專利名稱：用于經皮治療的微波裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及電子裝置和使用它們無創地治療或影響組織的方法。特別地，所述裝置可以用于將有效量的能量(典型地是微波能量)從皮膚的表面例如面部輸送到組織的下層以便減小皺紋、細紋、裂隙和/或皮膚變色或印記。在其他方面中，本發明涉及用于有效地集中微波能量的效果以治療組織的選定體積的裝置和方法。
背景技術：
盡管在過去就提出了使用微波能量治療皮膚，有效地減小面部皺紋和其他年齡相關瑕疵的方法還未使用。通常，微波裝置在基于導管和有創方法中被使用，與無創方法相比上述方法顯然是不利的。因此，在本領域中需要用于無創治療組織的改進微波裝置和方法。

發明內容
本發明提供了一種用于治療組織特別是皮膚組織和有皺紋、有輪廓或有裂隙的皮膚的能量輸送裝置。該裝置包括帶有可拆卸末端的手持式能量輸送裝置(EDD)，所述可拆卸末端將源自由計算機控制的正弦波發生器(在微波頻率范圍內)、放大器和波導的能量引導到皺紋、裂隙等中。所述能量以脈沖被提供，其持續時間可以根據治療的類型，待治療皮膚的類型等例如在I毫秒到I秒的范圍內變化。脈沖間隔也可以在類似范圍中被控制。由發生器通過放大器提供的脈沖波的功率在O. I 一 100瓦特的范圍內。施加的波的參數也可以由反饋環控制，所述反饋環由監視皮膚狀況的傳感器啟動。這些傳感器可以用于溫度(熱電偶、熱敏電阻、輻射計)、反射波測量系統、光學器件等。可選地，圍繞EDD末端的蓋當與皮膚表面接觸時可以用于展平皮膚表面，或者可以在其中產生負(真空)壓カ以展平皮膚組織供末端更直接地將能量施加到皮膚和在皮膚表面之下的組織層。在ー個方面中，本發明的裝置和方法通過提供更集中、更容易控制和傷害更小的替換選擇解決了存在有害或不舒服負面效果或灼燒的現有皮膚治療的問題。在另一方面中，本發明的裝置和方法解決了將皮膚或組織治療定向到例如皺紋、裂隙或其他瑕疵內的特定區域的問題。盡管皮膚治療是優選的方面，本發明并不限于用在外表面或皮膚上。因此，本發明在一個實施例中包括ー種用于治療皮膚上的皺紋、細紋或瑕疵的裝置，其中所述裝置包括手持式外殼單元，所述外殼單元帶有治療末端和用于連接到連接點的波導的通道，其中所述波導在把手端離開所述外殼并且能量可以經由微波發射治療末端被輸送到皮膚。所述治療末端的遠端能夠接觸皮膚中的皺紋或細紋或瑕疵的表面，并且所述治療末端在功能上連接到所述連接點以將來自所述波導的能量傳遞到接觸皮膚的所述末端的遠端。所述裝置進ー步包括用于改變被輸送的能量的脈沖長度、頻率和幅度的控制系統。在一個優選實施例中，所述能量在大約300MHz到大約30GHz的微波頻率范圍內，和/或所述能量脈沖被設計成在皮膚的表面之下的組織中產生加熱效應。當加熱之后愈合吋，治療的效果是皺紋、細紋或瑕疵的外觀減小并且幾乎不對皮膚的表面造成損傷。幾個優選的選擇詳細地被公開并且可以被包含在本發明的任何裝置或方法中，例如微波發射治療末端，其是可替換的或者包括可替換蓋；在使用雙極微波功率的情況下使用所述裝置；包含控制系統，所述控制系統測量皮膚治療期間的能量反射以便調節被輸送到所述治療末端的能量的幅度、脈沖數、脈沖持續時間或頻率中的ー個或多個；包含介電組成物的治療末端；和使用介電組成物，所述介電組成物包括在所述治療末端和/或連接點中的特氟隆(Teflon);帶有接觸皮膚的凸出遠端末端的治療末端；帶有接觸皮膚的尖頭遠端末端的治療末端；在遠端帶有漸縮點的電子輸送裝置末端；和由蓋圍繞的電子輸送裝置末端，其中當所述電子輸送裝置末端與皮膚組織接觸時負壓カ可以在所述蓋內被施加。