СПОСОБ ПОДГОТОВКИ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТКАНЕЙ, СПОСОБ ОБРАБОТКИ ТКАНИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТКАНЕЙ С ПОМОЩЬЮ, ПО КРАЙНЕЙ МЕРЕ, ЭЛЕКТРОДА, ПО КРАЙНЕЙ МЕРЕ, БИПОЛЯРНОГО, И ПРИМЕНЕНИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ТОКОВ
METHOD FOR PREPARING AN APPARATUS FOR TREATING TISSUE, METHOD FOR TREATING HUMAN ORGANISM TISSUE AND APPARATUS FOR TREATING TISSUE BY MEANS OF AT LEAST AN ELECTRODE AT LEAST BIPOLAR AND USE OF A DEVICE FOR GENERATING HIGH FREQUENCY CURRENTS

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к способу подготовки устройства для обработки тканей с помощью, по меньшей мере, электрода, по меньшей мере биполярного, согласно пункту 1 формулы изобретения, к применению устройства генерирования высокочастотных токов, по меньшей мере, с двумя биполярными электродами согласно пункту 9 формулы изобретения и к устройству для обработки тканей человеческого организма с помощью высокочастотных токов согласно пункту 10 формулы изобретения.
Известен процесс нагревания кожных или подкожных слоев тканей человеческого организма путем обработки высокочастотными токами. Для этого, как правило, на кожу накладывают аппликатор, причем аппликатор включает монополярный, биполярный или много полярный электрод. С помощью этого электрода в подкожные ткани подают, например, радиочастотные (RF) токи для целенаправленного нагревания.
Из DE 102 24 154 А1 известно устройство для электрохирургического облитерирования тканей организма с измерительным прибором для измерения полного электрического сопротивления тканей.
Из DE 697 33 556 Т2 известен способ контактной электрокоагуляции, при котором расстояние между электродами и фронтами электродов выбирают таким образом, чтобы обеспечить отслоение тканей на заданной глубине.
Из ЕР 0 873 722 А1 известен прибор для эндокардиологического лечения, в котором измерительный преобразователь обеспечивает возможность измерения толщины миокарда.
Из DE 603 12 348 Т2 известна схема электродов для уплотнения и разрезания тканей, а также что параметр 1) - давление на сосуд и параметр 2) - зазор между проводящими контактными поверхностями ткани (электродами) определяет толщина закрываемого сосуда.
При любых процессах необходимо обеспечить целенаправленное нагревание кожных или подкожных слоев жира воздействием высокочастотных токов. Так из US 2010/0211060 А1 известен способ, при котором частоту высокочастотных токов выбирают в зависимости от толщины подвергаемого воздействию жирового слоя.
Применение на ткани человеческого организма, в частности, в косметических или медицинских целях требует, однако, точного знания степени производимого нагревания и места нагревания, так как в противном случае возможно повреждение ткани или отсутствие желаемого эффекта в целевой области из-за слишком малого нагревания и/или нагревания не релевантного слоя.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является усовершенствование известных способов и устройств обработки тканей с помощью, по меньшей мере, электрода, по меньшей мере биполярного, чтобы обеспечить точное контролирование количества используемой энергии и места нагревания.
Эта задача решается в способе подготовки устройства для обработки тканей с помощью, по меньшей мере, электрода, по меньшей мере биполярного, согласно п. 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления этого способа отражены в пунктах 2-8 формулы изобретения.
Таким образом, по меньшей мере, один электрод выполнен, по меньшей мер, в виде биполярного электрода, включающего за счет этого, по меньшей мере, два электрода, расположенные с зазором L между ними.
В способе подготовки устройства для обработки тканей с помощью, по меньшей мере, электрода, по меньшей мере биполярного, задан зазор L биполярного электрода, причем зазор L электрода задают в зависимости
- от толщины d кожного слоя ткани или от соответствующих для нее данных и/или
- от коэффициента отражения к ткани на границе кожного слоя, обращенной от поверхности ткани, или от соответствующих для него данных.
Изобретение основано на следующем опыте заявителя: высокочастотные тока, в частности радиочастотные токи, применяют в многочисленных способах обработки тканей человеческого организма. При этом исходят из того, что в значительной степени эффект такой обработки необходимого целевого слоя ткани основан на используемых высокочастотных токах. Целевыми слоями являются кожный слой и/или более глубокий жировой слой (называемый также sWAT, подкожная белая жировая ткань).
