用于使用微电流刺激皮肤细胞的装置和方法与流程

1.本发明涉及用于对皮肤、特别是身体或面部的皮肤进行处理、特别是美容或皮肤病学处理的装置，以及用这些装置实施的方法。


背景技术：

2.已经提出将电流施加到人体的各个部位以获得不同的美容或治疗效果。特别是，已知向皮肤施加电流会刺激成纤维细胞(这些成纤维细胞负责皮组织的合成、分解和重塑)并促进蛋白质(例如胶原蛋白)的分泌、特别是允许皮肤再生。
3.us 2003/191508、us 6 684 107和us 2008/195181描述了输送主要呈方波或矩形波形式的电流的美容处理装置。
4.us 9 968 773和us 2003/233137描述了通过将主要呈方波或矩形波形式的电流输送到皮肤来改善瘢痕形成的治疗装置。
5.此外，在离子电渗法中将电流施加到皮肤上以促进分子的渗透。
6.特别是，wo 18 127 433、ep 3 459 588和ep 3 459 589的主题是离子电渗法，包括施加电流的步骤，该电流可以呈方波、矩形波、尖形波、梯形波、三角波或锯齿波的形式、或这些形式的组合。


技术实现要素：

7.本发明的公开
8.进一步改进促进皮肤再生而不对其产生不利影响的装置是有利的。
9.尤其需要一种使用电流对皮肤、特别是身体或面部的皮肤进行处理、特别是美容或皮肤病学处理的装置，该装置是高效的并且可以舒适且完全安全地使用。
10.发明概要
11.根据本发明的一个方面，本发明旨在通过一种用于电刺激皮肤、特别是用于刺激成纤维细胞活性的装置来满足该需要并实现该需要，该装置包括：
[0012]-用于产生锯齿双相或周期性交流电流的电子电路；
[0013]-连接到电子电路的至少两个电极，所述电极配置为施加到皮肤上以允许由此产生的电流通过皮肤。
[0014]
通过穿过位于电极之间的皮肤，特别是通过减少皱纹的数量，并使皮肤更紧致和更光滑，电流刺激成纤维细胞，重塑真皮并影响皮肤的外观。
[0015]
令人惊讶的是，申请人发现电流的锯齿波允许更有效地激活成纤维细胞，从而加速真皮的重塑，改善皮肤的外观和一致性。通过根据本发明的装置刺激皮肤尤其可以在其结构和物理性质的水平上防止、减少甚至逆转老化对皮肤的影响，尤其是起到柔软、紧实、紧致、弹性、均匀、皮肤松弛的作用，或改善血液周期。本发明可以通过成纤维细胞作用于参与真皮和一般皮肤的稳态的分子的合成和分泌；这些分子例如是信号因子、真皮纤维或其前体、酶或其激活剂/抑制剂等。调节这些分子的合成和分泌可对真皮中的细胞外基质的重
组(或重塑)产生影响，对肤色有积极影响。
[0016]
电流
[0017]
根据本发明，所产生的电流具有锯齿波形。
[0018]
锯齿信号是优选的周期性信号，其再现一系列基本模式，每个基本模式由电流在一个方向上的基本单调变化以及电流在相反方向上的基本单调变化组成。
[0019]
因此，对于由电子电路输送的电流强度的每个基本单调变化，di/dt基本恒定，特别是恒定在+/-20％内，更优选地在+/-10％内，甚至更优选地在+/-5％内。一阶时间导数di/dt表现出不连续性，随着两个单调变化之间的过渡变得更短，这种不连续性变得更加明显。
[0020]
基本模式尤其是包括上升沿(对应于电流强度绝对值增加)以及下降沿(对应于电流强度的绝对值减小)。优选地，基本模式内的这些变化是线性的。
[0021]
电流有利地表现出极性变化，因此基本模式具有正极性或负极性。极性的改变优选地周期性地发生，例如在给出交流电流的每个基本模式之后、和/或在双相电流的情况下是在预定的持续时间之后。
[0022]
通常，电流的频率可以在1hz和1000hz之间，更优选在50hz和200hz之间，甚至更优选大约100hz。该频率对应于基本模式的重复频率。
[0023]
优选地，电流的峰值强度在绝对值方面是恒定的。
[0024]
上升沿
[0025]
基本模式的上升沿可以包括每秒电流强度的增加，并且增加的绝对值在0.001a和2.5a之间，更优选在0.01a和0.3a之间，甚至更优选约0.05a。
[0026]
作为变型，基本模式的上升沿包括每秒电流强度的增加，并且增加的绝对值在0.05a和100a之间，更优选在0.5a和10a之间，甚至更优选约2.1a。
[0027]
