DE10140064A1

DE10140064A1 - Cosmetic or medical treatment of the skin using ultrasound waves, e.g. permanent hair removal using a simple device comprising a mechanical oscillator and focussing lenses with a spacer for varying the distance to the skin

Info

Publication number: DE10140064A1
Application number: DE2001140064
Authority: DE
Inventors: Rainer Weismueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-08-16
Filing date: 2001-08-16
Publication date: 2003-03-13

Abstract

Device for treatment of sub-cutaneous cell regions comprises a mechanical oscillation transmitter (S), first (L1) and second (L2) lenses for focussing of the oscillations and an adjustable spacer for varying the distance between the device and the skin surface.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung subkutaner Zellbereiche. The present invention relates to a device for treating subcutaneous cell areas.

Zur Therapie verschiedener Krankheiten der Haut sowie zur kosmetischen Behandlung, z. B. zur dauerhaften Haarentfernung werden Geräte eingesetzt, die gepulste Laserstrahlen abgeben und auf ausgewählte Zellbereiche richten. Es sind auch Geräte bekannt, in denen gebündeltes weißes Licht eingesetzt wird. Daneben kennt der Fachmann Systeme, in denen Hochfrequenzströme eingesetzt werden, welche von einer in die Haut eingestochenen Nadel abgegeben werden, wodurch aufgrund der hohen Stromdichte an der Nadelspitze Wärme entsteht, mit der subkutane Zellbereiche gezielt behandelt werden können. Dies kann beispielsweise die Zerstörung einer Haarwurzel bedeuten, um eine dauerhafte Haarentfernung zu erreichen, oder die Zerstörung von Tumorzellen betreffen. Des weiteren kann durch die punktuell eingeleitete Wärme Zellwachstum gehemmt werden oder in bestimmten Fällen ein Neuaufbau ausgewählter Zellen stimuliert werden. For the therapy of various skin diseases and for cosmetic treatment, e.g. B. devices that emit pulsed laser beams are used for permanent hair removal and aim at selected cell areas. Devices are also known in which bundled white light is used. The specialist also knows systems in which High-frequency currents are used, which are emitted by a needle inserted into the skin which, due to the high current density at the tip of the needle, generates heat with which subcutaneous cell areas can be treated specifically. This can be the case, for example Destruction of a hair root means to achieve permanent hair removal, or affect the destruction of tumor cells. Furthermore, can be initiated by the point Heat cell growth can be inhibited or, in certain cases, a rebuild selected cells are stimulated.

Die bekannten Systeme haben eine Reihe von Nachteilen. So wird durch die von den genannten Geräten ausgehende Energie oder durch mechanische Verletzung die Hautoberfläche sehr stark beansprucht und in der Regel unnötigerweise verletzt. Lasersysteme sind sehr kostspielig. Ihre Baugröße ist sehr groß. Das Arbeiten mit Hochfrequenzgeräten ist mühsam und invasiv. The known systems have a number of disadvantages. So by the of the outgoing energy or mechanical damage to the skin surface heavily used and usually unnecessarily injured. Laser systems are very expensive. Their size is very large. Working with high frequency devices is tedious and invasive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Behandlung subkutaner Zellbereiche zu schaffen, mit der in möglichst hautschonender Art und Weise eine kostengünstige und nicht invasive Behandlung subkutaner Zellbereiche möglich ist. The invention has for its object a device for treating subcutaneous To create cell areas with the most skin-friendly way possible inexpensive and non-invasive treatment of subcutaneous cell areas is possible.

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Mit dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es auf einfache Art und Weise möglich, Energie transkutan auf einen definierten Punkt unter der Hautoberfläche zu übertragen, um dort Wärme zu erzeugen. Mit dieser insbesondere punktuell erzeugten Wärme können Zellen in den unteren Hautschichten zerstört oder in ihrem Wachstum gehemmt werden oder ein Neuaufbau bestimmter Zellen stimuliert werden. So kann man eine Druckwelle - diese kann sinusförmig (Ultraschall), aber auch impulsförmig oder sägezahnförmig sein - auf einem subkutanen Punkt ("Behandlungspunkt") unter der Hautoberfläche bündeln, so daß an der Hautoberfläche eine geringere Leistungsdichte entsteht als unterhalb der Haut, wodurch die Hautoberfläche noch nicht verletzt wird. Der insbesondere verstellbare Abstandshalter garantiert hierbei einen konstanten Abstand zwischen der zweiten Linse und der Hautoberfläche und damit dem Behandlungspunkt. The object is achieved with a device according to claim 1. With this The device according to the invention makes it possible in a simple manner to apply energy transcutaneously to transfer a defined point under the skin surface in order to generate heat there. With this heat, which is generated at certain points, cells in the lower can Skin layers are destroyed or inhibited in their growth or a new structure of certain Cells are stimulated. So you can have a pressure wave - this can be sinusoidal (Ultrasound), but also pulse-shaped or sawtooth-shaped - on a subcutaneous point ("Treatment point") bundle under the skin surface so that a lower power density arises than below the skin, which means the skin surface still is not hurt. The adjustable spacer in particular guarantees one constant distance between the second lens and the skin surface and thus the Treatment point.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die erste Linse nicht rotationsmäßig ausgebildet, sondern weist in zwei zueinander senkrechten Ebenen eine unterschiedliche Brechung auf. Hierdurch entsteht vorteilhafterweise eine "Brennlinie". Diese erleichtert die Behandlung einer Fläche, wenn der Behandlungskopf quer zu dieser "Brennlinie" bewegt wird. In an advantageous development of the invention, the first lens is not rotational formed, but has a different in two mutually perpendicular planes Break up. This advantageously creates a "focal line". This eases the Treatment of a surface when the treatment head moves across this "focal line" becomes.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist die Vorrichtung eine Einrichtung auf, mittels derer der Sender und die erste Linse gemeinsam schwenkbar sind. Hierdurch entsteht in vorteilhafter Weise ebenfalls eine "Brennlinie". In diesem Fall verteilt sich jedoch vorteilhafterweise die Gesamtleistung nicht auf die ganze Linie, so daß hier, gegenüber der zuvor genannten Variante, zu jedem Zeitpunkt die volle Leistungsdichte erhalten bleibt. In a further advantageous embodiment of the invention, the device has a Device on, by means of which the transmitter and the first lens can be pivoted together. This also advantageously creates a "focal line". In this case distributed However, the overall performance advantageously does not affect the entire line, so that here, Compared to the previously mentioned variant, the full power density at all times preserved.