Для создания необходимого повышения температуры в целевом слое ткани (как правило, кожном слое или слое sWAT) необходимо обеспечить в целевом слое соответствующую плотность тока. Ранее принципиально исходили из того, что выбор соответствующих параметров, например частоты и амплитуды высокочастотных токов, может обеспечить достаточную плотность тока в необходимом целевом слое. Однако исследования и расчеты заявителя показали, что структура слоя ткани значительно влияет на пути прохождения высокочастотных токов и поэтому результат лечения зависит в значительной степени от электрических свойств соседних слоев ткани, в частности, от электрического коэффициента отражения на пограничной поверхности двух слоев и/или от толщины отдельных слоев. Расчеты показали, что, в частности, толщина кожного слоя ткани и/или коэффициент отражения ткани на границе кожного слоя, обращенной от поверхности ткани (в частности, на границе кожного и подкожного/sWAT слоя) могут быть релевантными.
Эта расчеты показали, что различные электрические свойства кожного слоя, с одной стороны, и других слоев, в частности слоя sWAT, с другой стороны, а также коэффициент отражения между этими слоями в значительной степени влияют на тип пути прохождения тока и соответственно на эффективность воздействия на место и степень возрастания температуры. Выяснилось, что более ранние представления о селективном нагревании отдельных слоев, например слоя sWAT, не обеспечивают указанный эффект и поэтому эти более ранние параметры не приводят при лечении к необходимому нагреванию.
При обычных частотах, используемых для лечения радиочастотными токами, слой sWAT электрически экранирован от внешнего воздействия тока. За счет этого высокочастотный ток, воздействующий через электрод, например биполярный электрод, на кожу, концентрируется в структуре слоев главным образом в кожном слое, что приводит к значительно более низкому нагреванию подкожного слоя по сравнению с более ранними предположениями. Таким образом, важное значение имеет выбор конфигурации биполярного электрода в зависимости от толщины кожного слоя и/или от указанного коэффициента отражения ткани на границе кожного слоя, обращенной от поверхности ткани. Это обеспечивает значительно более точное нагревание необходимой области или слоя ткани, в частности значительно более точное нагревание подкожного sWAT-слоя.
Расчеты показали, что при обычных операционных сценариях оптимальный зазор биполярного электрода для максимального нагревания заданной области подкожного sWAT-слоя при правильном учете типа пути прохождения тока отличается на фактор 2 от ранее предполагавшегося оптимального зазора без учета типа путей прохождения тока, на который влияют различные электрические свойства кожного и подкожного слоя.
Задачей данного изобретения является задание зазора L электрода в зависимости как от толщины кожного слоя или соответствующих для нее данных, так и от коэффициента отражения на границе кожного слоя, обращенной от поверхности ткани или от соответствующих для него данных. Это обеспечивает оптимальный результат.
Также задачей данного изобретения является принятие одного из двух параметров в качестве константы и выбор только другого параметра в зависимости от конкретного характера обрабатываемой ткани.
Исследования заявителя показали, что, в частности, в человеческом организме толщина кожного слоя в значительной степени влияет на выбор оптимального зазора в биполярном электроде. Поэтому в предпочтительном, упрощенном варианте осуществления изобретения значение коэффициента отражения принимают как константу, а зазор в биполярном электроде выбирают в зависимости от толщины кожного слоя фактически обрабатываемой ткани.
После выбора заданного зазора L электрода устройство готово для обработки ткани высокочастотными токами. Речь идет о медицинской и/или косметической, в частности нетерапевтической, обработке. В частности, способ создания устройства предназначен для нетерапевтической обработки.
Один из особенно простых способов реализации подготовки устройства к обработке ткани является предпочтительным вариантом осуществления изобретения, причем в наличии несколько аппликаторов, причем каждый аппликатор включает, по меньшей мере, электрод, по меньшей мере биполярный, а зазоры в биполярном электроде указанных аппликаторов отличаются между собой. За счет этого выбор специального аппликатора влечет за собой выбор зазора L биполярного аппликатора.
Предпочтительно, в частности, чтобы выбор определенного аппликатора определяло его идентификационное обозначение, в частности маркировочная окраска. В этом варианте осуществления изобретения аппликаторы снабжены различными идентификационными обозначениями, например номерами, наименованием, графическими символами и/или окраской, и, таким образом, в зависимости от толщины кожного слоя и/или от указанного коэффициента отражения задано идентификационное обозначение, например цвет, что обеспечивает пользователю простой выбор аппликатора с оптимальным зазором L биполярного электрода. Другое упрощение пользования обеспечено оптическим сигналом аппликатора с оптимальным зазором L электрода, в частности на данном аппликаторе, что облегчает пользователю простой выбор аппликатора с активным оптическим сигналом.
Задачей данного изобретения является также создание аппликатора с биполярным электродом, у которого блок управления задает различные зазоры L между электродами, в частности регулируемые, а зазор L предустановлен путем создания конфигурации блока управления по зазору L электрода. В этом случае после ввода параметра, например толщины кожного слоя и/или указанного коэффициента отражения, происходит автоматическая конфигурация блока управления для установки в аппликаторе оптимального зазора L электрода.
