DE202005022028U1 - System zur Ultraschallgewebebehandlung - Google Patents
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Abstract
Ultraschallsystem, das für eine nicht-invasive Gewebebehandlung eingerichtet ist, mit: einem Sondensystem (104; 204; 400; 1104; 1204), das für eine Bildgebung und für eine Therapie in einer festgelegten Tiefe unter eine Hautoberfläche (210) eingerichtet ist, das Sondensystem mit: einem Bildgebungselement (412; 1012), das eingerichtet ist, einen interessierenden Bereich (106; 206; 1106; 1206), der ein subkutanes Gewebe aufweist, abzubilden, und einem Therapieelement (412; 1014), das zur gezielten Zuführung ablativer Ultraschallenergie eingerichtet ist, um eine thermische Läsion mit einer Temperatur auszubilden, die zumindest ausreichend ist, eine Schrumpfung von mindestens einem Abschnitt des subkutanen Gewebes in einer festgelegten Tiefe in einem Bereich zwischen 0 bis 9 mm unter der Hautoberfläche (210) hervorzurufen; einem Bewegungsmechanismus (410; 422), der zum mechanischen Bewegen des Therapieelements (412; 1014) zum Ausbilden einer Vielzahl der thermischen Läsionen in dem subkutanen Gewebe in der festgelegten Tiefe eingerichtet ist, um eine Ablation und/oder Schrumpfung von mindestens einem Abschnitt...
Description
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung betrifft Ultraschalltherapie- und Bildgebungssysteme und insbesondere ein System zur nicht-invasiven Gewebebehandlung, wie zum Beispiel für eine Verwendung bei einem Gesichtslifting und einer tiefen Gewebestraffung und/oder bei der Behandlung von lichtgealtertem Gewebe, Akne und Talgdrüsen und Schweißdrüsen.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Grobes Erschlaffen der Haut und Gesichtsmuskulatur tritt im Zusammenhang mit einer Alterung aufgrund von Schwerkraft und chronischen Veränderungen im Bindegewebe nach und nach über die Zeit auf. Eine invasive chirurgische Behandlung, um solches Gewebe zu straffen, ist verbreitet, wie zum Beispiel bei Gesichtsliftingeingriffen. Bei diesen Behandlungen für Bindegewebserschlaffung wird normalerweise ein Abschnitt des Gewebes entfernt und Nähte oder andere Befestigungselemente werden verwendet, um die erschlaffenden Gewebestrukturen zu unterstützen. Auf dem Gesicht bildet das superfizielle bzw. oberflächliche muskuläre Aponeurosesystem (SMAS) eine durchgehende Schicht, die zu den Muskeln für Gesichtsausdrücke superfiziell und unter der Haut und subkutanem Fett ist. Konventionelle Gesichtsliftingoperationen umfassen eine Unterstützung des SMAS durch solche Naht- und Befestigungsprozeduren.
- Derzeitig wurden noch keine Eingriffe entwickelt, die die Kombination von gezielter, präziser lokaler Erhitzung auf einen bestimmten Temperaturbereich bereitstellen, die in der Lage ist, eine Ablation (thermische Verletzung) tiefer liegender Haut und subkutanen Fetts herbeizuführen. Versuche haben die Verwendung von Hochfrequenzvorrichtungen (RF) eingeschlossen, die mit eingeschränktem Erfolg verwendet worden sind, als eine nicht-invasive Alternative zu den chirurgischen Liftingeingriffen ein Erhitzen und Schrumpfen von Haut auf dem Gesicht zu erzeugen. Jedoch ist RF eine streuende Art der Energieablagerung. Es ist unmöglich RF-Energie gezielt in dem erhitzten Gewebevolumen und -tiefe zu steuern, da das Widerstandsheizen von Gewebe durch RF-Energie entlang des gesamten Pfads elektrischer Leitfähigkeit durch die Gewebe auftritt. Eine weitere Einschränkung von RF-Energie für nicht-invasive Straffung des SMAS ist die ungewollte Zerstörung der darüberliegenden Fett- und Hautschichten. Die elektrische Impedanz für RF in Fett, das die tragenden Verbindungsstrukturen überdeckt, die für das Schrumpfen vorgesehen sind, führt zu höheren Temperaturen in dem Fett als in den anvisierten tragenden Strukturen. Auf ähnliche Weise wurden wiederum mit eingeschränktem Erfolg Laser des mittleren Infrarotbereichs und andere Lichtquellen verwendet, um Bindegewebe der Dermis nicht-invasiv zu erhitzen und zu schrumpfen. Jedoch ist Licht nicht für eine nicht-invasive Behandlung des SMAS in der Lage, da Licht nicht tief genug eindringt, um dort eine lokale Erhitzung zu erzeugen. Unter einer Tiefe von in etwa 1 mm wird Lichtenergie mehrfach gestreut und kann nicht fokussiert werden, um ein präzises lokales Erhitzen zu erreichen.
- Zusätzlich zur Erschlaffung von Haut und Gesichtsmuskulaturbereichen, als ein Anliegen alternder Individuen, ist die Lichtalterung von menschlicher Haut eine komplexe Antwort auf Entzündungen, oxidative Verletzungen, zellulären und extrazellulären Veränderungen, die durch Jahrzehnte von Sonnenlichtaussetzung herbeigeführt werden. Es wird vermutet, dass hauptsächlich UV-Wellenlängen verantwortlich sind. Beide primären Hautschichten, Epidermis und Dermis, sind betroffen. Die epidermale Lichtalterung schließt Pigmentläsionen, genannt Ephelides (Sommersprossen) und solare Lentigenes (größere pigmentierte Flecken) ein, sowie präkanzeröse klonale Läsionen von Keratinozyten, genannt aktinische Keratose. Eine thermische Zerstörung eines Teils oder der gesamten Epidermis, das heißt der äußersten Zellschicht der Haut von in etwa 0,1 mm Dicke, ist eine effektive Behandlung für die epidermale Lichtalterung. Zum Beispiel sind Laser, die die Epidermis verdampfen, in einer Behandlung, die Laser-Resurfacing genannt wird, höchst effektiv. Jedoch erzeugt Laser-Resurfacing eine signifikante Hautwunde mit dem Risiko einer Infektion und einer verzögerten Heilung. Dermale Änderungen durch Lichtalterung schließen solare Elastose (eine Ansammlung von abnormal geformten Elastinfasern in der oberen retikulären Schicht der Dermis), Laxheit, Verlust an Elastizität, feine und grobe Falten ein. Laser-Resurfacing auf einer Tiefe unter der dermal-epidermalen Verbindung kann zur Verbesserung der dermalen Lichtalterung über einen Prozess stimulierter Wundheilung höchst effektiv sein. Tiefe chemische Peelings, Dermabrasion und andere Zerstörungsverfahren der Epidermis und/oder Dermis sind auch effektiv und erzeugen auch eine signifikante offene Hautwunde mit dem Risiko einer Infektion und einer verzögerten Heilung.
- Muster stimulierter thermischer Schädigung der Epidermis und/oder Dermis sind ebenso zur Behandlung von Lichtalterung effektiv. Unlängst wurde berichtet, dass „fraktionierte Photothermolyse” unter Verwendung mittlerer Infrarotlaser, um einen mikroskopischen Array von thermischen Verletzungszonen zu erzeugen, die sowohl Epidermis als auch Dermis einschließen, zur Behandlung von Lichtalterung effektiv sind und gut toleriert werden (D. Manstein et al. „Fractional Photothermolysis: a new concept for cutaneous remodeling using microscopic patterns of thermal injury". Lasers Surg Med 34: 426–438, 2004). Der primäre Vorteil von fraktionierter Photothermolyse ist, dass jede Zone thermischer Verletzung kleiner ist, als ohne Hilfe mit dem Auge sichtbar, und durch eine Zone von gesundem Gewebe umgeben ist, was eine schnelle Heilungsreaktion einleitet. Wie Manstein beschrieben hat, wird die Epidermis stimuliert, schnell zu heilen, ohne eine offene Wunde zu erzeugen. Die mikroskopischen Zonen thermisch verletzter Epidermis werden auf unbedenkliche Weise nach einigen Tagen bis einigen Wochen von der Hautoberfläche abgestoßen und lassen eine verjüngte Epidermis mit weniger Lichtalterungsänderungen zurück. Es können wiederholt gut tolerierte Behandlungen ausgeführt werden, bis ein gewünschtes Ergebnis erhalten wird. Die mikroskopischen Zonen thermischer Verletzung mit fraktionierter Photothermolyse erstrecken sich auch weit in die Dermis. Dermis heilt im Allgemeinen nicht so schnell wie Epidermis. Wochen bis Monate nach der Behandlung wird jedoch ein Teil der durch Lichtalterung abnormalen Dermis umgebildet, was zu einer Verbesserung der Laxheit, Falten und Hautstruktur führt.
- Fraktionierte Photothermolyse (FP) ist intrinsisch auf Bereiche von in etwa den oberen ersten Millimeter der Haut eingeschränkt. Das Grundkonzept des Erzeugens gut kontrollierter Arrays thermischer Verletzung ist somit bei der fraktionierten Photothermolyse eingeschränkt, und zwar auf superfizielle Aspekte der Lichtalterung. Alterung, die ebenso Laxheit der Haut verursacht, und die Lichtalterung umfassen tiefere Schichten der Dermis. Die solare Elastose kann sich durch die Dermis hindurch erstrecken bis in etwa 3 mm Tiefe oder mehr. Laxheit und Verlust an Elastizität aufgrund von Alterung sind der Großteil der Probleme der Dermis.
- Ein grundlegendes Erfordernis zum Erzeugen von Arrays kleiner thermischer Verletzungszonen unter Verwendung einer Quelle strahlender Energie, die sich ausbreitet und in dem Gewebe absorbiert wird, ist, dass die Quelle strahlender Energie in der Lage ist, der Gewebetiefe adäquat zugeführt zu werden für die der Array vorgesehen ist. Nahe der Hautoberfläche kann Licht wie bei der fraktionierten Photothermolyse verwendet werden. Jedoch wird Licht, das sich mehr als 1 mm durch die Haut ausbreitet, mehrfach gestreut und kann nicht länger fokussiert oder zugeführt werden.
- Akne vulgaris ist die häufigste Hautkrankheit. Akne verursacht temporäre und permanente Verunstaltungen. Akne erscheint typischerweise auf dem Gesicht, Rücken und/oder dem Brustkorb bei Beginn der Adrenarche, das heißt, wenn die Aktivität von Sexualhormonen sowohl in Jungen als auch Mädchen nahe der Pubertät ansteigt. Akne ist eine Störung von Haarfollikeln, in denen sich ein Pfropfen in dem Ausflusstrakt der Haarfollikel bildet. Talg, einem öligen Produkt von Talgdrüsen, die an jedem Haarfollikel angeschlossen sind, und zelluläre Ablagerungen sammeln sich in dem Stopfen an. Eine Entzündung und häufig ein Reißen der Haarfollikel folgt und führt zu groben Entzündungen, Eiter (ein „weißer Kopf”), Schmerzen, Blutungen und/oder schließlich zu Vernarbung. Wenn die Akneläsion aus einem angesammelten nicht gerissenen Pfropf in dem Haarfollikel besteht, bildet sich ein „schwarzer Kopf”. Wenn das Follikel oberflächlich reißt, bildet sich eine kleine Pustel, die oft nach ein paar Wochen ohne Narbenbildung heilt. Wenn das Follikel in der mittleren oder tiefen Dermis reißt, bildet sich ein schmerzhafter zystischer Abszess. Zystische Akne heilt normalerweise mit permanenten und verunstaltenden Narben.
- Die exakte Pathophysiologie von Akne ist komplex und nicht voll verstanden. Jedoch sind mehrere Grundelemente notwendig, um eine Akneläsion zu erzeugen und Aknetherapien basieren auf einem Angriff auf eines oder mehrerer dieser Grundelemente. Zunächst ist eine aktive Talgdrüse erforderlich. Die potentesten Behandlungen für Akne sind orale Retinoide, wie zum Beispiel Retinsäure (Accutane), was die Talgdrüsenfunktion hemmt. Die Talgdrüsenaktivität wird durch Androgen und andere sexuelle Steroidhormone getrieben. Frauen erfahren oft zyklusabhängige Akne, die auf eine Behandlung mit Anti-Babypillen, die niedrige Mengen an Progestin enthalten, anspricht. Zweitens muss sich ein Pfropfen in dem Ausflusstrakt des Follikels, genannt Infundibulum, bilden. Bakterien, insbesondere Propionibakterium Aknes (P Aknes), das Talg und follikuläre Ablagerungen verdaut, trägt zur Stopfenbildung bei. Topische Retinoide, leichte Säuren und Benzoyl Peroxid werden als Behandlungen verwendet, um follikuläre Stopfenbildung zu vermindern. Es werden Antibiotika, die gegen P Aknes wirken entweder topisch oder oral gegeben; die Prävalenz von antibiotikaresistenter P Aknes nimmt zu. Drittens ist die Entzündung Teil des Prozesses, der die Wand eines einen Stopfen enthaltenen Follikels abbaut, was zum Reißen des Follikels mit Freigabe von reizenden Materialien in die Haut, Abszessbildung und Narbenbildung führt. Entzündungshemmende Wirkstoffe einschließlich einiger Antibiotika sind bei der Behandlung von Akne hilfreich.
- Die potenteste Behandlung für Akne ist zurzeit die orale Retinoidtherapie. Unglücklicherweise ist dies eine toxische und teratogene Behandlung. Ungeplante Schwangerschaften bei Frauen, die Accutane nehmen, führen zu einem hohen Anteil fetaler Missbildungen. In den USA wurde ein aggressives Programm, um dem vorzubeugen, durchgeführt, hat aber dabei versagt, diesem Problem vorzubeugen. Eine systemische Retinoidbehandlung verursacht auch starke Nebenwirkungen einschließlich extremer Trockenheit während der Behandlung, Hepatitisrisiko, Knochenänderungen, Stimmungswechsel und anderes. Die hohe Effektivität und hohe Toxizität oraler Retinoide zum Behandeln von zystischer Akne legt nachhaltig nahe, dass eine alternative Behandlung, die die Talgdrüsen anvisiert, benötigt wird.
- Die Schweißdrüsen im Körper werden in apokrine und ekrine Drüsen unterteilt. Apokrine Drüsen sind den Talgdrüsen ähnlich und hauptsächlich in den Achselhöhlen vorhanden. Diese Drüsen geben wie die Talgdrüsen ein öliges proteinhaltiges Produkt in die Follikel ab. Bakterielle Verdauung von apokrinem Schweiß ist hauptsächlich verantwortlich für den „Körpergeruch” unter dem Arm. Auf ähnliche Weise sind ekrine Schweißdrüsen tief in der Dermis in den Handflächen, Fußsohlen und Achselhöhlen vorhanden und sind für die vom Schwitzen resultierende Temperaturregulierung verantwortlich. Eine exzessive Aktivität dieser Drüsen resultiert in einem hohen Ausmaß von abnormalem Schwitzen („Hyperhidrose”), primär unter autonomer neuronaler Steuerung. Eine Verminderung des Schwitzens unter den Achselhöhlen und in anderen Bereichen ist ein besonders wünschenswerter Effekt in der modernen Gesellschaft. Zurzeit werden chemische Antitranspirante und Deodorants häufig als eine Sache persönlicher Hygiene verwendet. Antitranspirante sind aluminiumbasierte Salze, die die Schweißdrüsenkanäle blockieren. Das Deodorant verändert den pH-Wert des Hautmilieus, wodurch die Präsenz von (geruchsverursachenden) Bakterien minimiert wird. Die Effekte dieser beiden Komponenten sind jedoch temporär und es ist bekannt, dass diese Chemikalien die Haut bei einem guten Prozentsatz der Benutzer irritiert.
- Des Weiteren gibt es zurzeit einen signifikanten unbefriedigten Bedarf das exzessive Schwitzen und begleitende Probleme mit dem Geruch als Ergebnis von Hydradenitis suppurativa (gereizte infizierte Achselhöhle) zu managen. Dieser akneähnliche Prozess in apokrinen Follikeln verursacht ebenfalls Hydradenitis suppurativa, die oft ein verheerender Zustand ist, bei dem wiederholt sehr schmerzhafte Zysten und Narbenbildung in der Achselhöhle auftreten. Die Ätiologie (Ursache) dieses klinischen Zustands ist nicht gut verstanden. Jedoch gibt es eine Anzahl von geringfügig effektiven Herangehensweisen, um diesen Zustand zu managen. Die Arzneimitteltherapie mit Retinoiden wirkt geringfügig, ist aber mit starker Toxizität verknüpft. Manche verschriebenen Antitranspirant-Rezepturen können verwendet werden, sind aber nicht besonders effektiv. Diese Präparate können zusätzlich zu einer Iontophoreseeinrichtung angewandt werden. Es ist jedoch bekannt, dass diese Technik nicht effektiver als der Wirkstoff ist. Die Schweißdrüsen können operativ von den Achselhöhlen entfernt werden und/oder die Sympathikusversorgung kann chirurgisch unterbrochen werden. Diese Herangehensweise ist mit ihren eigenen Nachteilen bezüglich Mobilität, Narbenbildung und Kosten belastet. BOTOX® wird mehr denn je zum Paralysieren der Nervenverbindungen verwendet, die exzessives Schwitzen in den Achselhöhlen hervorrufen. Jedoch ist dies eine neue Herangehensweise, die noch vollständig zu validieren ist. Diese Technik erfordert mehrfache Injektionen (schmerzhaft) und die Ergebnisse halten nur ein paar Monate an (3–4 Monate) und müssen somit wiederholt werden. Diese Technik beseitigt nicht den mit diesem Zustand verknüpften Geruch.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Ein Verfahren und System für eine nicht-invasive Gewebebehandlung, wie zum Beispiel zur Verwendung bei Gesichtslifting und tiefer Gewebestraffung und/oder bei der Behandlung von lichtgealtertem Gewebe, Akne und Talgdrüsen und/oder Schweißdrüsen, wird bereitgestellt.