根据本发明的装置可以配置为使得基本模式的上升沿在基本模式的持续时间的1/2000和1/2之间的时段内延续，更优选地在基本模式的持续时间的1/200和1/4之间的时段内延续，甚至更优选地在基本模式的持续时间的约1/42的时段内延续。
[0028]
作为变型并且优选地，该装置配置为使得基本模式的上升沿在基本模式的持续时间的1/2到1999/2000之间的时段内延续，更优选地在基本模式的持续时间的3/4和199/200之间的时段内延续，甚至更优选地在基本模式的持续时间的约41/42的时段内延续。
[0029]
下降沿
[0030]
基本模式的下降沿可以包括每秒电流强度的减少，并且减少的绝对值在0.001a和2.5a之间，更优选在0.01a和0.3a之间，甚至更优选约0.05a。优选地，下降沿包括每秒电流强度的减少，并且减少的绝对值在0.001a和2.5a之间，更优选在0.01a和0.3a之间，甚至更优选是约0.05a，上升沿在该下降沿之前，该上升沿包括每秒电流强度的增加，并且增加的绝对值在0.05a和100a之间，更优选在0.5a和10a之间，甚至更优选约2.1a。
[0031]
作为变型，基本模式的下降沿包括每秒电流强度的减少，并且减少的绝对值在0.05a和100a之间，更优选在0.5a和10a之间，甚至更优选约2.1a。优选地，下降沿包括每秒电流强度的减少，并且减少的绝对值在0.05a和100a之间，更优选在0.5a和10a之间，甚至更优选约2.1a，上升沿在该下降沿之前，该上升沿包括每秒电流强度的增加，并且增加的绝对值在0.001a和2.5a之间，更优选在0.01a和0.3a之间，甚至更优选是约0.05a。
[0032]
该装置可以配置为使得基本模式的下降沿在基本模式的持续时间的1/2和1999/2000之间的时段内延续，更优选地在基本模式的持续时间的3/4和199/200之间的时段内延续，甚至更优选地在基本模式的持续时间的约41/42的时段内延续。
[0033]
作为变型并且优选地，该装置配置为使得基本模式的下降沿在基本模式的持续时间的1/2000和1/2之间的时段内延续，更优选地在基本模式的持续时间的1/200和1/4之间的时段内延续，甚至更优选地在基本模式的持续时间的约1/42的时段内延续。因此，下降沿具有非常陡的斜率。
[0034]
优选地，基本模式包括下降沿和上升沿，该下降沿在基本模式的持续时间的1/2和1999/2000之间的时段内延续，更优选地在基本模式的持续时间的3/4和199/200之间的时段内延续，甚至更优选地在基本模式的持续时间的约41/42的时段内延续，该上升沿在基本模式的持续时间的1/2000和1/2之间的时段内延续，更优选地在基本模式的持续时间的1/200和1/4之间的时段内延续，甚至更优选地在基本模式的持续时间的约1/42的时段内延续，或者该下降沿在基本模式的持续时间的1/2000和1/2之间的时段内延续，甚至更优选地在基本模式的持续时间的1/200和1/4之间的时段内延续，甚至更优选地在基本模式的持续时间的约1/42的时段内延续，该上升沿在基本模式的持续时间的1/2和1999/2000之间的时段内延续，更优选地在基本模式的持续时间的3/4和199/200之间的时段内延续，甚至更优选地在基本模式的持续时间的约41/42的时段内延续。
[0035]
基本模式
[0036]
基本模式的上升沿和下降沿可以是对称的。优选地，基本模式的上升沿和下降沿是不对称的。
[0037]
优选地，该装置配置为使得基本模式的上升沿比基本模式的下降沿延续更长的持续时间。因此，上升沿的斜率的绝对值|di/dt|优选地小于下降沿的斜率的绝对值。
[0038]
电子电路优选地布置成使得电流具有在1ms和100ms之间、更优选在5ms和20ms之间、甚至更优选在约10ms的持续时间内延续的基本模式。
[0039]
电流的呈现锯齿波形并具有相反极性的两个基本模式可以是对称的或不对称的。优选地，它们是不对称的。
[0040]
周期性交流电流
[0041]
该装置可以配置为产生周期性交流电流。
[0042]
周期性交流电流包括一系列基本模式，因此在每个基本模式之后都发生极性变化。
[0043]
优选地，极性变化周期性地发生。则每个基本模式延续相同的持续时间。
[0044]
双相电流
[0045]
优选地，该装置配置为产生双相电流。
