CN102427773B

CN102427773B - 除脂方法和设备

Info

Publication number: CN102427773B
Application number: CN201080021383.0A
Authority: CN
Inventors: 迪特尔·曼施泰因
Original assignee: General Hospital Corp
Current assignee: General Hospital Corp
Priority date: 2009-04-01
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2030-04-01
Also published as: WO2010114987A2; IL215475A0; CA2757473A1; IL215475A; EP2413831B1; EP2413831A4; CN102427773A; EP2413831A2; WO2010114987A3; US20110046616A1

Abstract

本发明的示例性实施方案提供利用辐射来加热和移除皮下脂肪组织的方法和设备。例如，消融激光器等可配置为在皮肤组织中产生穿过整个真皮组织层的小孔。孔尺寸可以很小，例如直径小于约1mm或0.5mm。连续施加辐射可加热和/或蒸发邻近孔下部的皮下脂肪。被加热和/或蒸发的脂肪组织的膨胀可促进脂肪组织从所形成的孔中排出。用于形成孔并且加热脂肪组织的辐射脉冲的能量可以例如大于约0.5J，例如为约0.5J～约35J。皮肤组织可在其中形成一个或更多个这样的孔之前被冷却或部分冷冻，并且可以将稳定化膜或片附着至皮肤表面以帮助稳定消融孔。

Description

除脂方法和设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年4月1日提交的美国临时专利申请序列号61/165,844的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及通过在可向下延伸至皮下脂肪层的皮肤组织中的消融孔来处理脂肪组织的方法和设备的示例性实施方案，所述处理脂肪组织包括脂肪组织的热损伤和/或移除。

发明背景

脂肪在身体的多个区域中的存在可能被认为在审美上不理想。基于审美理由减除身体的多个部分中存在的脂肪组织的量正在变得普遍。可以使用包括侵入性和非侵入性的多种措施来直接损伤和/或移除脂肪组织或者促进脂肪组织被身体再吸收。

脂肪组织可包括皮下脂肪(可称作真皮下脂肪)和脂肪细胞。皮下脂肪可指仅存在于真皮下方的脂肪组织或者其可以作为真皮内的脂肪小袋存在。在身体的不同部分可存在不同厚度的这种皮下脂肪组织。例如，经常在大腿、腹部和上臂中可以发现大量的皮下脂肪组织。与之相反，面部通常可含有较薄的脂肪组织层。

吸脂术是通过外科手术方式从患者身体的选定部位移除可变量的脂肪组织的已知侵入性措施。吸脂术可用于例如对其中可能存在较大的脂肪组织沉积物的选定部位例如腹部、臀部、髋部、大腿等部位进行塑形。常规吸脂术可通过将手持的管状器械(例如导管)通过皮肤组织表面上的切口插入使得尖端位于待移除的脂肪组织部分内或附近来实施。随后，可通过导管抽吸脂肪组织并将其移出身体。也可以通过该措施损伤可变量的脂肪组织并且不立刻通过抽吸移除，而是将其留在身体内使其可以随时间而被再吸收。

常规吸脂手术会导致危险或不希望的副作用，例如血管破裂或切断、内出血、疼痛、淤血、感染以及恢复期长。例如，常规吸脂手术通常包括将大量麻醉溶液递送进入处理区(肿胀麻醉)。这样的麻醉药物(例如利多卡因溶液)可引起大量的副作用，包括但不限于过敏性反应和心脏停搏。吸脂手术可经常包括显著程度的导管穿过脂肪组织的移动，这可有助于机械破坏脂肪组织。这样的移动也会破坏或损伤其它组织。例如，所移除的脂肪周围的某些组织例如血管和结缔组织可能在吸脂术期间随脂肪组织一起被显著损伤和/或部分移除。

脂肪组织的破坏和/或移除也可以通过特定的非侵入性技术来实现，例如体育锻炼或特定的营养补充。但是，这样的非侵入性技术可能疗效有限和/或可能需要长的执行期例如约数周或数月以产生明显的效果。使用这些技术可能不容易实现或甚至不可能实现特定脂肪组织区域的靶向。

可用于减少脂肪组织的其它非侵入性技术可包括加热该组织以破坏组织结构和促进脂肪组织被身体再吸收。例如，可通过以下方式来进行靶向脂肪组织的加热：对皮肤组织下方施加集中的光束或其它辐射束，并且将所述束集中或聚焦以主要与脂肪组织发生相互作用，同时避免所述束与邻近的皮肤和/或肌肉组织发生显著的相互作用。也可以将超声波聚焦至皮下脂肪组织内以加热和/或损伤该组织。然而，这种技术可能是潜在不合乎需要的，因为液化或被破坏的脂肪组织保留在体内以及必须自然地移除——否则，这种不期望的组织将保留在受影响区域并且可能造成感染或其它不良影响。虽然受损的脂肪组织有可能可以被身体新陈代谢，但是可能期望的是移除在程序中受损的至少部分脂肪组织。

