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利用微波的治疗装置实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及利用微波的治疗装置,具体来说,涉及如下的利用微波的治疗装置:利用由微波产生的微波频率电磁场、低频电火花放电及低温离子化气流的结合作用,对皮肤或皮下组织进行治疗。

相关背景技术

[0002] 皮肤是覆盖动物体表的被膜,对于维持生命是必不可少的,不仅有保护身体的生理功能,还有表现个人外貌、感情等的社会功能。
[0003] 皮肤对于个人印象具有很大影响,因此,最近对皮肤美容的关心越来越强。
[0004] 因此,开发出来多种多样的皮肤护理技术,作为例子有专利文献1~3。
[0005] 专利文献1是一种便携式皮肤疾病治疗仪,具有外壳,该外壳上具备控制按钮、显示部及皮肤接触用尖端部件,在位于外壳内部的印刷电路板上包括:用于加热尖端部件的加热器和用于控制该加热器的加热控制部;电脑控制部,用于控制光源治疗器的动作,该光源治疗器通过尖端部件向外部照射光;及电源部,用于供电。光源是粘贴在印刷电路板的尖端部件端部的边缘面的LED,执行同时照射光和热的功能。
[0006] 专利文献2是皮肤治疗装置的机头搁置结构体,用于搁置线缆,所述线缆用于连接皮肤治疗用装置的机头和用于控制机头的动作的控制主体,所述机头接触皮肤来使用,所述机头搁置结构体包括:用于通过线缆的线缆搁置外壳;以及位于线缆搁置外壳内的线缆长度调节部,用于将线缆的位置选择性地进行固定或移动,线缆长度调节部包括:线缆支撑部件,具备用于在上部安装线缆的安装部;弹性挡块部,向线缆支撑部件的上部表面突出,以弹性支撑的状态插入到线缆的末端内;基座支撑部件,位于线缆支撑部件的下部侧,线缆支撑部件可上下移动地结合;弹性支撑部件,位于基座支撑部件和线缆支撑部件之间,对线缆支撑部件进行弹性支撑;及解锁开关部件,位于线缆支撑部件的上部侧,向线缆搁置外壳的外侧露出。
[0007] 专利文献3是植入式等离子体皮肤治疗仪,包括:动作部,用于贴紧皮肤表面,在其内部形成有针,所述针升降移动而插入到皮肤内以向皮肤组织内传递高频;机头部,结合在动作部后端,通过高电压模块将电源变换为高频、高压的等离子体生成用电源,传递到动作部。动作部包括:主体,下部开放的中空形状,在用于贴紧皮肤表面的上表面形成有以规定间隔隔开的多个导管,在导管内周面形成针中心孔,该针中心孔形成为与针外表面直径相同的直径,使得针位于导管中心部;以及升降部,在主体内侧可滑动地结合,在上表面形成与导管对应的多个针,从而使得针进行升降动作露出到导管上部。
[0008] 如上所述开发出多种皮肤治疗技术,但是这些仅利用热、光或高频,存在治疗效果较差的缺点。
[0009] 在先技术文献
[0010] 专利文献
[0011] (专利文献0001)韩国注册专利第10‑1193527号
[0012] (专利文献0002)韩国注册专利第10‑1927489号
[0013] (专利文献0003)韩国注册专利第10‑2069290号

具体实施方式

[0037] 本发明可进行多种变更来实施,下面,在图中示出特定实施例,通过详细说明进行阐述。但是,这并不意在于将本发明限定于特定的实施形态,应理解本发明包括含在本发明思想及技术范围内的所有变更、均等物及替代物。
[0038] 说明各图时,将类似的参考标记用于类似的构成要素上。在说明本发明时,当认为对关联公知技术的具体说明可能会使本发明的要旨变得不清楚时,省略对其的详细说明。
[0039] 本发明可利用多种刺激,对皮肤表面及皮下组织进行治疗。
[0040] 如图1~图3所示,根据本发明的利用微波的治疗装置是用于对皮肤及皮下组织进行治疗的装置,其特征在于,包括:电极1,由电源供给电源产生微波;腔体2,形成中空的筒体形状,在上述腔体中间,上述电极的一端被设置成朝向皮肤露出;供气源3,向上述电极和腔体内壁之间的空间供气。通过上述电极的微波频率电磁场,被供应的气体形成低温离子化的气体,且离子化的气体朝向皮肤,从而皮肤暴露在离子化气体中。