- Zum Beispiel kann zum Ermöglichen von Gesichtsliftings und tiefer Gewebestraffung ein beispielhaftes Verfahren und Behandlungssystem zur Bildgebung, Überwachung und thermischen Verletzungen eingerichtet sein, um den SMAS-Bereich zu behandeln. In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform sind das beispielhafte Verfahren und System zum Behandeln des SMAS-Bereichs durch, Erstens, Abbilden des interessierenden Bereichs zum Lokalisieren des Behandlungsbereichs und umgebener Strukturen, Zweitens, Zuführen von Ultraschallenergie in einer Tiefe, einer Verteilung, einem Timing und einer Energiehöhe, um den gewünschten therapeutischen Effekt zu erreichen, und Drittens, Überwachen des Behandlungsbereichs vor, während und nach der Therapie, um die Ergebnisse zu planen und zu bewerten und/oder Feedback bereitzustellen, eingerichtet.
- In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform umfasst ein beispielhaftes Behandlungssystem eine Bildgebungs-/Therapiesonde, ein Steuerungs- bzw. Regelungssystem und ein Anzeigesystem. Die Bildgebungs-/Therapiesonde kann verschiedene Sonden- und/oder Wandlerkonfigurationen umfassen. Zum Beispiel kann die Sonde für einen kombinierten Dualmodus-Bildgebungs-/Therapiewandler eingerichtet sein, gekoppelte oder zusammen aufgenommene Bildgebungs-/Therapiewandler oder einfach für eine Therapiesonde und eine Bildgebungssonde. Das Steuerungssystem und Anzeigesystem kann auch verschiedene Konfigurationen zum Steuern bzw. Regeln der Sonden- und Systemfunktionalität umfassen, zum Beispiel unter anderem einen Mikroprozessor mit Software und eine Vielzahl von Eingangs-/Ausgangseinrichtungen, einem System zum Steuern bzw. Regeln eines elektronischen und/oder mechanischen Scannens und/oder Multiplexens von Wandlern, einem System zur Leistungs- bzw. Energiezufuhr, Systemen zum Überwachen, Systemen zum Erfassen der räumlichen Position der Sonde und/oder der Wandler und Systemen zum Handhaben einer Benutzereingabe und zum Aufnehmen von Behandlungsergebnissen.
- In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform kann die Ultraschallbildgebung unter anderem zum Zweck der Sicherheit verwendet werden, beispielsweise um unter anderem eine Verletzung wichtiger Strukturen zu vermeiden, wie zum Beispiel unter anderem des Gesichtsnervs (motorischer Nerv), der Parotis bzw. Ohrspeicheldrüse, der Gesichtsarterie und des Nervus Trigeminus (für sensorische Funktionen). Zum Beispiel kann Ultraschallbildgebung verwendet werden, um das SMAS als die superfizielle Schicht, die die Gesichtsmuskeln überlagert und die durch Echos gut definiert ist, zu ermitteln. Solche Muskeln können durch ihre Bewegung einfach erkannt und besser ermittelt und ihre Abbildung kann über Signal- und Bildverarbeitung weiter verbessert werden.
- In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform wird eine Ultraschalltherapie über fokussierten Ultraschall, einen Array von Fokussen bzw. Brennpunkten, eine Ortskurve von Fokussen, einen linienförmigen Fokus bzw. Linienfokus und/oder ein Beugungsmuster von einem einzelnen Element, mehreren Elementen, ringförmigen Arrays, ein-, zwei- oder dreidimensionalen Arrays und/oder Breitbandwandlern, mit oder ohne Linsen, akustischen Komponenten, mechanischer und/oder elektronischer Fokussierung verwendet, um den SMAS-Bereich in einer festgelegten und/oder veränderlichen Tiefe oder dynamisch gesteuerten Tiefen und Positionen zu behandeln.
- Zusätzlich zu Gesichtsliftings und Tiefgewebestraffung kann ein Verfahren und System zur Ultraschallbehandlung von lichtgealtertem Gewebe bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann ein beispielhaftes Verfahren und System Erstens zur Ultraschallbildgebung des interessierenden Bereichs für die Lokalisierung des Behandlungsbereichs, Zweitens zum Zuführen von Ultraschallenergie in einer Tiefe und mit einem Muster, um den gewünschten therapeutischen Effekt zu erreichen, und Drittens zum Überwachen des Behandlungsbereichs während und nach der Therapie, um die Ergebnisse zu bewerten und/oder Feedback bereitzustellen, eingerichtet sein. Das beispielhafte Behandlungsverfahren und -system kann zum Erzeugen von Arrays im Submillimeterbereich und größeren Zonen thermischer Ablation eingerichtet sein, um die epidermalen, oberflächlich dermalen, mittleren dermalen und tiefen dermalen Komponenten lichtgealterten Gewebes zu behandeln.
- In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform verwendet das Behandlungsverfahren und – system fokussierten, unfokussierten und/oder defokussierten Ultraschall zum Behandeln von epidermalen, oberflächlich dermalen, dermalen, mittleren dermalen und/oder tiefen dermalen Komponenten lichtgealterten Gewebes, und zwar durch Einstellen der Stärke, Tiefe und/oder des Typs der Fokussierung, der Energiehöhe und des zeitlichen Rhythmus. Zum Beispiel kann fokussierter Ultraschall verwendet werden, um präzise Arrays mikroskopischer thermischer Schädigung wesentlich tiefer in der Haut oder sogar in subkutanen Strukturen zu erzeugen. Die Erfassung von Veränderungen in der Reflexion von Ultraschall kann für eine geschlossene Regelung verwendet werden, um einen gewünschten Effekt auf das Gewebe zu erfassen und kann verwendet werden, um die Bestrahlungsintensität, Zeit und/oder Position zu steuern bzw. zu regeln.
- In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform umfasst ein beispielhaftes Behandlungssystem eine Bildgebungs-/Therapiesonde, ein Steuerungs- bzw. Regelungssystem und ein Anzeigesystem. Die Bildgebungs-/Therapiesonde kann verschiedene Sonden- und/oder Wandlerkonfigurationen umfassen. Zum Beispiel kann die Sonde als ein kombinierter Dualmodus-Bildgebungs-/Therapiewandler, gekoppelte oder zusammen aufgenommene Bildgebungs-/Therapiewandler, eine getrennte Therapiesonde und getrennte Bildgebungssonde oder eine einzelne Therapiesonde eingerichtet sein. Das Steuerungssystem und Anzeigesystem kann ebenso vielfältige Konfigurationen zum Steuern bzw. Regeln der Sonden bzw. Systemfunktionalität umfassen, zum Beispiel unter anderem einen Mikroprozessor mit Software und einer Vielzahl von Eingangs-/Ausgangs- und Kommunikationseinrichtungen, ein System zum Steuern eines elektronischen und/oder mechanischen Scannens und/oder Multiplexens von Wandlern, ein System zur Leistungszufuhr, Systeme zum Überwachen, Systeme zum Erfassen der räumlichen Position der Sonde und/oder zeitlichen Parametern der Wandler und Systeme zum Handhaben einer Benutzereingabe und zum Aufzeichnen von Behandlungseingaben und -ergebnissen.
- Es wird ein Verfahren und System zur Ultraschallbehandlung von Akne und Talgdrüsen bereitgestellt. Ein beispielhaftes Verfahren und System ist in vielfältiger Weise für eine gezielte Behandlung von Talgdrüsen eingerichtet, wie zum Beispiel durch Anwendung nur einer Therapie, einer Therapie und Überwachung, einer Bildgebung und Therapie oder einer Therapie, Bildgebung und Überwachung eingerichtet. Eine gezielte Therapie von Talgdrüsen kann durch Verwendung von fokussiertem, unfokussiertem oder defokussiertem Ultraschall bei vielfältigen räumlichen und zeitlichen Energieeinstellungen bereitgestellt werden.
- Ein beispielhaftes Verfahren und System sind eingerichtet, um in vielfältiger Weise Bereiche von Erhitzung und Zerstörung zu erzeugen. Zum Beispiel kann ein beispielhaftes Verfahren und System eingerichtet sein, um Bereiche von Erhitzung und Schädigung zu erzeugen, und zwar durch Zerstörung der Funktion von Talgdrüsen in einer benutzerbestimmten Tiefe der behandelten Schicht, die der der zu behandelnden Drüsen entspricht. Zusätzlich kann ein beispielhaftes Verfahren und System eingerichtet sein, um erhitzte Bereiche und geschädigte Bereiche in der Behandlungsschicht als räumlich definierte Muster zu erzeugen, anstatt das gesamte Volumen der Zielschicht des Gewebes zu erhitzen und zu zerstören. Des Weiteren kann ein beispielhaftes Verfahren und System eingerichtet sein, um spezifisch solche Bereiche in der Behandlungsschicht zum Erhitzen und Zerstören anzuvisieren, damit dies an derselben Stelle wie der sekretorische Abschnitt der Talgdrüse auftritt.
- In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform umfasst ein beispielhaftes Behandlungssystem ein Steuerungssystem, eine Bildgebungs-/Therapiesonde und ein Anzeigesystem. Die Bildgebungs-/Therapiesonde kann vielfältige Sonden- und/oder Wandlerkonfigurationen umfassen. Zum Beispiel kann die Sonde als ein kombinierter Dualmodus-Bildgebungs-/Therapiewandler, gekoppelte oder zusammen aufgenommene Bildgebungs-/Therapiewandler, eine Therapiesonde oder einfach eine Therapiesonde und eine Bildgebungssonde eingerichtet sein. Das Steuerungssystem und Anzeigesystem können ebenso vielfältige Konfigurationen zum Steuern der Sonden- und Systemfunktionalität umfassen, zum Beispiel unter anderem einen Mikroprozessor mit Software und einer Vielzahl von Eingangs-/Ausgangseinrichtungen, einem System zum Steuern bzw. Regeln eines elektronischen und/oder mechanischen Scannens und/oder Multiplexens von Wandlern, einem System zur Leistungszufuhr, Systeme zum Überwachen, Systeme zum Erfassen der räumlichen Position der Sonde und/oder der Wandler und Systeme zum Handhaben einer Benutzereingabe und eines Aufzeichnens von Behandlungseingaben und -ergebnissen.
- In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform kann Ultraschallbildgebung aus Gründen der Sicherheit verwendet werden, insbesondere um einer Verletzung wichtiger Strukturen vorzubeugen. In Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann Ultraschallbildgebung verwendet werden, um die Position einer Talgdrüse und/oder die Tiefe von Talgdrüsen über einen interessierenden Bereich zu ermitteln. Solche Drüsen können entlang von Haarfollikeln liegend gesehen werden und ihre Abbildung kann weiter über Signal- und Bildverarbeitung verbessert werden.
- In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform wird eine Ultraschalltherapie über fokussierten, unfokussierten oder defokussierten Ultraschall, der über einen Array von Fokussen oder einen Array von Behandlungszonen, eine Ortskurve von Fokussen oder eine Ortskurve von Behandlungszonen, einen Linienfokus oder eine lineare Behandlungszone, einen Flächen- oder Volumenfokus oder eine Flächen- oder Volumenbehandlungszone und/oder Beugungsmuster von einem einzelnen Element, mehreren Elementen, einem ringförmigen Array, ein-, zwei- oder dreidimensionalen Arrays und/oder Breitbandwandlern, mit oder ohne Linsen, akustischen Komponenten, mechanischer und/oder elektronischer Fokussierung oder Defokussierung zugeführt und verwendet, um Talgdrüsen in einer festgelegten und/oder variablen Tiefe oder dynamisch kontrollierten Tiefen und Positionen zu behandeln.
- Die vorliegende Erfindung beschreibt ein nicht-invasives Verfahren und System zum Verwenden von therapeutischer Ultraschallenergie für die Behandlung von Zuständen, die aus Schweißdrüsenstörungen resultieren. Ein Ultraschallsystem und -verfahren umfasst eine Wandlersonde und ein Steuerungssystem, das eingerichtet ist, Ultraschallenergie zu den Bereichen des oberflächlichen Gewebes (zum Beispiel Haut) zuzuführen, sodass die Energie in einer bestimmten Tiefe angewandt wird, in der die abnormale Schweißdrüsenpopulation unter der Hautoberfläche angeordnet ist.
- In Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen kann der Ultraschallwandler mit einer Anzahl verschiedener Frequenzbereiche betrieben werden, sodass die Tiefe und Form einer Energiekonzentration dem Behandlungsbereich angepasst sein kann. Zusätzlich kann die Ultraschallquelle oder der von dem Wandler ausgestrahlte Strahl stark fokussiert, schwach fokussiert oder divergierend sein, jeweils in einer zylindrischen oder sphärischen geometrischen Anordnung und/oder kann ebenso planar sein, um einen gerichteten Strahl durch das Gewebe zu senden, oder vielfältige andere Konfigurationen aufweisen. Des Weiteren kann das Ultraschallfeld räumlich und zeitlich in einer geeigneten Weise variiert werden, um den optimalen Gewebeeffekt und/oder Typ der gleichförmigen bzw. gleichmäßigen Läsion zum Behandeln der Schweißdrüsen zu erreichen.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Der Gegenstand der Erfindung wird insbesondere in dem abschließenden Abschnitt der Beschreibung aufgezeigt. Die Erfindung kann jedoch sowohl bezüglich der Organisation als auch des Verfahrens des Betriebs am Besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in denen auf gleiche Teile durch gleiche Ziffern Bezug genommen wird:
-
1 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Behandlungssystems in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
2A –2Q veranschaulichen schematische Diagramme eines Ultraschallbildgebungs-/Therapie- und Überwachungssystems zum Behandeln von Gewebe in Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; -
3A und3B veranschaulichen Blockdiagramme eines beispielhaften Steuerungssystems in Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; -
4A und4B veranschaulichen Blockdiagramme eines beispielhaften Sondensystems in Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; -
5 veranschaulicht ein Querschnittsdiagramm eines beispielhaften Wandlers in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
6A und6B veranschaulichen Querschnittsdiagramme eines beispielhaften Wandlers in Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; -
7 veranschaulicht beispielhafte Wandlerkonfigurationen zur Ultraschallbehandlung in Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; -
8A und8B veranschaulichen Querschnittsdiagramme eines beispielhaften Wandlers in Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
9 veranschaulicht einen beispielhaften Wandler, der als ein zweidimensionaler Array für eine Ultraschallbehandlung in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingerichtet ist; -
10A –10F veranschaulichen Querschnittsdiagramme von beispielhaften Wandlern in Übereinstimmung mit anderen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; -
11 veranschaulicht ein schematisches Diagramm eines akustischen Kopplungs- und Kühlsystems in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
12 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Behandlungssystems mit einem Ultraschallbehandlungssubsystem, das mit zusätzlichen Subsystemen und Verfahren zur Behandlungsüberwachung und/oder Behandlungsbildgebung kombiniert ist, sowie ein sekundäres Behandlungssubsystem in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und -
13 veranschaulicht ein schematisches Diagramm mit Bildgebung, Therapie oder Überwachung, die mit einem oder mehreren aktiven oder passiven oralen Einsätzen in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
- Die vorliegende Erfindung lässt sich bezüglich verschiedener funktioneller Komponenten und Verfahrensschritte beschreiben. Es ist verständlich, dass solche Komponenten und Schritte durch eine beliebige Anzahl von Hardwarekomponenten umgesetzt werden können, die eingerichtet sind, die festgelegten Funktionen auszuführen. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung verschiedene medizinische Behandlungsvorrichtungen, visuelle Bildgebungs- und Anzeigevorrichtungen, Eingabeterminals und Ähnliches verwenden, die eine Vielzahl von Funktionen unter der Kontrolle eines oder mehrerer Steuerungs- bzw. Regelungssysteme oder anderen Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtungen ausführen können. Außerdem kann die vorliegende Erfindung in einer beliebigen Anzahl von medizinischen Zusammenhängen ausgeführt werden. Die beispielhaften Ausführungsformen, die sich auf ein Verfahren und System für ein nicht-invasives Gesichtslifting und eine Tiefgewebestraffung, lichtgealtertes Gewebe, Akne und Talgdrüsen, und Schweißdrüsen, wie hier beschrieben, weisen lediglich auf beispielhafte Anwendungen der Erfindung hin. Zum Beispiel können die beschriebenen Prinzipien, Merkmale und Verfahren auf eine Muskelfaszie, Drüse oder einen anderen Gewebebereich oder eine beliebige andere medizinische Anwendung angewandt werden. Ferner können verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise bei anderen Anwendungen angewandt werden.