Die Kombination der beiden vorgenannten Weiterbildungen ergibt eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung, insbesondere dann, wenn die dort genannten "Brennlinien" im wesentlichen im rechten Winkel zueinander verlaufen. Dann läßt sich eine sogenannte "Brennfläche" erzeugen. Vorteile dieser Weiterbildungen sind insbesondere schnellere und einfachere Behandlung der betroffenen Zonen. The combination of the two aforementioned developments results in a further advantageous Formation of the invention, especially when the "focal lines" mentioned there in run essentially at right angles to each other. Then a so-called Create "focal surface". Advantages of these training courses are faster and easier treatment of the affected areas.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Zuhilfenahme einer Zeichnung kurz erläutert. The invention is briefly explained below with the aid of a drawing.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Behandlungskopf, der eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung subkutaner Zellbereiche aufweist. Fig. 1 shows schematically a treatment head comprising a device according to the invention for the treatment of subcutaneous cell areas.

Fig. 2 zeigt schematisch eine beispielhafte Ausführungsform mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit schematischer Darstellung der Schwingungsbündelung. Fig. 2 shows schematically an exemplary embodiment with the device according to the invention with a schematic representation of the vibration bundling.

Fig. 3 zeigt ein Diagramm der Leistungsdichte über der zunehmenden Gewebstiefe. Fig. 3 shows a diagram of the power density over the increasing tissue depth.

Fig. 1 zeigt einen sehr schematisch im Schnitt dargestellten Behandlungskopf BK mit einem Sender S. einer ersten Linse L1 und einer zweiten Linse L2. Der Sender 5 wird von einem außerhalb des Behandlungskopfes BK angeordneten elektrischen Generator G mit Energie versorgt und erzeugt beispielsweise über einen Piezoeffekt mechanische Schwingungen. Die vom Sender 5 in Richtung der ersten Linse L1 ausgehenden Schwingungen werden von der Linse L1 gebündelt. Der Behandlungskopf BK weist eine zweite Linse L2 auf, die im später beschriebenen Betrieb der Vorrichtung dicht über die zu behandelnde Haut gebracht wird. Mittels der zweiten Linse L2 werden die mechanischen Schwingungen weiter gebündelt, um einen flachen Einstrahlwinkel auf die zu behandelnde Haut zu erhalten, wodurch die Wellen nach dem unter der Haut liegenden Brennpunkt (Behandlungspunkt) stärker divergieren, und sich hierdurch vorteilhafterweise die Leistungsdichte in dem tiefer liegenden Gewebe mit zunehmender Tiefe sehr stark verringert, wobei sich hiermit auch eventuell negative Einflüsse stark verringern (siehe auch Fig. 3). Fig. 1 shows a very schematically shown treatment head BK with a transmitter S. a first lens L1 and a second lens L2. The transmitter 5 is supplied with energy by an electrical generator G arranged outside the treatment head BK and generates mechanical vibrations, for example, via a piezo effect. The vibrations emanating from the transmitter 5 in the direction of the first lens L1 are bundled by the lens L1. The treatment head BK has a second lens L2, which is brought close to the skin to be treated in the operation of the device described later. By means of the second lens L2, the mechanical vibrations are further bundled in order to obtain a flat angle of incidence on the skin to be treated, as a result of which the waves diverge more strongly after the focal point (treatment point) lying under the skin, and thereby advantageously the power density in the lower one Tissue very much reduced with increasing depth, which also greatly reduces possible negative influences (see also FIG. 3).