[0041] 上述电极1被供应电源1e的电,生成可对皮肤或皮下组织进行刺激来激活的频率的电磁场,电极1制造成杆状,一侧端部尖。
[0042] 上述电极的材料可以是多种金属中一种,可以是硬管形状,长度比上述腔体2的长度长,尖端露出到腔体的端部。
[0043] 上述电极1连接接地1g。
[0044] 此外,如图1~图3所示,上述电极10位于腔体2中央的中心线上,一侧端部突出到腔体的开放端部,另一端部通过腔体的另一端部突出(参考图1)或固定到腔体一侧的封闭端部。(参考图2及图3)
[0045] 上述电极1通过包含电线的导体1c连接到微波电源1e,导体1c通过位于腔体2侧壁上的开口2o连接到电极,在上述开口2o上设置绝缘体2i以进行电绝缘。
[0046] 上述腔体2被制造成至少一侧端部具有开放的筒体形状的管形态。
[0047] 上述腔体2优选由金属制造,考虑到可能因为由上述电源供应的电发生漏电,优选进行接地2g。
[0048] 上述腔体2的内部空间的大小形成为比电极1的直径更大,从而使得流入腔体2内部的气体能够顺畅流动。
[0049] 上述腔体2的开放端部朝向皮肤100,需要维持腔体的开放端部和皮肤之间的距离D。
[0050] 由上述腔体2及电极1构成的皮肤治疗装置组合体可通过手持方式(handheld)使用,在优选实施例中,微波电源1e和供气源3之间的连接部分由柔软性材质制造,以使得组合体可顺着皮肤容易移动。
[0051] 即,电源和电极之间的导体,供气源3和腔体之间连接的供气管需要具有柔软性。
[0052] 上述供气源3用于供应离子化气体,该离子化气体是由上述电极产生的微波进行离子化,如图1所示,在与腔体的一侧结合的喷嘴3n之间连接供气管,供气管由软质的材质形成,以便能够在腔体内自由移动。
[0053] 在上述喷嘴的一侧设置阀3v,从而能够控制向喷嘴供应的气体的流量,当上述阀3v打开时,气体被流入腔体内部空间。
[0054] 流入上述腔体内部的气体的流速优选为0.1‑20m/s,供应到腔体内的气体排出到腔体的开放的端部,刺激皮肤。
[0055] 从上述电源供应的电,对电极1施加微波频率1~50GHz的电。微波电水平可以是一定的,也可以是周期性的,也可以在10‑100W范围内调制。
[0056] 如上所述,上述腔体2的内部空间起到微波谐振作用。即,在电极1的突出端部形成高强度电磁场,从而在电极端部周围诱发电击穿(electrical breakdown)及离子化(ionization)。
[0057] 通过上述腔体2和电极1之间的气体流动离子化的气体生成低频等离子体流光14,该气体虽然高度离子化,但是不会被加热,因此气体温度低至50±5℃以下。
[0058] 离子化的气体所到达的面积随着气体流速及微波功率的增加而变大。气体流速增加时,气体温度减小。离子化的气体流动,在电极端部下部2~3cm距离衰减。
[0059] 本发明的装置配置到比气体流动的发光部分的长度低的、距离皮肤的距离D1。
[0060] D1的范围是5~30mm,在优选实施例中,腔体2的中心配置成与处理对象表面相垂直,在皮肤上离子化的气体流痕迹(footprint)内的皮肤及其下方组织(100s)被下面的因子同时处理。
[0061] 即,在离子化的气体流中,形成臭氧、原子氧及羟自由基攻击皮肤上的细菌来消毒皮肤。已经离子化的气体具有杀菌效果,放射出已知的430~500nm波长范围的紫外线。
[0062] 电极1和组织200之间的离子化的等离子体流(streamers)引发用于激活处理区域的下部组织100s的神经、改善血液循环和肌肉紧张度的低电流及低频放电,所有放电电流小于弱痛症水准的5微安培,所以等离子体流(streamers)诱发轻微的"麻"程度的感觉。
[0063] 图2是其他例子的结构图,在其他实施例中,还可以构成辅助供气源4。
[0064] 上述辅助供气源4是用于与上述供气源3一同供应气体的机构,喷嘴4n可配置在与腔体2的开放端部相邻的位置,喷嘴出口在电极1和皮肤100之间的区域朝向腔体中心轴,朝向皮肤和腔体中心轴的交叉点。