- In Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung werden ein Verfahren und System zur Gewebebehandlung bereitgestellt. Zum Beispiel umfasst unter Bezug auf
1 ein beispielhaftes Behandlungssystem100 , das eingerichtet ist, einen interessierenden Bereich106 zu behandeln, in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform ein Steuerungssystem102 , eine Bildgebungs-/Therapiesonde mit akustischer Kopplung104 und ein Anzeigesystem108 . Das Steuerungssystem102 und das Anzeigesystem108 können verschiedene Konfigurationen zum Steuern der Funktionalität der Sonde102 und des Gesamtsystems umfassen, wie zum Beispiel unter anderem einen Mikroprozessor mit Software und eine Vielzahl von Eingangs-/Ausgangseinrichtungen, ein System und Einrichtungen zum Steuern von elektronischem und/oder mechanischem Scannen und/oder Multiplexen von Wandlern, ein System zur Leistungszufuhr, Systeme zum Überwachen, Systeme zum Erfassen der räumlichen Position der Sonde und/oder des Wandlers und/oder Systeme zum Handhaben einer Benutzereingabe und Aufzeichnen von Behandlungsergebnissen. Die Bildgebungs-/Therapiesonde104 kann verschiedene Sonden- und/oder Wandlerkonfigurationen umfassen. Zum Beispiel kann die Sonde104 für einen kombinierten Dualmodus-Bildgebungs-/Therapiewandler, gekoppelte oder zusammen aufgenommene Bildgebungs-/Therapiewandler oder einfach eine getrennte Therapiesonde und eine Bildgebungssonde eingerichtet sein. - In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform ist das Behandlungssystem
100 zur Behandlung des Gewebebereichs eingerichtet, und zwar durch Erstens, Bildgebung des interessierenden Bereichs106 zum Lokalisieren des Behandlungsbereichs und umgebender Strukturen, Zweitens, Zuführen von Ultraschallenergie in einer Tiefe, mit einer Verteilung, einem Zeitablauf und einer Energiehöhe, um den gewünschten therapeutischen Effekt zu erreichen, und Drittens, um den Behandlungsbereich vor, während, und nach der Therapie zu überwachen, um die Ergebnisse zu planen und zu bewerten und/oder Feedback bereitzustellen. - Bezüglich der Gesichtsliftingbehandlung können der SMAS-Bereich und das Bindegewebe dauerhaft durch eine thermische Behandlung mit Temperaturen von in etwa 60°C oder höher gestrafft werden. Mit dem Abladieren bzw. Abtragen schrumpfen Kollagenfasern spontan um in etwa 30% ihrer Länge. Die geschrumpften Fasern können eine Straffung des Gewebes erzeugen, wobei die Schrumpfung entlang der Hauptrichtung der Kollagenfasern auftreten sollte. Im ganzen Körper liegen Kollagenfasern in Bindegewebe entlang der Linien chronischer Spannung (Zugspannung). In einem gealterten Gesicht sind die Kollagenfasern des SMAS-Bereichs vorwiegend entlang der Linien der Gravitationszugspannung ausgerichtet. Ein Schrumpfen dieser Fasern resultiert in der Straffung des SMAS, und zwar in der gewünschten Richtung zum Korrigieren von Laxheit und Erschlaffung aufgrund von Alterung. Die Behandlung umfasst die Ablation bestimmter Bereiche des SMAS-Bereichs und ähnlichem stützenden Bindegewebe.
- Zusätzlich variiert der SMAS-Bereich in Tiefe und Dicke an verschiedenen Stellen, zum Beispiel zwischen 0,5 mm bis 5 mm oder mehr. Im Gesicht sind wichtige Strukturen, wie zum Beispiel Nerven, die Ohrspeicheldrüse, Arterien und Venen über, unter oder nahe des SMAS-Bereichs vorhanden. Eine Straffung des SMAS kann an bestimmten Stellen ausgeführt werden, wie zum Beispiel dem präaurikulären Bereich, der mit der Erschlaffung der Wange und Entstehung, von Hängebacken zusammenhängt, dem frontalen mit erschlafften Brauen zusammenhängenden Bereich, dem mit einem erschlafften Hals zusammenhängenden mandibuläre Bereich. Eine Behandlung durch lokales Erhitzen von Bereichen des SMAS oder anderen stützenden subkutanen Bindegewebsstrukturen auf Temperaturen von in etwa 60–90°C, ohne signifikanten Schaden an dem darüber liegenden oder distal darunter liegenden Gewebe, zum Beispiel proximalem Gewebe, zu verursachen, genauso wie das präzise Zuführen von therapeutischer Energie zu SMAS-Bereichen und Erhalten von Feedback von dem interessierenden Bereich vor, während und nach einer Behandlung kann angemessen durch das Behandlungssystem
100 erreicht werden. - Um ferner unter Bezugnahme auf
2 ein beispielhaftes Verfahren und System200 zu veranschaulichen kann zunächst ein interessierender Bereich206 abgebildet werden, zum Beispiel durch Abbilden eines Bereichs222 und Anzeigen von Abbildungen224 des interessierenden Bereichs206 auf einer Anzeige208 , um die Lokalisierung des Behandlungsbereichs und der umgebenen Strukturen zu erleichtern. Als nächstes kann durch die Sonde204 über Steuerung durch das Steuerungssystem202 die Zuführung von Ultraschallenergie220 in einer geeigneten Tiefe, Verteilung, Timing und Energiehöhe angemessen bereitgestellt werden, um den gewünschten therapeutischen Effekt der thermischen Verletzung oder Ablation zur Behandlung des SMAS-Bereichs216 zu erreichen. Das Überwachen des Behandlungsbereichs und der umgebenen Strukturen vor, während und nach der Therapie, das heißt vor, während und nach dem Zuführen von Ultraschallenergie zu dem SMAS-Bereich216 kann bereitgestellt werden, um die Ergebnisse zu planen und zu bewerten und/oder dem Steuerungssystem202 und einem Systemnutzer Feedback bereitzustellen. - Eine Ultraschallbildgebung und Bereitstellung von Abbildungen
224 kann ein sicheres Anvisieren der SMAS-Schicht216 erleichtern. Beispielsweise kann unter Bezugnahme auf2B das spezifische Anvisieren zum Zuführen von Energie besser ermöglicht werden, um dem Erhitzen wichtiger Strukturen, wie zum Beispiel des Gesichtsnervs (motorischen Nervs)234 , der Ohrspeicheldrüse (die Speichel erzeugt)236 , der Gesichtsarterie238 und des Nervus Trigeminus (für Sinnesfunktionen)232 neben anderen Bereichen, vorzubeugen. Ferner kann die Verwendung von Bildgebung mit gezielter Energiezuführung, um eine eingeschränkte und kontrollierte Behandlungstiefe bereitzustellen, die Möglichkeit der Beschädigung tiefer Strukturen, wie zum Beispiel des Gesichtsnervs, der unter der Ohrspeicheldrüse liegt, die typischerweise 10 mm dick ist, zu minimieren. - In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform und unter Bezugnahme auf
2C kann eine Ultraschallbildgebung des Bereichs222 des interessierenden Bereichs206 auch verwendet werden, um die SMAS-Schicht216 als oberflächliche echo-dichte Schicht, die über dem Gesichtsmuskel218 liegt, zu skizzieren. Solche Muskeln können über dem Bildgebungsbereich222 durch Bewegung der Muskeln218 gesehen werden, zum Beispiel im Allgemeinen durch ein dehnendes Beugen der Muskelschicht218 in die Richtungen250 und252 . So eine Bildgebung des Bereichs222 kann ferner über Signal- und Bildverarbeitung verbessert werden. Ist die SMAS-Schicht216 lokalisiert und/oder identifiziert, ist die SMAS-Schicht216 für die Behandlung bereit. - Die Zuführung von Ultraschallenergie
220 in einer angemessenen Tiefe, Verteilung, Timing und Energiehöhe wird durch die Sonde204 bereitgestellt, und zwar über einen durch das Steuerungssystem202 gesteuerten Betrieb, um den gewünschten therapeutischen Effekt einer thermischen Verletzung zur Behandlung des SMAS-Bereichs216 zu erreichen. Während des Betriebs bzw. der Operation kann die Sonde204 auch mechanisch und/oder elektronisch innerhalb des Gewebeflächenbereichs226 gescannt werden, um einen erweiterten Bereich zu behandeln. Zusätzlich kann eine räumliche Regelung einer Behandlungstiefe220 angemessen auf verschiedene Bereiche eingestellt werden, zum Beispiel auf einen breiten Bereich von in etwa 0 bis 15 mm, der angemessen auf einige getrennte Tiefen festgelegt ist, mit einer auf einen Feinbereich begrenzten Einstellung, zum Beispiel in etwa zwischen 3 mm bis 9 mm, und/oder kann dynamisch während der Behandlung eingestellt werden, um die SMAS-Schicht216 zu behandeln, die typischerweise in einer Tiefe zwischen in etwa 5 mm bis 7 mm liegt. Vor, während und nach dem Zuführen von Ultraschallenergie zu dem SMAS-Bereich216 , kann eine Überwachung des Behandlungsbereichs und der umgebenen Strukturen bereitgestellt werden, um die Ergebnisse zu planen und zu bewerten und/oder dem Steuerungssystem202 und einem Systemnutzer Feedback bereitzustellen. - Beispielsweise kann in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform unter zusätzlicher Bezugnahme auf die
2D eine Ultraschallbildgebung des Bereichs222 verwendet werden, um eine Behandlung zu überwachen, und zwar durch Betrachten des Ausmaßes der Schrumpfung der SMAS-Schicht216 in Richtung der Bereiche260 und262 , zum Beispiel in Echtzeit oder quasi Echtzeit, und zwar während und nach der Energiezufuhr zu dem Bereich220 . Der Beginn einer im Wesentlichen sofortigen Schrumpfung der SMAS-Schicht216 ist durch die Ultraschallbildgebung der Region222 erfassbar und kann ferner über Bild- und Signalverarbeitung verbessert werden. Die Überwachung so einer Schrumpfung kann ideal sein, da sie das beabsichtigte therapeutische Ziel des nicht-invasiven Liftings und der Gewebestraffung bestätigen kann; zusätzlich kann so eine Überwachung als System-Feedback verwendet werden. Zusätzlich zur Bildüberwachung können weitere Behandlungsparameter, die auf geeignete Weise in Übereinstimmung mit verschiedenen anderen beispielhaften Ausführungsformen überwacht werden können, eine Temperatur, Video, Profilometrie, Dehnungsbildgebung und/oder Dehnmessstreifen oder beliebige andere geeignete räumliche, zeitliche und/oder andere Gewebeparameter einschließen. - Beispielsweise kann in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit zusätzlicher Bezugnahme auf die
2E ein beispielhaftes Überwachungsverfahren und -system200 auf geeignete Weise das Temperaturprofil oder andere Gewebeparameter des interessierenden Bereichs206 überwachen, wie zum Beispiel eine Abschwächung oder Schallgeschwindigkeit des Behandlungsbereichs222 , und die räumlichen und/oder zeitlichen Eigenschaften und Energiehöhe der Ultraschalltherapie-Wandlersonde204 anpassen. Die Ergebnisse solcher Überwachungstechniken können auf einem Bildschirm208 auf verschiedene Weisen dargestellt werden, wie zum Beispiel über ein-, zwei-, oder dreidimensionale Abbildungen der Überwachungsergebnisse270 oder kann eine Anzeige272 umfassen, wie zum Beispiel eine Anzeige des Typs Erfolg, Versagen und/oder abgeschlossen/fertig oder Kombinationen davon. - In Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform und unter Bezugnahme auf
2F kann das Anvisieren des bestimmten Bereichs220 in der SMAS-Schicht216 angemessen in dem interessierenden Bereich206 erweitert werden, um eine Gewebekombination einzuschließen, wie zum Beispiel Haut210 , Dermis212 , Körperfett/adipöses Gewebe214 , SMAS/Muskelfaszie/ und/oder anderes stützendes Gewebe216 und Muskel218 . Eine Behandlung einer Kombination solcher Gewebearten und/oder Faszien kann unter Einschluss von mindestens einer SMAS-Schicht216 oder anderen Schichten von Muskelfaszien in Kombination mit Muskelgewebe, adipösem Gewebe, SMAS und/oder einer anderen Muskelfaszie, Haut und/oder Dermis behandelt werden und kann auf geeignete Weise mit dem Behandlungssystem200 erreicht werden. Beispielsweise kann die Behandlung der SMAS-Schicht216 in Kombination mit einer Behandlung der Dermis280 ausgeführt werden, und zwar durch angemessenes Einstellen von räumlichen und zeitlichen Parametern der Sonde204 in dem Behandlungssystem200 . - Bezüglich der Behandlung von lichtgealtertem Gewebe ist es wünschenswert in der Lage zu sein, gut kontrollierte Arrays bzw. Felder mikroskopischer Zonen thermischer Verletzungen zu erzeugen, und zwar nicht nur nahe der Oberfläche der Haut, sondern in der mittleren Dermis und/oder in der tiefen Dermis. Eine thermische Ablation der Dermis bei Temperaturen größer als in etwa 60°C, die in der Lage sind, eine Denaturierung von Gewebe zu erzeugen, ist ebenso in solchen Arrays thermischer Läsionen wünschenswert. Ein Schrumpfen der Dermis aufgrund thermischer Wirkung resultiert von der Hautstraffung während des Laserresurfacings.
- Im Gegensatz zu einer optischen oder einer Herangehensweise mit RF verbreitet sich Ultraschallenergie als eine Welle relativ geringer Streuung, und zwar über eine Tiefe von bis zu mehreren Zentimetern im Gewebe in Abhängigkeit der Ultraschallfrequenz. Die erreichbare Fokuspunktgröße bzw. Brennpunktgröße mit einer beliebigen sich verbreitenden Wellenenergie hängt von der Wellenlänge ab. Eine Ultraschallwellenlänge ist gleich der Schallgeschwindigkeit geteilt durch die Ultraschallfrequenz. Abschwächung bzw. Dämpfung (hauptsächlich Absorption) von Ultraschall durch Gewebe hängt ebenfalls von der Frequenz ab.
- In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform ist die Verwendung von fokussiertem, nicht fokussiertem oder defokussiertem Ultraschall zur Behandlung von epidermalen, oberflächig dermalen, dermalen, mittleren dermalen und tiefen dermalen Komponenten lichtgealterten Gewebes durch Einstellung der Stärke, Tiefe und des Typs der Fokussierung, Energiehöhe und des zeitlichen Rhythmus. Beispielsweise kann fokussierter Ultraschall verwendet werden, um präzise Felder mikroskopischer, thermischer Ablationszonen zu erzeugen, die mehrere Vorteile gegenüber fraktionierter Photothermolyse (FP) aufweisen. Mit hoher Frequenz und mit oberflächlicher Fokussierung oder einem oberflächlichen Beugungsbild kann die Ultraschallablation FP nachahmen, jedoch eine einfachere Ablationsvorrichtung verwenden. Anders als fraktionale Photothermolyse kann Ultraschall einen Array von Ablationszonen erzeugen, die wesentlich tiefer in der Haut oder sogar in subkutanen Strukturen sind. Die Erfassung von Änderungen in der Reflexion des Ultraschalls kann für eine geschlossene Regelung verwendet werden, um einen gewünschten Effekt auf das Gewebe zu erfassen und kann verwendet werden, um die Bestrahlungsintensität, -zeit und/oder -position zu steuern bzw. zu regeln.