Особенно простое и защищенное от ошибок пользование обеспечено при этом тем, что в зависимости от толщины d задан зазор L электрода, причем предусмотрен процессор, в который предпочтительно пользователь вводит толщину d (или соответствующие ей данные) и программирует процессор на установку предписанного зазор L электрода в зависимости от толщины d.
Таким образом, значение имеет выбор зазора биполярного электрода в зависимости от толщины d кожного слоя конкретно обрабатываемой ткани.
Предпочтительно толщину d ткани измеряют по месту обработки. Это осуществляют известным образом, в частности, посредством ультразвукового измерения (см. например П. Краковицер, Е. Бреннер, 2008, Толщина эпидермы и дермы, Флебология, 8, стр. 83-92). Особенно предпочтительна в этом случае дальнейшая автоматизация путем создания блока измерения толщины и обработки данных для определения толщины d на основе данных измерения толщины, причем результат измерения толщины автоматически используют для определения зазора L электрода. Пользователь не должен, таким образом, в этом предпочтительном варианте осуществления изобретения вручную вводить толщину кожного слоя - ее автоматически определяют на основе проведенного измерения толщины.
Толщина d кожного слоя меняется, в частности, в зависимости от места в организме человека. Поэтому в предпочтительном варианте осуществления изобретения толщину d определяют в зависимости от места в организме человека, в частности на лице человека. Это привносит упрощение за счет отсутствия необходимости производить измерение толщины у фактически обслуживаемого пациента. Более того, возможно использование средних показателей толщины кожного слоя в фактическом месте обработки, например на лбу, щеке или другой области организма человека. Эти средние показатели сведены в таблицу и пользователь может соответственно их выбирать. Особенно предпочтительно введение пользователем места обработки в процессор, запрограммированный таким образом, что он определяет в зависимости от места обработки оптимальный зазор L между электродами биполярного электрода. Место обработки служит в этом случае соответствующими толщине слоя дермы данными.
Способ обработки ткани человеческого организма, в частности нетерапевтической обработки человеческих тканей, по меньшей мере, электродом, по меньшей мере биполярным, включает технологические этапы:
а - задание зазора L между электродами биполярного электрода путем описанного способа подготовки устройства обработки тканей, по меньшей мере, электродом, по меньшей мере биполярным, в частности согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения; b - обработка тканей человеческого организма, в частности нетерапевтическая обработка, путем наложения высокочастотных токов посредством биполярного электрода.
Положенную в основу данного изобретения задачу решают кроме этого путем использования биполярного электрода с зазором L для обработки тканей человеческого организма, причем зазор L задают в зависимости
- от толщины d кожного слоя ткани или от соответствующих для нее данных и/или
- от коэффициента отражения k ткани на границе кожного слоя, обращенной от поверхности ткани, или от соответствующих для него данных.
Это обеспечивает описанные выше преимущества, в частности значительно более точную возможность задания целенаправленного нагревания слоя ткани, в частности подкожного sWAT-слоя.
Положенную в основу данного изобретения задачу решают кроме этого с помощью устройства для обработки тканей человеческого организма высокочастотными токами согласно пункту 10 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения устройства согласно данному изобретению отражены в пунктах 11-15 формулы.
Устройство согласно данному изобретению включает генератор высокочастотных токов, по меньше мере, первый и, по меньшей мере, второй, по меньшей мере биполярный, электроды. Биполярные электроды соединены электропроводяще с генератором, причем у обоих биполярных электродов разные зазоры L.
Существенно, что предусмотрено средство задания зазора L в зависимости
- от толщины d кожного слоя ткани или от соответствующих для нее данных и/или
- от коэффициента отражения к ткани на границе кожного слоя, обращенной от поверхности ткани, или от соответствующих для него данных.
Устройство согласно данному изобретению обеспечивает, таким образом, значительно более точную обработку, так как впервые названный выше опыт получил воплощение в создании подобного устройства, когда для точного задания места необходимого нагревания определяющим является выбор зазора L между электродами в зависимости от одного или обоих названных параметров. Это определяет названные выше преимущества.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения устройство включает аппликатор, соединенный электропроводяще с генератором. Устройство включает также, по меньшей мере, первую сменную накладку с первым биполярным электродом и вторую сменную накладку со вторым биполярным электродом, выполненные (накладки) с возможностью попеременного размещения на аппликаторе таким образом, чтобы биполярные электроды установленной на краевом участке сменной накладки были связаны электропроводяще с генератором.
