本申请要求以下申请的优先权:于2011年8月1日提交的题为“Applicator and Consumable for Dermatological Device(用于皮肤治疗设备的施加器和耗材)”的美国临时专利申请第61/513,834号和于2011年11月3日提交的题为“Applicator and Tissue Interface Module forDermatological Device(用于皮肤治疗设备的施加器和组织接合面模块)”的美国临时专利申请第61/555,410号,以上两者的公开内容通过引证结合于此。
发明内容
提供了一种与基于微波的组织修正系统中的施加器(applicator,声极)一起使用的组织接合面模块,该组织接合面模块包括:附接机构,位于组织接合面模块的近端侧上,适于附接至施加器;施加器室,适于容纳施加器的微波天线、冷却元件和真空端口,该施加器室包括位于远端侧上的生物屏障;组织采集室,具有位于组织接合面模块的远端侧上的组织采集开口;以及过滤器,布置在施加器室和组织采集室之间并与它们连通,过滤器包括构造成允许空气从中通过但阻止液体通过的开口。
在一些实施方式中,组织接合面模块进一步包括位于组织采集室和过滤器之间并且与它们连通的可变限流器。在一个实施方式中,可变限流器包括柔性元件,该柔性元件适于响应于组织采集室与过滤器之间的压力差,而扩大组织采集室与过滤器之间的流量开口。
在多种实施方式中,附接机构包括磁性元件,所述磁性元件适于磁性地附接至施加器中的对应元件。
在一些实施方式中,组织接合面模块进一步包括组织接合面模块接合表面,该组织接合面模块接合表面适于与施加器上的相应的施加器接合表面接合,该组织接合面模块接合表面设置成相对于生物屏障成约22.5度的角度。在其它实施方式中,组织接合面模块进一步包括组织接合面模块接合表面,该组织接合面模块接合表面适于与施加器上的相应的施加器接合表面接合,该组织接合面模块接合表面设置成相对于生物屏障处成约17.5度至27.5度的角度。在另外的实施方式中,组织接合面模块进一步包括组织接合面模块接合表面,该组织接合面模块接合表面适于与施加器上的相应的施加器接合表面接合,该组织接合面模块接合表面设置成相对于生物屏障成约12.5度至32.5度的角度。
在一些实施方式中,组织接合面模块包括从组织采集室开始,穿过过滤器,进入施加器室中的真空流动路径。在其它实施方式中,组织接合面模块包括从组织采集室开始,穿过过滤器,穿过施加器室,进入施加器的真空端口内的真空流动路径。
在一些实施方式中,组织接合面模块进一步包括设置在施加器室和组织采集室之间并与它们连通的第二过滤器,第二过滤器包括被构造成允许空气通过而阻止液体通过的开口。在一个实施方式中,过滤器和第二过滤器定位在生物屏障的相对侧上。在其它实施方式中,生物屏障包括与过滤器和第二过滤器的组合大致相同的表面面积。
在一个实施方式中,附接机构包括适于在磁路完成时连接至施加器的铁磁板。
还提供了一种治疗患者的组织的方法,包括:将组织接合面模块附接至施加器,以将微波天线、冷却板和真空端口放置在组织接合面模块的施加器室内;将组织接合面模块的组织采集室的远端开口紧靠组织表面放置;通过施加器室、施加器室与组织采集室之间的过滤器在施加器中从真空源抽真空;以及将微波能量施加至患者的组织。
在一些实施方式中,所述方法进一步包括:在抽真空的步骤期间改变组织采集室与过滤器之间的开口的尺寸。在一些实施方式中,所述改变步骤包括移动柔性元件以改变开口的尺寸。
在一些实施方式中,附接步骤包括将组织接合面模块磁性地耦接至施加器。
在一些实施方式中,施加器室包括远端侧上的生物屏障,所述附接步骤包括将磁性组织接合面模块接合表面与施加器上的相应的施加器接合表面接合,组织接合面模块接合表面设置成相对于生物屏障成约17.5度至27.5度的角度。
提供了一种基于微波的组织修正系统,包括:微波施加器,其包括微波天线、冷却元件和真空端口;以及组织接合面模块。该组织接合面模块包括:附接机构,位于组织接合面模块的近端侧上,适于附接至微波施加器;施加器室,适于连接至微波施加器的微波天线、冷却单元和真空端口,施加器室包括位于远端侧上的生物屏障;组织采集室,具有位于组织接合面模块的远端侧上的组织采集开口;以及过滤器,设置在施加器室和组织采集室之间并与它们连通,该过滤器包括被构造成允许空气通过而阻止液体通过的开口。
在一些实施方式中,所述组织修正系统还包括位于组织采集室和过滤器之间并且与它们连通的可变限流器。
在其它实施方式中,附接机构包括磁性元件,所述磁性元件适于磁性地附接至施加器中的对应元件。
在另外的实施方式中,所述组织修正系统进一步包括组织接合面模块接合表面,该组织接合面模块接合表面适于与在微波施加器上的相应的施加器接合表面接合,该组织接合面模块接合表面设置成相对于生物屏障成约17.5度至27.5度的角度。
在一些实施方式中,所述组织修正系统还包括从组织采集室开始,穿过过滤器,穿过施加器室,进入微波施加器的真空端口内的真空流动路径。
在另一实施方式中,组织接合面模块还包括设置在施加器室和组织采集室之间并与它们连通的第二过滤器,第二过滤器包括被构造成允许空气通过而阻止液体通过的开口。在一些实施方式中,过滤器和第二过滤器设置在生物屏障的相对侧上。