脂肪团的治疗是另一个重要的临床挑战。脂肪团是大多数成年妇女遭遇到的皮肤表面的难看凹陷。与脂肪团外观相关的一个重要因素是将真皮锚定在下方组织上的纤维网络减少。可能由于身体的定位和姿态而加重接近皮肤表面的脂肪膨出可能导致出现“凹陷”外观。目前还没有非常有效的治疗方法可消减脂肪团的外观。

鉴于上述用于脂肪损伤和移除的措施的缺点，可能期望的是提供可提供脂肪组织的损伤和/或移除且同时减少或避免上述脂肪移除措施的至少部分不期望的副作用的方法和设备的示例性实施方案。

本发明示例性实施方案内容

可以提供用于脂肪组织处理的方法和设备的示例性实施方案，包括脂肪组织的移除和/或热损伤。该方法和设备的示例性实施方案可以促进部分皮肤组织的消融以形成从皮肤表面延伸至少通过真皮层的整个厚度例如直至到达皮下脂肪层的深度的多个小孔。该示例性措施可导致部分脂肪组织的加热、热损伤和/或蒸发。消融孔可以很小，例如直径小于约1毫米或直径小于约0.5毫米，这可以促进孔周围的组织快速愈合。

可以使用例如消融激光器如CO₂激光器、中红外光纤激光器等或其它能够消融皮肤组织的辐射源或光能源来消融组织。可以提供控制装置和光学装置以将来自激光器的电磁能量引导至皮肤上以形成所述多个孔。这些孔可形成为特定的图案和/或形成为特定的彼此分离距离。例如，可以使用焦斑直径例如小于约0.5毫米或为约0.2毫米以下的35WCO₂激光器。用于形成每个孔的脉冲持续时间可为例如约0.01秒(10毫秒)～约1秒，例如约0.25秒～约0.5秒。引导至皮肤组织上的能量总量可为例如大于约0.35J(350mJ)或大于约0.5J，例如约0.5J～约35J，或约1J～约20J。这样的脉冲能量和对应的局部能量密度(fluence)可以明显大于常规的基于激光的皮肤科程序中使用的那些。

例如，在待处理区域中的真皮组织可在该组织中消融出孔之前被冷却和/或冷冻。这种冷却或冷冻可以减少当孔被消融时在周围组织中可能出现的热损伤的量和/或程度，例如不显著影响由具有特定性能的能量脉冲形成的消融孔的深度。

根据本发明的一个示例性实施方案，位于消融孔下方的脂肪组织可被引导至组织以消融出孔的能量的一部分所加热和/或蒸发。被加热的脂肪可热损伤，然后随时间被身体再吸收。脂肪组织的膨胀和/或蒸发可导致部分脂肪组织从消融孔中排出，这可以提供局部脂肪组织存在量的立即减少。

根据本发明的另一个示例性实施方案，皮肤表面可以在消融出孔之前任选地拉伸，这可促进蒸发和/或加热的脂肪组织向上排出消融孔。这种预拉伸也可以在张力被释放并且允许组织松弛之后减少孔的尺寸和/或邻近的热损伤区域的尺寸。可将膜或其它支撑物附着至皮肤表面，这也可以有利于维持通过消融孔的通道以促进被加热和/或蒸发的脂肪组织的排出。这样的膜也能保护表皮，例如通过提供屏障和/或热屏蔽来保护皮肤表面不受可能由被加热的脂肪组织引起的热伤害，该加热的脂肪组织可在上述示例性消融程序期间从皮肤上产生并排出。

在本发明的又一个示例性实施方案中，可以在所处理的组织附近设置传感器，例如光学传感器。这种传感器可以被配置或构造为检测在程序期间由蒸发的脂肪组织所产生的羽烟(plume)。该传感器可以任选地提供为与配置用于控制消融激光器或其它光学能量源的控制装置连通。例如，传感器和控制装置可以被配置为检测脂肪组织消融的开始和/或发生、防止过度消融等。

此外，根据本发明的某些示例性实施方案，可以提供用于加热皮下脂肪的设备和方法。例如，可以经由至少一个孔通过其整个真皮层来消融皮肤组织。这样的示例性消融可以通过由辐射源提供的至少一个辐射脉冲来进行。辐射脉冲的示例性焦斑直径可以小于约0.5毫米，并且具有大于约0.35J的能量。此外，可以利用辐射脉冲来加热和/或蒸发提供在真皮层下方并且邻近所述孔的脂肪组织。此外，可以提供可配置为控制辐射脉冲的至少一种性能的控制装置以及可以提供可配置为将辐射脉冲引导至皮肤组织上的光学装置。