В этом предпочтительном варианте осуществления изобретения выбор оптимального зазора L электрода определен, таким образом, выбором соответствующей сменной накладки. При этом, в частности, предпочтительна маркировка сменной накладки идентификационными обозначениями, например номерами, символами и/или маркировочной окраской. При этом, как уже было указано относительно способа подготовки устройства для обработки ткани, предпочтительно, чтобы устройство включало блок отображения идентификации, выполненный в зависимости от заданного зазора L электрода для идентификации соответствующей сменной накладки.
Задачей данного изобретения является предусмотренное наличие нескольких сменных накладок с различными зазорами L электрода, в частности от 5 до 20 сменных накладок.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения устройство включает, по меньшей мере один первый и один второй аппликатор, причем первый электрод на первом аппликаторе и второй электрод на втором аппликаторе выполнены с визуальной индикацией, в частности светящейся. Задающий блок электрически соединен с визуальной индикаций аппликатора и выполнен с активацией оптической индикации соответствующего аппликатора в зависимости от предписанного зазора L электрода. Это обеспечивает особенно простое и безошибочное пользование.
Предпочтительно задающий блок включает блок ввода
- толщины d кожного слоя ткани или от соответствующих для нее данных и/или
- коэффициента отражения к ткани на границе кожного слоя, обращенной от поверхности ткани, или от соответствующих для него данных.
Задающий блок включает также блок обработки данных для определения задаваемого зазора L электрода. Блок ввода и блок обработки данных выполнены, в частности, в виде стандартных ЭВМ с соответствующими устройствами ввода и индикации, например монитором, клавиатурой и\или сенсорным монитором.
Блок ввода предназначен предпочтительно для вода соответствующих толщине d данных с возможностью выбора пользователем места применения на теле человека, в частности, из предписанного блоком ввода перечня видов применения. В этом предпочтительном варианте осуществления изобретения пользование значительно упрощено за счет ввода пользователем только места применения, а введенные данные, определяющие толщину d кожного слоя в необходимом месте применения, предписывают зазор L в биполярном электроде. При этом особенная простота ввода обеспечена за счет изображения на сенсорном мониторе человеческого тела с необходимость для пользователя коснуться соответствующих мест для выбора места необходимого применения и в соответствии с обычной толщиной кожного слоя в этом месте применения происходи предписание оптимального зазора L в электроде.
Повышение точности обеспечено также за счет того, что устройство включает блок измерения толщины d кожного слоя, например ультразвуковой измерительный блок, а измерительный блок выполнен для взаимодействия с предписывающим блоком для передачи измеренной толщины d в задающий блок, в частности автоматически. Таким образом при использовании определяют толщину обрабатываемой ткани в конкретном месте применения, предпочтительно ультразвуком, и в зависимости от измеренной толщины кожного слоя происходит задание зазора L в биполярном электроде.
Устройство согласно данному изобретению выполнено предпочтительно для осуществления способа по данному изобретению, в частности его предпочтительного варианта. Способ по данному изобретению предназначен предпочтительно для его осуществления с помощью устройства по данному изобретению, в частности его предпочтительного варианта.
1
2
В зависимости от вида применения для нагревания целевого слоя интерес представляют различные модели оптимизации: например, в первой модели точечной оптимизации интерес представляет определение оптимального зазора L в электроде для нагревания на заданной глубине z. Для других видов применения, в модели оптимизации области интерес представляет выбор зазора L в электроде для нагрева глубинного слоя, например, начиная с глубины h до глубины h.
Далее в качестве предпочтительного варианта представлены формула и пронумерованные примеры определения оптимального зазора L в биполярном электроде для нагревания на глубине  подкожного жирового sWAT-слоя. Глубина  является таким образом вертикальным расстоянием до поверхности кожи, измеренным от кожной поверхности (наружной границы кожного покрова).
Результаты анализов и расчетов изобретателя показали, что в этом случае оптимальный зазор L может быть получен по следующей формуле 1:
Здесь к обозначает коэффициент отражения на границе кожного слоя и подкожного sWAT-слоя. Этот коэффициент отражения рассчитывают по следующей формуле 2:
содержащей электропроводность ad кожного слоя и электропроводность as подкожного sWAT-слоя. При этом уже понятно, что оптимальный зазор зависит не от абсолютных величин электропроводности этих слоев, а только от их соотношения согласно коэффициенту k отражения.
μ показывает соотношение необходимой глубины z к глубине d кожного слоя по формуле 3:
v показывает соотношение оптимального зазора L электрода к толщине d кожного слоя по формуле 4:
Для большей ясности положенной в основу модели L обозначен как .
Например, если пользователем заданы толщина d и коэффициент k отражения между кожным слоем и подкожным sWAT-слоем, то известным численным методом по вышеназванной формуле определяют оптимальный зазор L электрода для применения на заданной пользователем глубине z подкожного sWAT-слоя и соответственно учитывают его при применении.