还提供了一种与基于微波的组织修正系统中的施加器一起使用的组织接合面模块,该组织接合面模块包括:附接机构,位于组织接合面模块的近端侧上,适于附接至施加器,该附接机构包括接合表面,该接合表面与水平形成约17.5度至27.5度的角度;施加器室,适于连接至施加器的微波天线、冷却元件和真空端口,该施加器室包括位于远端侧上的生物屏障,其中所述生物屏障被构造成阻止空气和液体通过;组织采集室,具有由组织接合面模块的远端侧上的裙部(skirt)限定的组织采集开口;以及过滤器,设置在施加器室和组织采集室之间并与它们连通,该过滤器包括被构造成允许空气通过而阻止液体通过的开口。
在另外的实施方式中,组织接合面模块还包括从组织采集室开始,穿过过滤器,穿过施加器室,进入微波施加器的真空端口内的真空流动路径。
在其它实施方式中,组织接合面模块还包括设置在施加器室和组织采集室之间并与它们连通的第二过滤器,该第二过滤器包括被构造成允许空气通过而阻止液体通过的开口。在一些实施方式中,过滤器和第二过滤器设置在生物屏障的相对侧上。
在一些实施方式中,组织接合面模块还包括设置在组织采集室和过滤器之间的流体捕获器,所述流体捕获器被构造成用于捕获组织和液体。
提供了一种治疗患者的组织的方法,包括:将组织接合面模块匹配到施加器,以将微波天线、冷却板和真空端口放置在组织接合面模块的施加器室内;激励磁体,以完成施加器和组织接合面模块的附接机构之间的磁路;将组织接合面模块的组织采集室的远端开口紧靠组织表面放置;穿过施加器室、施加器室与组织采集室之间的过滤器在施加器中从真空源抽真空;以及将微波能量施加至患者的组织。
还提供了耗材医疗装置(消耗型医疗装置),所述医疗装置包括:施加器室,所述施加器室定位在所述耗材的近端侧上;组织室,所述组织室定位在所述耗材医疗装置的远端侧上;第一生物屏障,所述第一生物屏障定位在所述施加器室与所述组织室之间,所述第一生物屏障是基本上不可渗透的、柔性的、能透过微波的;真空路径,所述真空路径从所述施加器室的远端延伸到所述组织室的近端,并且包括第二生物屏障、真空捕获器、可扩张孔,所述真空路径适于方便空气流从所述组织室,穿过所述可扩张孔,穿过所述真空捕获器,穿过所述第二生物屏障并且进入所述施加器室内。
在一些实施方式中,耗材进一步包括:壳体;插入件,所述插入件定位在所述壳体中以形成所述耗材的主体;垫圈,所述垫圈定位在所述插入件上,所述垫圈提供所述插入件和所述垫圈的远端侧上的所述壳体之间的真空密封,所述垫圈的形状被设计成用于在所述垫圈的近端侧上提供对于施加器的真空密封,形成所述真空捕获器的部分。
在一些实施方式中,所述耗材进一步包括反射器,所述反射器将进入所述施加器室的任何微波能量的至少一部分进行反射,并与定位在所述施加器室中的施加器电隔离,所述反射器定位在所述壳体和所述插入件之间,所述插入件的远端围绕所述组织室的至少一部分。
在一个实施方式中,所述耗材进一步包括闩锁板,所述闩锁板定位在所述施加器室中,定位在所述插入件上,并且在所述第一生物屏障处于第一位置时,所述闩锁板与所述第一生物屏障形成预定角度。
提供了一种通过耗材医疗装置抽吸空气的方法,所述方法包括以下步骤:在所述耗材医疗装置的施加器室中形成真空,所述施加器室通过第一生物屏障与组织室分隔开,所述第一生物屏障是柔性的且不能透过体液和空气;通过第二生物屏障将空气从真空捕获器抽吸到所述施加器室内,所述第二生物屏障能透过空气但基本上不能透过体液;通过可扩张孔将空气抽吸到所述真空捕获器内,其中,所述可扩张孔基本上包围所述组织室,所述可扩张孔至少部分地由所述第一生物屏障形成,所述可扩张孔在真空施加至所述施加器室时打开,其将所述第一生物屏障抽吸到所述施加器室中(抵靠冷却板);在所述组织室中形成真空;以及利用所述组织室中形成的真空将位于所述组织室外侧的组织抽吸到所述组织室内。
提供了一种以减少汗液为目的而将能量传送至患者的方法,所述方法包括以下步骤:通过施加器传送能量,所述施加器包括天线、场扩散器、流体通道和冷却板;通过耗材传送能量,所述耗材包括施加器室、柔性生物屏障和组织室。
耗材包括柔性生物屏障和冷却板,柔性生物屏障和冷却板被构造成用于相互协作以形成将组织室连接至施加器室的可扩张通道,所述耗材包括真空路径,其中来自组织室的空气经过可扩张通道、流体捕获器、第二生物屏障、分离第二生物屏障与附接机构的真空通道、以及施加器室。
在一些实施方式中,附接机构包括磁性板。
另一个实施方式包括一种多功能连接器,所述多功能连接器适于通过线缆组件将施加器连接至微波发生器控制台,所述连接器包括:冷却流体连接器、冷却流体返回连接器、微波连接器、电子连接器和真空连接器。
具体实施方式
图1示出了医生利用能量传送系统110治疗患者。该能量传送系统110可包括控制台112、施加器114以及组织接合面模块116。控制台112可包括显示器164、电源线108、套架(holster)120以及脚踏板开关132。显示器164可用来显示图形用户界面,以通过治疗步骤指导医生,例如,这种图形用户界面可包括治疗温度、放置计数指示器和放置位置箭头的彩色图。施加器114可包括线缆组件134和多功能连接器136。该能量传送系统可被构造成用于将能量传送到患者的组织。在一些实施方式中,能量传送系统被配置成构造用于将微波能量传送到患者的皮肤,以治疗皮肤的状况,诸如多汗、出汗过多、狐臭、脂肪团、脂肪、皱纹、痤疮或不想要的毛发。