- Um die Verwendung von Ultraschall für die Behandlung von lichtgealtertem Gewebe unter Bezugnahme auf
2G weiter zu veranschaulichen, sind ein beispielhaftes Verfahren und System eingerichtet, um zunächst einen Bereich222 eines interessierenden Bereichs206 abzubilden und diesen Bereich224 während der Lokalisierung des Behandlungsbereichs und umgebender Strukturen anzuzeigen. Nach der Lokalisierung kann die Zuführung von Ultraschallenergie220 in einer Tiefe, Verteilung, einem Timing und einer Energiehöhe bereitgestellt werden, um den gewünschten therapeutischen Effekt der thermischen Ablation zu erreichen, um eine Epidermisschicht212 , eine oberflächliche Dermisschicht214 , eine mittlere Dermisschicht216 und/oder eine tiefe Dermisschicht218 zu behandeln. Vor, während und nach der Therapie, das heißt vor, während und nach dem Zuführen von Ultraschallenergie220 , kann das beispielhafte Verfahren und System200 den Behandlungsbereich und die umgebenden Strukturen angemessen überwachen, um die Ergebnisse zu planen und zu bewerten und/oder dem Steuerungssystem202 und/oder einem Systemnutzer Feedback bereitzustellen. - Während eine Bildgebungsfunktion in dem Steuerungssystem
202 eingerichtet sein kann, um das Abbilden eines interessierenden Bereichs zu ermöglichen, kann ein beispielhaftes Behandlungssystem200 in Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ebenso nur für ein Therapie oder eine Therapie und Überwachung eingerichtet sein, und zwar ohne Bildgebungsfunktionen. In so einem Fall wird eine zuvor bekannte Tiefe des interessierenden Bereichs, in etwa 0 bis 5 mm oder weniger, eingesetzt, um Behandlungszonen in der lichtgealterten Haut zu erreichen. - Die Sonde
204 und/oder Wandler darin können mechanisch und/oder elektronisch in einer Richtung226 gescannt werden, um Behandlungszonen260 über einen erweiterten Bereich zu platzieren, wie zum Beispiel eine Linie, um eine Matrix von dicht beabstandeten Behandlungspunkten zu erzeugen. Die Behandlungstiefe220 kann in einem Bereich von in etwa 0 bis 5 mm eingestellt werden oder andererseits bis zu der Tiefe der tiefen Dermis. Die Behandlung kann auf eine festgelegte Tiefe beschränkt sein oder einige wenige separate Tiefen, oder kann auf einen feinen Bereich einstellungsbeschränkt sein, zum Beispiel von in etwa 0 bis 5 mm oder auf die größte Tiefe der tiefen Dermis, oder kann dynamisch während der Behandlung eingestellt werden, und zwar auf den interessierenden Behandlungsbereich206 der über dem subkutanen Fettbereich250 liegt. - In Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die
2H kann sich eine Behandlungszone260 durch Bereiche der Dermis hindurch und kann sich sogar zu der Epidermis262 erstrecken. Weiterhin kann, während eine behandelte Zone in ihrer Tiefe zunimmt, ihr Querschnitt von einer kleinen Größe264 (Submillimeter) in einem flachen Bereich nahe oder bei der Epidermis zu einer mittleren Größe266 (Sub-Millimeter bis Millimetergröße) in einer mittleren Zone nahe oder bei der mittleren Dermis zu einer großen Größe268 (Millimetergröße) in tiefen Zonen nahe oder bei der tiefen Dermis ansteigen. Des Weiteren kann eine einzelne behandelte Zone eine Form aufweisen, die sich im Querschnitt mit der Tiefe erweitert, und/oder kann aus dem Zusammenschluss von mehreren kleineren Behandlungszonen zusammengesetzt sein. Die Beabstandung von Behandlungszonen kann in der Größenordnung der Behandlungszonengröße sein. Der Ultraschallstrahl kann räumlich und/oder zeitlich über das Steuerungssystem gesteuert werden, und zwar durch Veränderung der Position des Wandlers, seiner Frequenz, der Behandlungstiefe, der Steueramplitude und des Timings. Zum Beispiel kann der Ultraschallstrahl, wie in der US-Patentanmeldung Nr. ..., eingereicht am 6. Oktober 2005 mit dem Titel METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLED THERMAL INJURY OF HUMAN SUPERFICIAL TISSUE, dargelegt und hiermit durch Verweis einbezogen, gesteuert werden. - In Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf
2I kann ein beispielhaftes Behandlungsverfahren und -system200 eingerichtet sein, das Temperaturprofil oder andere Gewebeparameter eines interessierenden Bereichs206 zu überwachen, wie zum Beispiel Abschwächung oder Schallgeschwindigkeit des Behandlungsbereichs, und die räumlichen und/oder zeitlichen Eigenschaften und Energiehöhe des Ultraschalltherapiewandlers angemessen einzustellen. Die Ergebnisse solcher Überwachungstechniken können auf der Anzeige208 angezeigt werden, in etwa durch Anzeigen von ein-, zwei- oder dreidimensionalen Abbildungen von Überwachungsergebnissen270 , oder kann eine Anzeige272 umfassen, wie zum Beispiel eine Anzeige des Typs Erfolg/Versagen und/oder abgeschlossen/fertig oder Kombinationen davon. Zusätzliche Behandlungsüberwachungsverfahren können auf Temperatur, Video, Profilometrie, Dehnungsbildgebung und/oder Dehnungsmessstreifen und/oder ein beliebiges anderes geeignetes Erfassungsverfahren basieren. - In Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf
2J kann ein erweiterter interessierender Bereich280 auf geeignete Weise eine Gewebekombination einschließen, wie zum Beispiel subkutanes Fettgewebe/adipöses Gewebe250 . Eine Kombination solcher Gewebearten schließt die Epidermis212 , die oberflächliche Dermis214 , die mittlere Dermis216 und/oder die tiefe Dermis218 in Kombination mit Muskelgewebe, adipösem Gewebe und/oder andere für eine Behandlung geeignete Gewebearten ein. Zum Beispiel kann die Behandlung260 von oberflächlicher Dermis in Kombination mit der Behandlung220 von subkutanem Fett250 durch angemessenes Einstellen der räumlichen und zeitlichen Parameter der Wandler in der Sonde204 ausgeführt werden. - Bezüglich der Behandlung von Akne und Talgdrüsen ist es bei Patienten mit Akne wünschenswert, Talgdrüsen zeitweise oder dauerhaft zu zerstören. Die Tiefe, in der diese Drüsen auftreten, beträgt in etwa 1 bis 7 mm, abhängig von der Hautdicke und Körperstelle. In Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung werden ein Verfahren und ein System zum Behandeln von Akne und Talgdrüsen bereitgestellt. Zum Beispiel umfasst in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf
1 ein beispielhaftes Behandlungssystem100 , das eingerichtet ist, einen interessierenden Bereich (ROI)106 zu behandeln, ein Steuerungssystem102 , eine Bildgebungs-/Therapiesonde mit akustischer Kopplung104 und ein Anzeigesystem108 . - Das Steuerungssystem
102 und die Anzeige108 kann verschiedene Konfigurationen zum Steuern der Funktionalität der Sonde104 und des Systems100 umfassen, unter anderem zum Beispiel einen Mikroprozessor mit Software und eine Vielzahl von Eingangs-/Ausgangs- und Kommunikationseinrichtungen, ein System zum Steuern elektronischen und/oder mechanischen Scannens und/oder Multiplexens von Wandlern, ein System zur Leistungszufuhr, Systeme zum Überwachen, Systeme zum Erfassen der räumlichen Position der Sonde und/oder Zeitparametern der Wandler, und/oder Systeme zum Umgang mit einer Benutzereingabe und zum Aufzeichnen von Behandlungseingaben und -ergebnissen. Die Bildgebungs-/Therapiesonde104 kann verschiedene Sonden- und/oder Wandlerkonfigurationen umfassen. Zum Beispiel kann die Sonde104 für einen kombinierten Dualmodus-Bildgebungs-/Therapiewandler, gekoppelte oder zusammen aufgenommene Bildgebungs-/Therapiewandler, eine getrennte Therapiesonde und getrennte Bildgebungssonde oder eine einzelne Therapiesonde eingerichtet sein. In Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen können bildgebende Wandler bei Frequenzen von in etwa 2 bis 75 MHz oder mehr arbeiten, während therapeutische Energie mit Frequenzen von in etwa 2 bis 50 MHz, typischerweise 2 MHz bis 25 MHz zugeführt werden. - Unter Bezugnahme auf
2A ist ein beispielhaftes Behandlungsverfahren und -system eingerichtet, um zunächst einen Bereich222 in einem interessierenden Bereich206 abzubilden und diesen Bereich224 auf einer Anzeige208 anzuzeigen, um das Lokalisieren des Behandlungsbereichs und umgebender Strukturen zu vereinfachen, zum Beispiel die Identifikation von Talgdrüsen232 . Nach der Lokalisierung wird die Zufuhr von Ultraschallenergie220 in einer Tiefe, einer Verteilung, einem Timing und einer Energiehöhe bereitgestellt, um den gewünschten therapeutischen Effekt der thermischen Ablation zum Behandeln einer Talgdrüse232 zu erreichen. Vor, während und/oder nach der Therapie, das heißt vor, während und/oder nach Zuführen der Ultraschallenergie, kann eine Überwachung des Behandlungsbereichs und umgebender Strukturen ausgeführt werden, um die Ergebnisse weiter zu planen und zu bewerten und/oder dem Steuerungssystem202 und einem Systembenutzer Feedback bereitzustellen. - In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform kann das Lokalisieren durch Ultraschallbildgebung ermöglicht werden, die verwendet werden kann, um die Position einer Talgdrüse und/oder die Tiefe der Talgdrüsen in einem interessierenden Bereich zu bestimmen. Solche Drüsen können entlang von Haarfollikeln liegend gesehen werden und ihre Abbildung kann weiter über Signal- und Bildverarbeitung verbessert werden. Ultraschallbildgebung kann auch aus Sicherheitsgründen verwendet werden, nämlich um einer Verletzung wichtiger Strukturen vorzubeugen. In Übereinstimmung mit anderen beispielhaften Ausführungsformen kann die Lokalisierung auch ohne Abbildung des Bereichs
222 erreicht werden, sondern stattdessen auf zuvor bekannten Tiefen von Talgdrüsen oder anderen Zielbereichen basieren. Für eine Ultraschallenergiezuführung können die Sonde204 und/oder Bildgebungs-/Therapiewandler mechanisch und/oder elektronisch gescannt werden, wie zum Beispiel entlang der Richtung226 , um Behandlungszonen über einen erweiterten Bereich zu platzieren. Eine Behandlungstiefe220 kann in einem Bereich von näherungsweise 1 bis 7 mm eingestellt werden und/oder auf die größte Tiefe der Talgdrüsen232 . So eine Zuführung von Energie kann bei einer wiederholten „Abbilden und Brennen”-Technik stattfinden, das heißt einem Abbilden der anvisierten Talgdrüse und dann einem Anwenden von Ultraschallenergie, oder durch eine „Bombenteppich”-Technik, das heißt einem Anwenden von Ultraschallenergie in bekannten Tiefen über einen erweiterten Bereich ohne anfängliches oder fortlaufendes Abbilden. - Mit Bezug auf
2B kann sich eine behandelte Zone242 über eine Linie, Ebene oder Fläche erstrecken oder über eine erweiterte Zone über die Talgdrüsentiefe240 , die typischerweise in einem Bereich von in etwa 1 bis 7 mm liegt. Die Sonde204 kann mechanisch und/oder elektronisch gescannt werden, zum Beispiel ausgerichtet entlang226 , um die Behandlungszone242 über einen großen Bereich zu erstrecken. Die Sonde204 kann ferner entlang einer längeren ausgerichteten Linie228 gescannt oder bewegt werden, um die Behandlungszone242 weiter zu vergrößern. Für eine beliebige behandelte Zone242 gilt, dass wenn eine behandelte Zone242 in dem interessierenden Bereich206 in der Tiefe ansteigt, kann der Querschnittsbereich der behandelten Zone242 in seiner Größe steigen, und zwar von klein zu mittel zu groß, das heißt, dass bei größeren Tiefen die Größe der behandelten Läsion ansteigen wird. Des Weiteren kann eine behandelte Zone242 eine Läsionsform aufweisen, die sich im Querschnitt mit der Tiefe ausbreitet und/oder aus dem Zusammenschluss von mehreren kleineren Behandlungszonen zusammengesetzt ist. Zum Beispiel kann eine „Kreuzstich”-Serie von Läsionen, eine keilförmige Serie von Läsionen oder beliebige geeignet geformte entsprechende Läsionen entlang der behandelten Zone242 erzeugt werden. - Der Ultraschallstrahl von der Sonde
204 kann räumlich und/oder zeitlich gesteuert werden, und zwar durch Verändern der Raumparameter des Wandlers, wie zum Beispiel der Platzierung, des Abstands, der Behandlungstiefe und der Wandlerstruktur, genauso wie durch Verändern der Zeitparameter des Wandlers, wie zum Beispiel der Frequenz, der Antriebsamplitude und des Timings, wobei die Steuerung über das Steuerungssystem202 ausgeführt wird. Solche räumlichen und zeitlichen Parameter können außerdem auf geeignete Weise überwacht und/oder in einem offenen und/oder geschlossenen Regelkreis in dem Behandlungssystem200 verwendet werden. Als Ergebnis so einer räumlichen und/oder zeitlichen Steuerung können entsprechende Läsionen verschiedener eigens anvisierter Formen, Größen und Ausrichtungen entlang der Behandlungszone242 gestaltet werden. - In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf
2C kann eine oder mehrere behandelte Zonen242 eingerichtet sein, in der Behandlungsschicht Bereiche des Erhitzens und der Schädigung in räumlich definierten Mustern zu erzeugen, wie zum Beispiel eine diskrete Ortskurve beabstandeter Behandlungspunkte oder eine zwei- oder dreidimensionale Matrix aus Schädigungen oder zerstörtem Gewebe, zum Beispiel eine Matrix aus kreuzstichförmigen, ellipsoiden/zigarrenförmigen, keilförmigen, pilzförmigen oder anderen beliebigen entsprechenden Läsionen, anstatt das gesamte Volumen der Zielschicht des Gewebes zu erhitzen und zu zerstören. In so einer Behandlung, bei der umgebende Bereiche von der Schädigung ausgenommen sind, hilft das umgebende ungeschädigte Gewebe bei einer schnellen Heilung und Wiederherstellung. - In Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf
2D kann ein beispielhaftes Überwachungsverfahren das Überwachen des Temperaturprofils oder anderer Gewebeparameter des interessierenden Bereichs206 umfassen, zum Beispiel eine Dämpfung bzw. Abschwächung, eine Schallgeschwindigkeit oder mechanische Parameter, wie zum Beispiel Steifigkeit und Dehnung des Behandlungsbereichs, und das angemessene Einstellen der räumlichen und/oder zeitlichen Eigenschaften und der Energiehöhe des Ultraschalltherapiewandlers der Sonde204 . Die Ergebnisse so einer Überwachungstechnik können auf der Anzeige208 mittels ein-, zwei- oder dreidimensionaler Abbildungen der Überwachungsergebnisse250 angezeigt werden oder kann einfach eine Anzeige252 des Typs Erfolg oder Versagen oder Kombinationen davon umfassen. Zusätzliche Behandlungsüberwachungstechniken können auf einer Temperatur, Video, Profilometrie und/oder Steifigkeit oder Dehnungsstreifen und/oder einer beliebigen anderen geeigneten Erfassungstechnik basieren. - In Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf
2E kann ein Behandlungssystem200 zur Behandlung über einen erweiterten interessierenden Behandlungsbereich252 eingerichtet sein, der eine Gewebekombination einschließt, wie zum Beispiel unter anderem subkutanes Körperfett/adipöses Gewebe216 und Muskel218 . Eine Mehrzahl solcher Gewebe kann behandelt werden, einschließlich Talgdrüsen, in Kombination mit Epidermis212 , Dermis214 , adipösem Gewebe216 , Muskelsfaszien, die auf Muskelgewebe218 liegen, Schleimhaut, einem Haarbulbus230 , einem Haarschaft234 , einem Haarfollikel zwischen dem Haarbulbus230 und der Epidermis212 , Blutgefäßen, apokrinen Schweißdrüsen, ekrinen Drüsen, die in der Dermis214 liegen, Körperfett216 und/oder Muskel218 und/oder einem beliebigen anderen interessierenden Gewebe. Zum Beispiel kann eine Behandlung eines Bereichs220 von Talgdrüsen232 in Kombination mit einer Behandlung eines Bereichs216 von Haaren ausgeführt werden, und zwar durch angemessenes Einstellen der räumlichen und/oder zeitlichen Behandlungsparameter der Wandler in der Sonde204 . - Bezüglich eines nicht-invasiven Verfahrens und Systems zur Behandlung von Schweißdrüsen sind in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform eine Ultraschallwandlersonde und ein Steuerungssystem eingerichtet, Ultraschallenergie in einer anvisierten/festgelegten Tiefe und Zone zuzuführen, wo es notwendig ist, die Schweißdrüsenpopulation zu behandeln. Der Ultraschallstrahl von der Wandlersonde kann räumlich und/oder zeitlich eingestellt, modifiziert oder auf andere Weise gesteuert werden, um die adäquate Behandlung der Schweißdrüsen in dem interessierenden Bereich anzupassen.
- In Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen können Bildgebungswandler mit Frequenzen von in etwa 2 MHz bis 75 MHz oder mehr arbeiten, während therapeutische Energie mit Frequenzen von in etwa 500 kHz bis 15 MHz, wobei 2 MHz bis 25 MHz typisch sind, zugeführt wird.
