用于皮膚治療的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】提供了一種皮膚組織(1)治療方法，該方法包括如下步驟：在皮膚表面(3)下方的皮膚組織內(nèi)確定治療區(qū)域(9)；改變存在于治療區(qū)域相對于平行于皮膚表面的方向的相對兩側(cè)的至少兩個第一皮膚組織部分(11)的電導特性；并且經(jīng)由所述第一皮膚組織部分向治療區(qū)域提供射頻(RF)能量。改變所述第一皮膚組織部分的步驟包括：減小所述第一皮膚組織部分相對于存在于所述第一皮膚組織部分之間的第二皮膚組織部分對于射頻能量的電阻抗，具體地是增加電導率；并且使得所述第一皮膚組織部分基本上從皮膚表面到治療區(qū)域延伸進入到皮膚組織中。還提供了一種用于皮膚組織(1)治療的系統(tǒng)。
【專利說明】用于皮膚治療的方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及哺乳動物的組織，具體地人的皮膚和皮下組織的治療，更具體地涉及 通過射頻能量的熱治療，用于皮膚收緊和/或皮膚年輕化。

【背景技術(shù)】
[0002] 已知如果皮膚被專注地加熱到顯著高于正常體溫的一定溫度，以便專注地引起小 規(guī)模組織損傷和/或輕微損害、膠原變性或凝結(jié)、組織消融和/或壞死，人的皮膚可以變得 年輕。這促使身體通過修復受損組織進行響應，從而導致期望的收緊的和變年輕的皮膚。
[0003] 為了成功治療，靶組織區(qū)域或治療區(qū)域應被適當處理，并且其他組織應當被備用。 用于皮膚年輕化的治療區(qū)域一般位于皮膚（表皮和真皮）和皮下組織。為了局部化加熱， US7, 955, 262公開了一種用于治療皮膚的系統(tǒng)和方法，以通過利用射頻（RF)能量加熱組織 獲得皮膚年輕化的美學效果。在RF治療之前，首先將在超聲波的波長下的聲能引導至皮膚 表面。這在超聲能量的聚焦體積處提供了第一次組織加熱。RF能量隨后被應用于皮膚，并 且RF電流被導入由超聲能量預熱的聚焦體積。根據(jù)US7, 955, 262,相信這種導向作用是基 于RF傳導率對組織溫度的溫度依賴性，并且防止被加熱的聚焦體積周圍的組織和治療區(qū) 域的剩余部分損傷，治療區(qū)域應優(yōu)選在能源應用前被冷卻。
[0004] 然而，超聲傾向于特別地通過空化氣泡的產(chǎn)生與生物組織不僅熱地而且機械地 (即使在低壓水平下）相互作用，空化氣泡被認為對生物組織是不合需要的且不安全的。此 夕卜，深滲透的聚焦的或未聚焦的超聲能量的散射會導致組織內(nèi)部的熱點，這是一個嚴重的 安全問題。因此，預加熱和隨其的RF加熱以及因此作為一個整體的治療的量、位置和溫度 的控制是不充分的或者至少是非常復雜的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了改善皮膚組織的治療，因此提供所附權(quán)利要求中限定的方法和系統(tǒng)。
[0006] 皮膚組織治療的方法，具體地是用于美容皮膚收緊和皮膚年輕化的方法，包括如 下步驟：確定在皮膚表面下方的皮膚組織內(nèi)的治療區(qū)域；改變存在于治療區(qū)域的相對于平 行于皮膚表面的方向的相對兩側(cè)的至少兩個第一皮膚組織部分的電導特性，并且向治療區(qū) 域提供射頻能量以加熱治療區(qū)域。改變所述第一皮膚組織部分的步驟包括減小所述第一皮 膚組織部分相對于存在于所述第一皮膚組織部分之間的第二皮膚組織部分的對于射頻能 量的電阻抗，尤其是增加所述第一皮膚組織部分的電導率，并且使得具有減小的電阻抗的 所述第一皮膚組織部分基本上從皮膚表面到治療區(qū)域延伸進入到皮膚組織中。