所述裝置可以以各種編程或設定特征或功能操作，或者所述控制系統可以被設計成以各種編程或設定特征或功能操作。例如使用的介電組成物的阻抗可以被選擇成在大約 433MHz到大約5800MHz的頻率范圍內將能量輸送到皮膚。微波脈沖可以被選擇成例如長度大約I毫秒或以上和具有預期頻率和能量以穿透到組織中預期深度。所述控制系統和方法可以檢測反射波并且控制到能量輸送裝置末端的頻率、能量或兩者。此外，所述裝置可以包括圍繞所述治療末端的實體部分的一個或多個屏蔽區域。在一個實施例中，所述治療末端的遠端延伸超出屏蔽區域在大約O. Imm到大約5mm之間，并且在另ー實施例中所述治療末端的遠端延伸超出屏蔽區域大約1_。所述裝置或方法可以利用治療末端，所述治療末端被配置成在一定條件下操作，以在具有大約10_3的體積的組織內生成微波場。本發明的任何方法或裝置可以用于或包含控制件，以用于發射被施加到皮膚組織的微波，所述微波小于大約10瓦持。備選地或附加地，所述方法和裝置可以利用大約
2.45GHz的發射微波的頻率。如上所述，所述裝置或方法可以包括負壓裝置，使得當負壓被施加時所述電子輸送裝置末端被接合在皮膚組織的皺紋、輪廓或裂隙中。在本發明的裝置或方法的任何方面中，所述電子輸送裝置末端可以被選擇成輸送微波以在皮膚的外表面之下大約O. 5mm到大約2mm的點或區域處實現組織的加熱。類似地，所述電子輸送裝置末端可以被選擇成輸送微波以實現大約IOmm3的組織的體積的加熱。 在本發明的任何實施例中，至少ー個輔助組織治療裝置可以被包含或使用。幾個輔助組織治療裝置在本領域中是已知的并且優選的輔助組織治療裝置選自激光組織治療裝置、脈沖強光(IPL)組織治療裝置和射頻組織治療裝置組成的組。例如，在過去各種激光和波長或范圍或波長(包括300nm到2000nm之間的波長)用于影響或改變皮膚狀況。因此，本發明并不限于特定例子和這里所述的特定或優選用途或元件的描述，并且本領域的技術人員可以設計許多排列而總體上不脫離本發明。


專利或申請文件包含用顏色繪制的至少ー個圖。當請求并且支付必要的費用吋，帶有彩圖(ー個或多個)的該專利或專利申請公開的副本將由專利局提供。為了更完整地理解本發明及其ー些優點，現在參考結合附圖作出的以下描述，其中圖I示意性地表示EDD。圖2表示EDD的分解圖以便顯示它的部件。圖3表示EDD的截面圖并且描述了通過可替換單元或末端或者施用器末端或天線主體的能量管道或波導與同軸電纜之間的可能連接。圖4表示用于使同軸電纜的芯體(14)和可替換單元的芯體(5)互鎖的機構。圖5示出了可替換單元的芯體(5)和電介體(6)的相對尺寸。 圖6表示EDD的手持部分和末端部分之間的擰接或螺栓組件或機構。圖7表示EDD的手持部分和末端部分之間的卡ロ連接。圖8表示EDD的手持部分和末端部分之間的夾緊機構。圖9表示組件，通過該組件卡扣機構連接EDD的手持部分和末端部分。圖10 — 12示出了在從手持部分拆卸末端部分中可以被執行的步驟。圖13描繪了本發明的系統及其操作的典型框圖。圖14顯示了組織中的能量輸送裝置的軟件模擬能量密度場的例子。
