50 Ohm。金属芯体5的一个功能是阻抗匹配，也就是说，为了允许波高效地从Ztl传输到Zb。对于该匹配，芯体5可以由如图5中所示的两级构成。级I长度为L1并且具有特性阻抗Zp级2长度为L2并且具有特性阻抗Z2。如本领域中已知的，同轴波导的阻抗取决于电介体的介电常数以及内径和外径。
该阻抗是频率无关的，并且可以使用方程
权利要求
1.ー种装置，该装置包括 外売，该外壳具有用于微波发射治疗末端的连接点和用于连接到所述连接点的波导的通道，其中所述波导在把手端离开所述外壳； 微波发射治疗末端，该微波发射治疗末端具有能够接触子宮或膀胱的组织的远端，所述治疗末端在功能上连接到所述连接点，以将来自所述波导的能量传递到所述治疗末端的所述远端，并且所述治疗末端包括可替换的无孔保护盖；和 控制系统，该控制系统用于改变脉冲长度、频率和幅度并且将所述能量发送到所述治疗末端，所述能量在大约300MHZ到大约30GHz的微波频率范围内，并且所述脉冲被设计成在所述组织的表面之下的组织中产生加热效应。
2.根据权利要求I所述的装置，其中双极微波功率被使用。
3.根据权利要求I或2所述的装置，其中所述控制系统测量在治疗期间的能量反射，以便调节被输送到所述治疗末端的能量的幅度、脉冲数、脉冲持续时间或频率中的一个或多个。
4.根据权利要求I或2所述的装置，其中所述连接点包括介电组成物。
5.根据权利要求I所述的装置，其中所述末端包括介电组成物。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述介电组成物包括特氟隆。
7.根据权利要求5所述的装置，其中所述介电组成物的阻抗被选择成在大约433MHz到大约5800MHz的频率范围内将能量输送到膀胱或子宮组织。
8.根据权利要求I或2所述的装置，其中所述治疗末端具有凸出远端末端。
9.根据权利要求I或2所述的装置，其中所述治疗末端具有尖头远端末端。
10.根据权利要求I所述的装置，其中ー屏蔽区域围绕所述治疗末端的实体部分。
11.根据权利要求2所述的装置，其中ー屏蔽区域围绕所述治疗末端的实体部分。
12.根据权利要求10所述的装置，其中所述治疗末端的远端延伸超出所述屏蔽区域在大约O. Imm到大约5mm之间。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述治疗末端的远端延伸超出所述屏蔽区域大约 1mm。
14.根据权利要求I所述的装置，其中所述治疗末端被配置成在具有大约IOmm3的体积的组织内生成微波场。
全文摘要
本发明涉及皮肤或组织治疗装置或能量输送装置和用于接触皮肤或组织的相关末端装置。所述装置可以有利地用于治疗面部皱纹、瑕疵或细纹而不损害皮肤的表面。多个系统或控制系统可以被包含在所述装置中，以提供被输送能量的手动或自动控制。在优选实施例中，微波范围的能量用于治疗中。
文档编号A61B18/18GK102860871SQ20121025265
公开日2013年1月9日 申请日期2007年9月10日 优先权日2006年9月8日
发明者M·卢克维亚克, C·拉维涅 申请人:新波医药系统股份有限公司