[0007] 第一皮膚組織部分，下文也被稱為"低阻抗部分"，提供進入皮膚至皮膚內(nèi)的治療 區(qū)域的通道，與第一皮膚組織部分周圍沒有被改變的皮膚組織相比，具有對于射頻（RF)能 量減少的損失。由于相對于周圍組織有效地增加的電導，RF能量優(yōu)先被所述低阻抗部分引 導到治療區(qū)域，并且RF能量在所述第一組織部分內(nèi)的耗散與沒有被改變的皮膚組織相比 被降低。這提高了 RF能量的有效滲透深度，并且提高了 RF能量的應用精度，以及增加了在 治療區(qū)域中的可用RF能量。由于低阻抗部分基本上從皮膚表面延伸到治療區(qū)域或者，取決 于視角，從治療區(qū)域向上延伸到皮膚表面，RF能量源和低阻抗部分之間的電接觸電阻被降 低，從而提高了 RF能量到通道中的耦合輸入，提高了該方法的有效性。
[0008] 低阻抗皮膚組織部分可以，但不必須是基本上直的。
[0009] 在另一方面，因此提供一種用于皮膚組織治療，尤其是用于執(zhí)行在上一般概述的 方法的一個或多個方面的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于向皮膚組織的治療區(qū)域提供射頻能量以加 熱所述治療區(qū)域的射頻源，該射頻源包括具有一個或多個射頻電極的射頻（RF)能量源。該 系統(tǒng)還包括調(diào)節(jié)器（modifier)，被配置成改變至少兩個第一皮膚組織部分的電導特性以用 于引導射頻能量從一個或多個射頻電極通過所述第一皮膚組織部分至治療區(qū)域。調(diào)節(jié)器用 于改變至少兩個第一皮膚組織部分的電導特性，以用于引導射頻能量從一個或多個射頻電 極通過所述第一皮膚組織部分至治療區(qū)域。調(diào)節(jié)器被配置成減小至少兩個第一皮膚組織部 分相對于存在于所述第一皮膚組織部分之間的第二皮膚組織部分的對于射頻能量的電阻 抗，具體地是增加其電導率，其中，第一皮膚組織部分存在于治療區(qū)域的相對于平行于皮膚 表面的方向的相對兩側(cè)上，并且基本上從皮膚表面朝向治療區(qū)域延伸進入到皮膚組織中。 有利地，用于局部增加電導的裝置被配置成加熱皮膚組織和/或在皮膚組織內(nèi)提供流體填 充腔。
[0010] 權(quán)利要求2所述的方法和同樣地權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)有利于引導RF能量進入 治療區(qū)域中，這是因為對于RF能量阻力最小路徑在第一皮膚組織部分的彼此最接近的部 分之間延伸。在基本上直的通道在皮膚組織內(nèi)朝向彼此延伸的情況下，這樣的低阻力路徑 在通道的相應尖端之間延伸。在一個或多個彎曲的通道和/或具有沿延伸的軸線的變化寬 度的情況下，在沿著一個或兩個通道的長度的除尖端外的一個或多個其他部分處，也可以 設(shè)置封閉間隔。
[0011] 權(quán)利要求3所述的方法采用了皮膚組織的加熱的正相關(guān)，該正相關(guān)傾向于增加皮 膚組織的電導率。皮膚組織的局部加熱可通過各種可靠的技術(shù)實現(xiàn)。該方法的進一步好處 在于，皮膚組織的加熱可以是非侵入性的和暫時的，從而不會留下持續(xù)影響。在另一個實施 例中，加熱可能會導致熱損傷，這可能也有利于誘導皮膚年輕化。
[0012] 權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)有利于精確控制一個或多個皮膚組織部分的加熱，以減 小其電阻抗。激光束可采用經(jīng)充分證明的技術(shù)被可靠地引導、聚焦、功率控制、強度控制和 /或轉(zhuǎn)換等。發(fā)射具有關(guān)聯(lián)的不同效果的不同波長、功率等的眾多激光器是市場可買到的。 具體地，在約1至10微米之間的紅外光譜中的紅外（IR)輻射波長顯示出到哺乳動物，特別 是人類的皮膚組織中的滲透深度和吸收的有用的組合。多波長的組合可被用來提供皮膚組 織中例如關(guān)于尺寸和/或在皮膚組織內(nèi)的位置的特定的電阻抗變化。