具體實施例方式在ー個方面中，本發明包括在這里被稱為能量輸送裝置(EDD)的微波發射或輸送裝置，其將能量受控地輸送到皮膚和/或它的下層。本發明的裝置的用途包括皮膚特別是具有膠原纖維的區域的再生。典型地，在這些區域中纖維聚束或交聯的程度隨著年齡增加，導致細紋、皺紋并且最終產生明顯的裂隙或裂溝。一般而言，本發明的裝置和方法和能量輸送裝置用干與皮膚的表面直接接觸并且所發射的能量影響在皮膚的表面之下的組織，尤其是下層膠原纖維層，例如真皮或表皮。膠原纖維的治療影響纖維材料中的交聯，導致它愈合或再生。愈合或再生組織將賦予皮膚的表面改善的外觀，去除皺紋和細紋。因此，皮膚表面的預期區域或部分的外觀被改善。在一個優選實施例中，本發明的方法包含ー種治療模式，其中組織是皮膚并且所發射的微波被定向到存在老化或有皺紋皮膚的身體的區域，例如圍繞眼、唇、下巴、頸和前額的區域。本發明的裝置和方法可以適于和用于在各種能量穿透深度的各種組織和其他目標。盡管在這里一般地論述了皮膚組織，其他組織也可以被治療。例如，這里公開的裝置和方法可以用于在子宮組織上和/或在子宮內膜異位癥、失禁、尿失禁和與這些相關的病癥的治療中體現優點，使得例如腹腔鏡、微創、陰道內和/或子宮內輸送裝置或末端和使用它們的方法具體地由本發明包含。因此，盡管特別地描述了用在皮膚組織上，本發明并不限于用于任何特定組織或目標。在優選方面中，本發明包括EDD末端或探針。一旦目標區域被識別用于治療，輸送的能量取決于患者、皮膚的類型、皺紋或其他皮膚瑕疵或區域的尺寸和用于治療的預期或適當溫度。優選波長的微波能量的脈沖的持續時間被選擇用于預期治療類型。取決于預期治療，微波脈沖長度可以為大約I毫秒，或在大約I毫秒到100毫秒之間，或在大約I毫秒到10毫秒之間。在微波發射裝置的一般形式中，從微波發生器或源供應的功率可以在大約每個探針或末端O. I 一 100瓦特的范圍內并且優選地在大約每個末端I 一 15瓦特的范圍內被施カロ。盡管優選地僅僅使用ー個末端，也可以使用ー個以上末端。50 Ohm的同軸電纜可以用于將功率提供給ー個EDD末端或多個末端。功率可以以短高功率脈沖被提供，優選地在大約300MHz — 30GHz的微波頻率范圍內，并且最優選地在大約2. 45GHz的波頻率下。根據預期結果，治療持續預期時間長度。被輸送以分裂或破壞纖維鍵的能量的大小取決于皮膚的狀況。電磁場(尤其是在300MHz至IOGHz之間的微波區域中的電磁場)在治療這些纖維層方面是有效的。在各種實施例中，微波輸送裝置和治療方案提供電磁場能量到皮膚的受控輸送。利用的控制系統可 以包含或包括脈沖控制器，以用于選擇預期平均功率和輸送到EDD末端的能量脈沖的持續時間。利用的控制系統用于選擇頻率、脈沖寬度和幅度、脈沖間隔等。微波由在大約433MHz到大約5800MHz的范圍內的頻率下將正弦信號輸送到EDD的不同振蕩器生成。脈沖持續時間可以被控制，但是優選地使用大約10毫秒的脈沖，其強度在大約O. I 一 20W的范圍內。駐波比指示器可以用于調節EDD的位置或EDD施加在皮膚上的壓力，并且控制傳輸到皮膚的功率從而調節到皮膚所需的傳輸功率。在最佳過程中，在治療區域處的皮膚例如用手或由不干渉微波輸送的ー個或多個適當裝置輕輕弄直或展平。能量因此被輸送到或盡可能接近地輸送到有皺紋區域中和/或皺紋或裂隙的展平區域內。在其它可選實施例中，可以圍繞EDD末端使用真空，使得皮膚由真空作用展平。在治療皮膚或皮膚層的裝置和方法的一個例子中，EDD末端接收來自通過撓性、同軸線饋送的源的微波能量。通常使用単一末端，其中所述末端在被指定在使用期間與皮膚接觸的遠端是尖頭端或鈍頭端。在一個優選實施例中，所述末端是微波能量的屏蔽、定向發射器，所述發射器具有中心微波導體例如剛絲，所述導體在遠端終止于鈍頭形狀，并且其中遠端延伸超出圍繞導體或剛絲的一部分的金屬屏蔽物。帶有適當介電性質的ー個或多個介電化合物或介質例如特氟隆被定位在屏蔽物與剛絲之間的空間中。屏蔽物的設計和形狀可以變化并且中心導體的遠端與屏蔽物之間的距離可以變化，但是優選距離在大約O. Imm到5mm之間。傳導末端的近端在功能上連接到源自發生器中的波導(例如經由同軸電纜)。