Принципиальной задачей данного изобретения является наличие нескольких дискретных зазоров электрода, например, по причине наличия нескольких сменных накладок с различными зазорами электродов, как было описано выше, или, например, наличия нескольких аппликаторов с различными зазорами электродов. В этих случаях оптимизацию проводят за счет того, что используют ближайший к расчетному оптимальный зазор электрода или пользователю поступает сигнал, например путем заданием соответствующей сменной накладки или индикацией соответствующего аппликатора.
Для максимально возможной оптимизации зазора электрода предпочтительно. Если как коэффициент k отражения, так и толщину d кожного слоя задают в зависимости от конкретного места применения и в зависимости от этих двух параметров определяют, как описано выше, оптимальный зазор электрода. Исследования изобретателя показали однако, что зависимость от толщины кожного слоя приводит к возрастанию вариативности оптимального зазора L электрода по сравнению с вариативностью коэффициента отражения для обычных мест применения на теле человека. Поэтому в предпочтительном варианте осуществления изобретения коэффициент отражения принимают как константу, т.е. независимо от места применения, и только толщину кожного слоя выбирают в зависимости от места применения. В этом случае коэффициент k отражения принимают предпочтительно за 0,905.
В следующей таблице приведены результаты численного обсчета формулы 1:
В первом столбце приведено соотношение μ, отражающее соотношение необходимой глубины  и толщины d кожного слоя. Величина μ=1 означает, таким образом, необходимость оптимизации глубины в подкожном sWAT-слое, соответствующей границе между кожным слоем и подкожным sWAT-слоем. В столбце 2 приведено соотношение v оптимального зазора L электрода и толщины кожного слоя. Величина 1,487 для μ=1 означает, таким образом, наличие в этом случае оптимального зазора электрода, соответствующего 1,487 толщины кожного слоя. В третьем столбце для пояснения релевантности данного изобретения приведен параметр оптимизации, получаемый при неучитывании негомогенности электропроводимости в кожном и в подкожном слоях и, тем самым, характеризующий гомогенность электропроводимости во всей ткани. Приведено соотношение полученного согласно данному изобретению оптимального зазора L и зазора , соответствующее электрогомогенности ткани.
В таблице 2 показано, что, например, необходимая оптимизация глубины, соответствующая четырехкратному кожному слою (последняя строка таблицы), составляет отклонение оптимального зазора электрода согласно данному изобретению по сравнению с принятыми ранее величинами на более чем 28%!
В качестве численного примера можно принять обычную толщину кожного слоя в 0,5 мм. Если необходимо провести обработку в подкожном слое на глубине 1 мм, т.е. оптимизировать зазор электрода таким образом, чтобы обеспечить необходимый максимальный подвод энергии на расстоянии 0,5 мм от подкожного слоя до границы между кожным и подкожным слоями, то оптимальный зазор электрода указан в столбце 2 таблицы 1: μ в этом случае составляет 2, а соотношение L и толщины d кожного слоя согласно таблице 1 составляет 3,272. Из этого для необходимого применения при толщине кожного слоя 0,5 мм вытекает оптимальный зазор L электрода, равный 1,636.
Как указано выше, в таблице 1 приведены примеры расчетов для принимаемого за константу, т.е. как зависимый от места, коэффициента отражения при k=0,905.
Следующая таблица 2 поясняет зависимость от коэффициента отражения:
hom
В таблице 2 указан оптимальный зазор электрода для необходимой обработки на глубине, соответствующей двойной толщине кожного слоя, при различных коэффициентах k отражения. В первом столбце указан соответственно коэффициент k отражения. Во втором столбце указан соотношение оптимального зазора L электрода и толщины d кожного слоя. В столбце 3, также как и в таблице 1, указано соотношение оптимального зазора L электрода, определенного согласно данному изобретению по формуле 1, и высчитанного зазора L электрода при условии гомогенной электропроводимости ткани.
Столбец 2 согласно таблице 2 соответствует при коэффициенте отражения k=0,905 заданным к таблице 1 расчетам с μ=2.
1
2
1,2
В качестве другого предпочтительного варианта осуществления изобретения ниже приведена формула для расчета оптимизации зазора электрода для глубины подкожного sWAT-слоя, причем глубину задает пользователь, начиная с первой глубины h и заканчивая второй глубиной h. Аналогично глубине z глубины h характеризуют расстояние в подкожном слое от поверхности кожного покрова вертикально к поверхности кожного слоя.