当装配系统110时,可将施加器114(其也可被称为手持件)经由多功能连接器136连接至控制台112(其也可被称为发生器)。控制台可构造成用于产生例如5.8千兆赫(gigahertz)频率的能量(例如微波能量)。在一些实施方式中,例如,施加器可利用微波线缆、张拉线、USB线缆和真空管连接到控制台。施加器也可连接至组织接合面模块116(该组织接合面模块也可被称为耗材、一次性物品、组织接合面、施加器-组织接合面或生物接触端(biotip))。脚踏板开关可连接到发生器以控制该控制台,或可替换地,施加器自身上的开关或按钮可控制该控制台。
在一些实施方式中,控制台还包括真空源、冷却流体源(例如冷却器)、冷却流体泵、放大器、微波发生器及控制电路(未示出)。控制台的这些特征被用来产生可通过多功能连接器136和线缆组件134而传递至施加器114的真空压力、冷却流体和微波能量。
图2示出了施加器114的透视图,其中组织接合面模块116附接至施加器。示出了线缆组件134从施加器的近端部分延伸。施加器开关130可设置在把手上,并且可用于启动施加器的治疗。施加器还可包括主控制电路,该主控制电路适于控制LED指示器、天线开关和施加器开关130。在一些实施方式中,主控制电路可设计成用于接收施加器中的每个天线处测量的直接或反射功率的信号。
图3示出了施加器114的透视图,其中组织接合面模块116与施加器相分离。组织接合面模块的移除显露出电触头119,所述电触头被构造成用于接合位于组织接合面模块的一侧或两侧上的电极160和印刷电路板162。电极160可用于,例如,当附接至施加器时检测组织接合面模块的正确对准。印刷电路板上还可以包括安全芯片以及ESD保护,例如,ESD电容器。例如,也可包括集成电路(该图中未示出),以检测正确对准。在一些实施方式中,印刷电路板和集成电路可检测先前使用的组织接合面模块的重复使用。这种信息可用于,例如,通知用户应当使用新的组织接合面模块,或防止系统重复使用该组织接合面模块,例如,该组织接合面模块可能被来自先前患者的生物液体污染。图3还示出了设置在线缆组件134的近端处的多功能连接器136的端视图,该多功能连接器用于将施加器附接至图1的控制台。
图4示出了多功能连接器136和线缆组件134的端视图。在图4中,多功能连接器136包括冷却流体连接器224、冷却流体返回连接器225、微波连接器220、电连接器222和真空连接器226。多功能连接器136和线缆组件134在图1的控制台112与图2-3的施加器114之间提供简单连接,以允许施加器接收治疗过程所必需的微波能量、电能、冷却流体、以及真空。
图5示出了组织接合面模块116的端视图,该端视图是从与组织接触的模块的侧面观察到的。组织接合面模块116可包括具有组织接合面表面200的组织采集室142、第一生物屏障152、真空槽口214以及裙部206。组织采集室的尺寸可设计成有利于在患者的治疗区域中进行组织采集。组织采集室的尺寸可设计成用于阻止来自施加器辐射的能量的干扰。在一些实施方式中,组织采集室的尺寸可设计成为大约1.54英寸长乘0.7英寸宽,其深度大约为0.255-0.295英寸。组织采集室可在其远端处包括半径约为0.1875英寸的转角。组织采集室用于将组织正确地定位在接合面模块中且邻近施加器的远端。
裙部206可由,例如,适用的医用等级的塑料(热塑性弹性体(TPE))制成,例如聚氨酯,硅胶,天然或合成橡胶,弹性材料,有硅胶、适用塑料或橡胶密封涂层的聚氨酯泡沫。当裙部没有被压缩时,合适的裙部可具有在组织采集室上方0.15”(0.15英寸)至0.40”(0.40英寸)之间的高度,更具体地,约0.25”(0.25英寸)。在一些实施方式中,裙部可具有大约60A,或40A至60A之间,或20A至80A之间的硬度计密度等级(柔软性)。在一个实施方式中,裙部206可包括内壁,该内壁在未被压缩时具有大约53度的平均角度。在一些实施方式中,裙部206可以是透明的或是可看透的,以帮助医生例如,通过将裙部与患者皮肤上的临时标记对准而正确地定位施加器与待治疗的组织。
第一生物屏障152(也可被称为隔膜或第一隔膜)被构造为基本上不能透过液体(例如体液,如血液或汗液)以及气体(例如空气)两者。在一些实施方式中,第一生物屏障可由不可渗透材料构成,例如聚氨酯膜,并且可具有例如0.0005英寸或0.00085英寸的厚度。在其它实施方式中,第一生物屏障可具有约0.00075英寸至0.001英寸之间的厚度。生物屏障152还被设计为具有足够的柔性,以符合施加器114的组织治疗表面502,而不会产生气泡或空隙。在本发明的一些实施方式中,第一生物屏障152和第二生物屏障154可由多功能生物屏障构成,并包括第一不可渗透隔膜和第二空气可渗透隔膜。
