用于個人使用的安全皮膚護(hù)理設(shè)備及其使用方法
【專利摘要】公開了一種控制將皮膚加熱能量耦合到皮膚的施放器的方法。皮膚加熱能量被應(yīng)用于皮膚作為電極-皮膚耦合質(zhì)量的函數(shù)。在僅檢測到部分電極-皮膚接觸的情況下，皮膚加熱能量被相應(yīng)地調(diào)整。還公開了一種用于執(zhí)行這種方法的設(shè)備。
【專利說明】用于個人使用的安全皮膚護(hù)理設(shè)備及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本方法和設(shè)備涉及皮膚護(hù)理和個人美容過程的領(lǐng)域，具體地講，涉及安全皮膚護(hù)理過程。
【背景技術(shù)】
[0002]外表對于幾乎每個人都很重要。近年來，已開發(fā)用于不同的美容護(hù)理的方法和設(shè)備以改善外表。其中包括毛發(fā)去除、血管損傷的治療、皺紋減少、膠原蛋白破壞、瘦身、皮膚保養(yǎng)和其它美容護(hù)理。在這些護(hù)理中，一定體積的待護(hù)理的皮膚被加熱到足夠高的溫度以執(zhí)行護(hù)理并且產(chǎn)生預(yù)期護(hù)理效果之一。護(hù)理溫度通常處于38-60攝氏度的范圍中。
[0003]用于加熱皮膚的表皮層和真皮層的一種方法是脈沖或連續(xù)射頻(RF)能量。在這種方法中，電極被應(yīng)用于皮膚，并且在連續(xù)或脈沖模式下的RF電壓被施加在電極上。選擇電壓的性質(zhì)以在待護(hù)理的皮膚中產(chǎn)生RF感生電流。電流將皮膚加熱到所需的溫度并且引起預(yù)期效 果，執(zhí)行以上列出的護(hù)理中的一種或多種。
[0004]用于加熱皮膚的表皮層和真皮層的另一種方法是通過光學(xué)輻射(通常，紅外(IR)輻射)來照射待護(hù)理的皮膚部分。在這種方法中，通過在連續(xù)或脈沖模式下的光學(xué)輻射來照射皮膚的一部分。輻射的功率設(shè)置成產(chǎn)生預(yù)期皮膚效果。IR輻射將皮膚加熱到所需的溫度并且引起預(yù)期效果中的一種或多種。
[0005]用于加熱皮膚的表皮層和真皮層的另外的方法是將超聲能量應(yīng)用于皮膚。在這種方法中，超聲換能器耦合到皮膚，并且超聲能量被應(yīng)用于換能器之間的皮膚。選擇超聲能量的性質(zhì)以將目標(biāo)體積的皮膚(通常，電極之間的體積)加熱到預(yù)期溫度，引起預(yù)期護(hù)理效果中的一種或多種，所述預(yù)期護(hù)理效果可以是毛發(fā)去除、膠原蛋白破壞、瘦身、皮膚保養(yǎng)和其它護(hù)理效果。
[0006]存在同時應(yīng)用一種或多種皮膚加熱技術(shù)的組合的方法。由于所有的方法改變皮膚溫度，所以溫度的監(jiān)測被頻繁地用于控制護(hù)理。為了連續(xù)地監(jiān)測皮膚溫度，合適的傳感器(諸如，熱電偶或熱敏電阻器)能夠被布置在電極或換能器中，通過電極或換能器，能量被應(yīng)用于皮膚。盡管存在溫度監(jiān)測，但由于傳感器響應(yīng)時間取決于從皮膚到傳感器以及在傳感器里面的熱導(dǎo)率并且可能太長甚至在傳感器減小或切斷皮膚護(hù)理功率之前損傷皮膚，所以仍然存在某種潛在的皮膚損傷風(fēng)險。在某種程度上，通過減小操作光學(xué)輻射、RF能量和超聲能量的源的切斷溫度界限能夠避免這種風(fēng)險。然而，這將會限制傳輸?shù)狡つw的RF能量和護(hù)理功效。在一些實例中，例如，當(dāng)施放器為靜態(tài)時，皮膚的溫度(和電極的溫度)可足夠快速地增加從而引起皮膚損傷。
[0007]將能量傳送到皮膚的裝置(諸如，電極、換能器和類似裝置)通常被封裝在方便的殼體(施放器)中，用于被握住并且在護(hù)理的皮膚部分上移動。用戶必須調(diào)整施放器移動速度以實現(xiàn)給定的恒定的皮膚加熱能量供給，諸如能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的或合適的皮膚護(hù)理。然而，目前，用戶沒有選擇的施放器速度是否合適的指示。
[0008]皮膚通常是柔軟的，并且甚至在皮膚具有彎曲的形態(tài)的皮膚表面部分中也能夠?qū)崿F(xiàn)RF電極和皮膚之間的良好質(zhì)量接觸。當(dāng)固體的剛性電極被應(yīng)用于覆蓋具有最少的脂肪和肌肉組織的“多骨”區(qū)域(諸如，例如前額、頦和類似區(qū)域)的皮膚表面時，RF電極和皮膚之間的接觸變?yōu)椴糠纸佑|，并且接觸的質(zhì)量降低并且對于皮膚護(hù)理而言接觸變得不合適或者不充分。當(dāng)接觸的質(zhì)量降低時，其余接觸點(diǎn)中的電流密度快速增加并且會引起皮膚燒傷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]當(dāng)加熱能量被應(yīng)用于待護(hù)理的皮膚的一部分并且施放器從皮膚的一部分移動到另一部分時，存在皮膚溫度增加或改變的速率的差異，這取決于施放器的移動的速度。當(dāng)施放器移動得太快時，皮膚的溫度增加的速率顯著低于在“合適的”施放器移動速度的過程中的溫度增加的速率。溫度改變的高速率指示靜態(tài)的施放器(可引起燒傷、水泡和其它皮膚損傷的狀況)。因此，通過控制皮膚溫度改變的速率能夠?qū)崿F(xiàn)施放器的移動的合適速度。