Оптимальный зазор L электрода рассчитывают при этом по следующей формуле 5:
1
1
2
2
Также как и в формуле 1 k обозначает коэффициент отражения согласно формуле 2. μ обозначает аналогично формуле 3 соотношение h и толщины кожного слоя, а соответственно μ - соотношение h и толщины кожного слоя:
Для пояснения положенной в основу модели L также обозначен как  вытекает, например, из численного решения формулы 5, причем и здесь  обозначает соотношение оптимального зазора L электрода и толщины d кожного слоя:
1
2
В таблице 3 для различных коэффициентов k отражения и различных заданных слоев [h,h] (("Strip"="Полоса") в столбце 3 опять указано соотношение вытекающего оптимального зазора  электрода и толщины d кожного слоя, а в столбце 4 - соотношение оптимального зазора электрода и высчитанного зазора  электрода при условии гомогенности электропроводимости ткани.
Если, например, необходима оптимизация части слоя подкожного sWAT-слоя, начиная с глубины, соответствующей толщине d кожного слоя, и заканчивая глубиной, соответствующей двойной толщине 2d кожного слоя, то, таким образом, для обычного коэффициента отражения k=0,905 согласно строке 2 таблицы 3 вытекает соотношение 5,203 оптимального зазора электрода и толщины кожного слоя. Если, например, при толщине 0,5 мм кожного слоя необходимо оптимальное нагревание к глубине от 0.5 мм до 1 мм в подкожном sWAT-слое, то согласно строке 2 соотношение оптимального зазора L электрода и толщины кожного слоя составляет 5,203 и, таким образом, оптимальный зазор электрода в этом случае составляет 2,601 мм. Согласно столбцу 4, строка 2 таблицы 3 этот результат отличается более чем на 125% от результата при условии гомогенности электропроводимости ткани!
Соответственно при названных параметрах, но при необходимом оптимальном нагревании в подкожном sWAT-слое от 1 мм до 1,5 мм согласно строке 5 таблицы 3 оптимальный зазор электрода составит 9,781 толщины кожного слоя, т.е. примерно 4,890 мм.
Обычные оптимальные зазоры L между электродами (т.е. отдельными электродами) биполярного электрода составляют от 0,5 мм доя 10 мм, в частности от 1 мм до 5 мм. Поэтому зазоры L биполярных электродов устройства по данному изобретению, в частности в предпочтительном варианте его осуществления, находятся предпочтительно в этих пределах.
По меньшей мере, описанные выше биполярные электроды включают, таким образом, по меньшей мере, два электрода (или одиночные электроды), расположенные с зазором L.
Контактные поверхности электродов для воздействия током на ткани могут быть различной формы: предпочтительна круглая форма контактной поверхности, изготовление которой технически незатратно. Контактная поверхность может быть также линейной, выполненной вытянутой по длине, причем оба электрода расположены в этом случае предпочтительно параллельно друг другу. Диаметр круглых по форме электродов составляет предпочтительно от 0,5 мм до 10 мм, в частности от 1 мм до 3 мм.
Кроме этого у электрода может быть несколько контактных поверхностей. Особенно предпочтительно выполнение электрода с несколькими, предпочтительно круглыми по форме контактными поверхностями, расположенными в линию, по типу многоточия. В этом случае выполненные по типу многоточия электроды расположены также параллельно друг другу. Отдельные контактные поверхности электрода расположены при этом на расстоянии (между центрами поверхностей) от 0,5 мм до 10 мм, Предпочтительно от 1 мм до 5 мм.
Зазор L электрода предпочтительно обозначает, в частности при вышеназванных расчетах, расстояние между центрами поверхностей обоих электродов.
На одном аппликаторе могут быть расположены несколько биполярных электродов, за счет чего токами можно одновременно обрабатывать более большой участок поверхности.
Параметры токов, воздействующих на ткани посредством электродов, соответствуют общеизвестным параметрам, в частности параметрам радиочастотного воздействия. Предпочтительно частоты радиочастотных токов составляют от 0,5 МГц до 10 МГц, в частности от 1 МГц до 5 МГц.
Краткое описание чертежей
Другие предпочтительные признаки и варианты осуществления описаны далее на основе примеров осуществления и фигур, на которых изображено:
Фигура 1 - первый вариант выполнения устройства согласно изобретению со сменными накладками для аппликатора;
Фигура 2 - второй вариант выполнения устройства согласно изобретению с двумя аппликаторами;
Фигура 3 - второй вариант выполнения устройства согласно изобретению с измерительным блоком для измерения толщины кожного слоя и
Фигура 4 - дополнительный вариант выполнения аппликатора с несколькими биполярными электродами.
Осуществление изобретения
На чертежах изображены немасштабированные схемы. Одинаковыми условными обозначениями на чертежах обозначены одинаковые элементы или элементы с аналогичной функцией.