根据本发明的又一个示例性实施方案，辐射脉冲的持续时间可为约10毫秒～约1秒，或约0.25秒～约0.5秒。辐射脉冲的焦斑直径可以小于约0.2毫米。辐射脉冲的能量可以大于约0.5J，或为约0.5J～约35J，或为约1J～约20J。辐射源可包括消融激光器，消融激光器可以是CO₂激光器、光纤激光器等。可在皮肤组织的目标区域消融出多个孔以加热和/或蒸发脂肪组织，并且相邻孔之间的距离可大于约1毫米或大于约1.5毫米。

根据本发明的又一个示例性实施方案，皮肤组织的表面可以在消融出透过真皮层的一个或多个孔之前进行冷却和/或冷冻。可在消融程序之前将稳定化膜附着于皮肤组织表面。所述稳定化膜可包括塑料膜、聚合物膜、带、金属箔和/或可固化聚合物。

在根据本发明的另一示例性实施方案中，可以提供与控制器装置连通的传感器装置。所述传感器装置可配置为检测从消融孔析出的被加热和/或蒸发的脂肪的存在。所述控制器装置可配置为基于接收自传感器装置的信号来控制脉冲能量、脉冲持续时间和/或脉冲频率。光学装置可配置为将多个脉冲引导至皮肤组织表面上的多个特定位置。例如，光学装置可控制相邻的特定位置之间的距离大于约1毫米或大于约1.5毫米。此外，可提供手柄，该手柄可包括光学装置的至少一部分。也可将多个脉冲引导至皮肤上的单一位置上以消融出所需深度的孔并且随后实现邻近孔的皮下脂肪的所需量的加热和/或蒸发。

当结合附图与权利要求书阅读本发明的示例性实施方案的以下具体说明后，本发明的这些和其它目的、特征和优点将变得明显。

附图说明

根据结合示出本发明示例性实施方案的图示实施方案、结果和/或特征的附图的以下具体说明，本发明的这些和其它目的、特征和优点将变得明显，其中：

图1A是根据本发明的一个示例性实施方案的可用于在皮肤组织中消融出孔并损伤脂肪组织的示例性设备的图；

图1B是可通过图1A所示的示例性设备实现的示例性消融孔和从所述孔中排出的一部分被加热的脂肪组织的截面图；

图2是示出在体温、冷却的和冷冻的皮肤组织中利用各种脉冲持续时间形成的消融孔深度的示例性数据的图；

图3是示出在体温、冷却的和冷冻的皮肤组织中利用各种脉冲持续时间形成的消融孔周围的皮肤组织的热损伤区域直径的示例性数据的图；

图4A是示出通过将70mJ能量脉冲引导至体温、冷却的和冷冻的皮肤组织中形成的消融孔和对应的热损伤皮肤组织区域的一组示例性图像；

图4B是示出通过将17500mJ能量脉冲引导至体温、冷却的和冷冻的皮肤组织中形成的消融孔和对应的热损伤皮肤组织区域的一组示例性图像；和

图5是邻近消融孔的热损伤脂肪组织区域的示例性图像。

在全部附图中，除非另有说明，相同的附图标记用于表示所示实施方案的相同的特征、要素、组件或部分。此外，虽然目前参考附图具体说明本发明，但是这样做是与所示实施方案相关联，并且不限于附图中所示出的特定实施方案。

优选实施方案详述

图1A示出可用于加热脂肪组织的根据本发明的设备100的示例性实施方案。该示例性设备100可包括辐射源102和控制装置104，所述控制装置104配置为控制辐射源102的某些性能。可提供手柄107以将辐射源102产生的辐射束110引导至待处理的皮肤组织120上。可提供与控制装置104连通的传感器装置106。传感器装置106可以连接到手柄107和/或提供为接近待处理的皮肤组织的目标区域107。

该设备100还可以包括波导103，波导103可配置为将来自辐射源102的辐射引导进入手柄107中或引导通过手柄107。也可以提供光学装置105以将辐射引导至处理中的皮肤组织120内的特定位置上。在某些示例性实施方案中，辐射源102和/或全部或部分的控制装置104可提供在手柄107的内部和/或其自身处。

示例性设备100可以构造和/或配置为将一个或多个辐射束110(例如，电磁能量)引导至皮肤组织120上以在其中消融出一个或多个孔。皮肤组织120可以包括例如上表皮层和下真皮层。脂肪组织130的层或区域可以位于皮肤组织120的下方。皮肤组织120的层厚度通常可为约3毫米～约7毫米。

辐射源102可以包括例如激光器或其它光辐射源如消融电磁能量等。例如，辐射源102可以包括CO₂激光器或其它类型的消融激光器例如光纤激光器。辐射源102或其一部分可提供在手柄107中。作为替代方案，辐射源102可以与手柄107分离提供，如图1A所示。