[0010]通過監(jiān)測連續(xù)的溫度改變的速率、監(jiān)測電極之間的阻抗以及監(jiān)測阻抗改變的速率，能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)固體 且剛性RF電極被應(yīng)用于或耦合到覆蓋具有最少的脂肪和肌肉組織的“多骨”皮膚區(qū)域的皮膚表面時的這種電極的RF電極-皮膚接觸的質(zhì)量的控制。這種監(jiān)測的實現(xiàn)方式可包括單獨(dú)監(jiān)測阻抗并且另外確定阻抗改變的速率或者結(jié)合溫度改變的速率監(jiān)測阻抗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]在說明書的結(jié)論部分中具體地指出并且清楚地要求保護(hù)設(shè)備和方法。然而，通過參照結(jié)合附圖閱讀的下面的詳細(xì)描述可最好地理解關(guān)于組織和操作的方法的設(shè)備和方法，其中相似標(biāo)號在不同視圖中始終表示相同的部分。不必按比例繪制附圖，而是強(qiáng)調(diào)表示方法的原理。
[0012]圖1是根據(jù)例子的用于個人皮膚護(hù)理的設(shè)備的示意性表示。
[0013]圖2A和2B是根據(jù)例子的在操作的過程中將RF能量應(yīng)用于皮膚的一部分的施放器的正視圖和側(cè)視圖的示意性表示。
[0014]圖3是皮膚(和RF電極)溫度與施放器移動的速度的相關(guān)性的示意性表示。
[0015]圖4A和4B分別是RF電極與皮膚的一部分的合適的接觸和不充分的接觸的示意性表示。
[0016]圖5是皮膚阻抗與電極-皮膚接觸的質(zhì)量的相關(guān)性的示意性表示。
[0017]圖6A-6E是施放器的電極的一些例子的示意性表示。
[0018]圖7是包括被構(gòu)造為測量皮膚溫度并且指示應(yīng)用于皮膚的一部分的RF能量的水平的皮膚溫度探針的施放器的另一例子的示意性表示。
[0019]圖8A和8B是用于將RF能量應(yīng)用于或稱合到皮膚的剛性電極的例子的正視圖表
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[0020]圖9是合適的剛性RF電極-皮膚接觸質(zhì)量的例子。
[0021]圖10是合適的剛性RF電極-皮膚接觸質(zhì)量的皮膚和/或電極溫度行為的圖形表
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[0022]圖11是部分剛性RF電極-皮膚接觸的例子。
[0023]圖12是剛性RF電極處于部分RF電極-皮膚接觸的示意性表示。[0024]圖13是部分剛性RF電極-皮膚接觸的皮膚和/或RF電極溫度行為的圖形表示。
[0025]圖14是在覆蓋“多骨”皮膚的皮膚表面上方的移動的過程中返回到合適的RF電極-皮膚接觸的剛性RF電極的例子。
[0026]圖15是恢復(fù)合適的RF電極-皮膚接觸質(zhì)量的剛性RF電極的皮膚和/或電極溫度行為的圖形表示。
[0027]圖16是在操作的過程中將RF能量和光學(xué)輻射應(yīng)用于皮膚的一部分的施放器的另一例子的示意性表示。
[0028]圖17是在操作的過程中將超聲能量應(yīng)用于皮膚的一部分的施放器的例子的示意性表示。
[0029]圖18是在操作的過程中將超聲能量和光學(xué)輻射應(yīng)用于皮膚的一部分的施放器的例子的示意性表示。
[0030]圖19是在操作的過程中將RF能量、超聲能量和光學(xué)輻射應(yīng)用于皮膚的一部分的施放器的例子的示意性表示。
[0031]圖20是在操作的過程中能夠?qū)F能量、超聲能量和光學(xué)輻射應(yīng)用于形成為突出部分的皮膚的一部分的施放器的例子的示意性表示。
【具體實施方式】
[0032]在下面的詳細(xì)描述中，參照形成說明書的一部分的附圖。作為可實施設(shè)備和方法的不同實施例的說明示出這一點(diǎn)。因為本設(shè)備的實施例的部件能夠位于幾個不同方位，所以方向術(shù)語被用于說明的目的而絕不是限制性的。應(yīng)該理解，可使用其它實施例，并且可在不脫離本方法和設(shè)備的范圍的情況下做出結(jié)構(gòu)或邏輯改變。因此，不應(yīng)在限制性的意義上理解下面的詳細(xì)描述，并且本設(shè)備和方法的范圍由所附權(quán)利要求定義。
[0033]如這里所使用，術(shù)語“皮膚護(hù)理”包括各種皮膚層的護(hù)理，諸如角質(zhì)層、真皮、表皮、皮膚保養(yǎng)過程、皺紋去除以及諸如毛發(fā)去除和膠原蛋白緊縮的過程。
[0034]術(shù)語“皮膚表面”涉及最外部的皮膚層，它可以是角質(zhì)層、表皮或真皮。
[0035]如這里所使用，術(shù)語“溫度改變的速率”表示每時間單位以溫度單位測量的皮膚或電極溫度的改變。
[0036]術(shù)語“皮膚加熱能量”包括RF能量、超聲能量、光學(xué)輻射和能夠加熱皮膚的任何其它形式的能量。