[0046]
双相电流包括两个依次相反极性的周期。每个锯齿周期在至少两个基本模式上延续。优选地，每个周期包括3至100个基本模式，更优选5至20个基本模式，甚至更优选约10个基本模式。
[0047]
两个相反极性的周期可以包括相同或不同数量的基本模式。优选地，某个极性的周期包括与相反极性的周期相同数量的基本模式。
[0048]
两个相反极性的周期可在不同的持续时间内延续。
[0049]
优选地，极性变化周期性地发生。因此，相同极性和/或相反极性的两个周期在相同的持续时间内延续。
[0050]
双相电流的周期可以是不对称的。在上升沿、下降沿、持续时间、基本模式的幅度的绝对值和/或基本模式的数量方面，某个极性的周期的基本模式可以不同于相反极性的周期的基本模式。
[0051]
优选地，相反极性的周期包括不对称的基本模式。特别地，正极性的上升沿的斜率的绝对值可以基本等于负极性的下降沿的斜率的绝对值和/或正极性的下降沿的斜率的绝对值可以基本等于负极性的上升沿的斜率的绝对值。“基本等于”应理解为具有相同的数量级，更优选地等于+/-50％内，甚至更优选地等于+/-20％内。
[0052]
然而，某个极性的周期的基本模式的幅度的绝对值优选地等于相反极性的周期的基本模式的幅度的绝对值。
[0053]
通常，所产生的电流优选地是不对称的。
[0054]
电极
[0055]
电极可以静态地或以其他方式在皮肤上使用，通常与皮肤接触。
[0056]
因此，在一个实施方式中，电极将附接至皮肤，例如以具有多个电极的面罩的形式或以另一种方式印刷或分布在面罩的表面上。
[0057]
作为变型，电极例如通过在皮肤上滑动而在皮肤上移动，动态地进行处理以分配电流并处理不同区域。
[0058]
电极可以具有平坦或圆形的与皮肤接触的区域，特别是球形、抛物面形或椭圆形区域。此外，电极可以是旋转的，例如采用球或滚轮形式，从而允许电极在皮肤上容易地移动。
[0059]
电极可以是柔性的或刚性的。
[0060]
优选地，电极是刚性的并且是圆形的，或者是柔性的并且附接到皮肤上。
[0061]
有利的是，每个电极均具有足够大的与皮肤接触的面积，从而不会由于高电流密度而引起皮肤局部发热和/或由于刺痛感引起的不适。
[0062]
优选地，每个电极因此具有大于或等于1cm2的与皮肤接触的面积。
[0063]
电极可以具有相同或不同的接触面积。
[0064]
优选地，电流强度使得由电极输送的最大(峰值)电流密度在0.1ma/cm2和2.5ma/cm2之间，更优选在0.3ma/cm2和1.5ma/cm2之间，甚至更优选约0.5ma/cm2。
[0065]
有利地，根据本发明的装置允许施加低强度的电流，该电流对于接受处理的用户来说几乎难以察觉的、或者甚至是不可察觉的。
[0066]
电压
[0067]
电子电路优选地配置为使得电极之间的无负载最大(峰值)电压在0.01v和45v之间，更优选地在0.1v和20v之间。电压有利地是受限的，从而允许安全使用根据本发明的装置。
[0068]
优选地根据被处理的解剖区域、该区域的水合以及导电凝胶的潜在存在来调节电压，以保持基本恒定的电流强度。
[0069]
凝胶
[0070]
根据本发明的装置可以在电极的施加区域中包括待施用于皮肤的导电凝胶，从而
使电极之间的电流稳定。
[0071]
凝胶可以是包含例如氯化钠和胶凝剂的水溶液。
[0072]
凝胶可以是合适的护理制剂，其不包含旨在通过皮肤迁移的任何美容活性剂。
[0073]
导电凝胶可以不含美容活性剂，例如润湿剂或保湿活性剂、抗衰老活性剂，例如脱色素活性剂、作用于皮肤微循环的活性剂或皮脂调节活性剂，特别是维生素c及其衍生物、透明质酸、鞣花酸、甘油及其衍生物、尿素及其衍生物、乳酸、aha、bha、匹多酸钠、木糖醇、丝氨酸、乳酸钠、依克多因及其衍生物、壳聚糖及其衍生物、胶原蛋白、浮游生物、精氨酸、维生素cg、cp和3-o乙基维生素c、α和β熊果苷、阿魏酸、lucinol及其衍生物、曲酸、间苯二酚及其衍生物、氨甲环酸及其衍生物、龙胆酸、尿黑酸、硫辛酸甲酯、维生素b3、亚油酸及其衍生物、神经酰胺及其同系物、抗糖化剂、no合酶抑制剂、用于刺激真皮或表皮大分子合成和/或其分解的试剂、用于刺激成纤维细胞和/或角质形成细胞增殖的试剂、用于刺激或降低角质形成细胞分化的试剂、肌肉松弛剂和/或皮肤去收缩剂、或自由基清除剂。该列表不是限制性的。