[0065] 在上述喷嘴4n和辅助供气源4之间的供气管上具备阀4v,用以控制压缩气体的流动。
[0066] 此外,本发明还可以具备光源5、5’。
[0067] 如图3所示,上述光源5、5’由光源保持器5h设置在腔体2上,或者设置在腔体2的封闭端部。
[0068] 光源5、5’可以是灯、激光、光纤维或任意的其他公知光源,由光源5、5’放出的光朝向皮肤照射。
[0069] 在优选实施例中,光源照射的光形成朝向腔体中心轴和皮肤交叉点的光标。
[0070] 如图3所示,两个光源5、5'中设置于腔体封闭端的光源5’,可在腔体端部设置透光玻璃5g’,在光源5’和透光玻璃之间设置透镜5l'。
[0071] 即,腔体2的封闭端部的材料对光透明,对微波频率具有不透过性,由于采用堵住腔体端部的透光玻璃5g’,可以防止电磁场及压缩气体泄露,透光玻璃可被在腔体上接地或连接的金属网或透明导电性薄膜如SnO2的导电性保护带5e'所覆盖。
[0072] 电极1可电连接到保护带5e’,光源5’放射出可通过透镜(5l',又名'光学系统')的光,可形成与腔体中心轴平行的光束。
[0073] 此外,上述光源5’可设置在由反射镜5r’构成的筒体内部。
[0074] 此外,根据本发明的治疗处置,如图4、5所示,电极1及腔体2可设置在机器人平台8上,该机器人平台8安装于组件基座7上。
[0075] 如图4、5所示,上述组件基座7构成一面开放的筒体形状,可在内部安置人体,在组件基座的开放面设置上述机器人平台8,在上述机器人平台8上设置治疗仪保持器6,在该治疗仪保持器6上设置上述的腔体2,从而治疗仪保持器不仅能够上下左右移动,当然还能够被组件基座倾斜支撑。
[0076] 即,上述机器人平台8至少可沿着二维方向控制组件的移动。
[0077] 即,机器人平台8可沿着X,Y及Z方向进行三维移动,治疗仪保持器6自身具有腔体2的上下左右倾斜功能。
[0078] 在上述机器人平台8的弧形轨道8r上设有治疗仪保持器6,该弧形轨道8r在患者身体部分横过且沿着弧形轨迹(方向Y)移动治疗仪保持器6,通过电动滑动,治疗仪保持器可在身体周围横过移动。
[0079] 此外,在上述弧形轨道的端部设置升降滑动机构8e,该升降滑动机构8e沿着各患者身体部分上下方向(方向X)移动,从而治疗仪保持器与弧形轨道8r的升降一同升降,随之包括腔体的治疗仪可上下左右移动。
[0080] 此外,上述治疗仪保持器6设计成可水平移动腔体2,由此可在腔体2和患者身体部位的皮肤之间维持必要的距离,腔体2的可进行电动控制的倾斜机构(tilting)能够使得腔体2的排出口维持与身体部分皮肤表面相垂直。
[0081] 下面,附加说明使用了如上所述的本发明的利用了微波的治疗装置的动作。
[0082] 来自上述供气源3压缩气体通过流体通路及阀3v传递到腔体2。
[0083] 向腔体供应的气体流速为0.1~20m/s,气体通过腔体2的开放端部排出。
[0084] 微波频率(1‑50GHz)电源1e通过导体1c被施加到电极1。微波功率水平可以是一定或周期性的,可在范围10‑100W内进行调制。
[0085] 腔体2的内部空间为能够起到微波谐振的程度,高强的电磁场强度形成于电极1的突出端部,在电极端部周围诱发气体的电击穿及离子化,由于气体流离子化的气流生成低频等离子体流光(plasma streamers)。
[0086] 气体被高度离子化,但是不会被加热,因此,气体温度低,大体为50度,离子化的气流的大小(作用面积)随着气体流速及微波功率的增加而变大。
[0087] 气体流速增加时,气体温度降低,发光离子化的气流在距离电极端部的下部2‑3cm距离衰减。
[0088] 装置设置在比离子化的气流的发光部分长度低的距离皮肤D1远的位置。D1的范围是5‑30mm。在优选实施例中,腔体2的中心轴配置成与被处理的表面相垂直,皮肤上离子化的气流痕迹(footprint)内的皮肤及其下方组织100s通过下面的因子被同时处理。