[0037]如這里所使用，術(shù)語“電極-皮膚接觸的良好質(zhì)量”涉及RF電極表面和皮膚之間的牢固或幾乎完全接觸。接觸不包括空隙、空氣阱和類似情況。良好接觸質(zhì)量由RF電極表面和皮膚之間的幾乎完全接觸或完全接觸限定。良好接觸方便RF電極表面和皮膚之間的電和熱耦合。在類似模式下，術(shù)語“電極-皮膚接觸的質(zhì)量”能夠涉及超聲換能器表面-皮膚接觸。
[0038]參照圖1，圖1是用于安全皮膚護(hù)理的設(shè)備的例子的示意性表示。設(shè)備100包括:施放器104，用于沿著對象皮膚(未示出)滑動或移動，并且將皮膚加熱能量從安裝在施放器104的朝向皮膚的表面102上的加熱能量的源應(yīng)用于皮膚；控制單元108，控制設(shè)備100的操作；和配線112， 連接在施放器104和控制單元108之間。配線112能夠?qū)崿F(xiàn)施放器104和控制單元108之間的電氣、流體和其它類型的連通。[0039]控制單元108可包括皮膚加熱能量的源116，皮膚加熱能量的源116可包括諸如下面各項的源:RF能量產(chǎn)生器、光學(xué)輻射的源或超聲能量的源。控制單元108可包括控制電子設(shè)備，控制電子設(shè)備可被實現(xiàn)為填充有合適的部件的印刷電路板120。板120可與控制單元108 —起位于共同封裝124中。板120可包括:反饋回路或機(jī)構(gòu)128，在操作的過程中監(jiān)測由施放器應(yīng)用的皮膚加熱能量與皮膚耦合的質(zhì)量；和反饋回路或機(jī)構(gòu)132，用于監(jiān)測護(hù)理的皮膚的一部分的溫度并且從其獲得溫度改變的速率。設(shè)備100可從常規(guī)供電網(wǎng)絡(luò)插座或者從可再充電或傳統(tǒng)電池接收功率供給。
[0040]施放器104可包括一個或大量的皮膚RF能量供給或耦合電極140、視覺皮膚護(hù)理進(jìn)度指示器144和音頻皮膚護(hù)理進(jìn)度指示器168。指示器可被構(gòu)造為向用戶通知或告知RF能量與皮膚的相互作用的狀態(tài)并且向用戶警告所不希望的施放器移動速度或RF能量變化。例如，如果施放器移動速度低于預(yù)期的或合適的移動速度，則音頻處理進(jìn)度指示器將會通過音頻信號警告或告知用戶。視覺狀態(tài)指示器可用于利用信號向用戶指示或警告施放器移動速度高于預(yù)期移動速度。音頻和視覺處理進(jìn)度指示器操作的任何其它組合是可行的。在操作的過程中監(jiān)測皮膚加熱能量與皮膚耦合的質(zhì)量的反饋回路128可通過連續(xù)地監(jiān)測電極之間的阻抗并且獲得阻抗改變速率來確定RF電極-皮膚接觸的質(zhì)量。
[0041]圖2A和2B是在操作的過程中將RF能量應(yīng)用于皮膚的一部分的施放器的例子的正視圖和側(cè)視圖的不意性表不。施放器200包括方便握住的殼體204,殼體204結(jié)合有一個或多個電極208，電極208連接到施放器104能量應(yīng)用表面102 (圖1)并且用于將安全水平的皮膚加熱能量應(yīng)用于對象皮膚212。在這種特定情況下，皮膚加熱能量是RF能量。溫度傳感器(諸如，例如熱敏電阻器214或熱電偶)被布置在電極208中的一個或多個中，并且被構(gòu)造為/用于將電極溫度讀數(shù)提供給操作RF能量設(shè)置控制電路的反饋回路132，RF能量設(shè)置控制電路可被實現(xiàn)為印刷電路板222。
[0042]已通過實驗方式發(fā)現(xiàn):在恒定皮膚加熱能量水平下位于與皮膚接觸的電極RF和電極之間的皮膚部分的溫度改變?nèi)Q于施放器移動速度。圖3示意性地表示皮膚和RF電極溫度與施放器移動速度的相關(guān)性。曲線300表示靜態(tài)施放器的溫度改變的速率。曲線304和312表示作為施放器移動速度的函數(shù)的溫度改變的速率。施放器的移動速度分別是5cm/秒和IOcm/秒。(針對具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻器給出曲線圖。)除熱敏電阻器溫度傳感器之外，可采用諸如熱電偶、電阻溫度探測器(RTD)和非接觸式光學(xué)探測器(諸如，高溫計)以及類似探測器。選擇熱敏電阻器，因為它在有限的溫度范圍內(nèi)具有更高的精度和更快的響應(yīng)時間。
[0043]再次參照圖1、2A和2B，控制電路222包括機(jī)構(gòu)132，機(jī)構(gòu)132被構(gòu)造為基于溫度傳感器214讀數(shù)產(chǎn)生溫度改變的速率?？砂凑彰繒r間單位度(攝氏度或任何其它溫度單位)測量溫度改變的速率。替代地，可存在包括熱敏電阻器214和將溫度轉(zhuǎn)換成溫度改變的速率的機(jī)構(gòu)的定制集成電路。溫度測量可使用數(shù)字或模擬轉(zhuǎn)換電路而被轉(zhuǎn)換成溫度改變的速率。
[0044]從皮膚到RF電極的熱傳遞或耦合并且因此由溫度傳感器測量的溫度主要取決于電極和皮膚之間的接觸的質(zhì)量。接觸的質(zhì)量的差異能夠引起溫度測量的很大的變化性。如圖4A中所示的電極208和對象皮膚212之間的牢固的或合適的質(zhì)量接觸支持合適的RF能量和熱耦合、溫度傳感器對皮膚溫度的變化的短響應(yīng)時間。根據(jù)較差的或不合適的質(zhì)量接觸，如圖4B中所示，例如氣包220形成在電極204和皮膚212之間，溫度傳感器的響應(yīng)時間可能長得多。為了改善RF電極與皮膚的接觸，耦合凝膠被涂敷于皮膚212，在某種程度上改善熱傳遞和RF能量耦合。凝膠并不完全解決較差的或不合適的電極接觸的問題或者補(bǔ)償較差的或不合適的電極接觸，所述較差的或不合適的電極接觸引起能夠?qū)е缕つw溫度的增加并且導(dǎo)致皮膚燒傷的電極-皮膚接觸的較低/較差/不合適的質(zhì)量。