[0074]
外壳
[0075]
电极可以由容纳电子电路并且便于处理根据本发明的电刺激装置的外壳承载。作为变型，每个电极通过至少一根电线连接到外壳。通过电线连接到外壳的每个电极均是柔性的并且附接在皮肤上。
[0076]
特别地，电极可以由容纳电能源、尤其是至少一个蓄电池或电池的外壳承载。作为变型，电能源位于外壳外部。
[0077]
优选地，由外壳承载的电极是刚性的并且是圆形的。
[0078]
电刺激装置有利地具有允许用一只手操作的尺寸，便于将电流施加到皮肤上。
[0079]
根据本发明的装置可以包括用于调节在电极之间流动的电流密度的构件。该构件可以手动致动。替选地，根据本发明的装置可以包括电流密度的自动调节。
[0080]
因此，可以调节电流密度(a/cm2)以确保处理的功效和/或限制疼痛感。电流的密度可以由用户手动调节，用户能够随意修改电流的强度，或者当警告设备向他们发出信号通知修改是必要时，或者电流的密度可以自动地调节，通过用于反馈控制电流密度的系统。
[0081]
特别地，本发明可以包括通过连接的系统分析与用户的皮肤有关的信息。
[0082]
所述信息尤其可以源自用电极进行的电测量，例如为了根据用户的皮肤自动调节电流强度。
[0083]
所连接的系统尤其可以是例如计算机、智能手机或智能手表等，它们可以通过无线连接、特别是通过互联网与用于电刺激皮肤的装置通信。
[0084]
电刺激装置可以布置成在电刺激用户皮肤之前对该皮肤进行至少一次电测量。该测量可以通过用于电刺激的电极执行。在该测量之后执行的电刺激可以考虑从测量中推导出的至少一个参数。因此，电刺激可以适应被处理的人。
[0085]
用于美容处理皮肤的方法
[0086]
根据本发明的另一个方面，本发明还涉及一种用于美容处理健康皮肤的方法，包括使皮肤经受锯齿双相或周期性交流电流的步骤，该电流特别是通过根据本发明的装置输送的。
[0087]
根据本发明的方法可以包括在处理期间移动电极的步骤，从而允许更容易地刺激
不同的皮肤区域、特别是身体或面部上的皮肤区域。该方法尤其可以刺激成纤维细胞。
[0088]
优选地，所处理的一个或多个皮肤区域表现出缺乏紧致、紧实或弹性或包含至少一个皱纹。所处理的一个或多个皮肤区域可以包括至少一个微损伤，特别是裂口、裂缝或擦伤。
[0089]
根据本发明的方法可以包括通过按摩皮肤的一个或多个区域、特别是通过执行圆形、线性或弯曲移动来重复刺激皮肤。
[0090]
根据本发明的电流的施加可以进行长达约40分钟的持续时间，更优选1分钟和20分钟之间的持续时间，甚至更优选2分钟和10分钟之间的持续时间。
[0091]
优选地，定期重复施加电流，例如至少每周一次，更优选每天一次或两次。
[0092]
可以在不包含美容活性剂的导电凝胶的存在下施加电流，该美容活性剂特别是例如润湿剂或保湿活性剂、抗衰老活性剂、例如脱色素活性剂、作用于皮肤微循环的活性剂或皮脂调节活性剂，特别是维生素c及其衍生物、透明质酸或鞣花酸。
附图说明
[0093]
通过阅读以下对其非限制性示例性实施方式的详细描述并通过检查附图可以更好地理解本发明，其中：
[0094]
[图1]图1是根据本发明的电刺激装置的框图；
[0095]
[图2]图2示意性地示出了示例性外壳；
[0096]
[图3]图3显示了不同形式的电流，一些根据本发明而另一些不是；
[0097]
[图4]图4给出了图3中不同形式电流的频谱；
[0098]
[图5]图5示出了图3的不同形式的电流的功率谱；
[0099]
[图6]图6是比较当真皮模型被具有不同波形的电流刺激时获得的结果的图；
[0100]
[图7]图7是比较当真皮模型被具有不同频率的电流刺激时获得的结果的图；
[0101]
[图8]图8是比较当真皮模型分别由双相和周期性交流电流刺激时获得的结果的图；
[0102]
[图9]图9显示了由根据本发明的装置产生的示例性电流；和
[0103]
[图10]图10显示了示例性基本模式。
具体实施方式
[0104]
图1所示的根据本发明的装置1包括由电能源30供电的电流产生器20。该产生器连接到待施加于皮肤上的至少两个电极10。产生器配置为产生锯齿双相或周期性交流电流。
[0105]
