利用超声治疗皮肤病症的装置
2020-01-07

利用超声治疗皮肤病症的装置

本文公开了治疗皮肤病症和病变的装置和方法。一种可由患有皮肤病症例如痤疮、疣、冷水疱、瑕疵皮肤或细皱纹的那些人安全使用的小型手持装置。该装置利用施加超声能量和热来治疗皮肤病症和病变。通常该装置所采用的峰值温度为约40℃至约70℃,在少于约20秒的时间里获得,并且保持少于约40秒的时间。超声吸收和热传导将热从装置传递到皮肤,并引起生物学反应,该反应加快痤疮清除、治疗瑕疵皮肤、发痒或细皱纹。传递的总热量足够低以避免灼伤。

图4显示将支撑背衬层64添加到压电元件60的一个替代换能器设计。与使用吸收背衬层的脉冲成像换能器(pulsedimagingtransducer)不同,该设计使用低密度聚合物或泡沫来使辐射到背衬层中的超声能量最小化。匹配层62是任选的。该设计可以集成被监测和用于引导治疗的温度传感器66。集成的温度传感器是可以集成到装置中的非接触红外温度传感器的一个替代方案。

利用超声治疗皮肤病症的装置

图2显示从使用空气作为背衬介质的超声发生元件的一个实施方案截取的截面视图。

公开了一种可由患有皮肤病症和皮肤病变例如痤疮、皮肤瑕疵或细皱纹的青少年和成人安全使用的小型手持装置。在一个实施方案中,所述装置具有在将装置置于例如皮肤瑕疵、痤疮等目标部位上时启动超声发生元件的开关和按钮。该装置的启动使超声发生元件将超生能量递送至皮肤,由此加热受影响的皮肤区域。在一个优选实施方案中,超声发生元件在大于5MHz的频率下运行,并且将超声能量递送到皮肤表面下方,以在少于20秒的时间内将组织加热至低于70°C的峰值温度。所传递的总热量低至足以防止灼伤,通常低于·约50J/cm2,对于多数应用低于约5J/cm2。

图6显示一个替代的换能器设计,其包括压电元件60和厚的高导热背衬层69之间的匹配层67。匹配层67的厚度应当为λ/4,其中λ是在匹配层67中测量的超声工作频率下的超声波长(例如,对于铝和15MHz的超声频率,厚度为约O.18mm)ο匹配层67应当具有作为压电元件60阻抗和背衬层69阻抗的几何平均值的特征阻抗。当压电元件和高导热背衬层69的阻抗明显不同时,可期望使用匹配层67。对于铝匹配层67,合适的背衬层69材料是铜。对于该设计,背衬层的厚度应该厚至足以提供总的超声阻尼。匹配层62是任选的。

从以下说明和附图中,本发明的其它目的和优点将变得显而易见。 通过引用并入

/=~==

使用超声换能器250来向皮肤上的目标位置递送超声能量。超声换能器250的工作频率通常为5MHz到IOOMHz的范围内。在一些实施方案中,换能器设置为使其可以有效地递送高频(优选>IOMHz)和高功率超声能量以用于消费者可使用的手持装置。而且,换能器足够坚硬以使其不易受损,例如当被青少年用于治疗痤疮时。

痤疮影响多于90%的所有青少年、将近50%的所有成年妇女和25%的所有成年人。痤疮的一个主要原因是由使油和细菌滞留的死细胞或污垢堵塞引起的毛囊排泄不当。毛囊开口直径为约50μm至约100μm。皮肤上任何其它孔的开口基本上更小。特别地,汗孔的开口直径小于约30μm。

来自用户界面210的信号通过控制驱动信号发生器230之功能的微处理器220(例如Microchipinc.提供的PIC16F676)接收。驱动信号发生器230可以基于超声元件(或换能器)250预设为特定的驱动频率,或者可以在各种驱动频率之间调谐。可以使用反馈机制(未示出)来调准或调谐驱动频率和换能器的共振频率。该过程还可以通过微处理器220来控制。信号发生器230在跨压电元件两端间施加正弦或方波电压。根据优选的实施方案,驱动频率与压电元件的共振频率的奇次谐波匹配。 根据另一些实施方案,可以构建更简单设计但是可以不需要微处理器的超声装置。根据这些实施方案,预设信号发生器运行固定的时间段,将其驱动频率调谐至装配点处的所制造压电元件和背衬层。因此,信号发生器和压电元件预设为根据预设驱动频率为每次治疗提供固定量的热能。作为安全措施,如果温度超过可导致皮肤灼伤的量的话,可以使用热偶合来断开电路。根据该实施方案,用户界面可以仅有启动超声的开关按钮和指示装置启动或治疗完成的LED或声音信号。

本发明的新特征在所附权利要求中具体列出。通过参照陈述示例性实施方案(其中使用了本发明原理)的以下详细说明和附图,将会更好地理解本发明的特征和优点,在附图中:

根据另一实施方案,一种利用具有传送端的超声装置进行治疗的方法包括以下步骤:将传送端置于皮肤病症上,以及治疗皮肤病症,其包括以下步骤:利用从传送端发出的平面超声波、以等于或高于约5Mhz的超声能量加热皮肤来使皮肤表面温度低于靠近皮肤表面的皮肤温度。