[go: up one dir, main page]

WO2013166577A1 - Способ обновления биологических тканей и устройство для осуществления способа (варианты) - Google Patents

Способ обновления биологических тканей и устройство для осуществления способа (варианты) Download PDF

Info

Publication number
WO2013166577A1
WO2013166577A1 PCT/BY2012/000002 BY2012000002W WO2013166577A1 WO 2013166577 A1 WO2013166577 A1 WO 2013166577A1 BY 2012000002 W BY2012000002 W BY 2012000002W WO 2013166577 A1 WO2013166577 A1 WO 2013166577A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tissues
biological
acoustic waves
areas
biological tissues
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/BY2012/000002
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Владимир Валентинович ХОМЧЕНКО
Дмитрий Владиславович ГОРБАЧ
Александр Валерьевич СУХОДОЛОВ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201280074276.3A priority Critical patent/CN104394790A/zh
Priority to HK15106916.1A priority patent/HK1206231A1/xx
Priority to EP18158021.8A priority patent/EP3366253B1/de
Priority to EP12876284.6A priority patent/EP2848227A4/de
Priority to US14/400,338 priority patent/US20150088106A1/en
Priority to KR20147034894A priority patent/KR20150023378A/ko
Publication of WO2013166577A1 publication Critical patent/WO2013166577A1/ru
Priority to IL235637A priority patent/IL235637A0/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
    • A61B18/203—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser applying laser energy to the outside of the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H23/00—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms
    • A61H23/02—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms with electric or magnetic drive
    • A61H23/0245—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms with electric or magnetic drive with ultrasonic transducers, e.g. piezoelectric
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/0616—Skin treatment other than tanning
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/067—Radiation therapy using light using laser light
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00—Ultrasound therapy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00315—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for treatment of particular body parts
    • A61B2018/00452—Skin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00315—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for treatment of particular body parts
    • A61B2018/00452—Skin
    • A61B2018/0047—Upper parts of the skin, e.g. skin peeling or treatment of wrinkles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/10—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes with further special therapeutic means, e.g. electrotherapy, magneto therapy or radiation therapy, chromo therapy, infrared or ultraviolet therapy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00—Ultrasound therapy
    • A61N2007/0004—Applications of ultrasound therapy
    • A61N2007/0034—Skin treatment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00—Ultrasound therapy
    • A61N2007/0078—Ultrasound therapy with multiple treatment transducers

Definitions

  • the invention relates to medicine and can be used in surgery, including cosmetic, for example, for the treatment of trophic and long non-healing ulcers, pressure sores, burns, scars, etc., as well as for the purpose of rejuvenating biological tissues, including skin, various localizations.
  • the method is based on the transfer of non-mechanical energy, in particular the energy of acoustic waves, into the biological tissues of the human body.
  • the invention also relates to various embodiments of a device generating wave energy necessary for implementing the method.
  • the disadvantages of the method are also high invasiveness, a long rehabilitation period, the presence of a wound surface, which leads to a high risk of infection, pain, both during the procedure and during the recovery period, the risk of changes in pigmentation and the formation of cicatricial changes in the skin.
  • the method cannot be used on moving parts of the body, such as the neck, eyelids, etc., since for the healing process of the wound surface, it is necessary to ensure the immobility of the treatment area.
  • micro-ablative photo-rejuvenation of the skin [6].
  • the essence of the method lies in the fact that the surface of the skin is not exposed to a single wide laser beam, but to many micro-beams.
  • each of the microbundles causes either coagulation, or coagulation and evaporation, or ablation of skin microregions, depending on the spectral and temporal parameters of the radiation used.
  • the sizes of microbunches can have diameters from one micrometer to hundreds of micrometers and can stand up to hundreds of micrometers from each other.
  • the therapeutic effect of the method is based on the assumption that the removed or destroyed tissues will be replaced by new skin cells, which, when conducting several sessions, will completely replace all the skin in the treatment area with a new one.
  • thermal destruction of skin cells occurs without its evaporation.
  • radiation that can cause both evaporation and coagulation of skin cells for example, radiation of a carbon dioxide laser, wavelength 10.64 ⁇ m
  • microchannels of the vaporized tissue with the surrounding coagulation zone are obtained.
  • tissue evaporates in the form of microchannels without coagulation of surrounding tissues.