控制装置104可提供为与辐射源102连通并且配置为控制和/或调节电磁能量束110的性能以形成消融孔150，所本文所述。可被控制和/或调节的电磁能量束110的性能包括例如束强度、脉冲持续时间、脉冲率和/或总能量密度。

可以提供波导103以将由辐射源102产生的辐射引导至手柄107，如图1A所示。波导103可以包括例如一个或多个光纤等，并且可以优选为柔性的以利于手柄107相对于辐射源102进行多方向运动。在本发明的各个示例性实施方案中也可以使用适合引导光辐射的本领域已知的其它类型的波导103。

光学装置105可以任选地提供在示例性设备100中以将辐射源102提供的一个或多个辐射束110引导至皮肤120上，例如引导至特定的位置、形成特定的图案和/或在所处理的皮肤组织120的区域上形成特定的间隔距离。例如，光学装置105可提供在手柄107中，如图1A所示。光学装置105可以包括例如一个或多个反射镜或其它反射表面、一个或多个棱镜或其它分束器、一个或多个透镜等。在本发明的某些示例性实施方案中，光学装置105可配置为控制或影响一个或多个束110的焦斑直径和/或焦距，从而影响所产生的束110与所处理的皮肤组织120的相互作用。光学装置105可提供为与控制装置104连通以影响一个或多个束110的某些性能的这种变化，例如使用常规的机电执行器等。例如，对于特定的脉冲能量而言，通过增加局部能量密度，较小的焦斑直径可产生更深的消融孔，虽然一个或多个束110的扩散可发生在皮肤组织120的更深处，例如基于散射效应。

传感器装置106可提供在束110和/或示例性设备100待影响的皮肤组织120区域的附近。例如，传感器装置106可提供在手柄107上，如图1A所示。传感器装置107可以包括例如一个或多个光辐射检测器，如光电二极管、双极光电晶体管或photoFET(光敏场效应晶体管)。传感器装置107可进一步包括一个或多个反射面、透镜等，并且可以任选地包括一个或多个低强度光辐射源例如常规发光二极管。例如，传感器装置107可以包括一个或多个蓝色发光二极管。传感器装置107也可以配置为检测束110与某些类型的组织的相互作用110，如下详细说明。

图1B示出可利用示例性设备100形成的示例性消融孔150。消融孔150的直径可以很小，例如直径小于约1毫米，或任选地直径小于约0.5毫米。这些小孔150可被皮肤组织120耐受良好，并且小的尺寸可以促进消融孔150周围的组织快速愈合和再生。在本发明的某些示例性实施方案中，辐射源可以包括单模光纤激光器，它可以促进这种小孔的消融。

示例性的孔150可以从皮肤组织120的表面延伸至少穿过皮肤组织120的基本整个厚度，例如，向下延伸至皮下脂肪层130。孔150也可以延伸进入脂肪层130。具有这种深度的孔150可以允许让一部分消融能量110与脂肪组织130相互作用，这可导致对脂肪组织130内的目标区域160的加热、热损伤和/或蒸发。

消融出延伸进入皮肤组织120下方的脂肪组织130的一个或多个孔150可加热和/或蒸发脂肪组织130的目标区域160的特定体积，导致其膨胀。来自目标区域160的被加热脂肪组织130的部分190可随后通过消融孔150上升并且渗出和/或被排出孔150的顶部，如图1B所示。这样排出或渗出的脂肪组织190可为液体和/或蒸汽形式。该示例性的组织排出可例如通过在消融出孔150之前向脂肪组织130注射水溶液来任选地进行增强或提高。例如，含有用于肿胀镇痛的化合物的溶液可以注射至脂肪组织130中，这可以促进在消融程序期间可能产生的疼痛感的缓解。由于水在低于皮下脂肪的温度下蒸发，所以在脂肪组织130的层中提供过量的水能够在能量束110与脂肪组织130层相互作用时促进更大的蒸发和体积膨胀。这种相互作用可以促进从孔150中进一步排出部分的脂肪组织190，如图1B所示。

传感器装置106可以配置为检测该脂肪组织190的蒸发或排出的开始和/或程度。例如，皮肤组织120的消融在形成一个或多个孔150时可以产生相对较小的羽烟或蒸汽，而脂肪组织130的目标区域160的部分体积的加热和/或蒸发可以从孔150的顶部产生浓密的羽烟。在本发明的一个示例性实施方案中，传感器装置106可以包括可以配置为检测可以被包括排出的脂肪组织190的羽烟所散射和/或反射的部分束110的一个或多个光传感器。被排出的脂肪组织190(例如，被羽烟)反射和/或散射的和通过传感器装置106检测到的辐射量的增加可以指示脂肪组织130的目标区域160的加热和/或蒸发的存在。这种辐射检测可以用来指示孔150已经穿透皮肤组织120并且到达脂肪组织130的目标区域160。