[0013] 權(quán)利要求4所述的方法和同樣地權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)受益于消融皮膚組織提 供了鄰近具有相對高的電導率的消融區(qū)域的一層被加熱的皮膚組織的效果，其中燒傷組織 或消融區(qū)域與未受影響的組織相比，具有相對非常低的電導率。因此，低阻抗區(qū)域被明確限 定并且RF能量可以被遠離燒傷或消融區(qū)域引導，并且被更有效地引導進入周圍組織中。
[0014] 權(quán)利要求5所述的方法和同樣地權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)有利于提供流體填充腔 和周圍組織之間在阻抗上的大的差異。所述腔（多個腔體）可以通過例如由于使用諸如空 心針、注射器之類的物理施涂器的噴射借助合適的分配器的流體本身的施加和/或通過以 強有力的流體噴射形式直接分配流體而形成。
[0015] 在一方面，腔可通過燃燒和/或消融組織在皮膚組織內(nèi)形成。
[0016] 流體可以從外部源（例如水、鹽水等）提供和/或包括被治療對象的體液，例如間 質(zhì)液、淋巴和血液。后面的方法可以被有效地與燃燒或消融組織部分相結(jié)合，以提供至少部 分地由體液填充的敞開的腔，其中鄰近腔的被加熱的皮膚組織的電導與燃燒和/或消融步 驟同時和/或立即在燃燒和/或消融步驟之后，并且在使用體液填充腔的過程中被利用，當 組織冷卻時，該腔接管高電導率部分的作用。
[0017] 使用一種或更多種體液填充這種腔體，可以通過在皮膚組織與周圍大氣之間施加 橫跨所述腔中的一個或多個腔的壓力差，例如通過向腔施加負壓力或吸力，和/或向鄰近 腔的組織施加正壓而獲得幫助。
[0018] 權(quán)利要求7所述的方法，通過在電極和所述皮膚組織部分（多個皮膚組織部分） 之間的物理（和電磁）路徑長度的減少，提高了 RF能量到低阻抗皮膚組織部分中的耦合輸 入。
[0019] 權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，有利于提供RF電極和低阻抗皮膚組織部分之間的緊密 接觸，第一和第二模式的至少一部分可以是基本相同的。
[0020] 最緊密的接觸是與所述皮膚組織部分（多個皮膚組織部分）的直接物理接觸。通 過使用阻抗匹配流體（例如導電乳霜或凝膠），電接觸可被改善。在一個有利實施例中，多 個RF電極被使用，每一個RF電極均與另一個低阻抗皮膚組織部分緊密接觸。電極可以完 全或部分包圍，和/或重疊其中調(diào)節(jié)器與皮膚組織相互作用的皮膚表面的位置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 在附圖中：
[0022] 圖1示出了沒有提供低阻抗部分的皮膚組織的RF加熱；
[0023] 圖2A和圖2B示出了根據(jù)本公開的皮膚組織的RF加熱的兩個實施例；
[0024] 圖3A和圖3B示出了根據(jù)本公開的皮膚組織的RF加熱的電等效方案；
[0025] 圖4A至圖4R示出了具有不同參數(shù)并且與現(xiàn)有技術(shù)比較的根據(jù)本公開的皮膚組織 的RF加熱的模擬結(jié)果；
[0026] 圖5示出了根據(jù)本公開的用于皮膚組織的RF治療的系統(tǒng)；
[0027] 圖6示出了根據(jù)本公開的用于皮膚組織的RF治療的系統(tǒng)的一個實施例的細節(jié)；
[0028] 圖7示出了根據(jù)本公開的用于皮膚組織的RF治療的系統(tǒng)的另一個實施例的細 節(jié)；
[0029] 圖8示出了在皮膚組織內(nèi)提供液體填充腔的方法；
[0030] 圖9示出了根據(jù)本公開的用于皮膚組織的RF治療的系統(tǒng)的另一個實施例的進一 步的細節(jié)；
[0031] 圖IOA至IOE示出了用于RF電極的不同的適當?shù)膸缀涡螤睢?br>
【具體實施方式】