  • the disadvantages of the method include the following:
  • the depth of microtrauma is limited by the depth of coagulation or ablation, which does not allow rejuvenation in the areas of deep dermis and hypodermis; - due to the small depth of microtrauma it is not possible to cause enhanced tissue regeneration in the treatment of trophic wounds, purulent wounds, etc., that is, in cases where it is necessary to update the tissues at a great depth;
  • the method is invasive, which increases the risk of infection of the exposed surface
  • microablative methods are painful, that is, they require the use of anesthetics.
  • the objective of the invention is to develop a non-invasive method for updating biological tissues with the restoration of their functional properties, characteristics and structure by creating areas of microtrauma in specified areas of biological tissues with the possibility of subsequent natural regeneration of the corresponding biological tissues in these areas.
  • microtrauma microdestruction
  • the impact should provide the opportunity to create areas of microtrauma with subsequent regeneration in both superficial and deep biological tissues of any localization and any kind.
  • the method should also provide a reduction in pain and risk of infection compared with other known from the prior art, including micro-ablative methods.
  • the problem is solved in the claimed method of updating biological tissues with the restoration of their functional properties, characteristics and structure by creating areas of microtrauma in the specified areas of biological tissues with the possibility of subsequent natural regeneration of the corresponding biological tissues in these areas, due to the fact that the tissues are subjected to mechanical injury of a given degree by creating in specified areas, at least one zone of interference of acoustic waves, outgoing x from at least two sources and propagating in the tissues to be renewed.
  • the inventive method on the surface of the subject to rejuvenation or overlying biological tissue, in general, powerful in-phase acoustic waves are generated that have predetermined (calculated) characteristics, in particular power.
  • a change in the power of acoustic waves allows you to accordingly change the specified depth of the areas of microtrauma. Due to the use of the phenomenon of interference of interacting acoustic waves, the method allows to reduce the size and accurately establish localization in all directions of the tissue microtrauma area, which can significantly increase the efficiency of directed exposure and shorten the period of rehabilitation.
  • microtrauma of tissues is non-thermal in nature, and as a result of exposure to biological tissues, their evaporation or coagulation does not occur.
  • acoustic waves are able to penetrate into biological tissues to a certain depth (determined by the characteristics of acoustic waves) without forming channels, as a result of exposure in accordance with the claimed method, the contact of living tissues with oxygen does not increase, which reduces the risk of fibrous tissue growth and allows you to talk about the actual, and not about the visually observed renewal / rejuvenation of biological tissues.
  • the energy of acoustic waves which increases in interference zones with a given localization, zones of injured rather than destroyed tissues are formed in these zones.
  • the sources of in-phase acoustic waves have an area, preferably
  • zones of tissue mechanical injury are preferably formed below the surface of the tissue in contact with the environment without increasing the surface area of contact of living tissues with aggressive media.
  • the inventive method provides the ability to create areas of microtrauma without increasing the area of contact of living tissues with the environment, which can significantly, compared with known methods, reduce the risk of infection during rehabilitation.
  • the minimum power of the generated acoustic waves is chosen so that:
  • Erythema that occurs after exposure to the surface of the skin can serve as a visual control of the adequacy of exposure.
  • the initial power of each individual acoustic wave is selected in such a way that areas of mechanical injury to biological tissue are created both in the interference zone of the specified wave, at least one of the adjacent waves, and in the zone located at least directly around the epicenter of the specified acoustic wave.
  • the frequency of acoustic waves Another important characteristic of acoustic waves, the change of which allows you to vary the result of exposure to biological tissues, is the frequency. So, when choosing the frequency of acoustic waves in accordance with the natural frequencies of oscillations of certain biological tissues, it becomes possible to have a selective regenerating effect on specific biological tissues due to getting into resonance with the mentioned frequencies.
  • the frequency of the acoustic wave in accordance with the natural frequency of the biological tissue to be updated, the frequency of the acoustic wave is selected, which provides selective effect only on the biological tissue to be updated.
  • the degree of mechanical injury is selected in the range from the level that ensures the destruction of the integrity of the cell membranes to the complete destruction of the cells to be renewed biological tissue. Due to this, the effect of using the proposed method allows to stimulate the regeneration of biological tissues both with the destruction of whole cells of these tissues, and without destruction. At the same time, the effect of renewal / rejuvenation can be achieved even if the cells of biological tissues are partially injured.