[0045]耦合到皮膚的RF能量在皮膚中引起加熱皮膚的電流。該電流取決于皮膚阻抗，皮膚阻抗是RF電極與皮膚的接觸的質(zhì)量的函數(shù)。圖5是皮膚阻抗與電極-皮膚接觸的質(zhì)量的相關(guān)性的示意性表示。由傳感器測量的溫度取決于電極和皮膚之間的熱交換的實際速率并且取決于電極與皮膚接觸的質(zhì)量。如同一受讓人的第6，889，090號美國專利中所公開，通過監(jiān)測電極208之間的 皮膚阻抗可在護(hù)理期間檢測到電極208和皮膚212 (圖2A和2B)之間的合適接觸。阻抗測量是電極-皮膚接觸質(zhì)量的極好的指標(biāo)。電極208和皮膚212 (圖2A和2B)之間的低阻抗意味著存在電極和皮膚之間的牢固的或合適的接觸，因此溫度傳感器能夠足夠快速地跟隨皮膚溫度的改變。也可以應(yīng)用其它已知的阻抗監(jiān)測方法。
[0046]另外，可通過溫度傳感器的加熱(或溫度改變)的速率測量熱接觸的質(zhì)量，但該測量將不會提供加熱的速率實際上是迅速還是緩慢的指示，因為它可能受到牢固的或不合適的電極與皮膚接觸的影響。阻抗測量獨(dú)立于溫度傳感器測量。連續(xù)阻抗監(jiān)測提供電極與皮膚接觸質(zhì)量并且允許消除電極皮膚熱接觸對溫度改變測量的速率的影響。
[0047]因此，控制電路222包括反饋回路或機(jī)構(gòu)128 (圖2B)，反饋回路或機(jī)構(gòu)128用于通過測量在電極140(圖1)或208(圖2A和2B)之間流動的電流來連續(xù)地監(jiān)測皮膚阻抗。電極與皮膚的接觸的質(zhì)量的連續(xù)監(jiān)測消除電極-皮膚接觸對溫度變化的速率的影響，使溫度變化的速率變?yōu)槠つwRF能量相互作用和護(hù)理狀態(tài)的客觀指標(biāo)。
[0048]圖6A、6B、6C、6D和6E是施放器的RF電極的例子的不意性表不。RF電極604可以是卵形、矩形或其它形狀的細(xì)長物體。在一個例子(圖6A)中，電極604是實心電流導(dǎo)體。在另一例子(圖6B)中，電極616可以是柔性電流導(dǎo)體。柔性電極能夠如虛線620所示使其形狀適應(yīng)于護(hù)理的對象皮膚的形態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)與皮膚的更好的接觸。在另一例子中，電極604可以是中空電極。(中空電極通常具有比相當(dāng)尺寸的實心電極小的熱質(zhì)量。)圖6C顯示包含三個等形電極628的施放器624。圖6D顯示包含多個等形電極636的施放器632。電極可具有適合特定應(yīng)用的圓形、橢圓形、卵形、矩形或其它彎曲形狀。優(yōu)化電極的幾何形狀以加熱電極之間的區(qū)域中的皮膚。
[0049]RF電極通常由鍍鉻的銅或鋁或具有良好熱導(dǎo)率的其它金屬制成。電極具有圓形邊緣以便避免在電極的邊緣附近的皮膚表面上的熱點(diǎn)。圓形電極邊緣還能夠?qū)崿F(xiàn)施放器104(圖1)或204(圖2)在皮膚表面上的平滑移動。圖6A至6D表示雙極電極系統(tǒng)。圖6E表示單級電極系統(tǒng)640。每個電極可包含用于在皮膚護(hù)理的過程中測量電極溫度的溫度傳感器644。溫度傳感器644可位于電極里面或者利用其表面之一形成連續(xù)平面。例如，在圖6B中，表面648與皮膚形成直接接觸，能夠?qū)崿F(xiàn)直接皮膚溫度測量。
[0050]實心金屬電極604可具有相對較大的熱質(zhì)量，并且需要時間直至建立溫度傳感器644的正確讀數(shù)。圖7是施放器的另一例子的示意性表示。溫度傳感器644可位于彈簧加載的或固定連接的探針704中，探針704與電極相比具有小的熱質(zhì)量并且適應(yīng)于在對象皮膚212上的滑動移動。根據(jù)護(hù)理的皮膚部分的尺寸，可存在一個或多個探針704，每個探針704結(jié)合有溫度傳感器644。溫度傳感器讀數(shù)的處理類似于以上描述的處理方式，并且旨在定義皮膚溫度改變的速率或向用戶告知和通知極端溫度值。具有許多探針704(每個探針704結(jié)合有溫度傳感器644)的施放器的使用能夠?qū)崿F(xiàn)更準(zhǔn)確的溫度測量和溫度改變的速率評估以及統(tǒng)一護(hù)理皮膚部分熱剖面繪制。