传感器装置106可提供为与控制装置104连通。例如，这种示例性的配置可以用来确定和/或控制与特定孔150相关的脂肪组织130的目标区域160的加热或蒸发的持续时间。检测到的辐射强度也可以指示脂肪组织190从消融孔150的蒸发或排出。

例如，高强度的反射或散射的辐射可以指示脂肪组织190的更大程度的蒸发或排出。由传感器装置106提供的信号可以用来检测束110渗透进入脂肪组织130的目标区域160的开始。这样的信号也可以用来限制在一个或多个特定部位处提供用来加热和/或蒸发脂肪组织130的目标区域160的总能量，这可以例如通过防止过度消融或不期望的组织损伤来促进示例性设备100的更安全的操作。

在本发明的又一示例性实施方案中，传感器装置106可包括一个或多个光检测器和一个或多个低强度光辐射的光源，如发光二极管等。光检测器可以配置为接收光源所产生的辐射的一部分。光源和光检测器可以设置为使得可以如本文所述形成的脂肪组织190的羽烟的一部分穿过光源和光检测器之间的光路。这样的示例性的传感器装置106的配置可以在被加热和/或蒸发的脂肪组织的一部分从孔150排出并穿过光源和光检测器之间时，提供对于光源所产生的和光检测器所接收的特定辐射的减少的检测。检测到的特定辐射的强度可用于控制辐射源102所提供的辐射束110的某些性能，例如以促进更精确地控制该程序和/或充当安全控制，如前所述。

在本发明的又一示例性实施方案中，传感器装置106可以包括一个或多个光传感器，其配置为检测从束110反射/散射的辐射和由一个或多个提供的低能量光源所提供的辐射。这两种类型的辐射所检测到的强度可以随上述排出的脂肪组织190的存在和密度而变化，并且基于该检测的信号可以提供给控制装置104并用于更好地控制本文所述的脂肪加热/蒸发程序。

皮肤层120的厚度在不同的解剖部位可以有很大的差异。这样的厚度可以为例如几百微米(例如，在眼睑处)直至约半个厘米(例如，在颈后区域)。传感器装置106和前述的示例性传感方法及设备可以促进在消融程序例如本文所述的示例性程序期间对于辐射束110到达皮下脂肪组织层的时间的确定。

图2示出根据本发明的某些示例性实施方案的对于皮肤组织120中的孔150的消融的示例性数据(例如，损害尺寸-能量)的图。例如，利用0.2毫米的焦斑直径将来自35瓦的CO₂激光器的能量引导至离体的腹部皮肤上。初始提供三个不同温度例如32℃(接近正常体温)、20℃(冷却组织)和-10℃(冰冻组织)的皮肤组织120。皮肤组织120中的真皮层120的厚度为约8毫米。在该数据中，大于约20J的能量可以忽略，因为对应的消融深度趋于超过所用样品的厚度。

图2中的示例性数据指示，约0.35J(350mJ)以上的脉冲能量可足以形成延伸穿过皮肤组织120的真皮层的孔150(例如，至少约3毫米深)以到达和/或穿透进入脂肪组织130的层中。具有更高能量的脉冲也可以用于产生更多的脂肪组织130的热损伤和/或蒸发，如本文所述。例如，脉冲能量可以为约0.5J～约35J，或约1J～约20J。这些示例性的能量值可对应于约0.2毫米的焦斑直径。对能量束110提供较小的焦斑直径可利用略低的脉冲能量产生穿透至脂肪组织130的下方脂肪层的消融孔150。作为替代方案，较大的焦斑直径和较高的能量也可以用于某些应用，例如在脂肪组织130的层可能厚于身体其它部位的臀部和大腿中。

多个辐射脉冲也可以被引导至皮肤组织120的表面上的特定部位上以消融穿过皮肤组织120的孔150并且加热或蒸发位于被消融的皮肤组织下方的皮下脂肪130。每个脉冲的持续时间和/或能量可以小于上述的示例值。引导至皮肤组织120的表面上的特定部位上的多个脉冲的总能量可优选在上述的范围内。例如，引导至皮肤组织120上的特定部位上以形成孔150的多个脉冲的能量的总量可例如大于约0.35J(350mJ)，或大于约0.5J，或为约0.5J～约35J，或为约1J～约20J。

这样的辐射脉冲的序列或流的总持续时间可以小于约1秒，或小于约0.5秒。可优选这种相对短的持续时间以有利于将多个脉冲施加至皮肤组织120的表面上的单个位置上。例如，较长持续时间的脉冲可能在消融程序期间允许束相对于特定位置移动，这会产生不期望的大孔(例如，直径大于0.5毫米)，这种大孔可导致难看的疤痕和/或对皮肤组织120的过度热损伤。与此相反，将具有短持续时间的单个脉冲或脉冲系列引导至皮肤表面上的特定位置可促进形成本文所述的小孔。