  • acoustic waves are generated in the form of directed acoustic waves, which also allows you to localize and optimize the formation of areas of microtrauma.
  • the problem is also solved by various options of the claimed device for implementing the claimed, the above-described method of updating biological tissues with restoration of their functional properties, characteristics and structure containing a radiation source, as well as a means of forming on the surface of the subject to update or overlying biological tissues many epicenters of acoustic waves.
  • the problem is solved due to the fact that the radiation source is made in the form of an ultrasonic generator equipped with a means for forming on the surface of the subject to be updated or overlying biological tissues a plurality of acoustic wave epicenters located at equal distances from each other.
  • the problem is solved due to the fact that the radiation source is made in the form of a laser radiation source, and the means for forming on the surface of the plurality of acoustic waves epicenters to be updated or overlying biological tissues are made in the form of a substance with the effect of selective absorption of waves of a given length, applied to the surface of biological tissue at predetermined point regions of predetermined sizes located at equal distances from each other.
  • the distance between the epicenters of the acoustic waves is from 10 ⁇ m to 1 cm
  • the radiation source is made in the form of a laser radiation source
  • the means for generating on the surface of the plurality of acoustic waves epicenters to be updated or overlying biological tissues are made in the form of means for converting the spatial distribution of the beam intensity with the surface of the specified biological tissue of periodic structure with maxima and minima of light energy.
  • the laser radiation source is configured to generate radiation with parameters at which it is effectively absorbed by biological tissue and the generation of acoustic waves at the points of maximum light energy.
  • FIG. 1 is a diagram of the formation of areas of microtrauma of biological tissue cells in one of the possible forms of implementation
  • FIG. 2 is a diagram of the formation of areas of microtrauma of cells of biological tissues in the second of the possible forms of implementation
  • FIG. 3 is a diagram of the formation of areas of microtrauma of biological tissue cells in the third of the possible forms of implementation;
  • FIG. 4 is a schematic illustration of a device in a third embodiment.
  • FIG. Figure 1 shows a diagram of the formation of areas of microtrauma of biological tissue cells in one of the possible forms of implementation, in which acoustic waves 1 propagate from the corresponding epicenters 2 on the surface 3 of biological tissue 4 into the depth of biological tissue 4. Moreover, the power of each acoustic wave 1 is chosen so that it is not enough for the mechanical destruction of any components of the processed biological tissue 4. Areas of microtrauma will be created only in interference zones 5 (indicated by dark color in the drawing) of acoustic waves 1 coming from neighboring epicenters 2.
  • FIG. 2 is a diagram of the formation of areas of microtrauma of biological tissue cells in the second possible implementation form, in which acoustic waves 1 propagate from the corresponding epicenters 2 on the surface 3 of biological tissue 4 into the depth of biological tissue 4. Moreover, the power of each acoustic wave 1 is chosen such that it will be create zones 6 of mechanical destruction of the processed biological tissue 4 near the corresponding epicenter 2 (complete destruction of surface tissues) and the area of microtrauma (about domain local injury) in zones 5 1 interference of acoustic waves coming from adjacent zones 6 2. epicenters mechanical disruption and interference zones 5 are indicated in the figure with a dark color.
  • FIG. Figure 3 shows a diagram of the formation of areas of microtrauma of biological tissue cells in the third of the possible forms of implementation, in which acoustic waves 1 propagate from the corresponding epicenters 2 on the surface 3 of biological tissue 4 into the depth of biological tissue 4.
  • acoustic waves are generated in in the form of directed acoustic waves 7.
  • Areas of microtrauma are formed in zones 8 of the interference of each two directed acoustic waves 7 from the corresponding etstvuyuschih neighboring epicenters 2.
  • interference zones 8 in the drawing denote a dark color.
  • FIG. 4 is a schematic illustration of a device in the third embodiment, in which the radiation source is made in the form of a laser radiation source 9, and the means for generating on the surface of the plurality of acoustic wave epicenters to be updated or overlying biological tissues comprises a beam splitter 10 dividing the initial laser beam 1 1 by the number of beams 12, necessary to obtain a given distribution, and an optical system 13, which brings together the beams 12 obtained using a beam splitter 10 under the necessary for teachings via multipath interference predetermined spatial beam intensity distribution 14 angles.