[0032] 值得注意的是，在圖中，相同的特征可以用相同的附圖標記識別。需要進一步注意 的是，圖是示意性的，不一定按比例，并且對于理解本發(fā)明不需要的細節(jié)可能已經(jīng)被省略。 "向上"、"向下"、"在下方"，"在上方"及類似的術(shù)語與如圖中取向的實施例相關(guān)。此外，至少 基本上相同或執(zhí)行至少基本相同的功能的元件由同相同的數(shù)字表示。
[0033] 圖1示意性地示出了皮膚組織1的RF治療，皮膚組織1具有皮膚表面3和組織層 表皮IA (包括角質(zhì)層1B)，真皮IC和皮下組織ID。治療采用包括連接到RF源7的RF電極 5的治療系統(tǒng)。電極5被放置成彼此隔開一定距離接觸皮膚表面3。通過向電極5施加RF 信號，RF電流將流過在兩個電極5之間的皮膚，并且RF能量將被提供給治療區(qū)域9內(nèi)的皮 膚組織1。結(jié)果是，在兩個電極之間的治療區(qū)域9被加熱。當采用這種方式將真皮層IC內(nèi) 的組織被加熱到60°C和80°C之間的溫度時，真皮內(nèi)的膠原蛋白將收縮。由此產(chǎn)生的效應是 皮膚的緊致，皺紋減少，并且細紋和皮膚下垂減少。產(chǎn)生的新的膠原蛋白的合成也可導致皮 膚的年輕化。RF能量將沿著RF電極之間的阻力最小路徑分布。因此，能夠用這種方式治療 的皮膚組織區(qū)域9到皮膚中延伸很小的深度，并且如果可能的話，到皮膚組織中的滲透深 度根本難以控制或選擇。
[0034] 圖2A和圖2B示出了顯著改善的實施例。不同于圖1，在圖2A和圖2B中，兩個第 一皮膚組織部分11存在于治療區(qū)域9的相對于平行于皮膚表面3的方向的相對兩側(cè)上，第 一皮膚組織部分11相對于第一皮膚組織部分11之間的皮膚組織對于射頻能量具有減少的 電阻抗。所示第一皮膚組織部分11具有相對于離開圖平面的方向的帶縱向軸線A的大致 直的細長形狀，例如柱狀或板狀形狀，并且它們從皮膚表面3至治療區(qū)域9延伸進入到皮膚 組織1中。在圖2A中，所示的一對低阻抗的第一皮膚組織部分11的縱向軸線A基本上彼 此平行地延伸進入到皮膚1中，這里是基本上垂直于皮膚表面3。在圖2B中，低阻抗的第一 皮膚組織部分11相對于皮膚表面3的法線n成角度0傾斜地延伸進入到皮膚組織1中， 使得該對細長的皮膚組織部分的縱向軸線A在從皮膚表面3朝向治療區(qū)域9的方向上以會 聚角a朝向彼此會聚。
[0035] 當RF信號被施加到電極5時，RF能量將流過低阻抗部分11并且流過存在于它們 之間的、因此將被加熱的皮膚組織。由于減小的阻抗并且根據(jù)歐姆定律，RF能量將優(yōu)先流過 低電感部分11，而不是流過具有較高阻抗的皮膚部分。因此，RF能量將會相對深地滲透進 入皮膚組織1中，使得深入延伸進入到皮膚1中或深入地定位在皮膚1內(nèi)的治療區(qū)域9可 通過適當?shù)匦纬傻谝黄つw組織部分11而有效地并且可控地被治療。
[0036] 在圖2B所示的實施例中，由于會聚第一皮膚組織部分11，阻抗最小路徑在低阻抗 的皮膚組織部分11的端點之間形成。因此，RF能量將主要在該深度處流過皮膚組織1，從 而形成深入地定位在皮膚組織1內(nèi)的治療區(qū)域9。
[0037] 不希望受任何特定理論的約束并且為了目前所提供的方法的工作原理的一般理 解，參考圖2B、圖3A和圖3B考慮如下。RF能量可被視為通過導電網(wǎng)絡行進的電信號，從而 提供多個平行的導電路徑，每個路徑i均具有其自己的電阻R i,參見圖3A。為了進一步的 示例性目的，簡化的雙層配置在圖3B中被示出。
[0038] RF加熱主要發(fā)生在組織具有最高的電流和電阻的位置處。具體地，局部產(chǎn)生的熱 量Qi等于局部沉積功率，并與局部電流I的平方乘以局部電阻R(串聯(lián)電路）成比例，為
[0039] (公式 1)Q°^I2R。
[0040] 由于電流取決于電勢V和電阻，為
[0041] (公式 2)I = V/R，
[0042] 產(chǎn)生的熱量可以表示為