Fig. 2 zeigt eine etwas vergrößerte Darstellung eines Behandlungskopfes BK, der die bereits aus Fig. 1 bekannten Komponenten Sender 5, erste Linse L1 und zweite Linse L2 aufweist. Zwischen der Linse L2 und der Hautoberfläche H eines schematisch dargestellten Hautbereiches ist ein Abstandshalter AH angedeutet, um den konstanten Abstand zwischen der Linse L2 und einem unterhalb der Hautoberfläche H liegendem Brennpunkt BP (Behandlungspunkt) sicherzustellen. In Fig. 2 sind ebenfalls schematisch die vom Sender 5 ausgehenden Wellen W angedeutet, die durch die Linsen L1 und L2 gebündelt werden. Selbstverständlich sind die hier genannten Wellen W beziehungsweise deren Ausbreitung nur schematisch angedeutet. FIG. 2 shows a somewhat enlarged illustration of a treatment head BK, which has the transmitter 5 components, first lens L1 and second lens L2 already known from FIG. 1. A spacer AH is indicated between the lens L2 and the skin surface H of a schematically represented skin area in order to ensure the constant distance between the lens L2 and a focal point BP (treatment point) lying below the skin surface H. In FIG. 2, the emerging from the transmitter 5 waves W are also indicated schematically, which are focused by the lenses L1 and L2. Of course, the waves W mentioned here or their propagation are only indicated schematically.

Die in Fig. 2 dargestellte Linse L2 bewirkt beispielsweise einen Einfallskegel in die Hautoberfläche H von etwa 90°. Damit breitet sich die Welle vor und nach dem Brennpunkt mit 1/x² aus, wobei x die zunehmende Entfernung vom Brennpunkt beschreibt. Es ergibt sich somit der in Fig. 3 dargestellte Verlauf der Intensitätsdichte. The lens L2 shown in FIG. 2, for example, causes an incidence cone in the skin surface H of approximately 90 °. The wave propagates before and after the focal point with 1 / x ² , where x describes the increasing distance from the focal point. The course of the intensity density shown in FIG. 3 thus results.

Aus Fig. 3 ist zu entnehmen, daß an der Hautoberfläche die Leistungsdichte nur etwa 25% der Maximalleistungsdichte beträgt, wobei das Gewebe bei dieser geringeren Leistung nicht nachhaltig verletzt wird. It can be seen from FIG. 3 that the power density on the skin surface is only about 25% of the maximum power density, the tissue being not sustainably injured at this lower power.

Die in den Fig. 1 und 2 skizzierte Ausführungsform eines Behandlungskopfes BK mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine stark verallgemeinerte Darstellung. Im Innern des Behandlungskopfes befindet sich ein in der Darstellung nicht sichtbares schalleitendes Medium (Wasser oder Gel etc.) zur akustischen Kopplung aller Komponenten im Behandlungskopf. Die Gestaltung der zweiten Linse L2 kann auch so realisiert werden, daß eine Gehäusewand des Behandlungskopfes BK an der betreffenden Stelle entsprechend ausgebildet ist. Der Abstandshalter AH ist so ausgebildet, daß der Behandlungskopf BK beim Aufsetzen auf die Haut einen konstanten Abstand zur Hautoberfläche H einhält, um den gewünschten Brennpunkt BP in einer konstanten Tiefe zu erzeugen. Aus der Ultraschalldiagnostik sind Schallköpfe bekannt, welche in einem wassergefüllten Kunststoffgehäuse einen Piezowandler periodisch schwenken, so daß mit dem Schallkopf eine Fläche abgescannt wird. Hierbei ist das Gehäuse so geformt, daß der Schallstrahl gebündelt wird, um ein scharfes Bild zu erhalten. The embodiment of a treatment head BK outlined in FIGS. 1 and 2 with the device according to the invention is a highly generalized representation. Inside the treatment head is a sound-conducting medium (water or gel, etc.), which is not visible in the illustration, for acoustic coupling of all components in the treatment head. The design of the second lens L2 can also be implemented in such a way that a housing wall of the treatment head BK is designed accordingly at the point in question. The spacer AH is designed such that the treatment head BK maintains a constant distance from the skin surface H when it is placed on the skin in order to produce the desired focal point BP at a constant depth. From ultrasound diagnostics, transducers are known which periodically pivot a piezo transducer in a water-filled plastic housing, so that a surface is scanned with the transducer. Here, the housing is shaped so that the sound beam is focused in order to obtain a sharp image.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorteilhafterweise auch bei der Entfernung von Tätowierungen und Behandlung von Falten eingesetzt werden. The device according to the invention can advantageously also in the removal of Tattoos and wrinkle treatment are used.

Claims

1. Device for the treatment of subcutaneous cell areas,

a) with a transmitter (S) for mechanical vibrations,

b) with at least one first lens (L1) for focusing the mechanical vibrations,

c) with a second lens (L2) for further bundling of the mechanical vibrations,

d) with a, in particular adjustable spacer.

2. Device according to claim 1, characterized in that the first lens (L1) is not is rotationally symmetrical, but in two mutually perpendicular planes has a different refraction.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized by a device by means of which the transmitter (S) and the first lens (L1) can be pivoted together.