图2所示的示例性数据还表明脉冲能量增加超过10J没有大幅增加所形成的孔150的观察深度。这些较高的脉冲能量可在政府组织130内提供额外的能量而不产生显著更深的消融孔150。

较小的束直径可以利用较小量的能量实现穿过真皮层120并向下到达皮下脂肪组织130的孔的消融。利用消融激光用于消融皮肤组织的能量为约1.75kJ/cm³皮肤组织(例如，皮肤消融的比热)，如在WalshJ.T.Jr和DentschTF，Er：YAGLaserAblationOfTissue：MeasurementOfAblationRates，LasersSurg.Med.9(4)，pp.327-37(1989)中所述。特定的脉冲或束110的能量密度可以计算为脉冲或束能量除以束的截面积，束的形状可为近似圆形。所得的皮肤组织120内的消融深度可估计为该能量密度除以皮肤组织的消融热(例如，约1.75kJ/cm³)。这种近似计算可用于估计与本文所述的消融程序关联的相关参数，例如，辐射束110(其可包括一个或多个脉冲辐射)所提供的用以在皮肤组织120中消融出孔150的能量总量、束110的面积以及到达皮下脂肪层130的消融深度(例如，真皮层120的局部厚度)。比用于消融穿过真皮层120并进入皮下脂肪层130的孔150所估计的束能量高的能量可提供在邻近孔150底部的目标区域160中的脂肪组织的进一步加热和/或蒸发。

处理中的皮肤组织120可在施加消融能量束110之前任选地进行冷却或冷冻。这种冷却或冷冻可以在孔150消融时减轻或消除疼痛感。例如，图2所示的示例性数据可以表明将皮肤组织120冷冻至约-10℃温度并没有明显减少在使用具有特定持续时间的能量束110脉冲时所形成的的消融孔150的深度。

冷冻的皮肤组织的融化潜热为约0.3kJ/cm³。这种示例性值表明，用于融化特定体积的皮肤组织的能量总量小于消融相同体积的皮肤组织所需能量的约20％。这种示例性的相对能量大小与前文所述的观察即消融深度表现为只受到皮肤组织温度变化(包括皮肤组织冷冻)的最低程度影响是一致的。

在各种温度条件下形成的消融孔150周围的真皮组织120的热损伤区的直径的示例性数据示于图3的图中。这些示例性数据表明，随着脉冲持续时间增加(以及对应的脉冲能量增加)直至脉冲持续时间为约500毫秒(即，0.5秒)，热损伤区的尺寸存在有规律的增加。更高的脉冲持续时间和能量没有显著增加每个孔150周围的热损伤区的尺寸。对于图3所示的示例性数据，35W激光器产生的脉冲总能量可以用焦耳(J)不是为一秒为单位的脉冲持续时间的约35倍。作为替代方案，以mJ为单位的总脉冲能量等于以毫秒为单位的脉冲持续时间的约35倍。

图3中所示的数据也表明，皮肤组织120的冷却或冷冻可以减少消融孔150周围的热损伤真皮组织120的量。例如，初始冷冻的热损伤组织的对应直径可为在体温皮肤组织120中形成的损伤组织的对应直径的约1/2至2/3。损伤组织的体积比可近似为损伤区域直径的平方，损伤区域可基本为圆柱体形状。因此，在冷冻皮肤中热损伤的在消融孔150周围的皮肤(真皮)组织120的体积可以为例如在初始为正常体温的皮肤组织120中形成的损伤组织体积的约1/4至1/2。

图4A示出在利用约70mJ的能量脉冲形成的消融孔150周围的皮肤组织120中产生的热损伤区的示例性图像。实心环指示在通过对皮肤组织120的冷冻部分进行NBTC染色观察时热损伤区的近似尺寸。所形成的孔150的尺寸似乎相对地不受组织冷却的影响。观察到热损伤区的程度随皮肤组织120的温度降低而略微减小。在冷冻组织120(例如，温度为-10℃)中形成的孔150周围观察到极少的热损伤组织。

图4B示出在利用约17500mJ(例如，17.5J，对应于来自35W的CO₂激光器的约0.5秒的脉冲持续时间)的能量脉冲形成的消融孔150周围的皮肤组织120中产生的热损伤区的另一示例性图像。所形成的孔150的尺寸再次似乎相对地不受组织冷却的影响，并且明显大于图4A所示的利用约70mJ的脉冲能量所形成的孔150。观察到热损伤区的程度随皮肤组织120的温度降低而显著减小。在初始处于-10℃温度的冷冻组织120中形成的孔150周围观察到存在相对很少的热损伤组织。