[0051]施放器700的電極708可涂覆有足夠用于RF能量應(yīng)用的薄金屬層，其中電極自身可由塑料或復(fù)合材料制成。塑料和復(fù)合材料都是較差的熱導(dǎo)體，并且位于這種電極中的溫度傳感器將不能實現(xiàn)RF能量校正所需的足夠迅速的溫度讀取并且可能無法提供正確讀數(shù)。即使對于塑料電極，位于彈簧加載的探針或固定連接的探針704中的溫度傳感器的加入也允許迅速的溫度監(jiān)測。這簡化了電極構(gòu)造并且能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)需要用于下一對象的護(hù)理的電極708的處置和適合不同皮膚護(hù)理的電極的形狀的變化。在替代例子中，溫度傳感器可以是光學(xué)非接觸式傳感器，諸如高溫計。 [0052]按照慣例，在應(yīng)用RF能量之前將耦合凝膠涂敷于皮膚，在某種程度上改善熱傳遞和RF能量耦合。因此，施放器700可包括可選的凝膠分配器752，凝膠分配器752類似于或不同于凝膠分配器152(圖1和2)。凝膠分配器752可手工或自動操作。將會通常選擇凝膠以具有比皮膚的電阻高的電阻。在一些實施例中，凝膠儲存器可位于控制單元108(圖1)里面并且在泵(未示出)的幫助下被提供給待護(hù)理的皮膚。
[0053]當(dāng)在覆蓋具有最少的脂肪和肌肉組織的“多骨”區(qū)域(諸如，例如前額、頦和類似區(qū)域)的皮膚表面上方應(yīng)用并且移動剛性電極時，電極和皮膚之間的接觸變?yōu)椴糠纸佑|并且接觸的質(zhì)量降低。當(dāng)接觸的質(zhì)量降低時，其余接觸點(diǎn)中的電流密度快速增加并且可能引起皮膚燒傷。
[0054]因為這一點(diǎn)，向用戶提供關(guān)于RF電極-皮膚接觸的質(zhì)量的改變的信息并且在應(yīng)用于覆蓋“多骨”區(qū)域的皮膚表面時方便實心的剛性電極的使用能夠是有益的。這能夠提供對個人皮膚護(hù)理設(shè)備的快速發(fā)展領(lǐng)域有用的一組特征、方便個人皮膚護(hù)理設(shè)備的安全使用的特征，因為這種設(shè)備的典型用戶可能缺乏經(jīng)驗。在較差的RF電極-皮膚接觸質(zhì)量的情況下，裝置控制器能夠減少輸出能量以防止燒傷或令人不愉快的感覺。
[0055]圖8A是用于將RF能量應(yīng)用于或耦合到皮膚的剛性電極的例子的正視圖。RF電極804被安裝在施放器的朝向皮膚的表面102上。電極804包括三個溫度傳感器808、812和806，但超過三個或少于三個溫度傳感器能夠被結(jié)合在RF電極中。熱敏電阻器、熱電偶和其它合適的溫度傳感器能夠被用作這種傳感器。替代地并且可選地并且如圖8B中所示，溫度傳感器808、812和806可與位于第二電極上的溫度傳感器808-1、812_1和806-1配對，并且測量每對熱敏電阻器808/808-1、812/812-1和806/806-1之間的溫度差。另外并且可選地，控制電路222反饋回路132(圖1、2A和2B)也可為了這個目的而被修改。熱敏電阻器對808/808-1、812/812-1和806/806-1之間的溫度改變、每對之間的距離和測量的電極之間的阻抗的綜合可有助于電極與皮膚接觸的分析，控制器108的優(yōu)化。
[0056]在圖8B中，熱敏電阻器對808/808-1、812/812-1和806/806-1能夠由溫度傳感器探針830取代。類似于如以上所解釋的探針704，探針830或探針的溫度傳感器與控制單元108通信并且調(diào)整光學(xué)輻射強(qiáng)度作為溫度傳感器之間的溫度差的函數(shù)。
[0057]圖9是合適的剛性RF電極-皮膚接觸質(zhì)量的例子。整個電極804表面與皮膚904接觸。在電極下方不存在氣包、空隙或皮膚褶皺。[0058]圖10是合適的剛性RF電極-皮膚接觸質(zhì)量的皮膚和/或電極溫度行為的圖形表示。為了比較目的，圖10還包括RF電極之間的阻抗行為。只要在皮膚上方電極移動的過程中保持合適的電極-皮膚接觸的質(zhì)量，與皮膚接觸的RF電極之間的阻抗1004以及皮膚和/或電極溫度1008就都是幾乎恒定的并且不改變。
[0059]當(dāng)電極804在皮膚上方施放器移動的過程中滑動到“多骨”皮膚區(qū)域1104中時，如圖11中所示，電極804和皮膚之間的接觸變?yōu)椴糠纸佑|，電極的至少一部分(在圖13中示出為透明電極804部分)的溫度發(fā)生改變并且能夠變?yōu)榈扔谥車鷾囟?。由于提供給電極的RF能量保持相同，所以RF電流密度的值增加并且皮膚904溫度和與皮膚904接觸的電極804部分(在圖13中示出為電極804的陰影部分)增加。
[0060]從熱敏電阻器808-806或其它溫度傳感器接收溫度的控制單元108 (圖1)能夠用于連續(xù)地測量或監(jiān)測電極804溫度。以類似的方式，類似于探針704，許多彈簧加載的或固定連接的探針能夠用于連續(xù)地測量或監(jiān)測護(hù)理的皮膚部分溫度。基于從熱敏電阻器808-816或其它溫度傳感器接收的溫度，控制單元108調(diào)整(減少或增加)提供給電極的RF能量并且避免潛在的皮膚燒傷。
[0061]安裝在同一電極 上的兩個或更多的溫度傳感器或者類似于探針704的許多彈簧加載的或固定連接的傳感器的使用可幫助指示或繪制電極804的哪個部分與皮膚脫離接觸。在一個例子中，電極圖像能夠被顯示在顯示器上，指示與皮膚脫離接觸的電極804的部分。替代地，所述溫度傳感器之間的溫度差能夠被顯示為剛性電極上的溫度分布圖。在另一例子中，指示每個電極部分的許多LED能夠被用于指示電極804的一部分的變差的接觸。能夠通過LED的顏色的改變或者關(guān)閉或打開LED來實現(xiàn)指示。基于這些指示，用戶可采取校正步驟。