  • the inventive method is as follows.
  • acoustic waves 1 (7) with specified characteristics (power, frequency) are generated.
  • Each acoustic wave 1 (7) begins to propagate deep into the biological tissue 4 from the corresponding epicenter 2.
  • the creation of areas of microtrauma is carried out depending on the specific form of implementation of the proposed method.
  • the visually observed effect in this case will be the appearance of “frost” on the treated surface, that is, a region of mechanically destroyed tissue. Moreover, varying the power of the acoustic wave allows you to vary the depth of the areas of microtrauma.
  • the effect is carried out in accordance with the third form of implementation (see Fig. 3) of the proposed method, i.e. directed acoustic waves 7 are generated.
  • the interference of acoustic waves 7 will occur only in the depths of biological tissues without injuring the surface layers. Areas of mechanical microtrauma will be created in zones of 8 interference.
  • tissue regeneration during the implementation of the proposed method will occur faster compared to the prototype, since even when exposed in accordance with the second form of implementation (see Fig. 2) only surface tissues (zones 6 of mechanical destruction) are subjected to complete mechanical destruction, and in the depth of the tissues there is no complete destruction of the cells, but only their trauma (zone 5 interference). In all other forms of implementation, including those not considered separately in the framework of this description, the complete destruction of any biological tissues does not occur at all.
  • the radiation source may be a powerful ultrasonic generator.
  • a “shaper” of the epicenters 2 of acoustic waves 1 (7) a contact pad made in the form of an ordered set of needles located at a given step (at a distance from each other from 10 ⁇ m to 1 cm) and in contact with the surface 3 of biological tissue can be used 4 over areas from 10 nm to 10 ⁇ m 2 .
  • the radiation source may be a powerful generator of powerful laser pulses.
  • a “shaper” of the epicenters 2 of acoustic waves 1 (7) a special absorbing medium (substance) with high absorption coefficients for the selected radiation wavelength, which is applied to the treated surface.
  • the absorbing substance should be applied in the form of separate points with areas from 10 nm 2 to 10 ⁇ m and intervals between them from 10 ⁇ m to 1 cm.
  • the radiation source may be a powerful generator of laser radiation, well absorbed by the exposed biological tissue.
  • the radiation source it is not necessary to apply any additional substances to the exposed surface 3, but it is necessary to make the transverse distribution of the laser beam in such a way that it forms a periodic structure on the exposed surface with maxima and minima of energy.
  • high energy regions should have areas from 10 nm to 10 ⁇ m 2 (with intervals between them from 10 ⁇ m to 1 cm).
  • the device in the third embodiment is based on the phenomenon of multipath interference, and it provides for the conversion of the initial wide laser beam into a predetermined total spatial intensity distribution on the surface of the exposed or overlying biological tissue.
  • FIG. 4 A schematic diagram of such a device is shown in FIG. 4.
  • the wide laser beam 1 1 generated by the laser radiation source 9 is incident on the beam splitter 10, dividing its beam by the number of beams 12 necessary to obtain a given distribution.
  • the optical system 13 converts the beams 12 obtained using the beam splitter 10 at the angles necessary to obtain a given spatial distribution 14 of the beam intensity using multipath interference.
  • the beam splitter 10 is an optical element or device dividing the original laser beam 1 1 at a given number of beams and 12 of the required intensity.
  • the beam splitter 10 can be implemented based on the following groups of elements or their combinations:
  • the optical system 13 is an optical element or device combining the beams 12 obtained using a beam splitter 10 in the plane of the final spatial distribution 14 of the beam intensity.
  • the optical system ensures that the beams fall on the plane of the final spatial distribution 14 of the beam intensity at angles necessary to obtain a given final spatial distribution 14 of the beam intensity.
  • the optical system 13 can be implemented based on the following groups of elements or their combinations:
  • the final spatial distribution 14 of the beam intensity is an ordered periodic system of interference maxima and minima of the beam intensity of a given size and periodicity in the plane of the surface 3 of the exposed or overlying biological tissue 4.
  • the device according to the third embodiment shown in FIG. 4 operates in a wide spectral range of wavelengths from 200 nm to 20 ⁇ m and a wide range of characteristic sizes of the maxima or minima of the spatial distribution 14 of the beam intensity from the wavelength of the radiation used to 1 mm.