Изображенный на Фиг. 1 первый вариант выполнения устройство для обработки тканей человеческого организма высокочастотными токами включает генератор 1 высокочастотных токов. Генератор 1 соединен гибким проводом с аппликатором 3. Аппликатор 3 включает сменную накладку с биполярным электродом, причем снизу на Фиг. 1 изображен пример четырех сменных накладок 4а-4d, каждую из которых попеременно размещают на аппликаторе.
Устройство по Фиг. 1 включает также блок 2 задания зазора L электрода в зависимости от толщины d кожного слоя ткани, которую необходимо подвергнуть воздействию высокочастотных токов.
Блок 2 задания включает также блок ввода, с помощью которого пользователь может задавать дополнительные параметры воздействия, например частоту и амплитуду высокочастотных токов. Блок ввода выполнен, главным образом, в виде сенсорного монитора, но возможно и другое выполнение, например в виде клавиатуры.
4a
4d
Каждая из сменных накладок включает, по меньшей мере, один биполярный электрод с одним левым и одним правым электродом. В качестве примера для сменной накладки 4а обозначен левый и правый электрод r. Биполярный электрод имеет зазор L электрода. Этот зазор обозначен для сменной накладки 4а как L, а для сменной накладки 4d как L. Таким образом, сменные накладки 4a-4d попарно имеют различные зазоры L электрода.
Пользователь вводит в блок 2 задания толщину d кожного слоя ткани в месте обработки. Он также вводит глубину , на которой в подкожном sWAT-слое необходимо произвести нагревание путем подвода энергии. Блок 2 задания включает бок ЭВМ, который путем числовой обработки формулы 1 вычисляет оптимальный зазор электрода в зависимости от заданной толщины d и необходимой глубины z. Для этого задана фиксированная величина коэффициента отражения k=0,905. Этот коэффициент отражения может быть при необходимости изменен.
Затем блок ЭВМ блока 2 задает зазор биполярных электродов сменных накладок 4a-4d. Блок ЭВМ определяет сменную накладку с зазором L электрода, наиболее близким к рассчитанному оптимальному зазору электрода, и выдает пользователю соответствующую индикация этой электродной накладки. В данном случае электродные накладки обозначены буквами а, b, с и d и соответственно блок задания индицирует буквенное обозначение той сменной накладки, которая максимально соответствует оптимальному зазору электрода. Альтернативно для выбора сменной накладки возможно использование и других идентификаторов, в частности цветовой окраски.
Пользователь берет указанную блоком задания сменную накладку и надевает ее на аппликатор 3. Аппликатор 3 и сменная накладка выполнены таким образом, чтобы при надевании пользователем было обеспечен электропроводящее соединение биполярного электрода сменной накладки с аппликатором 3 и через гибкий провод с генератором 1.
В заключении пользователь накладывает с помощью аппликатора 3 биполярный электрод надетой на этот аппликатор сменной накладки на участок ткани для воздействия на него высокочастотных токов, производимых генератором 1.
Сменные накладки 4a-4d имеют, главным образом, зазоры L и следующие диаметры контактных поверхностей электродов соответствующего биполярного электрода:
Для диаметров электродов в скобках рядом с конкретным значением примера выполнения дополнительно указан предпочтительный диапазон значений.
Обработку высокочастотными токами осуществляют по заданному времени с заданной частотой и амплитудой. Можно также вводить программы с переменной частотой в блок 2 задания, который соответственно этому управляет генератором 1. Предпочтительны, в частности, частоты аналогично переменным частотам, указанным в документе WO 2009/112181.
Задание толщины d кожного слоя блоком 2 возможно за счет соответствующих толщине d кожного слоя данных. Для этого пользователь задает только место воздействия на тело человека, например, на щеке, лбу или других местах. При этом предпочтительно наличие в блоке задания перечня различных мест воздействия на тело человека, из которого пользователь выбирает одно из мест. В блоке 2 задания для соответствующего места воздействия занесена обычная толщина кожного слоя, которую затем используют для определения оптимального зазора L биполярного электрода.
Так как у различных людей толщина кожного слоя на одних и тех же местах тела варьируется, то для повышения точности предпочтительно, чтобы пользователь задавал толщину d кожного слоя в месте воздействия для каждого конкретного человека. Для этого предпочтительно предоставить пользователю отдельный прибор для измерения толщины кожного слоя.
В одном из вариантов описанного выше примера выполнения блок 2 задан в виде таблицы, например на бумаге. В таблице указаны для постоянного коэффициента электрического отражения k=0,905 различные величины толщины кожного слоя и различные глубины z для оптимального нагревания подкожного sWAT-слоя. Пользователь выбирает только те строки таблицы, которые содержат толщину кожного слоя и глубину, наиболее подходящие для фактической толщины на месте воздействия и для необходимой глубины z воздействия. В этой строке указаны сменные накладки с наиболее подходящим для этой комбинации параметров зазором L биполярного электрода. Пользователь надевает затем указанные сменные накладки на аппликатор 3 для начала вышеописанного процесса их применения.