第一生物屏障可设计成具有特定的微波特性和热特性。例如,第一生物屏障可设计成具有0.1或更小的损耗因数(tan(δ)),更具体地,具有大约0.0004的损耗因数。在其它实施方式中,第一生物屏障可设计成具有适合用于微波系统中的电导率,比如具有约0.0至0.2西门子/米(siemens/meter)之间的电导率(σ)。第一生物屏障还可设计成具有适合用于微波系统中的导热率,比如具有至少约0.1瓦特每米开氏温度(0.1W/mK)的导热率,并且理想地为0.1至0.6W/mK,最理想地是0.25至0.45W/mK。此外,第一生物屏障可设计成具有适合用于微波系统中的传热系数,诸如具有约7874W/m2K的传热系数。
在一些实施方式中,第一生物屏障152可设计成符合治疗表面或组织表面,尤其是在向第一生物屏障施加真空时。在一些实施方式中,第一生物屏障可构造成在真空度为大约-20英寸汞柱下偏转至少0.010英寸,而不会撕裂或变形。第一生物屏障可设计成能够偏转以覆盖治疗表面或组织表面,而不会形成气泡或变形,因为这样的气泡、空隙或变形会干扰穿过第一生物屏障152的微波能量,从而导致邻近组织接合面表面200和/或生物屏障152与冷却板128之间的潜在的热点。在本发明的实施方式中,组织冷却板128的远端表面形成了施加器114的组织治疗表面502。
当组织接合面模块116抵靠组织(比如皮肤)放置时,裙部206与组织接合,并在组织、裙部以及第一生物屏障152之间形成组织采集室142。然后可由施加器(该图中未示出)施加真空至组织接合面模块,以将组织抽吸入到组织采集室142中,并且抽吸直至抵靠第一生物屏障152以及组织接合面表面200。可通过围绕生物屏障的真空槽口214抽吸真空,以在采集室内和施加器室内实现真空(如下所述)。在图5的实施方式中,可以看出,组织接合面模块116包括四个真空槽口214。然而,在其它实施方式中,可以在第一生物屏障周围应用更多或更少的真空槽口。增加真空槽口的数量以及将真空槽口围绕生物屏障的周边定位,可以提高组织采集室中的真空性能,并且在治疗期间当一个或多个槽口被血液、组织或其他体液阻塞的情况下提供真空余量(vacuum redundancy,真空备份)。
图6是组织接合面模块116的顶视图,该顶视图是从模块的被构造成用于附接至施加器(例如,图1-3的施加器)的非治疗侧观察的。在图6中,组织接合面模块116包括第一生物屏障152、施加器室118、附接机构126(其可以是例如铁磁板)、真空通道138、附接支撑件127以及垫圈158。当组织接合面模块附接至施加器(未示出)时,施加器室118适于容纳并连接至施加器,该施加器包括,例如,微波天线、冷却元件或冷却板、以及至少一个真空端口。当施加器被定位在施加器室118中时,垫圈可抵靠着施加器提供基本上气密的(气密性)密封。垫圈可具有,例如,20A至80A之间的计示硬度(hardness durometer)。在一些实施方式中,垫圈还可具有约1/16英寸的厚度。
附接机构可定位在组织接合面模块的内部上或近端侧上,并且该附接机构适于将该模块附接到施加器。可以利用至少一个附接机构促进组织接合面模块和涂覆器之间的连接。在一些实施方式中,附接机构可包括位于施加器以及组织接合面模块上的机械元件。在其它实施方式中,附接机构包括金属板或铁磁板,所述金属板或铁磁板被构造成用于附接至施加器上的一个磁体或多个磁体和/或被构造成用于形成所述施加器的完整磁回路元件,该元件包括,例如,可定位磁体和磁体延长件。例如,附接机构可以是医用级不锈钢板。在一些实施方式中,附接机构可以是磁性板,该磁性板具有的尺寸为约0.5英寸宽,1.05英寸长并且约0.63英寸厚。例如,在其它实施方式中,在不会对性能有实质性影响的情况下,这些板的尺寸可以改变,例如,增加或减少20%。较厚的和/或较大的磁性板可增加板的质量,但不会提高磁性保持力,而且具有如下不希望的效果:使得组织接合面模块更可能从施加器掉落或被碰掉。较薄和/或较小的磁性板会降低磁性保持力,而且也具有不希望的效果:使组织接合面模块更可能从施加器掉落或被碰掉。附接机构可搁置在附接支撑件127上,所述附接支撑件保持所述机构升高到真空通道138以及第二生物屏障(该图中未示出)上方并防止附接机构限制空气流过真空通道138以及第二生物屏障。在一些实施方式中,附接支撑件适于将附接机构保持升高至第二生物屏障上方约0.010英寸处,从而优化气流穿过真空通道138,而不会显著增大组织接合面模块的尺寸。
图7是组织接合面模块116的顶视透视图,也示出了模块的非治疗侧。图7示出了施加器室118,其适于容纳施加器,并且当组织接合面模块附接至施加器时,该施加器室将施加器114相对于第一生物屏障152适当地定位。如上所述,当组织接合面模块附接至施加器时,施加器室118适于容纳施加器的微波天线、冷却元件或冷却板、以及真空端口。当组织接合面模块附接至施加器时,垫圈158可在模块与施加器之间提供密封。当组织接合面模块116定位在施加器114上时,由垫圈158形成的位于施加器室118的近端处的开口可以充当真空出口504,引导空气从施加器室118流出并流入施加器114上的真空入口174。接合表面500(在本发明的一个实施方式中,该接合表面可设置在垫圈158的近端处)可以被定位成使得随着组织接合面模块116附接至施加器114,接合表面500接触施加器114。如上所述,组织接合面模块的内部可进一步包括电极160和印刷电路板162,该电极和印刷电路板被构造成,例如,用于检测组织接合面模块与施加器的正确对准。