[0062]熱過程是相對較慢的過程，并且在一些實例中，在電極或皮膚溫度改變和由控制單元108執(zhí)行的RF能量調(diào)整之間能夠存在比預(yù)期長的時間延遲。電極之間的阻抗幾乎立即隨著RF電極-皮膚接觸質(zhì)量的改變而改變。利用對控制單元108的合適反饋的對電極804之間的阻抗的連續(xù)監(jiān)測能夠作為RF電極-皮膚接觸質(zhì)量的函數(shù)被用于RF能量調(diào)整?？刂破?08 (圖1)能夠用于連續(xù)地監(jiān)測阻抗并且隨著時間過去而獲得阻抗改變或阻抗改變的速率并且實時地調(diào)整電極的電壓供給。圖10、12和15表示與RF電極或皮膚溫度改變1008相比較的RF電極之間的阻抗1004的改變。
[0063]溫度監(jiān)測和溫度改變的速率能夠被單獨(dú)用于RF電壓電極供給調(diào)整。阻抗監(jiān)測和阻抗改變的速率能夠被單獨(dú)用于RF電壓電極供給調(diào)整。溫度監(jiān)測和溫度改變的速率與阻抗監(jiān)測和阻抗改變的速率的組合能夠被用于RF電壓電極供給調(diào)整。應(yīng)該考慮合適的RF電極-皮膚接觸的電極的RF電壓供給控制的以上列出的方法中的任何方法。
[0064]圖16是施放器的另一例子的示意性表示。施放器1600包括光學(xué)輻射的源1604，光學(xué)輻射的源1604位于電極1608之間并且用于在護(hù)理的過程中至少照射位于電極1608之間的皮膚的部分。光學(xué)輻射的源可以是包括下面各項的一組源中的一個:白熾燈和為了紅光的發(fā)射和紅外輻射而優(yōu)化或摻雜的燈、將輻射引導(dǎo)至皮膚的反射器1620、LED和激光二極管。由燈發(fā)射的光學(xué)輻射的譜可處于400至2400nm的范圍中，并且發(fā)射的光學(xué)能量可處于IOOmW至20W的范圍中?？蛇x擇濾光器1612以透射紅光和紅外或光譜光學(xué)輻射中的任何其它部分以便將預(yù)期輻射波長透射到皮膚。濾光器1612可被放置在皮膚和燈之間并且可用作一個或多個電極1608的安裝基礎(chǔ)。反射器1620收集由燈1604發(fā)射的輻射并且朝著待護(hù)理的皮膚的部分引導(dǎo)由燈1604發(fā)射的輻射。當(dāng)LED被用作輻射發(fā)射源時，可選擇它們的波長以提供預(yù)期護(hù)理，消除對特殊濾光器的需要。也可使用具有多個波長發(fā)射器的單個LED。
[0065]按照適用的或合適的光學(xué)輻射強(qiáng)度的光學(xué)輻射的源1604的操作增強(qiáng)由RF能量感生電流引起的預(yù)期皮膚效果。上述所有的RF電極結(jié)構(gòu)、視覺和音頻信號指示器，如作適當(dāng)變動，適用于施放器1600的各元件。溫度傳感器1628(諸如，熱敏電阻器、熱電偶或任何其它合適的溫度傳感器)能夠被結(jié)合在一個或許多電極1608中。類似于探針704 (圖7A)的一個溫度探針或許多溫度探針(未示出)可被添加并且位于電極之間以免遮蔽光學(xué)輻射。類似于如以上所解釋的探針704，探針或探針的溫度傳感器與控制單元108通信并且調(diào)整光學(xué)輻射強(qiáng)度作為溫度傳感器之間的溫度差的函數(shù)。
[0066]類似于凝膠分配器152(圖1和2)的手工或自動操作的凝膠分配器1630可以是施放器1600的一部分。
[0067]圖17是在 操作的過程中將超聲能量應(yīng)用于形成為突出部分的皮膚的一部分的施放器的例子的示意性表示。超聲能量是另一類型的皮膚加熱能量。超聲能量在施放器1700的幫助下被應(yīng)用于對象的皮膚，施放器1700可包括傳統(tǒng)的超聲換能器1704和被布置為提供護(hù)理的皮膚部分1712的溫度的一個或多個溫度探針1708。換能器1704可具有彎曲或平坦的形狀并且被構(gòu)造用于方便地在皮膚上方移動。線1716示意性地顯示由超聲能量/波加熱的皮膚體積1712。
[0068]圖18是在操作的過程中將超聲能量和光學(xué)輻射應(yīng)用于皮膚的一部分的施放器的例子的不意性表不。超聲能量在施放器1800的幫助下被應(yīng)用于對象的皮膚1812,施放器1800可包括:相控陣超聲換能器1804 ;至少一個溫度探針1808，被布置為提供護(hù)理的皮膚部分1812的溫度；和至少一個光學(xué)輻射源1816。形成換能器1804的各元件1820可按照預(yù)期次序布置并且發(fā)射超聲能量1824以加熱皮膚部分的預(yù)期深度1828。適用的或合適的光學(xué)輻射強(qiáng)度的光學(xué)輻射源1816可被構(gòu)造為照射通過超聲護(hù)理的同一皮膚部分1812，加速預(yù)期皮膚效果的產(chǎn)生。
[0069]圖19是在操作的過程中將RF能量、超聲能量和光學(xué)輻射應(yīng)用于皮膚的一部分的施放器的例子的不意性表不。圖19是施放器1900的頂視圖。施放器1900可包括:一個或大量的超聲波換能器1920，用于在護(hù)理的過程中將超聲能量應(yīng)用于或耦合到皮膚1912 ; —個或幾個RF電壓供給電極1924 ;和一個或大量的光學(xué)輻射的源1928。施放器1900還包括類似于早前描述的彈簧加載的或固定的溫度探針的至少一個或許多溫度探針1916。溫度探針1916與控制單元108通信，并且能夠調(diào)整作為溫度傳感器之間的溫度差的函數(shù)的超聲能量強(qiáng)度和光學(xué)輻射強(qiáng)度。超聲波換能器1920被構(gòu)造為覆蓋盡可能大的皮膚1912的一部分。RF能量供給電極1924能夠布置為沿與超聲能量的傳播的方向垂直的方向提供皮膚加熱電流。例如，通過測量皮膚阻抗，可檢測到皮膚1912與電極1924的牢固的或合適的接觸的存在。通過測量從皮膚1912反射的超聲能量的功率，能夠檢測到皮膚1912與超聲波換能器1920的牢固的或合適的接觸。