电能源30可以包括至少一个蓄电池或电池。
[0106]
优选地，电流产生器20是低频电流产生器，例如以约100hz的频率运行。
[0107]
电流产生器20可以包括极性逆变器，特别是周期性地运行。
[0108]
根据本发明所产生的电流再现一系列基本模式m，每个基本模式m由电流在一个方向上的基本单调变化以及随后电流在相反方向上的基本单调变化组成。图10中显示了示例性基本模式m。在图10中，可以看到电流在一个方向43上的变化、也称为上升沿，随后是在相反方向44上的变化、也称为下降沿。上升沿表现出强度绝对值增加，而下降沿表现出强度绝对值下降。在点45，可以看到上升沿和下降沿之间的不连续性。上升沿在持续时间tm期间延
续，而下降沿在持续时间td期间延续。在此示例中，上升沿所延续的持续时间比下降沿长。
[0109]
图3c、图3f和图9显示了由根据本发明的装置产生的电流的示例性波形。
[0110]
周期性交替
[0111]
如图3c的示例所示，电流产生器20可以配置为输送锯齿周期性交流电流。
[0112]
在图3c中可以看出，所示电流具有恒定的峰值强度。优选地，峰值强度在0.1ma和2.5ma之间，更优选在0.3ma和1.5ma之间，甚至更优选是约0.5ma，如图3c的示例中所示。
[0113]
图3c的电流的基本模式m在5ms的持续时间内延续。优选地，该持续时间在1ms和100ms之间，更优选地在2ms和20ms之间。包括某个极性的基本模式和随后的相反极性的基本模式的周期可以在约10ms的持续时间内延续。
[0114]
另外，在该示例中，某个极性的基本模式m相对于相反极性的基本模式不对称。正极性的上升沿43不具有与负极性的上升沿43’相同的斜率。正极性的上升沿43具有比负极性的上升沿43’的斜率更小的斜率。类似地，正极性的下降沿44不具有与负极性的下降沿44’相同的斜率，正极性的下降沿44的斜率比负极性的下降沿44’的斜率更陡。
[0115]
双相
[0116]
电流产生器20可以配置为输送锯齿双相电流，如图3f和图9的示例所示。
[0117]
图3f和图9所示的根据本发明的示例性电流具有恒定的峰值强度。优选地，峰值强度在0.1ma和2.5ma之间，更优选在0.3ma和1.5ma之间，甚至更优选是约0.5ma，如图3c、图3f和图9的示例中所示。
[0118]
在图3f和图9的示例中，每个基本模式m在10ms的持续时间内延续。此外，在这些示例中，正负极性的每个周期41、41’包括十个基本模式m。
[0119]
在图3f和图9的示例中，某个极性的基本模式m相对于相反极性的基本模式不对称。具体而言，正极性的上升沿43与负极性的上升沿43’的斜率不同。类似地，正极性的下降沿44不具有与负极性的下降沿44’相同的斜率。在这些具体示例中，正极性的上升沿43的斜率基本等于负极性的下降沿44’的斜率，并且负极性的上升沿43’的斜率基本等于正极性的下降沿44的斜率。
[0120]
在图3f和图9所示的示例中，可以看出每个周期41或41’包括相同数量的基本模式m。正极性的基本模式m的上升沿43具有斜率|di/dt|，其小于正极性的基本模式m的下降沿44的斜率。相反，负极性的基本模式m的上升沿43’具有斜率|di/dt|，其大于负极性的基本模式m的下降沿44’的斜率。
[0121]
等效地，正极性的基本模式的上升沿43的斜率可以大于正极性的基本模式的下降沿44的斜率，并且负极性的基本模式的上升沿43’的斜率可以小于负极性的基本模式的下降沿44’的斜率。
[0122]
在图3f的示例中，正极性的上升沿43具有约等于0.05a/s的斜率|di/dt|，负极性的上升沿43’具有约等于2.1a/s的斜率|di/dt|。相比之下，正极性的下降沿44具有大约等于2.1a/s的斜率|di/dt|，负极性的下降沿44’具有约等于0.05a/s的斜率|di/dt|。
[0123]
凝胶
[0124]
优选将导电凝胶施加到待处理的皮肤区域，从而使界面的电阻相对于皮肤的电阻最小化。因此，电流可以基本上在电极之间流动，而不会由于界面质量的变化而改变其幅度。优选地实时调节交流发电机20的电压以将强度保持在期望值。因此，电压可以变化以适