手持単元的特征可以包括開/閉開關和用于控制脈沖例如脈沖長度和/或脈沖能量的強度控制旋鈕或致動器。末端的長度通常被設計成在一個或多個頻率下使用，并且如上所述優選頻率為大約2. 45GHz。各種頻率和末纟而長度可以被選擇并且包含在手持單兀中的系統可以被構造成容納連接到同一波導和可控發生器的不同的、可互換的末端。在一個優選實施例中，末端是一次性的并且可以被拆卸和替換以用于不同的患者。手持単元內的連接點例如將同軸電纜或其他撓性波導連接到終止于末端中的剛性波導。而且，末端可以具有在大約O. 5mm到5mm的范圍內的不同直徑。更一般地并且如上所述，末端的遠端可以包括短漸縮形狀、圓錐形狀或可以被插入待治療皮膚中的有皺紋區域或裂隙中的任何其他尺寸和/或形狀。末端也可以包括介電化合物以提供與治療區域匹配的阻杭。可選地，攜帶氣體或液體的管可以沿著波導并且在単元外殼內從手持単元延伸，以將冷卻氣體或液體提供給治療部位。類似的管可以用于抽吸以在治療部位提供負壓。所述氣體、流體和/或真空管線可以根據輸送的能量的大小被控制，或単獨被控制。用于手持微波能量輸送裝置的典型系統包括聯接到ー個或多個撓性線的手持單元，所述撓性線在功能上連接到氣體或液體供應、真空、脈沖微波能量的發生器或源以及計算機控制回路，以控制微波能量的定時、頻率、功率和脈沖持續時間。計算機控制回路也可以用于使用反饋數據例如本領域中已知的反射駐波比處理或監視和優化操作。不同皮膚狀況和區域的治療可以包含反射波的差別，并且調節幾個參數中的一個或多個可以控制從裝置的末端的能量輸送。手持単元可以由外殼和開關組成，所述開關用于開始和終止脈沖并調節頻率、功率或脈沖持續時間，用于開始和終止真空，和可選地用于冷卻空氣或液體供應。手持外売上的指示燈也可以連接到反射能量監視器或系統中的其他測量傳感器。優選地，EDD裝置利用雙極微波能量輸送，以影響小治療區域和/或保證能量到皮膚的一致輸送。然而，根據本發明也可以使用單極和單扱/雙極裝置的組合。溫度傳感器(例如熱敏電阻的熱電偶)可以可選地包含在EDD裝置的遠端部分，并且該傳感器可以聯接到控制裝置，從而控制或限制在皮膚表面的加熱。 本發明的其他實施例和優點部分在以下描述中被闡述，并且部分將從該描述被理解，或者可以從本發明的實施被學習。為了更完整地理解本發明及其ー些優點，現在參考結合附圖作出的以下描述。圖I示意性地表示作為手持單元的EDD 10,EDD包括手持外殼20和末端部分22。圖2表示EDD 10的分解圖以便顯示部件。手持外殼20包括主體(1)，該主體可以是塑料或其他材料，并且被設計成具有人體工程學形狀以用手抓握。套管(2)通常被施加紋理和成形以舒適地握在手中而不滑動。同軸電纜(3)將EDD 10 (特別是金屬芯體5)連接到基臺(未顯示)。可替換EDD末端部分22単元通常由金屬天線主體(4 )(優選鍍銀銅)、金屬芯體(5 )(優選鍍銀銅)和布置在金屬芯體5與天線主體4之間的電介體(6)(優選特氟隆)組成(如圖3和4中所見)。保護帽(7)可以用于保護EDD 10的末端部分22。圖3和4是EDD 10的截面圖，其示出了 EDD 10的可替換末端單元22與同軸電纜
(3)之間的可能連接。同軸電纜(3)被保持在主體(I)中。同軸電纜(3)的屏蔽物(11)與天線主體(4)接觸。圖3表示在同軸電纜(3)的芯體(14)與可替換單元的芯體(5)之間的夾緊或卡鎖機構(12)。圖4表示通過使同軸電纜的芯體(14)和可替換單元的芯體(5)互鎖而形成的連接。當然，連接同軸電纜3和芯體5的其他方法在本發明的精神和范圍內。可替換EDD末端22的芯體(5)可以取決于待治療的組織具有不同直徑(例如大約