  • a beam splitter 10 consisting of two phase diffraction gratings made of fused KI quartz with a “U-shaped” line profile can be used. Lattices are oriented with strokes perpendicular to each other. The stroke depth is selected so that the diffraction pattern does not contain a zero diffraction order. Then, four beams 12 of the first diffraction order account for 80% of the energy of the initial radiation (beam 1 1). These bundles 12 lie in pairs in mutually perpendicular planes. Diffraction orders in excess of four first-order beams 12 are filtered out with a special diaphragm.
  • the resulting beams 12 are reduced by an optical system 13, consisting of two lenses, into the plane of the final spatial distribution 14 of the beam intensity.
  • the resulting intensity distribution 14 has a sinusoidal shape with a period of 100 ⁇ m.
  • the above description shows that, despite the fact that in medical practice there are known methods for updating / rejuvenating biological tissues, as well as the corresponding devices, the inventive method and device allow to obtain new, unexpected technical results .
  • This is primarily due to the fact that in order to achieve the renewal effect of various biological tissues located at different depths, it is possible to realize the formation of areas of microtraumas without temperature exposure, i.e. without evaporation or coagulation of all overlying tissues.
  • tissue regeneration occurs without the growth of fibrous cells, which allows us to talk about real, not just visually observed rejuvenation.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Laser Surgery Devices (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Description

Способ обновления биологических тканей и устройство для осуществления способа (варианты)
Изобретение относится к медицине и может быть использовано в хирургии, в том числе косметической, например, для лечения трофических и долго незаживающих язв, пролежней, ожогов, рубцов и т.д., а также для целей омоложения биологических тканей, в т.ч. кожи, различных локализаций. Способ базируется на переносе немеханической энергии, в частности энергии акустических волн, в биологические ткани тела человека. Изобретение относится также к различным вариантам устройства, генерирующего волновую энергию, необходимую для осуществления способа.
В настоящее время в хирургии, в том числе косметической хирургии, широкое распространение получают способы лечения и омоложения с использованием лазерной энергии, энергии ультразвука и т.п. немеханической энергии. Так, известен способ омоложения кожи с помощью абляции или вапоризации верхних ее слоев с помощью излучения углекислотного лазера с длиной волны излучения 10,6 мкм или эрбиевого лазера (EnYAG) с длиной волны излучения 2,94 мкм (Palomar 2940 Fractional Laser, Deka SmartXide DOT, Candela C02RE) [1 ]. Лечебный эффект в этом случае основан на испарении верхней части кожи с незначительным термическим повреждением глубоких слоев дермы, что не приводит к полной деструкции всех слоев кожи и вызывает рост новых клеток. Недостатками способа также являются высокая травматичность, длительный период реабилитации, наличие раневой поверхности, что обусловливает высокий риск инфицирования, болезненность, как в процессе проведения процедуры, так и в восстановительный период, риск изменения пигментации и образования рубцовых изменений кожи. Помимо этого, способ не может быть использован на подвижных частях тела, таких как шея, веки и т.д., так как для процесса заживления раневой поверхности необходимо обеспечение неподвижности зоны обработки.
Известен также способ неинвазивного фотоомоложения, при котором излучение проникает вглубь кожи, вызывая травмирование коллагеновых волокон с последующей стимуляцией синтеза нового коллагена (Palomar 1540 Fractional Laser, Candela GentleMAX, Candela Smoothbeam) [2]. Способ позволяет проводить обработку практически всех участков кожи. К недостаткам способа относится низкая эффективность лечебного и эстетического эффекта. Количество синтезированного коллагена оказывается недостаточно для получения эффекта омоложения наблюдаемого в виде уменьшения размера морщин. Способ позволяет улучшить цвет кожи за счет улучшения снабжения кровью капилляров и вызвать временный отек кожи, что создает временный эффект уменьшения размеров морщин.
Также известны способы омоложения кожи с использованием неинвазивного воздействия ультразвуковым излучением [3, 4, 5]. Указанные способы позволяют проводить обработку различных участков кожи в заданных областях воздействия. К недостаткам таких способов относится действие на ткани фронта ультразвуковой волны, что приводит к воздействию не только в заданной области, но и в окружающих тканях, что, в свою очередь, ведет к увеличению зоны травмирования тканей и увеличивает срок реабилитации.