- Unter Bezugnahme auf
2A sind Schweißdrüsen230 im Allgemeinen in einer Dermisschicht214 in einer Tiefe nahe der Haarbulbi236 angeordnet. Um Schweißdrüsen zu behandeln, die eine Behandlung an bestimmten anatomischen Stellen erfordern, so wie zum Beispiel, aber nicht einschränkend, der Achselbereich (Achselhöhle) und die Handflächen und Fußsohlen, kann eine Ultraschallwandlersonde mit dem Hautgewebe gekoppelt werden, und zwar unter Verwendung eines der verschiedenen Kopplungsmedien, wie zum Beispiel Wasser, mineralische Öle, Gele und Ähnliches. - Zum Beispiel sind in unter Bezugnahme auf
2B und in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform ein beispielhaftes Behandlungsverfahren und -system eingerichtet, zunächst einen Bereich222 in einem interessierenden Bereich206 abzubilden und diesen Bereich224 auf einer Anzeige208 anzuzeigen, um die Lokalisierung des Behandlungsbereichs und umgebener Strukturen zu vereinfachen, wie zum Beispiel die Identifikation von Schweißdrüsen230 . Nach der Lokalisierung wird die Zuführung von Ultraschallenergie220 in einer Tiefe, Verteilung, einem Timing und einer Energiehöhe bereitgestellt, um den gewünschten therapeutischen Effekt der thermischen Ablation zur Behandlung einer Schweißdrüse230 zu erreichen. Vor, während und/oder nach der Therapie, das heißt vor, während und/oder nach Zuführen der Ultraschallenergie kann die Überwachung des Behandlungsbereichs und der umgebenden Strukturen ausgeführt werden, um die Ergebnisse weiter zu planen und zu bewerten und/oder dem Steuerungssystem202 und einem Systemnutzer Feedback bereitzustellen. - In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform kann die Lokalisierung durch Ultraschallbildgebung ermöglicht werden, die verwendet werden kann, um die Position von Schweißdrüsen
230 und/oder die Tiefe der Schweißdrüsen über einen interessierenden Bereich festzustellen, und zwar vor dem Ablegen in einem Zielbereich220 mit einem festgelegten Muster. Solche Drüsen können entlang von Haarfollikeln232 und Bulbi236 gesehen werden und ihre Abbildung kann über Signal- und Bildverarbeitung weiter verbessert werden. Ultraschallbildgebung kann auch aus Sicherheitsgründen verwendet werden, nämlich um einer Verletzung wichtiger Strukturen, wie zum Beispiel von Nervenenden240 , vorzubeugen. In Übereinstimmung mit anderen beispielhaften Ausführungsformen kann die Lokalisierung auch ohne Bildgebung des Bereichs222 erreicht werden, sondern stattdessen kann sie auf zuvor bekannten Tiefen von Schweißdrüsen oder anderen Zielbereichen basieren und kann somit geometrisch und/oder elektronisch eingerichtet sein, gezielt Energie in einer bestimmten bekannten Tiefe unter der Hautoberfläche210 in einem Zielbereich220 abzuliegen. - Der Ultraschallstrahl von der Sonde
204 kann räumlich und/oder zeitlich gesteuert werden, und zwar durch Veränderung der räumlichen Parameter des Wandlers, wie zum Beispiel der Platzierung, des Abstands, der Behandlungstiefe und der Wandlerstruktur, genauso wie durch Veränderung der zeitlichen Parameter des Wandlers, wie zum Beispiel der Frequenz, der Antriebsamplitude und des Timings, wobei so eine Steuerung über das Regelsystem202 gehandhabt wird. Zum Beispiel kann bei manchen Anwendungen die zeitliche Energiebestrahlung an einer Stelle in einem Bereich von in etwa 40 ms bis 40 s liegen, während die dazugehörige Ausgangsfrequenz geeigneterweise in einem Bereich von in etwa 500 kHz bis 15 MHz ist. Solche räumlichen und zeitlichen Parameter können außerdem angemessen überwacht und/oder in einem offenen und/oder geschlossenen Regelkreis in dem Behandlungssystem200 verwendet werden. Als Ergebnis einer solchen räumlichen und/oder zeitlichen Steuerung können entsprechende Läsionen verschiedener spezifisch anvisierter Formen, Größen und Ausrichtungen in dem Zielbereich220 gestaltet werden. - In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform kann die von dem Zuführen von Ultraschallenergie in dem Bereich der Schweißdrüsen
230 resultierende Behandlung verwendet werden, um eine gezielte Ablation von Bereichen des subepidermalen Bereichs (Zonen mit einem Durchmesser von 0,5–10 mm) zu erreichen. Zum Beispiel kann eine oder mehrere behandelte Zonen242 gestaltet sein, Bereiche von ablativer Schädigung in definiert beabstandeten Mustern zu erzeugen, wie zum Beispiel eine diskrete Ortskurve aus beabstandeten Behandlungspunkten oder eine zwei- oder dreidimensionalen Matrix geschädigten oder zerstörten Gewebes, wie zum Beispiel eine Matrix einer kreuzstichförmigen, ellipsoiden/zigarrenförmigen, keilförmigen, pilzförmigen oder beliebigen anderen entsprechenden Läsion, anstatt das gesamte Volumen der Zielschicht des Gewebes zu erhitzen und zu zerstören. Bei so einer Behandlung, bei der umgebende Bereiche von Schädigung ausgenommen sind, hilft das umgebende Gewebe bei einer schnellen Heilung und Wiederherstellung. - In Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann eine gesamte zusammenhängende Schicht einer Behandlungsbereichs erreicht werden, wodurch alle Schweißdrüsen in dem Bereich abladiert werden. Zusätzlich zur gezielten Behandlung von Schweißdrüsenbereichen kann in Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform das Behandlungssystem
200 eingerichtet sein, die Fettschicht in einer Tiefe von 1 bis 7 mm „flächenmäßig zu bombardieren”, zum Beispiel können in der Achselhöhle bis zu 90% der Schweißdrüsen ohne physiologische Probleme abladiert werden. - In Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein beispielhaftes Überwachungsverfahren das Überwachen des Temperaturprofils oder anderer Gewebeparameter des interessierenden Bereichs
206 umfassen, wie zum Beispiel Abschwächung, Schallgeschwindigkeit oder mechanische Parameter, wie zum Beispiel Steifigkeit und Dehnung des Behandlungsbereichs, und die räumlichen und/oder zeitlichen Eigenschaften und Energiehöhen des Ultraschalltherapiewandlers der Sonde204 angemessen einstellen. Die Ergebnisse solcher Überwachungstechniken können auf einer Anzeige208 mittels ein-, zwei- oder dreidimensionaler Abbildungen der Überwachungsergebnisse250 angezeigt werden oder können einfach eine Anzeige252 des Typs Erfolg oder Versagen umfassen, oder Kombinationen davon. Zusätzliche Behandlungsüberwachungstechniken können auf einer Temperatur, Video, Profilometrie und/oder Steifigkeit oder Dehnungsstreifen und/oder einer beliebigen anderen Erfassungstechnik basieren. Die nicht thermischen Effekte eines akustischen Felds können ebenso die schweißproduzierenden apokrinen und ekkrinen Zellen auf eine reduzierte Aktivität „schocken”. Die hier als Beispiele erwähnten Effekte sind, allerdings nicht einschränkend, akustische Kavitation, akustisches Strömen, interzelluläre Schereffekte, Zellresonanzeffekte und Ähnliches. - In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform kann fokussierte oder gerichtete Ultraschallenergie zur Behandlung von Schweißdrüsen in der Achselhöhle (ohne Kombination mit pharmakologischen Rezepturen) verwendet werden. Beispielsweise wäre eine klinische Indikation eine Verwendung bei dem Management von Hydradenitis suppurativa. Ebenso kann in einer gezielten Tiefe abgelegte Ultraschallenergie auch in Kombination mit einer Anzahl von pharmazeutischen Rezepten, die derzeit zur Behandlung von Schweißdrüsenhyperaktivität in dem Achselbereich, Handflächen und Fußsohlen verschrieben werden, verwendet werden. Die dem Zielbereich zugeführte Ultraschallenergie in Kombination mit pharmazeutischen Mitteln, wie zum Beispiel BOTOX® oder Retinoiden kann auf synergistische Weise helfen, den Schweißdrüsenbereich zu behandeln, und zwar durch (1) Erhöhen der Aktivität der Wirkstoffe aufgrund thermischer und nicht-thermischer Mechanismen, (2) eine verminderte Anforderung an die gesamte Arzneimitteldosierung, wie auch die Reduzierung der Arzneimitteltoxizität und (3) ein Erhöhen des lokalen Effekts eines Arzneimittels in einer ortsbezogenen gezielten Weise.
- Ein beispielhaftes Steuerungssystem
202 und Anzeigesystem208 kann auf verschiedene Arten zum Steuern der Sonden- und Systemfunktionalität eingerichtet sein. Unter Bezugnahme auf die3A und3B und in Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen kann ein beispielhaftes Steuerungssystem300 zur Koordination und Steuerung des gesamten therapeutischen Behandlungsprozesses für die Gewebebehandlung eingerichtet sein. Beispielsweise kann das Steuerungssystem300 auf geeignete Weise Leistungsquellenkomponenten302 , Erfassungs- und Überwachungskomponenten304 , Kühlungs- und Kopplungssteuerungen bzw. -regelungen306 und/oder Verarbeitungs- und Steuerungslogikkomponenten308 umfassen. Das Steuerungssystem kann auf vielfache Weisen eingerichtet und optimiert sein, und zwar mit mehr oder weniger Subsystemen und Komponenten, um das therapeutische System zur Gewebebehandlung umzusetzen, und die Ausführungsformen in den3A und3B sind lediglich für veranschaulichende Zwecke. - Zum Beispiel kann das Steuerungssystem
300 als Leistungsquellenkomponenten302 eine oder mehrere Gleichstromversorgungen (DC)303 umfassen, die eingerichtet sind, für das gesamte Steuerungssystem300 elektrische Energie bereitzustellen, einschließlich der für eine Verstärkungs-/Treiberelektronik312 eines Wandlers erforderliche. Eine Gleichstromerfassungseinrichtung305 kann ebenso bereitgestellt sein, um die Leistungshöhe, die in die Verstärker/Treiber312 geht, zum Zweck der Sicherheit und Überwachung zu bestätigen. - Verstärker/Treiber
312 können Mehrkanal- oder Einkanal-Leistungsverstärker und/oder -treiber umfassen. In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform von Wandlerarraykonfigurationen können Verstärker/Treiber312 auch mit einem Strahlformgeber eingerichtet sein, um die Fokussierung des Arrays zu unterstützen. Ein beispielhafter Strahlformgeber kann durch einen Oszillator/digital gesteuerten Wellenformgenerator310 mit einer diesbezüglichen Schaltlogik elektrisch angeregt werden. - Die Leistungsquellenkomponenten können außerdem verschiedene Filterkonfigurationen
314 einschließen. Zum Beispiel können schaltbare harmonische Filter und/oder ein Abstimmen an dem Ausgang des Verstärkers/Treibers312 verwendet werden, um die Treibereffizienz und Effektivität zu erhöhen. Leistungserfassungskomponenten316 können ebenso eingeschlossen werden, um einen richtigen Betrieb und Kalibration zu bestätigen. Zum Beispiel können elektrische Leistungs- und andere Energieerfassungskomponenten316 verwendet werden, um das Ausmaß an Leistung, das zu einem beispielhaften Sondensystem geht, zu überwachen. - Verschiedene Erfassungs- und Überwachungskomponenten
304 können ebenso auf geeignete Weise in dem Steuerungssystem300 implementiert werden. Zum Beispiel können in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform Überwachungs-, Erfassungs- und Interface-Steuerkomponenten324 eingerichtet sein, um mit verschiedenen Bewegungserfassungssystemen, die in der Wandlersonde204 implementiert sind, zusammenzuarbeiten, um Informationen von einem interessierenden Bereich zu empfangen und zu verarbeiten, wie zum Beispiel akustische oder andere räumliche und zeitliche Informationen. Erfassungs- und Überwachungskomponenten können auch verschiedene Steuerungen bzw. Regelungen, Interfaces und Schalter309 und/oder Leistungsdetektoren316 einschließen. Solche Erfassungs- und Überwachungskomponenten304 können offene und/oder geschlossene Regelkreissysteme in dem Behandlungssystem200 ermöglichen. - Kühlungs-/Kopplungssteuerungssysteme
306 können bereitgestellt sein, um Abwärme von einer beispielhaften Sonde204 zu entfernen, eine geregelte Temperatur an dem superfiziellen Gewebeflächeninterface und tiefer im Gewebe bereitzustellen und/oder eine akustische Kopplung von der Wandlersonde204 mit dem interessierenden Bereich206 bereitzustellen. Solche Kühlungs-/Kopplungssteuerungssysteme306 können auch eingerichtet sein, sowohl in offenen und/oder geschlossenen Regelungskreisanordnungen mit verschiedenen Kopplungs- und Feedbackkomponenten zu arbeiten. - Verarbeitungs- und Steuerungslogikkomponenten
308 können verschiedene Systemprozessoren und eine digitale Steuerlogik307 umfassen, wie zum Beispiel Mikrocontroller, Mikroprozessoren, feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGAs), Computerboards und/oder dazugehörige Komponenten, einschließlich Firmware und Steuerungssoftware326 , die sich mit Benutzersteuerung und Schnittstellenschaltkreisen genauso wie mit Eingangs-/Ausgangsschaltkreisen und Systemen zur Kommunikation, Bildschirmen, Schnittstellen, Speicherung, Dokumentationen und anderen nützlichen Funktionen verbindet. Die Systemsoftware und -Firmware326 steuert die gesamte Initialisierung, das Timing, die Höhen- bzw. Pegeleinstellung, die Überwachung, die Sicherheitsüberwachung und alle anderen Systemfunktionen, die erforderlich sind, um die benutzerdefinierten Behandlungsziele zu erreichen. Des Weiteren können verschiedene Steuerungsschalter308 auf geeignete Weise eingerichtet sein, um den Betrieb zu steuern. - Eine beispielhafte Wandlersonde
204 kann auch auf verschiedene Weisen eingerichtet sein und eine Anzahl von wiederverwendbaren und/oder Einwegkomponenten und -teilen in verschiedenen Ausführungsformen umfassen, um ihren Betrieb zu unterstützen. Zum Beispiel kann die Wandlersonde204 in einem beliebigen Typ von Wandlersondengehäuse oder Anordnung zum Ermöglichen der Kopplung des Wandlers mit einem Gewebeinterface eingerichtet sein, mit dem Gehäuse verschiedene Formen, Konturen und Konfigurationen umfassend. Die Wandlersonde204 kann eine beliebige Art des Anpassens umfassen, wie zum Beispiel elektrisches Anpassen, das elektrisch schaltbar sein kann; Multiplexerschaltkreise und/oder Blenden-/Elementwahlschaltkreise; und/oder Sondenidentifikationseinrichtungen, um einen Sondengriff, ein elektrisches Anpassen bzw. Abgleichen, eine Wandlerverwendungshistorie und Wandlerkalibration zu bestätigen, wie zum Beispiel ein oder mehrere serielle EEPROMs (Speicher). Die Wandlersonde204 kann auch Kabel und Verbinder umfassen, Bewegungsmechanismen, Bewegungssensoren und -encoder; thermische Überwachungssensoren bzw. Wärmefühler; und/oder benutzergesteuerte und statusbezogene Schalter, und Anzeigen, wie zum Beispiel LEDs. Zum Beispiel kann ein Bewegungsmechanismus in der Sonde204 verwendet werden, um auf kontrollierte Weise mehrere Läsionen zu erzeugen oder das Erfassen der Sondenbewegung selbst kann verwendet werden, um kontrolliert mehrere Läsionen zu erzeugen und/oder das Erzeugen von Läsionen zu stoppen, wie zum Beispiel aus Sicherheitsgründen, wenn die Sonde204 plötzlich wegzuckt oder fallengelassen wird. Zusätzlich kann ein externer Bewegungsencoderarm verwendet werden, um die Sonde während der Verwendung zu halten, wodurch die räumliche Position und Haltung der Sonde104 zu dem Steuerungssystem gesendet wird, um bei der kontrollierten Erzeugung von Läsionen zu helfen. Des Weiteren können in Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen andere sensorische Funktionen, wie zum Beispiel Profilometer oder andere Arten und Weisen der Bildgebung in der Sonde integriert sein. Darüber hinaus kann die hier betrachtete Therapie zum Beispiel auch durch Wandler erzeugt werden, die in US-Anmeldung Nr. 10/944,499, die am 16. September 2004 mit dem Titel METHOD AND SYSTEM FOR ULTRASOUND TREATMENT WITH A MULTI-DIRECTIONAL TRANSDUCER eingereicht wurde, und in US-Anmeldung Nr. 10/944,500, die am 16. September 2004 mit dem Titel SYSTEM AND METHOD FOR VARIABLE DEPTH ULTRASOUND TREATMENT eingereicht wurde, die beide hiermit unter Verweis einbezogen werden, offenbart wurden. - Unter Bezugnahme auf die
4A und4B und in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform kann eine Wandlersonde400 eine Steuerungsschnittstelle402 , einen Wandler404 , Kopplungskomponenten406 und Überwachungs-/Erfassungskomponenten408 und/oder Bewegungsmechanismen410 umfassen. Jedoch kann die Wandlersonde400 auf vielfältige Weise eingerichtet und optimiert sein, und zwar mit mehr oder weniger Teilen und Komponenten, um Ultraschallenergie für eine kontrollierte thermische Verletzung bereitzustellen, und die Ausführungsform in den4A und4B dient lediglich veranschaulichenden Zwecken. - Die Steuerungsschnittstelle
402 ist zur Verbindung mit dem Steuerungssystem300 eingerichtet, um die Steuerung der Wandlersonde400 zu unterstützen. Die Steuerschnittstellenkomponenten402 können eine Multiplexer-/Blendenwahl424 , schaltbare elektrische Abgleichungsnetzwerke426 , serielle EEPROMs und/oder andere Verarbeitungskomponenten und Abgleichungs- und Sondenverwendungsinformationen430 und Interfaceverbinder432 umfassen. - Kopplungskomponenten