O.5mm到5mm)。保護帽(7)可以通過卡扣設計或機構(13)、螺紋連接、摩擦配合或任何其他合適的方法固定到末端或天線主體。保護帽(7)保護芯體(5)的末端免于機械損壞或污染。保護帽(7 )可以由絕緣材料制造。圖5示出了芯體5和電介體6的相對尺寸。在使用中，EDD末端22的金屬芯體5在它的遠端與復阻抗Zb接觸，所述復阻抗是EDD末端22與正被治療的皮膚之間的接觸面的阻杭。Zb是高度頻率相關的。在它的近端，芯體5與同軸電纜3接觸，所述同軸電纜的阻抗可以表示為Zm Zci典型地為大約50 Ohm。金屬芯體5的一個功能是阻抗匹配，也就是說，為了允許波高效地從Ztl傳輸到Zb。對于該匹配，芯體5可以由如圖5中所示的兩級構成。級I長度為L1并且具有特性阻抗Zp級2長度為L2并且具有特性阻抗Z2。如本領域中已知的，同軸波導的阻抗取決于電介體的介電常數以及內徑和外徑。
該阻抗是頻率無關的，并且可以使用方程
權利要求
1.ー種裝置，該裝置包括 外売，該外殼具有用于微波發射治療末端的連接點和用于連接到所述連接點的波導的通道，其中所述波導在把手端離開所述外殼； 微波發射治療末端，該微波發射治療末端具有能夠接觸子宮或膀胱的組織的遠端，所述治療末端在功能上連接到所述連接點，以將來自所述波導的能量傳遞到所述治療末端的所述遠端，并且所述治療末端包括可替換的無孔保護蓋；和 控制系統，該控制系統用于改變脈沖長度、頻率和幅度并且將所述能量發送到所述治療末端，所述能量在大約300MHZ到大約30GHz的微波頻率范圍內，并且所述脈沖被設計成在所述組織的表面之下的組織中產生加熱效應。
2.根據權利要求I所述的裝置，其中雙極微波功率被使用。
3.根據權利要求I或2所述的裝置，其中所述控制系統測量在治療期間的能量反射，以便調節被輸送到所述治療末端的能量的幅度、脈沖數、脈沖持續時間或頻率中的一個或多個。
4.根據權利要求I或2所述的裝置，其中所述連接點包括介電組成物。
5.根據權利要求I所述的裝置，其中所述末端包括介電組成物。
6.根據權利要求5所述的裝置，其中所述介電組成物包括特氟隆。
7.根據權利要求5所述的裝置，其中所述介電組成物的阻抗被選擇成在大約433MHz到大約5800MHz的頻率范圍內將能量輸送到膀胱或子宮組織。
8.根據權利要求I或2所述的裝置，其中所述治療末端具有凸出遠端末端。
9.根據權利要求I或2所述的裝置，其中所述治療末端具有尖頭遠端末端。
10.根據權利要求I所述的裝置，其中ー屏蔽區域圍繞所述治療末端的實體部分。
11.根據權利要求2所述的裝置，其中ー屏蔽區域圍繞所述治療末端的實體部分。
12.根據權利要求10所述的裝置，其中所述治療末端的遠端延伸超出所述屏蔽區域在大約O. Imm到大約5mm之間。
13.根據權利要求12所述的裝置，其中所述治療末端的遠端延伸超出所述屏蔽區域大約 1mm。
14.根據權利要求I所述的裝置，其中所述治療末端被配置成在具有大約IOmm3的體積的組織內生成微波場。
全文摘要
本發明涉及皮膚或組織治療裝置或能量輸送裝置和用于接觸皮膚或組織的相關末端裝置。所述裝置可以有利地用于治療面部皺紋、瑕疵或細紋而不損害皮膚的表面。多個系統或控制系統可以被包含在所述裝置中，以提供被輸送能量的手動或自動控制。在優選實施例中，微波范圍的能量用于治療中。
文檔編號A61B18/18GK102860871SQ20121025265
公開日2013年1月9日 申請日期2007年9月10日 優先權日2006年9月8日
發明者M·盧克維亞克, C·拉維涅 申請人:新波醫藥系統股份有限公司