图3、4A和4B所示的示例性数据和图像表明，可通过在示例性的消融程序之前冷冻皮肤组织120来显著减少在皮肤组织120中消融孔150时产生的热损伤量。这种效应的部分原因为融化冷冻组织需要过量焓。例如，用于融化1克冰(例如，基本等温在0℃)的能量与用于将所得的水从0℃加热至80℃的能量大致相同。冷冻组织的有效热容因此可以远大于未冷冻组织，并且在消融程序期间产生的大量热被冷冻组织所吸收，同时对应的温升较小。

如上所述，在形成消融孔150时热损伤的脂肪组织的示例性图像示于图5中。在该示例性图像中描画出热损伤的皮肤组织120和脂肪组织130的一部分的轮廓。观察到的损伤图案表明，在皮肤层120的上部中的热损伤可基本限于消融孔150，其在图5的截面图像中表现为柱。这可以由于皮肤层120的相对强的结构所致，其通常可包含显著量的胶原和其它结缔组织。因此，皮肤(真皮)层120中的周围组织可以在穿过其形成的消融孔150周围保持相对完整。

热损伤区在图5所示的(下)脂肪层130中分布更广。这种损伤在脂肪层130中分布更广可基于多种因素，例如脂肪组织融化和/或蒸发的热扩散、被加热的脂肪组织130在与能量束110相互作用后的压力驱动运动、在脂肪层130中趋于保持损伤脂肪组织130的目标区域160完整的结缔组织的量较少(与皮肤层120比较)等。图5所示的这些示例性损伤图案表明，使用更高的脉冲能量可以增加脂肪组织130中的目标区域160的加热体积中产生的损伤量。脂肪组织130的这种热损伤目标区域160的一部分不变成排出脂肪190，其最终可被身体再吸收，导致在形成消融孔150后进一步减少脂肪组织130的量。

本文所述的示例性设备和方法也可导致在形成消融孔150后部分组织紧缩，对结缔组织(例如，胶原)和其它组织的热损伤可以导致一些坏死和收缩，例如在损伤组织愈合后。例如，本文所述的设备和方法可用于处理脂肪团。如本文所述的脂肪层130的热损伤可产生组织坏死并引起纤维化，这可能在破坏部分现有的锚定结构和减少脂肪组织的局部量以外，导致叠置的真皮额外锚定至更深层。这样的纤维化可以形成为纤维化网络，这可能导致真皮与下方的脂肪组织的锚定增加以及脂肪团的更平滑外观。约1～10个孔/150cm²皮肤组织的消融，例如利用本文所述的示例性方法和设备，可以减少在处理区中脂肪团的褶皱外观。

皮肤组织120表面也可在将电磁能量110移动至皮肤组织120上以形成消融孔150之前进行拉伸。例如，皮肤表面可以置于张紧状态。该示例性程序可以有助于保持穿过消融孔150上部的开放通道，这可有利于被加热的脂肪组织190的逸出。此外，孔150和周围的热损伤区的有效尺寸可在该张力被释放后缩小，并且允许皮肤组织120在其中形成消融孔150后收缩。装置收缩可有利于损伤组织更快愈合，并且可以有助于在实施示例性程序后减少皮肤表面上的可见疤痕。

在本发明的某些示例性实施方案中，可在其中形成消融孔150之前，在皮肤组织120的表面上提供膜140。膜140可以配置或构建为附着至在邻近待消融的孔150的位置的至少部分皮肤表面。因此，膜140也可以帮助维持在消融孔150上部的开放通道，这也可以促进被加热的脂肪组织190通过消融孔150的顶部逸出。皮肤组织120可以在施加膜140至其表面之前任选地进行拉伸，例如单向或双向拉伸，这可以在形成消融孔150的同时使皮肤表面保持为拉伸状态。

膜140可以包括例如聚合物或塑料膜、医用胶带或其它形式的胶带等。膜140也可以是金属层或金属箔，例如银或铝箔，其可以附着至皮肤表面。这样的金属膜因具有高热导率而可以促进下方组织的冷却。膜140可以在一面上具有粘合剂物质，或可在将膜140施用至皮肤表面之前将外部粘合剂(例如，外科喷雾粘合剂等)施涂至膜140和/或皮肤表面。膜140也可以是以液体或凝胶形式喷射或施涂至皮肤上并允许干燥或固化的材料，例如Dermabond聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)或其它聚合物。膜140可以由能够易于消融或蒸发的材料形成，例如使得消融孔150可以直接穿过膜140形成。在进一步的实施方案中，膜140可具有多个孔，使得束110可被引导穿过这样的孔并进入皮肤组织120中。

如上所述，孔150可以在皮肤组织120的待处理区中被消融。该示例性消融可促进更大量的脂肪组织130从消融孔150中排出和/或被热损伤并最终被身体再吸收。消融孔150可优选间隔足够远以在孔150之间保留部分健康且未损伤的组织以促进消融孔150中和周围的皮肤组织120的愈合和再生。