406 können verschiedene Einrichtungen umfassen, um die Kopplung der Wandlersonde400 mit einem interessierenden Bereich zu ermöglichen. Zum Beispiel können Kopplungskomponenten406 ein kühlendes und akustisches Kopplungssystem420 umfassen, das zur akustischen Ankopplung von Ultraschallenergie und Signalen eingerichtet ist. Das akustische Kühlungs-/Kopplungssystem420 mit möglichen Verbindungen, wie zum Beispiel Verteilern, kann verwendet werden, um Schall in den interessierenden Bereich einzukoppeln, eine Temperatur an dem Interface und tiefer im Gewebe zu steuern bzw. regeln, eine flüssigkeitsgefüllte Linsenfokussierung bereitzustellen und/oder Wandlerabwärme zu entfernen. Das Kopplungssystem420 kann so eine Kopplung durch die Verwendung verschiedener Kopplungsmedien ermöglichen, einschließlich Luft und anderer Gase, Wasser und anderer Fluide, Gele und/oder Feststoffe, oder ein beliebiges anderes Medium, das es Signalen ermöglicht, zwischen aktiven Wandlerelementen412 und einem interessierenden Bereich übertragen zu werden. Zusätzlich zum Bereitstellen einer Kopplungsfunktion kann in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform das Kopplungssystem420 auch zum Bereitstellen einer Temperaturregelung während der Anwendung der Behandlung eingerichtet sein. Zum Beispiel kann das Kopplungssystem420 zum kontrollierten Kühlen einer Interfacefläche oder eines Interfacebereichs zwischen der Wandlersonde400 und einem interessierenden Bereich und darüber hinaus eingerichtet sein, und zwar durch geeignetes Regeln bzw. Steuern der Temperatur des Kopplungsmediums. Die geeignete Temperatur für so ein Kopplungsmedium kann auf verschiedene Weisen erreicht werden und verschiedene Feedback-Systeme verwenden, wie zum Beispiel Thermoelemente, Thermistoren oder eine beliebige andere Einrichtung oder ein beliebiges anderes System, das zur Temperaturmessung eines Kopplungsmediums eingerichtet ist. So eine kontrollierte Kühlung kann eingerichtet sein, um des Weiteren die räumliche und/oder thermische Energiesteuerung der Wandlersonde400 zu vereinfachen. - In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform und unter zusätzlicher Bezugnahme auf
11 kann eine akustische Kopplung und Kühlung1140 bereitgestellt sein, um Energie und Bildsignale von der Wandlersonde1104 zu und von dem interessierenden Bereich1106 akustisch zu koppeln, eine thermische Regelung bei der Sonde an dem Interface1110 des interessierenden Bereichs und tiefer im Gewebe bereitzustellen und mögliche Abwärme von der Wandlersonde bei dem Bereich1144 zu entfernen. Die Temperaturüberwachung kann an dem Kopplungsinterface über einen Thermosensor1146 bereitgestellt sein, um über das Steuerungssystem1102 und ein thermisches Steuerungssystem1142 einen Mechanismus zur Temperaturmessung1148 und -regelung bereitzustellen. Eine thermische Steuerung bzw. Regelung kann über passives Kühlen, wie zum Beispiel über Kühlkörper oder natürliche Konduktion und Konvektion oder über eine aktive Kühlung, wie zum Beispiel mit thermoelektrischen Peltier-Kühlern, Kühlmittel oder fluidbasierten Systemen, die eine Pumpe, ein Fluidreservoir, eine Blasenerfassung, einen Strömungssensor, Strömungskanäle/-röhren1144 und eine thermische Regelung1142 umfassen, ausgebildet sein. - Weiter unter Bezugnahme auf
4 können Überwachungs- und Erfassungskomponenten408 verschiedene Bewegungs- und/oder Positionssensoren416 , Temperaturüberwachungssensoren418 , Benutzersteuerungs- und Feedbackschalter414 und andere ähnliche Komponenten zum Ermöglichen der Regelung durch das Steuerungssystem300 umfassen, zum Beispiel, um eine räumliche und/oder zeitliche Regelung über offene und geschlossene Rückkopplungsanordnungen zu ermöglichen, die verschiedene räumliche und zeitliche Eigenschaften überwachen. - Der Bewegungsmechanismus
410 kann einen manuellen Betrieb, mechanische Anordnungen oder einige Kombinationen davon umfassen. Zum Beispiel kann ein Bewegungsmechanismus422 auf geeignete Weise durch ein Steuerungssystem300 gesteuert werden, wie zum Beispiel durch die Verwendung von Beschleunigungssensoren, Encodern oder anderen Positions-/Ausrichtungseinrichtungen416 , um die Bewegung und Position der Wandlersonde400 zu bestimmen und zu ermöglichen. Lineare, rotatorische oder variable Bewegungen können unterstützt werden, zum Beispiel solche, die von der Anwendung der Behandlung und der Gewebeflächenkontur abhängen. - Der Wandler
404 kann einen oder mehrere Wandler umfassen, die zum Behandeln der SMAS-Schichten und Zielbereiche eingerichtet sind. Der Wandler404 kann auch ein oder mehrere Wandlerelemente und/oder Linsen412 umfassen. Die Wandlerelemente können ein piezoelektrisch aktives Material, wie zum Beispiel Bleizirkonat-Titanat (PZT) oder ein beliebig anderes piezoelektrisch aktives Material umfassen, wie zum Beispiel eine piezoelektrische Keramik, Kristall, Kunststoff und/oder Verbundmaterialien, genauso wie Lithium-Niobat, Bleititanat, Bariumtitanat und/oder Bleimetaniobat. Zusätzlich zu oder anstatt eines piezoelektrisch aktiven Materials kann der Wandler404 ein beliebiges anderes Material umfassen, das zum Erzeugen von Strahlung und/oder akustischer Energie eingerichtet ist. Der Wandler404 kann auch einen oder mehrere übereinstimmende Schichten umfassen, die zusammen mit dem Wandlerelement gestaltet, zum Beispiel mit dem piezoelektrischen aktiven Material gekoppelt sind. Akustisch übereinstimmende Schichten und/oder Dämpfung können wie erforderlich eingesetzt werden, um die gewünschte elektroakustische Antwort zu erreichen. - In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform kann die Wandlerelementdicke des Wandlers
404 einheitlich gestaltet sein. Das heißt, dass ein Wandlerelement412 gestaltet sein kann, eine Dicke aufzuweisen, die im Wesentlichen durch und durch die gleiche ist. In Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann die Dicke des Wandlerelements412 auch variabel eingerichtet sein. Zum Beispiel kann ein Wandlerelement412 des Wandlers404 eingerichtet sein, eine erste Dicke aufzuweisen, die ausgewählt ist, um eine mittlere Arbeitsfrequenz von in etwa 2 kHz bis 75 MHz, wie zum Beispiel für bildgebende Anwendungen, bereitzustellen. Das Wandlerelement412 kann auch mit einer zweiten Dicke eingerichtet sein, die ausgewählt ist, um eine mittlere Betriebsfrequenz von in etwa 2 bis 400 MHz und für therapeutische Anwendungen typischerweise zwischen 4 MHz und 15 MHz bereitzustellen. Der Wandler404 kann als Einzelbreitbandwandler bereitgestellt sein, der mit mindestens zwei oder mehr Frequenzen erregt wird, um eine adäquate Ausgabe zum Erzeugen einer gewünschten Antwort bereitzustellen. Der Wandler404 kann auch als zwei oder mehrere Einzelwandler eingerichtet sein, wobei jeder Wandler einen oder mehrere Wandlerelemente umfasst. Die Dicke der Wandlerelemente kann eingerichtet sein, mittlere Arbeitsfrequenzen in einem gewünschten Behandlungsbereich bereitzustellen. - Der Wandler
404 kann aus einem oder mehreren Einzelwandlern zusammengesetzt sein, und zwar in einer beliebigen Kombination von fokussierten, planaren oder unfokussierten Einzelelement-, Mehrelement- oder einem Array von Wandlern, einschließlich 1-D, 2-D und ringförmigen Arrays; linearen, gekrümmt linearen, Sektor- oder sphärischen bzw. kugelförmigen Arrays; sphärischen, zylindrischen und/oder elektronisch fokussierten, defokussierten und/oder Linsenquellen. Zum Beispiel kann unter Bezugnahme auf eine beispielhafte Ausführungsform, die in5 dargestellt wird, ein Wandler500 als ein akustischer Array eingerichtet sein, um eine Phasenfokussierung zu unterstützen bzw. zu ermöglichen. Das heißt, dass der Wandler500 als ein Array von elektronischen Blenden eingerichtet sein kann, die durch eine Vielzahl von Phasen über variable elektronische zeitliche Verzögerung betrieben werden können. Unter dem Begriff „betrieben” können die elektronischen Blenden des Wandlers500 verändert, angetrieben, verwendet und/oder eingerichtet werden, um einen Energiestrahl, der der durch die elektronische Zeitverzögerung verursachten Phasenänderung entspricht, zu erzeugen und/oder zuzuführen. Zum Beispiel können diese Phasenänderungen verwendet werden, um defokussierte Strahlen, planare Strahlen und/oder fokussierte Strahlen zuzuführen, die jeweils in Kombination verwendet werden können, um verschiedene physiologische Effekte in einem interessierenden Bereich510 zu erreichen. Der Wandler500 kann außerdem eine beliebige Software und/oder andere Hardware zum Erzeugen, Herstellen und/oder Antreiben eines zeitlich gestaffelten Blendenarrays mit einem oder mehreren elektronischen Zeitverzögerungen umfassen. - Der Wandler
500 kann auch eingerichtet sein, um eine fokussierte Behandlung an einem oder mehreren interessierenden Bereichen unter Verwendung verschiedener Frequenzen bereitzustellen. Um eine fokussierte Behandlung bereitzustellen, kann der Wandler500 mit einer oder mehreren veränderlichen Tiefeneinrichtungen eingerichtet sein, um eine Behandlung zu unterstützen. Zum Beispiel kann der Wandler500 mit verschiedenen Tiefeneinrichtungen eingerichtet sein, die in US-Patentanmeldung Nr. 10/944,500 offenbart sind, mit dem Titel „System and Method for Variable Depth Ultrasound”, eingereicht am 16. September 2004, die zumindest einen gemeinsamen Erfinder und einen gemeinsamen Rechtsnachfolger wie die vorliegende Anmeldung aufweist und die hier durch Verweis einbezogen wird. Zusätzlich kann der Wandler500 auch eingerichtet sein, einen oder mehrere zusätzliche ROI510 zu behandeln, und zwar durch Ermöglichen einer sub-harmonischen oder Impuls-Echo-Bildgebung, wie in US-Patentanmeldung Nr. 10/944,499 offenbart, und zwar mit dem Titel „Method and System for Ultrasound Treatment with a Multi-directional Transducer”, eingereicht am 16. September 2004, die mindestens einen gemeinsamen Erfinder und einen gemeinsamen Rechtsnachfolger wie die vorliegende Anmeldung aufweist und hier auch durch Verweis einbezogen wird. - Darüber hinaus können auch eine beliebige Vielzahl von mechanischen Linsen oder Linsen mit veränderlichem Fokus, zum Beispiel flüssigkeitsgefüllte Linsen, verwendet werden, um das Schallfeld zu fokussieren und/oder zu defokussieren. Zum Beispiel kann unter Bezugnahme auf in den
6A und6B dargestellte beispielhafte Ausführungsformen ein Wandler600 auch mit einem elektronischen Fokussierungsarray604 in Kombination mit einem oder mehreren Wandlerelementen606 eingerichtet sein, um eine erhöhte Flexibilität bei der Behandlung eines ROI610 zu ermöglichen. Der Array604 kann auf eine Weise ähnlich zu dem Wandler502 eingerichtet sein. Das heißt, der Wandler604 kann als ein Array von elektronischen Blenden eingerichtet sein, die durch eine Vielfalt von Phasen über variable elektronische Zeitverzögerungen, zum Beispiel T1, T2 ... Tj, betrieben werden. Bezüglich des Begriffs „betrieben” können die elektronischen Blenden des Arrays604 verändert, angetrieben, verwendet, und/oder eingerichtet sein, um Energie auf eine Weise zu erzeugen und/oder zuzuführen, die der durch die elektronische Zeitverzögerung verursachten Phasenänderung entspricht. Beispielsweise können diese Phasenänderungen verwendet werden, defokussierte Strahlen, planare Strahlen und/oder fokussierte Strahlen auszugeben bzw. zuzuführen, die jeweils in Kombination verwendet werden können, um verschiedene physiologische Effekte in dem ROI610 zu erreichen. - Wandlerelemente
606 können konkav, konvex und/oder planar gestaltet sein. Zum Beispiel können in einer in6A dargestellten beispielhaften Ausführungsform die Wandlerelemente606a konkav gestaltet sein, um fokussierte Energie zur Behandlung des ROI610 bereitzustellen. Zusätzliche Ausführungsformen sind in der US-Patentanmeldung Nr. 10/944,500 mit dem Titel „Variable Depth Transducer System and Method” offenbart und werden hier wiederum durch Verweis einbezogen. - In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform, die in
6B dargestellt ist, können die Wandlerelemente606B im Wesentlichen flach eingerichtet sein, um eine im Wesentlichen gleichmäßige Energie an dem ROI610 bereitzustellen. Während die6A und6B beispielhafte Ausführungsformen mit Wandlerelementen604 darstellen, die jeweils konkav oder im Wesentlichen flach gestaltet sind, können Wandlerelemente604 eingerichtet sein, konkav, konvex und/oder im Wesentlichen flach zu sein. Außerdem können Wandlerelemente604 eingerichtet sein, eine beliebige Kombination von konkaven, konvexen und/oder im Wesentlichen flachen Strukturen darzustellen. Zum Beispiel kann ein erstes Wandlerelement konkav gestaltet sein, während ein zweites Wandlerelement im Wesentlichen flach gestaltet sein kann. - Unter Bezugnahme auf die
8A und8B kann der Wandler404 als ein Einzelelementarray eingerichtet sein, wobei ein Einzelelement802 , wie zum Beispiel ein Wandlerelement verschiedener Strukturen und Materialien, mit einer Vielzahl von Masken804 eingerichtet sein kann, wobei solche Masken Keramik, Metall oder ein beliebiges anderes Material oder eine beliebige andere Struktur zum Maskieren oder Verändern einer Energieverteilung des Elements802 aufweisen und dadurch einen Array von Energieverteilungen808 erzeugen. Die Masken804 können direkt mit dem Element802 gekoppelt oder durch einen Beabstandung806 getrennt sein, wie zum Beispiel ein beliebiges geeignetes festes oder flüssiges Material. - Ein beispielhafter Wandler
404 kann auch als ringförmiger Array eingerichtet sein, um planare, fokussierte und/oder defokussierte akustische Energie bereitzustellen. Zum Beispiel kann unter Bezugnahme auf die10A und10B und in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform ein ringförmiger Array1000 eine Vielzahl von Ringen1012 ,1014 ,1016 bis N aufweisen. Die Ringe1012 ,1014 ,1016 bis N können mechanisch und elektrisch in einen Satz Einzelelemente getrennt sein und können planare, fokussierte oder defokussierte Wellen erzeugen. Zum Beispiel können solche Wellen auf einer Achse zentriert sein, zum Beispiel durch Verfahren zum Einstellen entsprechender Übertragungs- und/oder Empfangsverzögerungen τ1, τ2, τ3 ... τN. Ein elektronischer Fokus kann auf geeignete Weise entlang verschiedener Position in der Tiefe bewegt werden und kann eine variable Stärke oder Strahldichte ermöglichen, während eine elektronische Defokussierung ein sich veränderndes Ausmaß an Defokussierung aufweisen kann. In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform kann eine Linse und/oder ein konvex oder konkav geformter ringförmiger Array1000 ebenso bereitgestellt sein, um beim Fokussieren oder Defokussieren zu helfen, sodass beliebige differentielle Zeitverzögerungen reduziert werden können. Die Bewegung des ringförmigen Arrays800 in einer, zwei oder drei Dimensionen oder entlang eines beliebigen Pfads, wie zum Beispiel durch Verwendung von Sonden und/oder irgendeines beliebigen konventionellen Roboterarmmechanismus, kann umgesetzt sein, um ein Volumen oder einen beliebigen entsprechenden Raum in einem interessierenden Bereich zu scannen und/oder zu behandeln. - Der Wandler
404 kann auch in anderen ringförmigen oder Nicht-Arraykonfigurationen für Bildgebungs-/Therapiefunktionen eingerichtet sein. Zum Beispiel kann unter Bezugnahme auf die10C bis10F ein Wandler ein bildgebendes Element1012 umfassen, das mit einem Therapieelement1014 eingerichtet ist. Die Elemente1012 und1014 können ein Einzelwandlerelement umfassen, zum Beispiel ein kombiniertes Bildgebungs-/Wandlerelement, oder getrennte Elemente, sie können elektrisch in dem gleichen Wandlerelement oder zwischen getrennten Bildgebungs- und Therapieelementen elektrisch isoliert1022 sein und/oder können eine Beabstandung1024 oder andere übereinstimmende Schichten umfassen, oder eine beliebige Kombination davon. Zum Beispiel kann unter besonderer Bezugnahme auf10F ein Wandler ein Bildgebungselement1012 umfassen, das eine Fläche1028 zum Fokussieren, Defokussieren oder eine planare Energieverteilung eingerichtet ist, und zwar mit Therapieelementen1014 , die eine gestuft eingerichtete Linse einschließen, die zum Fokussieren, Defokussieren oder eine planare Energieverteilung gestaltet ist. - In Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Wandler
404 eingerichtet sein, ein-, zwei- und/oder dreidimensionale Behandlungsanwendungen zum Fokussieren akustischer Energie auf einen oder mehrere interessierende Bereiche bereitzustellen. Zum Beispiel kann der Wandler404 , wie oben beschrieben auf geeignete Weise unterteilt sein, um einen eindimensionalen Array auszubilden, zum Beispiel weist der Wandler602 einen Einzelarray von Sub-Wandlerelementen auf. - In Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann der Wandler