应皮肤上导电凝胶的存在或不存在、皮肤的湿度水平和/或所处理的皮肤区域。这有利地使得可以考虑所处理的皮肤区域的敏感性并且在使用该装置时避免任何疼痛感，例如刺痛感和/或刺激感。
[0125]
外壳
[0126]
该装置可以包括允许进行调整的用户界面，特别是调整交流发电机20的电压、和/或定义和/或查看美容或皮肤病学处理的施加持续时间。
[0127]
该装置可以根据凝胶的存在或所处理的皮肤区域来选择预定义的电压。
[0128]
图2示出了根据本发明的示例性外壳。电极10由容纳电能源30和电流产生器20的外壳承载。
[0129]
电极与皮肤的接触面积呈圆形，电极可以自由旋转，与皮肤的接触面积大于或等于1cm2。电极各自例如呈球的形式。
[0130]
不同电流刺激效果的比较
[0131]
图3显示了不同形式的电流。图3a和图3b分别显示了在本发明范围之外的正弦波和方波的周期性交流电流。图3c示出了根据本发明的锯齿波形的周期性交流电流。图3d和图3e示出了在本发明范围之外的分别为正弦波和方波的双相电流，每个周期包括10个基本模式。图3f示出了根据本发明的锯齿波形的双相电流，每个周期包括10个基本模式。
[0132]
体外刺激方案
[0133]
真皮模型分布在培养板的孔中。每个孔包含真皮模型，由3.5ml的含有1至1.5mg/ml牛胶原蛋白和500 000个人成纤维细胞的溶液制成，该人成纤维细胞是在含有10％fcs、l-谷氨酰胺、非必需氨基酸、丙酮酸钠和抗生素的mem(最低必需培养基)中培养的。
[0134]
孔覆盖有盖子，该盖子上有碳制成的电极，使得电极穿透到真皮溶液中，从而允许电流流过真皮模型。
[0135]
电流由电流产生器(例如keysight b2911a电流产生器)产生，允许设置不同的波形(特别是锯齿波、方波和正弦波)、不同的频率和不同的周期。
[0136]
然后对每个真皮模型施加峰值强度等于0.5ma的电流4小时。其他真皮模型以相同的方式设置，电极接触，但不承受电流，从而可以将真皮模型上的电刺激的结果与没有电刺激的情况比较。这些没有被电刺激的真皮模型在下文中被称为“参考真皮模型”。
[0137]
周期性交替/双相比较
[0138]
图8示出了说明使用包括十个基本模式的周期的锯齿双相电流对真皮模型进行电刺激的效果和使用锯齿周期性交流电流对真皮模型进行电刺激的效果的图。
[0139]
双相和周期性交流电流的频率为100hz。
[0140]
使用双相电流对真皮模型电刺激同时促进蛋白il6、timp1和mmp1数量的增加。具体而言，在被双相电流刺激的真皮模型中观察到的il6、timp1和mmp1比在参考真皮模型中更多(见图8)。
[0141]
il6是由成纤维细胞释放的细胞因子。timp1是mmp(例如mmp1)的天然抑制剂，mmp尤其允许通过分解细胞外基质的成分来重塑真皮组织。特别地，il6和timp1允许调节mmp1。纤连蛋白是存在于细胞外基质中的蛋白质，特别是促进细胞与细胞外基质的粘附和由i型胶原形成的纤维状胶原原纤维的组装。
[0142]
il6、timp1、mmp1和纤连蛋白的增加是有利于皮肤重塑的指标。
[0143]
与使用双相电流的刺激相比，相对于参考真皮模型中存在的timp1、mmp1和il6的量，在使用周期性交流电流刺激的真皮模型中观察到timp1、mmp1和il6的量减少。
[0144]
根据本发明产生的电流因此优选是双相的。
[0145]
波形效果对比
[0146]
图6示出了说明根据本发明的使用具有锯齿波形的双相电流对真皮模型进行电刺激的效果、使用具有方波形的电流对真皮模型进行电刺激的效果、以及使用具有正弦波形的电流对真皮模型进行电刺激的效果的图。
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产生的电流的频率为100hz。
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产生的电流的峰值强度为0.5ma。
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通常，相对于参考真皮模型中存在的mmp1的数量，在使用电流对真皮模型进行电刺激期间，观察到由成纤维细胞分泌的mmp1的数量增加。