例如，利用17500mJ的能量脉冲在冷冻组织(初始温度为-10℃)中形成的热损伤区域的直径可为约0.7mm，如图4B所示。因此，在这种条件下形成的相邻的消融孔150的中心之间的距离可以大于约1毫米或大于约1.5毫米，以在相邻的孔150之间提供未损伤皮肤组织120区域。可利用相同的方式对在不同条件下形成的消融孔150确定合适的间隔距离。也可以使用更大的相邻消融孔150间距离。如本文所述，该孔150的间距和图案可至少部分基于待损伤和/或待从消融孔150中排出的脂肪组织130的目标区域160的量来选择。孔150的间距和施加用以消融每个孔150的总能量以及随后的通过孔150加热和/或蒸发脂肪组织可均选择为每单位面积的所处理皮肤组织120实现特定数量的目标区域160内的蒸发和/或损伤的脂肪组织130。

孔150可以形成为各种图案，包括例如规则的正方形或矩形图案、三角形图案或随机图案。图1所示的示例性设备100可配置为以如本文所述的合适间距和图案形成多个这样的消融孔150。也可以在皮肤组织120的特定区域上重复示例性消融程序，例如在初始消融程序后已允许皮肤组织120愈合之后。这样的多重处理可用于从皮肤组织120的特定区域下方损伤和/或移除较大体积的脂肪组织130。

虽然本发明已在特定的消融方案和应用方面进行说明，但是本领域普通技术人员在本教导的启示下能够产生不偏离所要求保护的主题的实质或超出其范围的额外消融方案和修改方案。因此，应该理解的是，本文的附图和说明是以举例方式提供的以便于理解本发明并且不应被解释为限制其范围。因此，将会意识到本领域普通技术人员将能够设计出大量的系统、装置和方法，这些系统、装置和方法虽然没有在本文中明确图示或描述，但是体现了本发明的原理，并因而在本发明的实质和范围内。本文所引用的所有专利和出版物均通过引用全文并入本文。

Claims

1.一种用于加热皮下脂肪的设备，包括：

辐射源装置，其配置为提供至少一个消融辐射脉冲；

控制装置，其配置为控制所述至少一个辐射脉冲的至少一个性质；和

光学装置，其配置为将所述至少一个辐射脉冲引导至皮肤组织上，

其中所述至少一个辐射脉冲具有大于0.35J的能量和小于0.5mm的焦斑直径，并且

其中(i)所述控制装置配置为对所述至少一个辐射脉冲进行控制和/或所述光学装置配置为对所述至少一个辐射脉冲进行引导，以消融穿过所述皮肤组织的整个真皮层的孔，和(ii)所述控制装置或所述光学装置中的至少其一配置为使所述至少一个辐射脉冲加热或蒸发皮下脂肪的至少一部分，使得所述皮下脂肪的至少一部分通过所述孔从皮肤组织排出。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制装置配置为将所述至少一个辐射脉冲的持续时间控制为10毫秒～1秒。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制装置配置为将所述至少一个辐射脉冲的持续时间控制为0.25秒～0.5秒。

4.根据权利要求2所述的设备，其中所述控制装置配置为将所述至少一个辐射脉冲的焦斑直径控制为小于0.2mm。

5.根据权利要求2所述的设备，其中所述控制装置配置为将所述至少一个辐射脉冲的总能量控制为大于0.5J。

6.根据权利要求2所述的设备，其中所述控制装置配置为将所述至少一个辐射脉冲的总能量控制为0.5J～35J。

7.根据权利要求2所述的设备，其中所述控制装置配置为将所述至少一个辐射脉冲的总能量控制为1J～20J。

8.根据权利要求2所述的设备，其中所述辐射源装置包括消融激光器。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述消融激光器为CO₂激光器或光纤激光器中的至少其一。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的设备，还包括提供为与所述控制装置连通的传感器装置，其中所述传感器装置配置为检测从至少一个消融孔中析出的被加热的脂肪或被蒸发的脂肪中的至少其一的存在。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述控制装置配置为基于从所述传感器装置接收到的信号来控制脉冲能量、脉冲持续时间或脉冲频率中的至少其一。

12.根据权利要求1～9中任一项所述的设备，其中所述光学装置配置为将多个脉冲引导至所述皮肤组织的表面上的多个特定位置处。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述光学装置配置为将相邻的所述特定位置之间的距离控制为大于1mm。

14.根据权利要求12所述的设备，其中所述光学装置配置为将相邻的所述特定位置之间的距离控制为大于1.5mm。

15.根据权利要求13所述的设备，还包括手柄，所述手柄包括所述光学装置的至少一部分。