404 auf geeignete Weise zweidimensional unterteilt sein, um einen zweidimensionalen Array auszubilden. Zum Beispiel kann unter Bezugnahme auf die9 ein beispielhafter zweidimensionaler Array900 auf geeignete Weise in eine Vielzahl von zweidimensionalen Abschnitten902 unterteilt sein. Zweidimensionale Abschnitte902 können auf geeignete Weise gestaltet sein, um auf den Behandlungsbereich in einer bestimmten Tiefe zu fokussieren und somit entsprechende Stücke bzw. Scheiben904 des Behandlungsbereichs bereitzustellen. Im Ergebnis kann der zweidimensionale Array900 einen zweidimensionalen Schnitt des Bildorts eines Behandlungsbereichs bereitstellen und somit eine zweidimensionale Behandlung bereitstellen. - In Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann der Wandler
404 auf geeignete Weise eingerichtet sein, eine dreidimensionale Behandlung bereitzustellen. Um zum Beispiel eine dreidimensionale Behandlung eines interessierenden Bereichs bereitzustellen, kann wiederum unter Bezugnahme auf1 ein dreidimensionales System einen Wandler in der Sonde104 aufweisen, der mit einem adaptiven Algorithmus eingerichtet ist, so wie zum Beispiel einen, der eine dreidimensionale Grafiksoftware verwendet, die in einem Steuerungssystem, wie zum Beispiel dem Steuerungssystem102 , enthalten ist. Der adaptive Algorithmus ist auf geeignete Weise eingerichtet, eine zweidimensionale Bildgebung, eine Temperatur und/oder Behandlung oder andere Gewebeparameterinformationen zu empfangen, die sich auf den interessierenden Bereich beziehen, die empfangene Information zu verarbeiten und dann eine entsprechende dreidimensionale Bildgebung, Temperatur und/oder Behandlungsinformation bereitzustellen. - In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform und wiederum unter Bezugnahme auf
9 kann ein beispielhaftes dreidimensionales System einen zweidimensionalen Array900 umfassen, der mit einem adaptiven Algorithmus eingerichtet ist, um auf geeignete Weise Scheiben von verschiedenen Bildebenen des Behandlungsbereichs zu empfangen904 , die empfangenen Informationen zu verarbeiten und dann die volumetrische Information906 bereitzustellen, zum Beispiel eine dreidimensionale Bildgebungs-, Temperatur- und/oder Behandlungsinformation. Darüber hinaus kann der zweidimensionale Array900 nach der Verarbeitung der empfangenen Information mit dem adaptiven Algorithmus auf geeignete Weise wie gewünscht ein therapeutisches Erhitzen in dem volumetrischen Bereich906 bereitstellen. In Übereinstimmung mit anderen beispielhaften Ausführungsformen kann ein beispielhaftes dreidimensionales System, anstatt einen adaptiven Algorithmus zu verwenden, wie zum Beispiel eine dreidimensionale Software, um eine dreidimensionale Bildgebung und/oder Temperaturinformation bereitzustellen, einen Einzelwandler404 aufweisen, der in einer Sondenanordnung eingerichtet ist, von verschiedenen rotatorischen und/oder translatorischen Positionen relativ zu einem Zielbereich aus zu arbeiten. - Um die verschiedenen Strukturen für Wandler
404 weiter zu veranschaulichen, kann unter Bezugnahme auf die7 ein Ultraschalltherapiewandler700 für einen einzelnen Fokus, einen Array von Focussen, einer Ortskurve von Fokussen, einem Linienfokus und/oder Beugungsmustern eingerichtet sein. Der Wandler700 kann ebenso einzelne Elemente, mehrere Elemente, ringförmige Arrays, ein-, zwei- oder dreidimensionale Arrays und/oder Breitbandwandler umfassen, und zwar mit oder ohne Linsen, akustischen Komponenten und mechanischer und/oder elektronischer Fokussierung. Wandler, die als sphärisch fokussierende einzelne Elemente702 , ringförmige Arrays704 , ringförmige Arrays mit gedämpften Bereichen706 , linienfokussierte einzelne Elemente708 , 1-D lineare Arrays710 , 1-D gekrümmt lineare Arrays in einer konkaven oder konvexen Form, mit oder ohne Erhöhungsfokussierung, 2-D Arrays und räumliche 3-D Anordnungen von Wandlern eingerichtet sind, können verwendet werden, um therapeutische und/oder bildgebende und akustische Überwachungsfunktionen auszuführen. Für eine beliebige Wandlerkonfiguration kann, wie zum Beispiel in10F veranschaulicht, über einen mechanischen Fokus720 , eine konvexe Linse722 , eine konkave Linse724 , zusammengesetzte oder mehrfache Linsen726 , eine planare Form728 oder eine gestufte Form eine Fokussierung und/oder Defokussierung in einer Ebene oder zwei Ebenen sein. Ein beliebiger Wandler oder eine Kombination von Wandlern kann zur Behandlung verwendet werden. Zum Beispiel kann, wie zum Beispiel in10C bis10F veranschaulicht, ein ringförmiger Wandler mit einem äußeren Abschnitt verwendet werden, der für eine Therapie vorgesehen ist, und mit der inneren Scheibe für eine Breitbandbildgebung vorgesehen, wobei solche Bildgebungswandler und Therapiewandler verschiedene akustische Linsen und Gestaltungen aufweisen. - Darüber hinaus können solche Wandlerelemente
700 ein piezoelektrisch aktives Material aufweisen, wie zum Beispiel Bleizirkonat-Titanat (PZT) oder ein anderes beliebiges piezoelektrisch aktives Material, wie zum Beispiel eine piezoelektrische Keramik, Kristall, Kunststoff und/oder Verbundmaterialien, sowie Lithium-Niobat, Bleititanat, Bariumtitanat und/oder Blei-Metaniobat. Wandlerelemente700 können auch einen oder mehrere übereinstimmende Schichten aufweisen, die zusammen mit dem piezoelektrisch aktiven Material eingerichtet sind. Zusätzlich zu oder anstatt von piezoelektrisch aktivem Material können die Wandlerelemente700 ein beliebig anderes Material umfassen, das zum Erzeugen von Strahlung und/oder akustischer Energie eingerichtet ist. Ein Mittel zum Übertragen von Energie zu und von dem Wandler zu dem interessierenden Bereich wird bereitgestellt. - In Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform und unter Bezugnahme auf
12 kann ein beispielhaftes Behandlungssystem200 mit verschiedenen Zusatzsystemen eingerichtet oder damit kombiniert sein, um zusätzliche Funktionen bereitzustellen. Zum Beispiel kann ein beispielhaftes Behandlungssystem1200 zum Behandeln eines interessierenden Bereichs1206 , ein Steuerungssystem1202 , eine Sonde1204 und eine Anzeige1208 umfassen. Das Behandlungssystem1200 umfasst des Weiteren eine Zusatz-Bildgebungsmodalität1274 und/oder eine Zusatz-Überwachungsmodalität1272 , die auf Fotografie und andere visuelle optische Verfahren, Magnet-Resonanz-Tomografie (MRI), Computer-Tomografie (CT), optische Kohärenz-Tomografie (OCT), elektromagnetische Mikrowellen oder Hochfrequenz (RF) Verfahren, Positronen-Emissions-Tomografie (PET), Infrarot, Ultraschall, akustische oder ein beliebig anderes geeignetes Verfahren zum Visualisieren, Lokalisieren oder Überwachen von SMAS-Schichten in einem interessierenden Bereich1206 basieren, einschließlich Bildgebungs-/Überwachungsverbesserungen. Solche Bildgebungs-/Überwachungsverbesserungen für eine Ultraschallbildgebung über eine Sonde1204 und ein Steuerungssystem1202 kann unter anderem M-Modus, Nachleuchten, Filtern, Farbe, Doppler und harmonische Bildgebung umfassen; des Weiteren kann ein Ultraschallbehandlungssystem1270 als primäre Quelle zur Behandlung mit einer sekundären Quelle zur Behandlung1276 kombiniert werden, einschließlich Hochfrequenz (RF), intensiv gepulstes Licht (IPL), Laser, Infrarotlaser, Mikrowellen oder einer beliebigen anderen geeigneten Energiequelle. - In Übereinstimmung mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform und unter Bezugnahme auf
13 kann eine Behandlung, die aus Bildgebung, Überwachung und/oder Therapie eines interessierenden Bereichs zusammengesetzt ist, mit passiven oder aktiven Einrichtungen1304 in der Mundhöhle weiter unterstützt, ergänzt und/oder zugeführt werden. Wenn zum Beispiel die passive oder aktive Einrichtung1304 ein zweiter Wandler oder akustischer Reflektor ist, der akustisch mit der Wangenlinie gekoppelt ist, ist es möglich, über Transmission, Tomografie oder wiederkehrende Akustik, Wellen zu erhalten, die zur Behandlungsüberwachung förderlich sind, wie zum Beispiel über Messen der temperaturabhängigen akustischen Schallgeschwindigkeit und Abschwächung; des Weiteren könnte so ein Wandler verwendet werden, zu behandeln und/oder abzubilden. Zusätzlich kann ein aktives, passives oder aktiv/passives Objekt1304 verwendet werden, um die Haut zu glätten und/oder kann als ein Bildgebungsraster, eine Markierung oder ein Signalgeber verwendet werden, um die Positionsbestimmung zu unterstützen. Eine passive oder aktive Einrichtung1304 kann auch verwendet werden, um die Kühlung oder Temperaturregelung zu unterstützen. Normale Luft in der Mundhöhle kann ebenso als passive Einrichtung1304 verwendet werden, wodurch sie als ein akustischer Reflektor benutzt wird, um eine Dickenmessung und Funktionsüberwachung zu unterstützen. - Die vorliegende Erfindung wurde oben unter Bezugnahme auf verschiedene beispielhafte Ausführungsformen beschrieben. Jedoch wird ein Fachmann erkennen, dass Änderungen und Modifikationen dieser beispielhaften Ausführungsformen durchgeführt werden können, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel können verschiedene Betriebsschritte, genauso wie die Komponenten zum Ausführen dieser Betriebsschritte auf alternative Weise in Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung oder unter Rücksichtnahme auf irgendeine Anzahl von Kostenfunktionen, die mit dem Betrieb des Systems verknüpft ist, umgesetzt werden, zum Beispiel können verschiedene Schritte entfernt, verändert oder mit anderen Schritten kombiniert werden. Es ist vorgesehen, diese und andere Abänderungen oder Modifikationen in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung einzubeziehen, wie in den folgenden Ansprüchen vorgebracht.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- D. Manstein et al. „Fractional Photothermolysis: a new concept for cutaneous remodeling using microscopic patterns of thermal injury”. Lasers Surg Med 34: 426–438, 2004 [0005]
Claims (64)
- Ultraschallsystem, das für eine nicht-invasive Gewebebehandlung eingerichtet ist, mit: einem Sondensystem (
104 ;204 ;400 ;1104 ;1204 ), das für eine Bildgebung und für eine Therapie in einer festgelegten Tiefe unter eine Hautoberfläche (210 ) eingerichtet ist, das Sondensystem mit: einem Bildgebungselement (412 ;1012 ), das eingerichtet ist, einen interessierenden Bereich (106 ;206 ;1106 ;1206 ), der ein subkutanes Gewebe aufweist, abzubilden, und einem Therapieelement (412 ;1014 ), das zur gezielten Zuführung ablativer Ultraschallenergie eingerichtet ist, um eine thermische Läsion mit einer Temperatur auszubilden, die zumindest ausreichend ist, eine Schrumpfung von mindestens einem Abschnitt des subkutanen Gewebes in einer festgelegten Tiefe in einem Bereich zwischen 0 bis 9 mm unter der Hautoberfläche (210 ) hervorzurufen; einem Bewegungsmechanismus (410 ;422 ), der zum mechanischen Bewegen des Therapieelements (412 ;1014 ) zum Ausbilden einer Vielzahl der thermischen Läsionen in dem subkutanen Gewebe in der festgelegten Tiefe eingerichtet ist, um eine Ablation und/oder Schrumpfung von mindestens einem Abschnitt des subkutanen Gewebes hervorzurufen; und einem Steuerungsinterface (402 ); einem Steuerungssystem (102 ;202 ;300 ;1102 ;1202 ;1142 ), das mit dem Steuerungsinterface (402 ) gekoppelt ist und eingerichtet ist, den Bewegungsmechanismus (410 ;422 ) für das gezielte Zuführen der ablativen Ultraschallenergie zu steuern, um die Vielzahl von Läsionen in dem mindestens einen Abschnitt des subkutanen Gewebes in der festgelegten Tiefe auszubilden; und einem Anzeigesystem (108 ;208 ;1208 ), das mit dem Steuerungssystem (102 ;202 ;300 ;1102 ;1202 ;1142 ) und dem Bildgebungselement (412 ;1012 ) des Sondensystems (104 ;204 ;400 ;1104 ;1204 ) gekoppelt ist, wobei das Anzeigesystem (108 ;208 ;1208 ) zum Anzeigen von Abbildungen (224 ) des interessierenden Bereichs (106 ;206 ;1106 ;1206 ) eingerichtet ist. - Ultraschallbehandlungssystem nach Anspruch 1, bei dem das Therapieelement (
412 ;1014 ) für die gezielte Zuführung von ablativer Ultraschallenergie eingerichtet ist, und zwar für die thermische Verletzung von Gewebe, das einen Abschnitt Haut (210 ), Dermis (212 ), Muskelfaszie, adipöses Gewebe, Schweißdrüsen (230 ) und/oder SMAS-Schicht (216 ) umfasst. - Ultraschallsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Bildgebungselement (
412 ;1012 ) eingerichtet ist, mit einer Bildgebungsfrequenz zwischen 2 kHz bis 75 MHz abzubilden, und das Therapieelement (412 ;1014 ) eingerichtet ist, mit einer Behandlungsfrequenz zwischen 4 MHz und 15 MHz zu behandeln. - Ultraschallsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Bildgebungselement (
412 ;1012 ) eingerichtet ist, mit einer Bildgebungsfrequenz zwischen 2 MHz und 75 MHz abzubilden. - Ultraschallsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Therapieelement (
412 ;1014 ) eingerichtet ist, mit einer Behandlungsfrequenz zwischen 500 kHz und 15 MHz zu behandeln. - Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 1–4, bei dem das Therapieelement (
412 ;1014 ) eingerichtet ist, mit einer Behandlungsfrequenz zwischen 2 MHz und 25 MHz zu behandeln. - Ultraschallsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die festgelegte Tiefe der Läsion in einem Bereich von 0 bis 5 mm ist.
- Ultraschallsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die festgelegte Tiefe der Läsion in einem Bereich von 3 mm bis 9 mm ist.
- Ultraschallsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Bewegungsmechanismus (
410 ;422 ) des Weiteren eine steuerbare lineare Bewegung des Therapieelements (412 ;1014 ) zur Behandlung in der festgelegten Tiefe umfasst. - Ultraschallsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Sondensystem mindestens einen kombinierten Wandler (
404 ;502 ;604 ) mit dem Bildgebungselement (412 ;1012 ) und dem Therapieelement (412 ;1014 ) aufweist. - Ultraschallsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Sondensystem des Weiteren einen zweiten Wandler (
404 ;502 ;604 ) aufweist, der für die gezielte Zuführung von ablativer Ultraschallenergie eingerichtet ist, um für eine thermische Gewebeverletzung die Läsion in dem subkutanen Gewebe auszubilden und um ein Schrumpfen zumindest eines Abschnitts des subkutanen Gewebes hervorzurufen. - Ultraschallsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Sondensystem mindestens zwei Wandler (
404 ;502 ;604 ) umfasst. - Ultraschallsystem nach Anspruch 12, bei dem die durch die mindestens zwei Wandler (
404 ;502 ;604 ) ausgestrahlte Ultraschallenergie mindesten einen Punkt in dem interessierenden Bereich (106 ;206 ;1106 ;1206 ) schneidet. - Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 12 oder 13, bei dem die mindestens zwei Wandler (
404 ;502 ;604 ) Energie in mindestens zwei unterschiedlichen Ebenen aussenden. - Ultraschallsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Bewegungsmechanismus (
410 ;422 ) einen Beschleunigungsaufnehmer, einen Encoder und/oder eine Positions-/Ausrichtungseinrichtung aufweist. - Ultraschallsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Anzeigesystem (
108 ;208 ;1208 ) eingerichtet ist, um vor der Behandlung des subkutanen Gewebes eine Abbildung (224 ) einer Gewebestruktur nahe dem subkutanen Gewebe bereitzustellen. - Ultraschallsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Anzeigesystem (
108 ;208 ;1208 ) eingerichtet ist, während der Behandlung des subkutanen Gewebes ein Bild einer Gewebestruktur nahe dem subkutanen Gewebe bereitzustellen. - Ultraschallsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Anzeigesystem (
108 ;208 ;1208 ) eingerichtet ist, nach einer Behandlung des subkutanen Gewebes eine Abbildung (224 ) einer Gewebestruktur nahe dem subkutanen Gewebe bereitzustellen. - Ultraschallsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Steuerungssystem (
102 ;202 ;300 ;1102 ;1202 ;1142 ) einen Prozessor aufweist, der eingerichtet ist, einen Algorithmus auszuführen, um Daten von dem Sondensystem umzuwandeln und eine dreidimensionale Abbildung (224 ) der Daten auf dem Anzeigesystem (108 ;208 ;1208 ) anzuzeigen. - Ultraschallsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, des Weiteren mit einer Anzeige (
252 ,272 ), die eingerichtet ist, einen Erfolg oder ein Versagen der Schrumpfung des Abschnitts des interessierenden Bereichs (106 ;206 ;1106 ;1206 ) anzuzeigen. - Ultraschallsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, des Weiteren mit einem Überwachungssystem, das mit dem Sondensystem, dem Steuerungssystem (
102 ;202 ;300 ;1102 ;1202 ;1142 ) und/oder dem Anzeigesystem (108 ;208 ;1208 ) gekoppelt ist, wobei das Überwachungssystem zum Überwachen eines Gewebeparameters in dem interessierenden Bereich (106 ;206 ;1106 ;1206 ) eingerichtet ist. - Ultraschallsystem nach Anspruch 21, bei dem der Gewebeparameter eine Abschwächung und/oder eine Schallgeschwindigkeit ist.