还示出了裙部206,该裙部被构造成便于组织与设置在裙部上的对准标记208的接合,所述对准标记用于将组织接合面模块与待治疗组织的特定部分对准。在治疗期间,可使用印记或标记(包括临时纹身)来标记患者组织以在治疗期间适当地定位施加器。所述印记的尺寸可以被设计成覆盖待治疗的区域(例如腋窝)。对于不同的腋窝尺寸,医生可能需要选择不同的印记尺寸。印记用来在患者身上标记多个不同治疗点,包括,例如,麻醉注射点。在治疗之前,医生可以例如,利用裙部206上的对准标记208而使用生成的标记来正确地定位施加器。
图8是组织接合面模块116的替换实施方式的顶视透视图。在该实施方式中,印刷电路板162、电极160和集成电路163定位在模块的与附接机构126相同侧上。如在图7中所示,在该替换实施方式中,也可以看到裙部206、对准标记208、第一生物屏障152、垫圈158以及施加器室118。
图9是图5-7的组织接合面模块116的分解顶视透视图。在图9中,组织接合面模块116可包括外部壳体193和内插入件192。所述内插入件可包括第一生物屏障152、第二生物屏障154、附接机构126、垫圈158、真空通道138、附接支撑件127和施加器室118。壳体193可包括电极160、印刷电路板162、集成电路163、盖168、对准标记208和裙部206。
如图9所示,一个或多个第二生物屏障154可定位在第一生物屏障152的两侧上。适于用作第二生物屏障154的隔膜或过滤器可包括可透过空气但基本上不能透过生物流体的隔膜。如下面将更详细描述的,当通过施加器室从施加器抽真空时,第二生物屏障154允许空气或气体通过但不允许流体或组织通过,由此允许在组织采集室中形成真空,这使得通过第二生物屏障从组织室抽吸空气,以使第一生物屏障152和组织接合面表面与待治疗组织接合。
在一些实施方式中,第二生物屏障由疏水材料制成。在其它实施方式中,第二生物屏障具有预定值的孔径与面积之比,以允许气体或空气通过而不允许液体(诸如血液和汗液)通过。在一些实施方式中,第二生物屏障可具有这样的尺寸和孔尺寸,即,随着组织被抽到组织采集室142内,整个开口有利于在大约半秒(至最多3秒)内使这种第二生物屏障上的压力均衡。在另一实施方式中,第二生物屏障可设置成使得随着空气从组织室和施加器室被抽吸,组织采集室中的真空小于施加器室中的真空,以便于第一生物屏障抵靠施加器的治疗表面的定位。在其它实施方式中,当施加真空时,第二生物屏障可具有预定值的流速,以帮助均衡生物屏障上的压力。在一个实施方式中,第二生物屏障可具有约0.45微米的孔径和预定数量平方英寸的流动区域。第二生物屏障可以是例如聚酯背衬上的PTFE、聚乙烯薄膜、尼龙或满足上述标准的其它材料。
仍参考图9,反射器166能够可选地定位在内插入件和外部壳体之间,或集成到内插入件、外部壳体内,或集成到两者内。反射器可包括具有预定开口的导电网格,以便通过反射微波能量来提高将能量从施加器输送到组织的性能。在一些实施方式中,反射器被构造成用于隔离杂散(stray)电磁场并将杂散电磁能量反射回施加器内。在一些实施方式中,反射器定位成与施加器电隔离并且与位于组织采集室中的组织电隔离。反射器的大小和构造可设计成基本包围模块的组织接合面表面。在一些实施方式中,反射器可包括由线构成的金属网格材料,所述线具有约0.008英寸的直径,并且所述线被布置为约30乘30线每英寸。
图10是图8的组织接合面模块116的分解顶视透视图。在图10中,组织接合面模块116可包括外部壳体193和内插入件192。内插入件可包括第一生物屏障152、第二生物屏障154(一个或多个)、附接机构126、垫圈158、真空通道138、附接支撑件127、施加器室118、电极160、印刷电路板162、集成电路163、突出件146和闩锁开口147。壳体193可包括对准标记208以及裙部206。反射器166能够可选地定位在内插入件和外壳之间,或集成到内插入件、外部壳体内,或集成到两者内。
图11示出了组织接合面模块116的侧剖视图,并且图12示出了组织接合面模块的侧剖视透视图。图11-12的模块可包括许多上述的特征,包括组织采集室142、第一生物屏障152、第二生物屏障154、施加器室118、电极160、印刷电路板162、附接机构126、垫圈158,内插入件192、外部壳体193、反射器166、裙部206、采集室开口143、真空槽口214、组织接合面表面200以及耗材垫圈158。附接机构126包括接合表面125,该接合表面被配置成用于附接至施加器(例如通过磁性附接)。在一些实施方式中,接合表面125与水平面(例如,与穿过第一生物屏障152的平面)形成约22.5度的角度,以耦接到具有包括相同角度的附接点的施加器。在其他实施方式中,接合表面125与水平面(例如,与第一生物屏障152)形成约17.5度至27.5度(或者替换地,约12.5度至32.5度)的角度。在其它实施方式中,附接角度可以改变,直到(并且包括)45度或更大。