Наиболее близким к заявляемому является способ микроаблятивного фотоомоложения кожи [6]. Суть способа заключается в том, что на поверхность кожи осуществляется воздействие не одним широким лазерным пучком, а множеством микропучков. При этом каждый из микропучков вызывает либо коагуляцию, либо коагуляцию и испарение, либо абляцию микрообластей кожи, в зависимости от спектральных и временных параметров используемого излучения. Размеры микропучков могут иметь диаметры от одного микрометра, до сотен микрометров и отстоять друг от друга на расстояние до сотен микрометров. В основе лечебного эффекта способа лежит предположение, что удаленные, либо разрушенные ткани будут замещаться новыми клетками кожи, что при проведении нескольких сеансов позволит полностью сменить всю кожу в зоне обработки на новую. В случае использования эффекта микрокоагуляции кожи с использованием лазеров на основе стекла с эрбием (лазерный аппарат «fraxel», длина волны 1 ,54 мкм) происходит термическая деструкция клеток кожи без ее испарения. В случае использования излучения, способного вызывать как испарение, так и коагуляцию клеток кожи (например, излучение углекислотного лазера, длина волны 10,64 мкм), получаются микроканалы испаренной ткани с окружающей их зоной коагуляции. В случае использования излучения эрбиевого лазера (с длиной волны излучения 2,94 мкм) происходит испарение тканей в виде микроканалов без коагуляции окружающих тканей. К недостаткам способа можно отнести следующее:
- глубина микротравмирования, где может быть получен эффект омоложения, ограничена глубиной коагуляции или абляции, что не позволяет проводить омоложение в областях глубокой дермы и гиподермы; - из-за небольшой глубины микротравмирования нет возможности вызывать усиленную регенерацию тканей при лечении трофических ран, гнойных ран и т.д., то есть, в случаях, когда требуется осуществить обновление тканей на большой глубине;
- метод является инвазивным, что увеличивает риск инфицирования подвергаемой воздействию поверхности;
- в результате удаления тканей появляется контакт живых тканей с окружающей средой, что способно вызвать рост фиброзных тканей вместо полноценного обновления неизмененных тканей;
- процедуры, проводимые с помощью микроаблятивных методов, болезненны, то есть требуют применения анестетиков.
Таким образом, задачей изобретения является разработка неинвазивного способа обновления биологических тканей с восстановлением их функциональных свойств, характеристик и структуры путем создания в заданных областях биологических тканей областей микротравмирования с возможностью последующей естественной регенерации соответствующих биологических тканей в указанных областях. При этом микротравмирования (микроразрушения) внутри биологических тканей должны создаваться без образования микроканалов, контактирующих с внешней агрессивной средой, что позволит полностью исключить рост фиброзных тканей. Воздействие должно обеспечивать возможность создания областей микротравмирования с последующей регенерацией как в поверхностных, так и глубоких биологических тканях любой локализации и любого вида. Способ должен обеспечивать также снижение болевых ощущений и риска инфицирования по сравнению с другими, известными из уровня техники, в том числе микроаблятивными, методами.
Поставленная задача решается в заявляемом способе обновления биологических тканей с восстановлением их функциональных свойств, характеристик и структуры путем создания в заданных областях биологических тканей областей микротравмирования с возможностью последующей естественной регенерации соответствующих биологических тканей в указанных областях, за счет того, что ткани подвергают механическому травмированию заданной степени путем создания в заданных областях, по меньшей мере, одной зоны интерференций акустических волн, исходящих, по меньшей мере, от двух источников и распространяющихся в подлежащих обновлению тканях. В заявляемом способе на поверхности подлежащей омоложению или вышележащей биологической ткани, в общем случае, генерируются мощные синфазные акустические волны, которые имеют заданные (расчетные) характеристики, в частности мощность. В частности, изменение мощности акустических волн позволяет соответствующим образом изменять заданную глубину областей микротравмирования. За счет использования явления интерференции взаимодействующих акустических волн способ позволяет уменьшить размеры и точно установить локализацию во всех направлениях области микротравмирования тканей, что позволяет значительно повысить эффективность направленного воздействия и сократить при этом срок реабилитации. В заявляемом способе микротравмирование тканей имеет нетермическую природу, и в результате воздействия на биологические ткани не происходит их испарение или коагуляция. Более того, за счет того, что акустические волны способны проникать в биологические ткани на определенную глубину (определяемую характеристиками акустических волн) без формирования каналов, в результате воздействия в соответствии с заявляемым способом не увеличивается контакт живых тканей с кислородом, что снижает риск роста фиброзных тканей и позволяет говорить о действительном, а не о визуально наблюдаемом обновлении/омоложении биологических тканей. Под воздействием энергии акустических волн, возрастающей в зонах интерференции с заданной локализацией, в этих зонах образуются зоны травмированных, а не разрушенных тканей. При этом, за счет того, что регенерация биологических тканей может происходить не только в результате полного разрушения клеток тканей, но и за счет их частичного травмирования, происходит обновление биологических тканей в зонах заданной локализации. Отсутствие полного разрушения глубоко лежащих клеток биологических тканей, позволяет также значительно сократить срок реабилитации. В заявляемом способе за счет уменьшения зоны травмирования, возможности задания степени травмирования и отсутствия термического воздействия значительно снижена болезненность воздействия.