- Ultraschallsystem nach Anspruch 21, bei dem der Gewebeparameter eine Temperatur ist und das Überwachungssystem des Weiteren eingerichtet ist, basierend auf der Temperatur ein Schrumpfungsausmaß in dem interessierenden Bereich (
106 ;206 ;1106 ;1206 ) zu bestimmen. - Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 21 bis 23, bei dem ein Zustand des Gewebeparameters über das Anzeigesystem (
108 ;208 ;1208 ) übermittelt wird. - Ultraschallsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit mehreren Bildgebungselementen (
412 ;1012 ). - Ultraschallsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das System für ein Gesichtslifting, eine Behandlung lichtgealterten Gewebes, eine Behandlung von Falten, eine Behandlung von Schweißdrüsen (
230 ), eine Behandlung von Akne und/oder eine Behandlung von Talgdrüsen (232 ) eingerichtet ist. - Verwendung eines Ultraschallsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 25 für die nicht-invasive Behandlung von Haut (
210 ). - Verwendung eines Ultraschallsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 25 für die Behandlung von lichtgealtertem Gewebe, Falten, erschlaffter Haut (
210 ) und/oder Akne. - Verwendung eines Ultraschallsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 25 für die Behandlung von Schweißdrüsen (
230 ), um Schwitzen zu reduzieren. - Ultraschallsystem, das für eine nicht-invasive Behandlung eingerichtet ist, mit: einem Sondensystem (
104 ;204 ;1204 ), das zur (i) Bildgebung eines interessierenden Bereichs (106 ;206 ;1106 ;1206 ), der eine subkutanen Schicht aufweist, und (ii) gezielter Zuführung ablativer Ultraschallenergie eingerichtet ist, um auf einer Linie in einer festgelegten Tiefe in einem Bereich zwischen 3 mm bis 9 mm unter einer Hautoberfläche (210 ) zur thermischen Verletzung von Gewebe eine Serie von Läsionen auszubilden, um ein Schrumpfen von mindestens einem Abschnitt der subkutanen Schicht hervorzurufen, das Sondensystem mit: einem Bildgebungswandlerelement (412 ;1012 ) für die Bildgebung, und einem Behandlungswandlerelement (412 ;1014 ) zum Zuführen der gezielten ablativen Ultraschallenergie in der festgelegten Tiefe; einem Steuerungssystem (102 ;202 ;300 ;1102 ;1202 ;1142 ), das mit dem Sondensystem gekoppelt und eingerichtet ist, das gezielte Zuführen von ablativer Ultraschallenergie zum Ausbilden einer Serie von Läsionen zu steuern, um die Schrumpfung des mindestens einen Abschnitts der subkutanen Schicht hervorzurufen; und einem Anzeigesystem (108 ;208 ;1208 ), das mit dem Steuerungssystem (102 ;202 ;300 ;1102 ;1202 ;1142 ) und dem Wandler (404 ;502 ;604 ) des Sondensystems (104 ;204 ;400 ;1104 ;1204 ) gekoppelt ist, wobei das Anzeigesystem (108 ;208 ;1208 ) zum Anzeigen von Abbildungen (224 ) des interessierenden Bereichs (106 ;206 ;1106 ;1206 ) einschließlich der Serie von Läsionen auf der Linie in der festgelegten Tiefe unter der Hautoberfläche (210 ) eingerichtet ist. - Ultraschallsystem nach Anspruch 30, bei dem das Behandlungswandlerelement (
412 ;1014 ) für die gezielte Zuführung ablativer Ultraschallenergie zur thermischen Verletzung von Gewebe eingerichtet ist, das einen Abschnitt Haut (210 ), Dermis (212 ), Muskelfaszie, Fett, Körperfett, eine Schweißdrüse (230 ) und/oder SMAS-Schicht (216 ) aufweist. - Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 30 bis 31, bei dem das Bildgebungswandlerelement (
412 ;1012 ) eingerichtet ist, mit einer Bildgebungsfrequenz zwischen 2 kHz bis 75 MHz abzubilden, und das Behandlungswandlerelement (412 ;1014 ) eingerichtet ist, um mit einer Behandlungsfrequenz zwischen 4 MHz und 15 MHz zu behandeln. - Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 30–32, bei dem das Bildgebungselement (
412 ;1012 ) eingerichtet ist, mit einer Bildgebungsfrequenz zwischen 2 MHz und 75 MHz abzubilden. - Ultraschallsystem nach einem Ansprüche 30–33, bei dem das Therapieelement (
412 ;1014 ) eingerichtet ist, mit einer Behandlungsfrequenz zwischen 500 kHz und 15 MHz zu behandeln. - Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 30–33, bei dem das Therapieelement (
412 ;1014 ) eingerichtet ist, mit einer Behandlungsfrequenz zwischen 2 MHz und 25 MHz zu behandeln. - Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 30 bis 35, bei dem die festgelegte Tiefe der Läsion in einem Bereich von 3 bis 5 mm ist.
- Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 30 bis 36, des Weiteren mit einem Bewegungsmechanismus (
410 ;422 ), der für eine lineare mechanische Bewegung des Therapieelements (412 ;1014 ) zum Ausbilden der Serie von Läsionen in dem subkutanen Gewebe in der festgelegten Tiefe eingerichtet ist, um eine Ablation oder Schrumpfung von mindestens einem Abschnitt des subkutanen Gewebes hervorzurufen. - Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 30 bis 37, bei dem das Sondensystem mindestens einen kombinierten Wandler (
404 ;502 ;604 ) mit dem Bildgebungselement (412 ;1012 ) und dem Therapieelement (412 ;1014 ) aufweist. - Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 30 bis 38, bei dem das System für ein Gesichtslifting, eine Behandlung von lichtgealtertem Gewebe, eine Behandlung von Falten, eine Behandlung von Schweißdrüsen (
230 ), eine Behandlung von Akne und/oder eine Behandlung von Talgdrüsen (232 ) eingerichtet ist. - Verwendung eines Ultraschallsystems nach einem der Ansprüche 30 bis 38 für die nicht-invasive Behandlung von Haut.
- Verwendung eines Ultraschallsystems nach einem der Ansprüche 30 bis 38 für die Behandlung von lichtgealtertem Gewebe, Falten, erschlaffter Haut (
210 ) und/oder Akne. - Verwendung eines Ultraschallsystems nach einem der Ansprüche 30 bis 38 für die Behandlung von Schweißdrüsen (
230 ), um Schwitzen zu reduzieren. - Ultraschallsystem, das für nicht-invasive Gewebestraffung in einer festgelegten Tiefe unter der Hautoberfläche (
210 ) eingerichtet ist, mit: einem ersten Wandler (404 ;502 ;604 ) mit einem Therapieelement (412 ;1014 ), das für ein gezieltes Zuführen von ablativer Ultraschallenergie in einer ersten Ebene eingerichtet ist; einem zweiten Wandler (404 ;502 ;604 ) mit einem Therapieelement (412 ;1014 ), das für eine gezielte Zuführung von ablativer Ultraschallenergie in einer zweiten Ebene eingerichtet ist, wobei die zweite Ebene von der ersten Ebene verschieden ist, die Zuführung von ablativer Ultraschallenergie in der ersten Ebene und der zweiten Ebene eine thermische Läsion in Gewebe in einer festgelegten Tiefe unter der Hautoberfläche (210 ) ausbildet und die festgelegte Tiefe in dem Bereich von 0 bis 9 mm unter der Hautoberfläche (210 ) ist; einem Bewegungsmechanismus (410 ;422 ), der für eine mechanische Bewegung des ersten Wandlers (404 ;502 ;604 ) und des zweiten Wandlers (404 ;502 ;604 ) zum Ausbilden einer Vielzahl von Läsionen in der festgelegten Tiefe eingerichtet ist, um ein Schrumpfen von mindestens einem Abschnitt einer subkutanen Schicht unter der Hautoberfläche (210 ) hervorzurufen; einem Steuerungsinterface (402 ), das mit dem Bewegungsmechanismus (410 ;422 ) verbunden ist; und einem Steuerungssystem (102 ;202 ;300 ;1102 ;1202 ;1142 ), das mit dem Steuerungsinterface (402 ) gekoppelt ist, wobei das Steuerungssystem (102 ;202 ;300 ;1102 ;1202 ;1142 ) eingerichtet ist, den Bewegungsmechanismus (410 ;422 ) für die Zuführung der durch den ersten Wandler (404 ;502 ;604 ) und den zweiten Wandler (404 ;502 ;604 ) ausgestrahlten Ultraschallenergie zu steuern, um die Vielzahl von Läsionen auszubilden und das Schrumpfen von mindestens einem Abschnitt der subkutanen Schicht unter der Hautoberfläche (210 ) hervorzurufen. - Ultraschallsystem nach Anspruch 43, bei dem der erste Wandler (
404 ;502 ;604 ) und/oder der zweite Wandler (404 ;502 ;604 ) des Weiteren mindestens ein Bildgebungselement (412 ;1012 ) aufweist, das für eine Bildgebung in der Tiefe unter der Hautoberfläche (210 ) eingerichtet ist. - Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 43 bis 44, bei dem die ablative Ultraschallenergie in einem Frequenzbereich zwischen 500 kHz und 15 MHz und die Tiefe in einem Bereich von 0 bis 5 mm ist.
- Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 43 bis 44, bei dem die ablative Ultraschallenergie in einem Frequenzbereich zwischen 2 MHz und 25 MHz und die Tiefe in einem Bereich von 0 bis 5 mm ist.
- Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 43 bis 46, des Weiteren mit einer Bildgebungsfrequenz zwischen 2 kHz bis 75 MHz.
- Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 43 bis 47, des Weiteren mit einer Bildgebungsfrequenz zwischen 2 MHz bis 75 MHz.
- Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 43 bis 48, des Weiteren mit einem dritten Wandler (
404 ;502 ;604 ), der zwischen dem ersten Wandler (404 ;502 ;604 ) und dem zweiten Wandler (404 ;502 ;604 ) angeordnet und eingerichtet ist, den mindestens einen Abschnitt der subkutanen Schicht unter der Hautoberfläche (210 ) abzubilden. - Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 43 bis 49, wobei das System für ein Gesichtslifting, eine Behandlung von lichtgealtertem Gewebe, eine Behandlung von Falten, eine Behandlung von Schweißdrüsen (
230 ), eine Behandlung von Akne und/oder eine Behandlung von Talgdrüsen (232 ) eingerichtet ist. - Verwendung eines Ultraschallsystems nach einem der Ansprüche 43 bis 49 für die nicht-invasive Behandlung von Haut.
- Verwendung eines Ultraschallsystems nach einem der Ansprüche 43 bis 49 für die Behandlung von lichtgealtertem Gewebe, Falten, erschlaffter Haut (
210 ) und/oder Akne. - Verwendung eines Ultraschallsystems nach einem der Ansprüche 43 bis 49 für die Behandlung von Schweißdrüsen (
230 ), um Schwitzen zu reduzieren. - Ultraschallsystem, mit: einer Sonde (
104 ;204 ;1204 ), die zum Ankoppeln an einen interessierenden Bereich (106 ;206 ;1106 ;1206 ) eingerichtet ist, und aufweist: ein erstes Wandlerelement (412 ;1012 ;1014 ), das zum Zuführen einer ersten ablativen Ultraschallenergie zu dem interessierenden Bereich (106 ;206 ;1106 ;1206 ) auf einer festgelegten Tiefe zwischen 0 bis 9 mm unter einer Hautoberfläche (210 ) eingerichtet ist; ein zweites Wandlerelement (412 ;1012 ;1014 ), das zur Zuführung einer zweiten ablativen Ultraschallenergie eingerichtet ist, die dafür vorgesehen ist, die erste ablative Ultraschallenergie in dem interessierenden Bereich (106 ;206 ;1106 ;1206 ) auf der festgelegten Tiefe in dem Bereich von 0 bis 9 mm unter der Hautoberfläche (210 ) zu schneiden; einen Bewegungsmechanismus (410 ;422 ), der eingerichtet ist, mit dem ersten Wandlerelement (412 ;1012 ;1014 ) und/oder dem zweiten Wandlerelement (412 ;1012 ;1014 ) gekoppelt zu werden und das erste Wandlerelement (412 ;1012 ;1014 ) und/oder das zweite Wandlerelement (412 ;1012 ;1014 ) mechanisch zu bewegen, um eine Vielzahl von Läsionen in einer subkutanen Schicht des interessierenden Bereichs (106 ;206 ;1106 ;1206 ) in der festgelegten Tiefe auszubilden, um ein Schrumpfen von mindestens einem Abschnitt der subkutanen Schicht hervorzurufen; und ein Steuerungsinterface (402 ), das mit dem ersten Wandlerelement (412 ;1012 ;1014 ), dem zweiten Wandlerelement (412 ;1012 ;1014 ) und dem Bewegungsmechanismus (410 ;422 ) gekoppelt ist; und eine Steuerung, die mit dem Steuerungsinterface (402 ) gekoppelt und eingerichtet ist, das erste Wandlerelement (412 ;1012 ;1014 ), das zweite Wandlerelement (412 ;1012 ;1014 ) und den Bewegungsmechanismus (410 ;422 ) zum Ausbilden der Vielzahl von Läsionen in der subkutanen Schicht des interessierenden Bereichs (106 ;206 ;1106 ;1206 ) zu steuern, um das Schrumpfen des mindestens einen Abschnitts der subkutanen Schicht hervorzurufen. - Ultraschallsystem nach Anspruch 54, des Weiteren mit einem Bildgebungselement (
412 ;1012 ), das eingerichtet ist, mindestens einen Abschnitt des interessierenden Bereichs (106 ;206 ;1106 ;1206 ) abzubilden. - Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 54 bis 55, des Weiteren mit einer Anzeige, die mit dem Regler und dem Bildgebungselement (
412 ;1012 ) gekoppelt ist und zum Anzeigen von Abbildungen (224 ) des interessierenden Bereichs (106 ;206 ;1106 ;1206 ) eingerichtet ist. - Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 54 bis 56, bei dem das Bildgebungselement (
412 ;1012 ) eingerichtet ist, Ultraschallenergie zwischen dem ersten Wandlerelement (412 ;1012 ;1014 ) und dem zweiten Wandlerelement (412 ;1012 ;1014 ) auszustrahlen. - Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 54 bis 57, bei dem die erste ablative Ultraschallenergie und die zweite ablative Ultraschallenergie eingerichtet sind, sich in dem interessierenden Bereich (
106 ;206 ;1106 ;1206 ) zu überschneiden, um eine der Vielzahl von Läsionen in der subkutanen Schicht zu erzeugen. - Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 54 bis 58, bei dem das erste Wandlerelement (
412 ;1012 ;1014 ) und das zweite Wandlerelement (412 ;1012 ;1014 ) über dem interessierenden Bereich (106 ;206 ;1106 ;1206 ) in unterschiedlichen Ebenen ausgerichtet sind. - Ultraschallsystem nach einem der Ansprüche 54 bis 59, bei dem das System für ein Gesichtslifting, eine Behandlung von lichtgealtertem Gewebe, eine Behandlung von Falten, eine Behandlung von Schweißdrüsen (
230 ), eine Behandlung von Akne und/oder eine Behandlung von Talgdrüsen (232 ) eingerichtet ist. - Verwendung eines Ultraschallsystems nach einem der Ansprüche 54 bis 59 für die nicht-invasive Behandlung von Haut.
- Verwendung eines Ultraschallsystems nach einem der Ansprüche 54 bis 59 für die Behandlung von lichtgealtertem Gewebe, Falten, erschlaffter Haut (
210 ) und/oder Akne. - Verwendung eines Ultraschallsystems nach einem der Ansprüche 54 bis 59 für die Behandlung von Schweißdrüsen (
230 ), um Schwitzen zu reduzieren. - System nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Läsion bei einer Temperatur von mindestens 60°C ausgebildet wird.
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