如上所述,附接机构可设置在真空通道(图11中未示出)上方的附接支撑件上。第二生物屏障154可定位在附接支撑件和真空通道的另一侧上。除了上述特征以外,组织接合面模块116还可包括集成到模块内的流体捕获器156以及位于组织采集室142与流体捕获器156之间的可扩张孔(也称为可变限流器)170。
流体捕获器156被构造成用于收集在治疗期间可收集在组织接合面模块内的血液、汗液和任何其它体液或组织。通过将体液或组织收集在流体捕获器156中,组织接合面模块能够保持第二生物屏障没有堵塞物,否则堵塞物会影响治疗或导致治疗无法实施。因此,第二生物屏障设置在施加器室118与组织采集室142之间并与它们相连通。如上所述,第二生物屏障154可包括开口,所述开口被构造成允许空气或气体经过但防止液体经过第二生物屏障。施加器室118能够经由第二生物屏障154和真空通道(图6和图9的真空通道138)与组织采集室142连通。
可扩张孔170可被包括在组织采集室的近端处,并且所述孔可包括,例如,在组织采集室的顶部处的位于第一生物屏障与组织采集室的内部边缘之间的间隙。槽口可被包括在组织采集室中,接近所述间隙以增强真空采集。在一些实施方式中,所述孔的一个壁可以是柔性的,以在施加真空时增加尺寸并且增加气流。随着孔扩张,施加器的组织接合面表面200可用来限制孔的宽度。合适的孔的尺寸被设计成用于允许空气进入真空路径,同时防止组织堵塞该真空路径。
可扩张孔170可构造成用于当通过施加器(未示出)向施加器室118和组织采集室142施加真空时而扩张。将真空施加到组织接合面模块可以向内朝着施加器的冷却板拉动第一生物屏障152,这增大了可扩张孔170的大小。图17A和图17B示出了本发明的实施方式,其中第一生物屏障152处于其内弯状态(inflexed state)中,并且可扩张孔170处于其最小宽度。在图18中,通过将真空压力施加到施加器室118,可扩张孔170已经打开到其最大宽度,这将拉动生物屏障152抵靠组织治疗表面502,在一个实施方式中,组织治疗表面可以是冷却板128、开口孔170。随着组织被抽吸入组织室142并且空气被抽出该组织室,由第二生物屏障154上的压力降而保持小的真空压力差,使得施加器室118中的压力小于组织室142中的压力。该压力差可用来例如在组织采集期间保持生物屏障152抵靠冷却板128的定位。在组织与组织接合面表面200接触之前,该压力差可进一步用来确保生物屏障152抵靠着冷却板128定位,例如,这可以确保生物屏障152抵靠着冷却板128定位而没有气泡、空隙或变形,和/或这可以确保被抽吸到组织室142内的组织不会移动生物屏障152或使生物屏障变形。一旦空气从组织室142移出并且被组织取代,空气将不再流入施加器室118内,并且两个室中的压力将基本平衡。在组织正确地定位在施加器室118中的情况下,压靠着组织接合面表面200的组织将用于保持生物屏障152抵靠冷却板128的定位,以防止会导致热点的空隙、气泡或变形的形成。
图13示出了内插入件192的透视端视图,示出了第一生物屏障152、第二生物屏障154和垫圈158。内插入件的该视图示出了第二生物屏障154的部分,所述部分与图11-12中所描述的流体捕获器接合并帮助形成所述流体捕获器。如图13所示,第二生物屏障的尺寸可设计成用于占据内插入件上除第一生物屏障154外的大部分剩余空间。使第二生物屏障的表面积最大化可提高真空性能,并且在第二生物屏障中的一个变得被组织或体液堵塞的情况下可提供余量。在所示实施方式中,第二生物屏障可占据内插入件192的约50%的表面积,而第一生物屏障约占据剩余的表面积。在其它实施方式中,第一生物屏障可占据内插入件的约50-70%的表面积,而第二生物屏障可占据内插入件剩余的30-50%的表面积。
图14是内插入件192的分解透视侧视图,示出了第二生物屏障154后面的真空通道138和附接支撑件127。如上所述,真空通道138允许气流在附接机构(未示出)之下并且穿过第二生物屏障,以允许组织接合面模块的施加器室和组织采集室之间的真空连通。
图15示出了施加器114的端视图,其中没有附接组织接合面模块116。施加器114可包括电触头119,该电触头用于与模块的电极和印刷电路板、冷却板128、施加器真空入口174、美观特征175以及接合表面178电耦接,其中接合表面被构造为用于与组织接合面模块的附接机构接合。施加器真空入口174耦接至真空源(未示出)。当组织接合面模块附接至图15的施加器时,施加器真空入口被构造成被施加器室容纳,并且该真空入口构造成用于穿过施加器室、穿过第二生物屏障、然后穿过组织采集室而抽真空,如上所述。
施加器的冷却板128可包括围绕板的后侧的氧化铝或其它金属框架,以增加板的结构强度,多个(例如四个)螺纹杆可结合到氧化铝框架以将板结合到波导保持器(未示出)。在一些实施方式中,所述板可包括具有约96%的氧化铝和4%的其它材料的陶瓷材料。冷却板还可包括一个或多个例如铜和康铜的热电偶迹线,该热电偶迹线用于检测冷却板的温度或待治疗组织的温度。这种迹线可并排地成对沿路径布置,例如,以减少这种热电偶输出时的噪声影响。当施加器被附接到组织接合面模块时,将真空施加到模块可导致拉动模块的第一生物屏障抵靠施加器的冷却板。