Источники синфазных акустических волн имеют площадь, предпочтительно,
2 2
от 10 нм до 10 мкм . Предпочтительно, все эпицентры акустических волн располагают на равных расстояниях друг от друга, выбранных в диапазоне от 10 мкм до 1 см. В соответствии с заявляемым способом зоны механического травмирования тканей предпочтительно формируют ниже поверхности ткани, контактирующей с окружающей средой, без увеличения площади поверхности контакта живых тканей с агрессивными средами. Таким образом, заявляемый способ обеспечивает возможность создания областей микротравмирования без увеличения площади соприкосновения живых тканей с окружающей средой, что позволяет значительно, по сравнению с известными способами, снизить риск инфицирования в период реабилитации.
При этом минимальную мощность генерируемых акустических волн выбирают таким образом, чтобы:
- мощности отдельной волны, идущей от одного эпицентра, было недостаточно для механического травмирования/деструкции подвергаемых воздействию биологических тканей;
- суммарная мощность, получаемая при интерференции волн идущих от соседних эпицентров, была бы достаточной для механического травмирования заданной степени подвергаемых воздействию биологических тканей.
Визуальным контролем достаточности воздействия может служить эритема, возникающая после воздействия на поверхность кожи.
В некоторых предпочтительных формах реализации заявляемого способа исходную мощность каждой отдельной акустической волны выбирают таким образом, что области механического травмирования биологической ткани создают как в зоне интерференции указанной волны, по меньшей мере, с одной из смежных волн, так и в зоне, расположенной, по меньшей мере, непосредственно вокруг эпицентра указанной акустической волны.
Еще одной важной характеристикой акустических волн, изменение которой позволяет варьировать результат воздействия на биологические ткани, является частота. Так, при выборе частоты акустических волн в соответствии с собственными частотами колебаний тех или иных биологических тканей, появляется возможность оказывать селективное регенерирующее воздействие на конкретные биологические ткани за счет попадания в резонанс с упомянутыми частотами. Таким образом, в ряде предпочтительных форм реализации заявляемого способа в соответствии с собственной частотой подлежащей обновлению биологической ткани выбирают частоту акустической волны, обеспечивающую селективное воздействие только на указанную подлежащую обновлению биологическую ткань. В предпочтительных формах реализации заявляемого способа степень механического травмирования выбирают в диапазоне от уровня, обеспечивающего разрушение целостности мембран клеток, до полной деструкции клеток подлежащей обновлению биологической ткани. Благодаря этому воздействие с помощью заявляемого способа позволяет стимулировать регенерацию биологических тканей как с деструкцией целых клеток данных тканей, так и без деструкции. При этом эффект обновления/омоложения может достигаться даже при условии частичного травмирования клеток биологических тканей.
Также предпочтительными являются те формы реализации, в которых акустические волны генерируют в виде направленных акустических волн, что также позволяет локализовать и оптимизировать формирование областей микротравмирования.
Поставленная задача решается также различными вариантами заявляемого устройства для реализации заявляемого, вышеописанного способа обновления биологических тканей с восстановлением их функциональных свойств, характеристик и структуры, содержащего источник излучения, а также средство формирования на поверхности подлежащих обновлению или вышележащих биологических тканей множества эпицентров акустических волн.