[0070]圖20是用于在護(hù)理的過程中將RF能量、超聲能量和光學(xué)輻射應(yīng)用于形成為突出部分的皮膚的一部分的本施放器的例子的示意性表示。施放器2000是具有內(nèi)部部分2004的鐘形殼體， 內(nèi)部部分2004包含一個或多個超聲波換能器2008、一個或多個RF能量供給電極2012和可選的一個或多個光學(xué)輻射的源2016。真空泵2020連接到施放器2000的內(nèi)部體積2004。當(dāng)施放器2000被應(yīng)用于皮膚2024時，內(nèi)部部分2004變?yōu)槊芊夥忾]。真空泵2020的操作從內(nèi)部部分2004抽空空氣。內(nèi)部部分2004中的負(fù)壓將皮膚2024吸入到內(nèi)部部分2004中，形成皮膚突出部分2028。隨著皮膚突出部分2028增大，它占據(jù)內(nèi)部部分2004的更大的體積，并且在內(nèi)部部分2004里面以統(tǒng)一方式擴(kuò)展。突出部分?jǐn)U展能夠?qū)崿F(xiàn)皮膚2024與電極2012的牢固接觸。當(dāng)建立了皮膚突出部分2028和電極2012之間的牢固接觸時，RF能量被提供給皮膚突出部分2028。例如，如以上所解釋，通過測量皮膚突出部分2028阻抗，可檢測到皮膚2024與電極2012的牢固接觸的存在。
[0071]施放器2000還包括用于將超聲能量耦合到皮膚突出部分2028的一個或幾個超聲波換能器2008。超聲換能器2008能夠是傳統(tǒng)的換能器或相控陣換能器。
[0072]施放器2000和描述的其它施放器可包含為了解釋的簡單而未示出的支持皮膚和電極冷卻的另外的裝置、輔助控制電路、配線和管材。熱電冷卻器或冷卻流體可提供冷卻。冷卻流體泵可被放置在共同控制單元?dú)んw中。
[0073]對于皮膚護(hù)理過程，用戶將施放器耦合到皮膚的一部分，激活一個或多個皮膚加熱能量的源，并且將由皮膚加熱能量的源提供的能量應(yīng)用于或耦合到皮膚。例如，將RF能量或超聲能量應(yīng)用于皮膚，或者利用光學(xué)輻射照射皮膚。RF能量與皮膚相互作用，在皮膚中引起至少加熱位于電極之間的皮膚的部分的電流。加熱對皮膚產(chǎn)生預(yù)期效果，所述預(yù)期效果可以是皺紋去除、毛發(fā)去除、膠原蛋白緊縮或破壞以及其它美容和皮膚護(hù)理。為了改善RF與皮膚耦合，護(hù)理的皮膚部分可首先被涂覆一層合適的凝膠，該凝膠通常具有比皮膚的電阻高的電阻。
[0074]超聲能量引起皮膚細(xì)胞機(jī)械振動。振動的細(xì)胞之間的摩擦加熱位于換能器之間的皮膚體積并且能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期護(hù)理效果，所述預(yù)期護(hù)理效果可以是塑體、緊膚和皮膚保養(yǎng)、膠原蛋白護(hù)理、皺紋的去除以及其它有美感的皮膚護(hù)理效果。
[0075]將合適波長的光學(xué)輻射應(yīng)用于皮膚引起皮膚溫度的增加，因為皮膚吸收至少一些輻射。提及的皮膚加熱能量中的每一種可被單獨(dú)應(yīng)用或者按照它們的任何組合被應(yīng)用以引起預(yù)期皮膚效果。
[0076]對于皮膚護(hù)理，用戶或者操作人員在皮膚上連續(xù)地移動施放器。當(dāng)用戶以比預(yù)期或合適的速度低的速度移動施放器時，音頻信號指示器警告用戶注意并且避免潛在的皮膚燒傷。溫度傳感器連續(xù)地測量溫度，并且可在溫度增加或改變的速率太快時或者在測量出的絕對溫度超過預(yù)設(shè)界限時關(guān)閉RF能量供給。當(dāng)用戶以比預(yù)期或合適的速度高的速度移動施放器時，溫度改變的速率低于預(yù)期。視覺信號指示器警告用戶注意并且避免形成較差地護(hù)理或護(hù)理不充分的皮膚部分。這保持皮膚護(hù)理的合適的功效。
[0077]施放器可被構(gòu)造為自動改變耦合到皮膚的RF能量。在這種操作的模式下，在施放器以幾乎恒定的速度移動的情況下，控制器可基于溫度改變的速率和/或基于阻抗和/或阻抗改變的速率自動調(diào)整耦合到皮膚的RF電壓的值或大小。例如，在較高的溫度改變的速率，耦合到皮膚的RF能量的大小將會被修改并且減少以與施放器移動速度匹配。在較低的溫度改變的速率，耦合到皮膚的RF能量的大小將會增加以與施放器移動速度匹配?？砂凑丈衔墓_的方式同時警告用戶或操作人員。以類似的方式，溫度監(jiān)測能夠被用于警告用戶或者自動調(diào)整超聲功率或光強(qiáng)或所有它們的組合以確保預(yù)期護(hù)理結(jié)果。這種操作的模式還保持皮膚護(hù)理的合適的功效。