[0043] (公式 3)Q°^V2/R。
[0044] 請注意，這表明組織確實可以引導電流，并因此通過改變組織的電阻局部加熱。在 本公開中，組織被局部加熱和/或流體填充，以引導電流進入皮膚的深區(qū)域，從而允許RF能 量到皮膚內(nèi)的更深的滲透。
[0045] 在圖3B中，電流I1和I2分別由皮膚表層的電阻R 1，并且分別由位于治療區(qū)域9的 任一例的低阻抗的第一皮膚組織部分11的R2及治療區(qū)域9的阻抗R 3確定。每一路徑段i 的電阻Ri和局部溫度變化ATi由其長度Ip其特定電導率O i和其橫截面積Ai確定。由于 RF電流產(chǎn)生的熱量Q3在R3 (具有長度I3)處的局部溫度變化A T3遵循如下關(guān)系式
[0046] (公式 4) A T3 ^ Q3/13A3。
[0047] 使用公式（1)，這公式可以被改寫為
[0048] (公式 5) A T3 a I32R3/13A3。
[0049] 由于I3 = VAR2+R3+R2)并且Ri = IiA 〇 i Ai)，與深度有關(guān)的溫度變化可以被表 示為
[0050] (公式 6) A T3 (d) = 〇 3/ {(2 〇 3d/ 〇 2cos 0 ) - (2d tan 0 ) +IJ2。
[0051] 人體皮膚組織一般是導電的。對于IMHz的RF頻率，不同類型的人體組織的電導 率C在表1中給出，以S nT1為單位（來自：Sadick和Makino在：Lasers in Surgery and Medicine34 :91-97(2004)中）。
[0052] 表I.對于IMHz的頻率的RF輻射，不同類型的人體組織的電導率C

【權(quán)利要求】
1. 一種皮膚組織（1)治療方法，包括如下步驟： 在皮膚表面（3)下方的所述皮膚組織內(nèi)確定治療區(qū)域（9); 改變存在于所述治療區(qū)域的相對于平行于所述皮膚表面的方向的相對兩側(cè)的至少兩 個第一皮膚組織部分（11)的電導特性； 經(jīng)由所述第一皮膚組織部分向所述治療區(qū)域提供射頻（RF)能量； 其中，改變所述第一皮膚組織部分的步驟包括：減小所述第一皮膚組織部分相對于存 在于所述第一皮膚組織部分之間的第二皮膚組織部分的對于所述射頻能量的電阻抗，尤其 是增加電導率；并且 使得所述第一皮膚組織部分基本上從所述皮膚表面到所述治療區(qū)域延伸進入到所述 皮膚組織中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一皮膚組織部分（11)包括一對帶有縱向軸 線（A)的具有細長的柱狀或板狀形狀的細長的皮膚組織部分，其中所述對的所述細長的皮 膚組織部分的所述縱向軸線在從所述皮膚表面朝向所述治療區(qū)域的方向上朝著彼此會聚。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1至2中的任一項所述的方法，其中改變所述第一皮膚組織部分（11) 的步驟包括加熱所述第一皮膚組織部分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中改變所述第一皮膚組織部分（11)的步驟包括消融 皮膚組織。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的方法，其中改變所述第一皮膚組織部分（11) 的步驟包括在所述皮膚組織內(nèi)提供利用導電流體填充的一個或多個腔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，包括在所述皮膚組織和周圍大氣之間橫跨所述腔中的 一個或多個腔施加壓力差，用于利用體液填充所述腔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的方法，其中向所述治療區(qū)域提供射頻能量的 步驟包括利用與所述第一皮膚組織部分（11)中的一個或多個第一皮膚組織部分緊密接觸 的一個或多個射頻電極（5)提供所述射頻能量。