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然而，使用具有锯齿波形的电流刺激真皮模型允许mmp1的数量相对于具有方形和/或正弦波形的电流更大地增加。锯齿波形明显更有效。
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频率的作用
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图7显示了说明使用频率为1hz、10hz和100hz的电流对真皮模型进行电刺激的效果的图。
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产生的电流具有双相锯齿波形。
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相对于参考真皮模型，使用1hz的电流刺激真皮模型对il6和timp1的数量没有影响。
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相对于参考真皮模型，使用10hz的电流刺激真皮模型促进纤连蛋白的数量增加。
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相对于参考真皮模型，使用100hz的电流刺激真皮模型促进il6、timp1和纤连蛋白的数量增加。
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此外，有利的是，timp1的调节水平与mmp1的调节水平相似。
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因此，产生频率为约100hz的电流的根据本发明的装置促进皮肤的刺激，从而允许其重塑。
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此外，使用具有锯齿波形、频率约为100hz且为双相的电流对皮肤进行电刺激还允许增加α-sma，这是存在于成纤维细胞中的细胞骨架蛋白，其可以主动重塑细胞外基质，例如在伤口愈合阶段一样。当α-sma的表达在成纤维细胞中是短暂且受控的时，有利于基质的更新。例如，产后女性腹侧皮肤中的α-sma水平很高(在她们的婴儿出生后的几周内)。
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使用具有锯齿波形、频率为约100hz并且是双相的电流对皮肤进行电刺激令人惊讶地使得可以获得比使用具有方形或正弦波形和/或频率为1hz或10hz和/或周期性交替的电流对皮肤进行电刺激更有利的生物应答。
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当在频域中观察这些电流时，所研究的电流和图3所示的电流之间的差异更加明显。
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图4显示了图3中所示电流的频谱。
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可以看出，当针对周期性交替和双相两种模式中的每一者比较方波、正弦波和锯齿波这三种波形时，谐波的分布非常不同。
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周期性交流电流的谐波比双相电流的谐波间隔更远。
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在双相电流的频率表示中也观察到比在周期性交流电流的频率表示中存在更多
的低频谐波。
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图5显示了图3中电流的功率谱。当观察功率谱时，这些不同电流之间的差异甚至更加明显。
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本发明不限于以上描述和示出的实施方式。因此，可以使用多个电极来施加电流。频率可在周期内变化，幅度以及上升沿和下降沿的斜率也可在周期内变化。上升沿和下降沿可以是非线性的。