[0078]已描述許多實施例。然而，將會理解，在不脫離該方法的精神和范圍的情況下，可做出各種修改。因此，其它實施例落在下面的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用皮膚加熱能量進(jìn)行個人皮膚護(hù)理的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 至少一個剛性電極，安裝在施放器的朝向皮膚的表面上，所述電極至少部分地與對象的皮膚的“多骨”部分接觸，并且用于將RF電壓應(yīng)用于皮膚并測量皮膚阻抗； RF能量產(chǎn)生器，用于向所述剛性電極提供RF能量；和 控制單元，與所述RF產(chǎn)生器通信，并且包括用于連續(xù)地監(jiān)測皮膚阻抗并計算監(jiān)測的皮膚阻抗的改變的速率并且調(diào)整作為皮膚阻抗和皮膚阻抗的改變的速率的函數(shù)的提供給所述剛性電極的RF能量的機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制單元包括基于所述監(jiān)測的皮膚阻抗或皮膚阻抗的改變的速率確定RF電極-皮膚接觸的質(zhì)量的機(jī)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制單元調(diào)整作為RF電極-皮膚接觸的質(zhì)量的函數(shù)的針對剛性電極的RF能量的供給。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述施放器還包括位于所述剛性電極上的至少兩個溫度傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述施放器還包括至少兩個溫度傳感器，每個溫度傳感器位于探針上。
6.如權(quán)利要求4和5中的任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制器包括:機(jī)構(gòu)(132)，用于監(jiān)測所述溫度傳感器之間的溫度的差，將所述差與預(yù)定協(xié)議進(jìn)行比較，并且相應(yīng)地調(diào)整針對所述剛性電極的RF能量供給。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于監(jiān)測溫度的差的機(jī)構(gòu)用于計算溫度改變的速率并且基于所述溫度改變的速率調(diào)整針對所述剛性電極的RF能量供給。
8.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制器基于由用于監(jiān)測所述溫度傳感器之間的溫度的差的機(jī)構(gòu)提供的溫度的差顯示橫過剛性電極的溫度分布圖。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還包括: 至少一個光學(xué)輻射的源，用于照射并且加熱剛性電極之間的皮膚； 至少一個彈簧加載的或固定連接的溫度傳感器，用于測量皮膚溫度并且將測量值提供給用于監(jiān)測所述溫度傳感器之間的溫度差的機(jī)構(gòu)；以及 其中，所述控制單元調(diào)整作為所述溫度傳感器之間的溫度差的函數(shù)的光學(xué)輻射強(qiáng)度。
10.如權(quán)利要求1和9中任何一項所述的設(shè)備，其特征在于，還包括: 至少一個超聲能量的源，用于耦合所述能量并且加熱剛性電極之間的皮膚； 至少一個彈簧加載的溫度傳感器，用于測量皮膚溫度并且將測量值提供給用于監(jiān)測所述溫度傳感器之間的溫度差的機(jī)構(gòu)；以及 其中，所述控制單元調(diào)整作為所述溫度傳感器之間的溫度差的函數(shù)的超聲能量強(qiáng)度。
11.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還包括: 至少一個視覺信號指示器，用于向用戶告知電極-皮膚接觸的質(zhì)量并且顯示剛性電極溫度分布圖；和 至少一個音頻信號指示器，用于向用戶告知電極-皮膚接觸的質(zhì)量。
12.一種用于皮膚的皮膚加熱能量應(yīng)用的用戶控制的功效的方法，所述方法包括: 將具有至少一個剛性RF電極、視覺信號指示器、至少一個音頻信號指示器和RF能量的源的施放器耦合到皮膚；將所述能量應(yīng)用于所述皮膚； 在皮膚上移動施放器并且至少監(jiān)測皮膚阻抗改變并計算皮膚阻抗改變的速率；以及 基于所述皮膚阻抗改變和皮膚阻抗改變的速率，指示部分電極-皮膚接觸。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括:調(diào)整作為部分電極-皮膚接觸的函數(shù)的提供給所述剛性RF電極的RF能量。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還監(jiān)測位于所述剛性電極上的至少兩個溫度傳感器之間的溫度差； 將所述差與預(yù)定協(xié)議進(jìn)行比較；以及 相應(yīng)地調(diào)整針對所述剛性電極的RF能量供給。
【文檔編號】A61B18/14GK103945786SQ201280057636
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月24日
【發(fā)明者】L·弗利亞什, G·納松 申請人:賽諾龍醫(yī)療公司