8. -種用于皮膚組織（1)治療的系統(tǒng)，尤其是用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一 項所述的方法，包括： 射頻源（7)，用于向所述皮膚表面（3)下方的所述皮膚組織（1)內(nèi)的治療區(qū)域（9)提供 射頻能量以加熱所述治療區(qū)域，所述射頻源（7)包括具有一個或多個射頻電極（7)的射頻 (RF)能量源； 調(diào)節(jié)器，用于改變至少兩個第一皮膚組織部分（11)的電導特性以用于引導所述射頻 能量從所述一個或多個射頻電極通過所述第一皮膚組織部分至所述治療區(qū)域； 其中所述調(diào)節(jié)器被配置成減小所述至少兩個第一皮膚組織部分相對于存在于所述第 一皮膚組織部分之間的第二皮膚組織部分對于所述射頻能量的電阻抗，尤其是增加電導 率， 其中所述第一皮膚組織部分存在于所述治療區(qū)域相對于平行于所述皮膚表面的方向 的相對兩側(cè)，并且基本上從所述皮膚表面朝向所述治療區(qū)域延伸進入到所述皮膚組織中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述調(diào)節(jié)器被配置成形成一對帶有縱向軸線（A) 的具有大致細長的柱狀或板狀形狀的所述第一皮膚組織部分（11)，并且使得所述對的所述 細長的皮膚組織部分的所述縱向軸線在從所述皮膚表面朝向所述治療區(qū)域的方向上朝向 彼此會聚。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8至9中的任一項所述的系統(tǒng)，其中所述調(diào)節(jié)器包括激光器（20)，所 述激光器被配置成照射和加熱所述皮膚組織（1)以用于提供所述第一皮膚組織部分（11)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述激光器（20)被配置成消融皮膚組織。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8至11中的任一項所述的系統(tǒng)，其中所述調(diào)節(jié)器包括被配置成在所 述第一皮膚組織部分（11)中或上分配一種或多種流體的分配器（29)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8至12中的任一項所述的系統(tǒng)，其中所述調(diào)節(jié)器被配置成向所述皮 膚組織內(nèi)提供一個或多個腔，并且優(yōu)選包括加壓裝置（33,34)，所述加壓裝置（33,34)被配 置成在所述皮膚組織（1)和周圍大氣之間橫跨所述腔中的一個或多個腔施加壓差，以用于 利用體液填充所述腔。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8至13中的任一項所述的系統(tǒng)，其中所述射頻源（7)包括被布置成 以第一模式與所述皮膚表面（1)接觸的電極（5); 其中，所述調(diào)節(jié)器被配置成相對于所述皮膚表面以第二模式提供所述第一皮膚組織部 分（11);并且 其中所述第一模式和所述第二模式相互對應。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述第一模式和所述第二模式基本上是相同 的，并且其中所述電極被配置成在使用中與所述第一皮膚組織部分緊密接觸。
【文檔編號】A61B18/20GK104244857SQ201380020221
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月16日
【發(fā)明者】M·朱爾納, J·A·帕勒羅, M·R·霍頓 申請人:皇家飛利浦有限公司