图16示出了施加器114的区段和组织接合面模块116的附接到施加器的一部分的侧剖视图。在图16中,侧面角度示出了裙部206是如何形成组织采集室142和组织接合面表面200的。图16还显示了从组织采集室142开始穿过可扩张孔170进入流体捕获器156内的真空流动路径。还示出了施加器114的冷却剂导管185,该冷却器导管将冷却流体供应到上述的施加器冷却板。冷却剂导管可包括使用Ag1Ontm技术的抗微生物配件和管道。这种配件和管道可以提供保护,防止微生物定殖(例如细菌、霉、霉菌和真菌)。管道也可适于提供保护,以防止微生物定殖,而不会影响、降低或改变经过这些抗微生物配件和管道的冷却流体的微波特性(例如损耗特性)。
图17A-17B是施加器114和附接至施加器的组织接合面模块116的放大侧剖视图。在图17A-17B中,施加器114包括可旋转磁体186,该可旋转磁体被构造成用于完成在磁性延长件179与附接机构126之间的磁路。完成磁性延长件与附接机构之间的磁路可将组织接合面模块上的附接机构126磁耦接至施加器上的磁性延长件179。磁体186可被耦接至旋转机构,比如直流齿轮电机或RC伺服电机,从而使磁性延长件179内的磁体在未完成的磁路和已完成的磁路之间旋转。在图17A中,磁体186的“N”极和“S”极示出在竖直位置中,因此没有通过磁性延长件179及附接机构126完成磁路。当磁路未完成时,在附接机构与磁性延长件之间几乎没有或完全没有磁性吸引力,允许组织接合面模块从施加器移除。在图17B中,磁体186的“N”极和“S”极已经旋转到水平位置中,从而完成了磁路和并将磁性延长件磁性附接至附接机构。在一些实施方式中,利用霍尔效应位置传感器或硬停件可实现停止。
上面已经描述而在图17A-17B中示出的组织接合面模块的其他特征包括垫圈158、可扩张孔170、集成的流体捕获器156、裙部206、组织采集室142、第一生物屏障152、第二生物屏障154、外部壳体193、反射器166以及附接机构126。还示出了,施加器114的垫圈接触表面可以成一定角度,以接收来自组织接合面模块的垫圈158。在该实施方式中,由于密封件以一定角度设置,所以当组织接合面模块附接到施加器时,垫圈弯曲,从而提高了密封性能并减小了将组织接合面模块附接至施加器所需的力。
图18示出了在开始治疗和真空抽吸的情况下图17A-17B的施加器和组织接合面模块被放置成与组织接触。在图18中,包括表皮410、真皮412、真皮-皮下组织接合面414、皮下组织416和肌肉418的组织被示出为通过真空朝着组织接合面表面200和生物屏障152被吸入到组织采集室142中。从施加器施加到组织接合面模块的施加器室的真空压力可适于定位和稳定位于组织采集室142中的组织。该真空压力还适于将位于组织采集室中的组织保持抵靠组织接合面表面200和施加器114的第一生物屏障152。另外,施加器室中的真空抽吸生物屏障152,使生物屏障与冷却板128接触,以便在微波能量施加期间冷却目标组织。在一些实施方式中,在治疗期间真空被配置成具有约13.7标准流体升/分钟的流速。
在图18中,施加器114包括磁性延长件179和冷却板128。耗材116包括耗材垫圈158、可扩张孔170、集成流体捕获器156、裙部206、组织采集室142、第一生物屏障152、第二生物屏障154、壳体193、反射器166、耗材闩锁板126和组织接合面表面200。包括表皮410、真皮412、真皮-皮下组织接合面414、皮下组织416和肌肉418的组织被示出为部分地定位在组织采集室142内。
在一个特定实施方式中,如图18所示:从接合表面500(在该实施方式中可以是垫圈158的顶部)到附接机构126的最上部的接合表面125上的连接点590的垂直距离90为约0.15”(0.15英寸)。在一个实施方式中,从接合表面500到附接机构126的部分的接合表面125上的连接点592(该连接点与左磁性延长件的内侧相交)的垂直距离92为约0.22”(0.22英寸)。在一个实施方式中,从接合表面500到附接机构126的部分的接合表面125上的连接点594(该连接点与右磁性延长件的内侧相交)的垂直距离94为约0.27”(0.27英寸)。并且,在另一实施方式中,从接合表面500到附接机构126的接合表面125的下部上的连接点596的垂直距离96为约0.34”(0.34英寸)。在一些实施方式中,这些测量值可有±0.01”(0.01英寸)的变差。在一些实施方式中,这些测量值可有±0.05”(0.05英寸)的变差。在一个实施方式中,附接机构126的角度可以与磁性延长件179的角度相同,以当组织接合面模块附接至施加器时在延长件与附接机构之间提供紧配合(flush fit,齐平配合)。