На Фиг. 2 изображен второй пример выполнения устройства по данному изобретению. Чтобы избежать повторений, указаны только существенные отличия от первого варианта выполнения по Фиг. 1:
3a
3b
3a
3b
Устройство по Фиг. 2 также включает генератор 1 и блок 2 задания. Генератор 1. Однако генератор 1 соединен гибким проводом электропроводки с первым аппликатором 3а и со вторым аппликатором 3b. На Фиг. 2 внизу показана вертикальная проекция поверхности воздействия каждого из аппликаторов 3а и 3b. Здесь ясно, что биполярный электрод аппликатора За выполнен с более большим зазором L электрода по сравнению с зазором L биполярного электрода аппликатора 3b, в данном случае L=4,5 мм, а L=1 мм.
В этом втором варианте выполнения блок 2 задания определяет в зависимости от толщины кожного слоя оптимальный зазор L электрода и наиболее подходящий для этого аппликатор, которые наиболее близки по зазору к оптимальному зазору L электрода. В зависимости от этого результата у выбранного аппликатора включается, например, светодиодный индикатор и пользователь может простым способом выбрать на основе этого визуального сигнала аппликатор с подходящим для применения зазором L электрода.
На Фиг. 3 представлен третий вариант выполнения, в основном аналогичный варианту выполнения по Фиг. 1. Он также включает генератор 1 и блок 2 задания, а также аппликатор 3, причем аппликатор 3 выполнен для размещения на нем показанной на Фиг. 1 сменной накладки 4a-4d, согласно описанному по Фиг. 1 варианту выполнения.
В отличие от показанного на Фиг. 1 устройства устройство согласно варианту выполнения по Фиг. 3 включает дополнительно измерительный блок 5 для измерения толщины кожного слоя, соединенный с блоком 2 задания.
Блок измерения толщины выполнен в виде ультразвукового измерительного устройства. Пользователь сначала использует блок 5 измерения толщины для измерения толщины кожного слоя в месте воздействия. Результат измерения поступает автоматически в блок 2 задания, который, как описано по Фиг. 1, в зависимости от результата определяет оптимальный зазор L электрода и наиболее подходящую для этого сменную накладку.
1
2
1
2
Кроме перечисленных в первом варианте выполнения функциональных возможностей этот вариант включает возможность пользователя выбрать либо глубину в подкожном sWAT-слое, на которой обеспечено оптимальное нагревание, или глубинную область, начиная с первой глубины h до второй глубины h подкожного слоя, причем h меньше чем h. Если пользователь выбирает этот режим, то выбор оптимального зазора электрода происходит по описанной выше формуле 4.
На Фиг. 4 показан дополнительный вариант выполнения аппликатора с несколькими биполярными электродами. В этом случае каждый электрод выполнен в виде линии многоточия с несколькими круглыми по форме контактными поверхностями.
На Фиг. 4 показана вертикальная проекция поверхности аппликатора, прикладываемой для воздействия на ткани. Аппликатор согласно показанному на Фиг. 4 варианту выполнения включает пять биполярных электродов bE1-bE5. Каждым из этих биполярных электродов включает по одному левому электроду, выполненному по типу многоточечной линии, и по одному правому электроду, выполненному аналогично. Например, для биполярного электрода bE1 показан левый электрод 1 и правый электрод r. Многоточечные линии проходят при этом параллельно друг другу.
bE1
Зазор L электрода, таким образом, одинаков между каждыми левым и правым электродом для всех контактных поверхностей. Например, для первого биполярного электрода ЬЕ1 указан зазор L.
Контактные поверхности имеют в данном случае диаметр, равный одному миллиметру. Вертикальный зазор между двумя контактными поверхностями электрода составляет два миллиметра.
Благодаря выполнению по Фиг. 4 осуществляют параллельное, одновременно посредством пяти показанных биполярных электродов воздействие. Пять биполярных электродов соединены каждый с генератором.
Выполнение по Фиг. 4 применимо предпочтительно в каждом из показанных на Фиг. 1-3 вариантах выполнения. В варианте по Фиг. 1 сменные накладки выполнены, таким образом, согласно вертикальной проекции по Фиг. 4; в варианте по Фиг. 2 оба аппликатора 3a и 3b выполнены соответственно с несколькими биполярными электродами согласно вертикальной проекции по Фиг. 4, причем каждые из сменных накладок или аппликаторов отличатся зазором L электрода.