[0089] 即,通过离子化的气流生成臭氧、原子氧及羟自由基,攻击皮肤上的细菌,对皮肤进行消毒。离子化气体放射出已知具有杀菌效果的430~500nm波长范围的紫外线。
[0090] 电极1和皮肤之间的离子化的等离子体流光引发用于激活下部组织100s的神经、改善血液循环和肌肉紧张度的低电流及低频放电,所有放电电流小于弱痛症水准的5微安培,所以等离子体流(streamers)诱发轻微的"麻"的感觉。
[0091] 从上述电极1传递的微波能量通过离子化的气流从电极被传递,并与加热组织的下部组织结合。
[0092] 温度上升根据由电源1e提供的微波功率、微波频率、组织的水分含量及对被提供的皮肤斑点的装置的滞留时间而不同。
[0093] 电极1和皮肤16之间的距离的小变化,不会对基于离子化的气体流的微波能量传递造成大影响,由此能够对皮肤进行非接触微波处理,由于没有精密的位置指定要求事项,所以皮肤处理过程极为单纯。
[0094] 已知组织加热具有抗炎效果,对青春痘治疗有帮助,局部小部分的稳定的加热能够改善血液循环和肌肉紧张。
[0095] 在其他实施例中,通过局部地闭合或开放阀,可周期性地调节压缩气体流速,低流量水平大体为0.1~3m/s,高流速水平为5~10m/s。周期频率为0.001~10HZ。由此能够将离子化的气流的对流热流速造成的皮肤的非希望的表面加热最小化,或者减少供气源3内的气体。
[0096] 在其他实施例中,辅助供气源5’通过喷嘴5n'以离子化的气体流进行注入,通过将阀5v'周期性地进行开闭,以脉冲形态注入气体。辅助气体的流量为1~10m/s,脉冲持续时间为0.5~5sec。辅助气体的注入减少皮肤表面的对流加热,但是不会对基本组织的微波加热造成大影响。在优选实施例中,辅助气流朝向离子化气流的痕迹(footprint)内的皮肤。与皮肤碰撞且沿着皮肤流动的辅助气体在离子化的气流和皮肤之间生成热壁。
[0097] 在其他实施例中,使用本发明装置的皮肤及组织治疗与光照射结合。(参照图3)光照射方向被设定为对离子化的气体流痕迹内的皮肤进行照射,光可能在430~1100nm波长范围内。微波加热、放电及光的同时暴露可能会对青春痘及皮肤疾病治疗具有协同效果。
[0098] 为了将复杂的三维患者身体部位(例如,脸)安全且高质量地进行治疗,使用者确认要处理的身体部位皮肤的尺寸文件,识别要治疗的皮肤区域后,对所有治疗区域分配滞留时间、微波及气体参变量。
[0099] 如图4、5所示,机器人平台8按照被分配的治疗参变量,在被识别的区域内,按照三维皮肤文件,执行腔体2、电极1及光源5、5’组件的自动位置指定及移动。
[0100] 通过追加倾斜(W1,W2)机构,使得离子化的气流几乎垂直接触到皮肤,离子化的气流在要治疗的部位或身体部位外部的机器人平台的位置开始之后移动到下一个标的治疗部位。
[0101] 保护带5e’可在手动或自动皮肤治疗中附着到眼睛或其他敏感的身体部位或皮肤部位,保护带可由海绵制作,以保护皮肤免受对流加热。
[0102] 保护带5e’可包括导电层(金属网),导电层用于提供局部保护以便免受微波能量的影响;保护带5e’可接地,可由一次性且自身粘接的方式制造。
[0103] 本发明不仅能够用于治疗皮肤组织,还能够用于慢性伤口的治愈,尤其是糖尿病及静脉阻塞性皮肤溃疡的恢复。这种治疗能够减少受伤部位的细菌群落化,能够改善基底组织的血液循环。
[0104] 实施例
[0105] 根据本发明的便携式装置是为处理被大肠菌细菌污染的表面而使用的。装置参变量如下:
[0106] 电极粗度为6mm,电极长度为100mm,腔体内径为18mm,腔体长度为95mm,对腔体封闭端和电极的微波连接之间距离为15mm,电极腔体材质为黄铜,微波频率为1.12GHz,功率为50W。
[0107] 压缩气体为Ar,流量为5m/s。距离D1为15mm,治疗时间为10秒。观察到生存的log3in大肠菌细菌减少。

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