图19是图17-18的施加器和组织接合面模块的侧剖视图,示出了施加真空时通过组织接合面模块的空气路径A和B。如图所示,真空可由施加器114直接施加到组织接合面模块116的施加器室118,以在施加器室内以及在组织接合面室142内产生真空。第一真空流动路径A从组织接合面室142开始经过可扩张孔170进入流体捕获器156内,并且经过第二生物屏障154(一个或多个)进入施加器室118并进入施加器自身。第二真空流动路径B示出了真空从施加器室118被直接抽吸入施加器中。当沿着流动路径A形成真空时,组织被抽吸入组织采集室142中,如以上图18中所示。任何组织或体液(诸如血液或汗液)收集在流体捕获器156中但不能经过第二生物屏障154。由于第二生物屏障154能透过空气或气体而不能透过液体,所以尽管流体捕获器中收集了组织或体液,也可以穿过第二生物屏障抽吸真空。真空空气路径A和B可用来平衡或基本平衡组织接合面表面200的两侧上(即,组织采集室142和施加器室118中)的压力。
在一些实施方式中,真空流动路径完全位于组织接合面模块116和施加器114内部,源自施加器本身,并从施加器室118抽吸真空,经过第二生物屏障154,经过流体捕获器156,经过可扩张孔170,并最终经过组织接合面室142,以与组织接合。在许多实施方式中,真空流动路径直接从组织接合面模块的施加器室连接到施加器的真空端口,而不需要从组织接合面模块到施加器或到真空源的外部附接(例如,将真空连接到组织接合面模块的管子)。在一个实施方式中,真空路径的至少一部分具有大约0.020英寸的间隙宽度。
当组织接合面模块116附接至施加器114且组织与组织采集室接合(如图18中所示)时,可以实现真空并维持真空。耗材可以具有设计于其中的一个或多个真空平衡路径。一个真空平衡路径可以包括组织采集室、真空容器以及至少一个生物屏障,所述生物屏障允许空气通过但不允许其它流体通过。还可以包括真空容器入口,并且其可为柔性的,以在施加真空时允许入口打开,形成较宽的间隙。反射器还可被包括在真空路径中,例如,作为真空容器的一部分。
系统110中的真空可以通过包括延伸到施加器室的第二真空路径而平衡。施加器室可以被设计和构造成,当施加器插入到施加器室中时允许施加器形成围绕施加器室的气密密封(例如,用耗材中设置的垫圈),并被设计和构造成用于将施加器的远端(例如,冷却板施加表面)定位在生物屏障的0.010英寸内。第一和第二平衡路径可以在施加器室中组合。从组织室通过第二生物屏障被排出的空气可流经一个或多个磁性板。
图20-21分别示出了施加器114的内部构件的侧剖视图和侧剖视透视图,所述内部构件包括施加器逻辑电路181、微波供应线缆182、冷却剂导管185、真空导管184、天线阵列124、微波开关180以及磁性驱动器186。如图所示,组织接合面模块的施加器室118被适配和构造成用于容纳施加器的微波供应线缆182、冷却导管185和真空导管184。
图22是附接有耗材116的施加器114的侧剖面透视图,示出了磁性驱动构件的一部分,包括磁性驱动器186。如以上在图17A-17B中所述,磁性驱动器186可以完成磁性延长件内的磁路,以将组织接合面模块磁性附接至施加器。
还提供了治疗患者的方法,包括:将组织接合面模块附接到施加器,以将微波天线和冷却板放置在施加器室内;将组织接合面模块的组织采集室的远端开口抵靠着组织表面放置;经过施加器室、施加器室与组织采集室之间的过滤器在施加器中从真空源抽真空;以及将微波能量施加到患者的组织。在一些实施方式中,将微波能量施加到患者的组织可以治疗患者的出汗过多或者毛发过多。
在一些实施方式中,所述方法还可包括:在抽真空的步骤期间,改变组织采集室和过滤器之间的开口的尺寸。在一个实施方式中,该改变步骤包括移动柔性件以改变开口的尺寸。
在该方法的一些实施方式中,连接步骤包括将组织接合面模块磁性地耦接至施加器。
在该方法的另一实施方式中,施加器室包括远端上的生物屏障,所述附接步骤包括将磁性组织接合面模块接合表面与施加器上的相应施加器接合表面接合,组织接合面模块接合表面设置成相对于生物屏障成约17.5度至27.5度的角度。
提供了另一种治疗患者的组织的方法,包括:将组织接合面模块与施加器相匹配,以将微波天线、冷却板和真空端口放置在组织接合面模块的施加器室内;激励磁体以完成组织接合面模块的附接机构与施加器之间的磁路;将组织接合面模块的组织采集室的远端开口抵靠着组织表面放置;经过施加器室、施加器室与组织采集室之间的过滤器在施加器中从真空源抽真空;以及将微波能量施加到患者的组织。
对于与本发明相关的其他细节,可以采用相关领域的技术人员的水平内的材料和制造技术。对于本发明的基于方法的各方面,这些方面可普遍地或逻辑地应用的其他行为,也是同样适用的。而且,可以设想的是,所描述的发明性变型的任何可选特征可独立地阐述以及要求保护,或结合本文所描述的任何一个或多个特征阐述以及要求保护。同样地,关于单个项目,包括存在多个相同项目的可能性。更具体地,除非上下文另外明确地指出,本文和所附权利要求中使用的单数形式“一”、“和”、“所述”和“该”包括其复数对象。还要注意的是,权利要求可撰写成排除任何可选的元件。因此,此声明旨在针对使用这种排除性术语如“单独”、“仅”等与权利要求元件的叙述相结合,或针对使用“负”限制而用作前提基础。除非这里另外定义,否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的意义。本发明的广度不受本说明书的限制,而是仅由所采用的权利要求术语的一般含义限制。