В первом варианте исполнения заявляемого устройства поставленная задача решается за счет того, что источник излучения выполнен в виде ультразвукового генератора, снабженного средством формирования на поверхности подлежащих обновлению или вышележащих биологических тканей множества эпицентров акустических волн, расположенных на равных расстояниях друг от друга.
Во втором варианте исполнения заявляемого устройства поставленная задача решается за счет того, что источник излучения выполнен в виде источника лазерного излучения, а средство формирования на поверхности подлежащих обновлению или вышележащих биологических тканей множества эпицентров акустических волн выполнено в виде вещества с эффектом селективного поглощения волн заданной длины, нанесенного на поверхность биологической ткани на заданных точечных участках заданных размеров, расположенных на равных расстояниях друг от друга.
Для первого и второго варианта исполнения заявляемого устройства предпочтительным является, когда расстояние между эпицентрами акустических волн составляет от 10 мкм до 1 см. В третьем варианте исполнения заявляемого устройства поставленная задача решается за счет того, что источник излучения выполнен в виде источника лазерного излучения, а средство формирования на поверхности подлежащих обновлению или вышележащих биологических тканей множества эпицентров акустических волн выполнено в виде средства преобразования пространственного распределения интенсивности пучка с формированием на поверхности указанной биологической ткани периодической структуры с максимумами и минимумами световой энергии. При этом источник лазерного излучения выполнен с возможностью генерирования излучения с параметрами, при которых происходит его эффективное поглощение биологической тканью и генерация акустических волн в точках максимумов световой энергии.
Упомянутые выше и другие достоинства и преимущества заявляемых способа обновления биологических тканей с восстановлением их функциональных свойств, характеристик и структуры, а также вариантов соответствующего устройства будут более подробно рассмотрены ниже на примере некоторых из возможных предпочтительных, но не ограничивающих форм их реализации со ссылками на позиции фигур чертежей, на которых представлены:
Фиг. 1 - схема формирования областей микротравмирования клеток биологических тканей в одной из возможных форм реализации; Фиг. 2 - схема формирования областей микротравмирования клёток биологических тканей во второй из возможных форм реализации;
Фиг. 3 - схема формирования областей микротравмирования клеток биологических тканей в третьей из возможных форм реализации; Фиг. 4 - схематичное изображение устройства в третьем варианте испол- нения.
На Фиг. 1 представлена схема формирования областей микротравмирования клеток биологических тканей в одной из возможных форм реализации, в которой акустические волны 1 распространяются от соответствующих эпицентров 2 на поверхности 3 биологической ткани 4 вглубь биологической ткани 4. При этом мощность каждой акустической волны 1 выбрана такой, что ее не достаточно для механического разрушения каких-либо составляющих обрабатываемой биологической ткани 4. Области микротравмирования будут создаваться только в зонах 5 интерференции (на чертеже обозначены темным цветом) акустических волн 1 , идущих от соседних эпицентров 2.
На Фиг. 2 представлена схема формирования областей микротравмирования клеток биологических тканей во второй из возможных форм реализации, в которой акустические волны 1 распространяются от соответствующих эпицентров 2 на поверхности 3 биологической ткани 4 вглубь биологической ткани 4. При этом мощность каждой акустической волны 1 выбрана такой, что она будет создавать зоны 6 механического разрушения обрабатываемой биологической ткани 4 вблизи соответствующего эпицентра 2 (полной деструкции поверхностных тканей) и области микротравмирования (области локальных травмирований) в зонах 5 интерференции акустических волн 1 , идущих от соседних эпицентров 2. Зоны 6 механического разрушения и зоны 5 интерференции на чертеже обозначены темным цветом.
На Фиг. 3 представлена схема формирования областей микротравмирования клеток биологических тканей в третьей из возможных форм реализации, в которой акустические волны 1 распространяются от соответствующих эпицентров 2 на поверхности 3 биологической ткани 4 вглубь биологической ткани 4. При этом для создания областей микротравмирования в глубоколежащих тканях акустические волны генерируют в виде направленных акустических волн 7. Области микротравмирования формируются в зонах 8 интерференции каждых двух направленных акустических волн 7 от соответствующих соседних эпицентров 2. Зоны 8 интерференции на чертеже обозначены темным цветом.
На Фиг. 4 представлено схематичное изображение устройства в третьем варианте исполнения, в котором источник излучения выполнен в виде источника 9 лазерного излучения, а средство формирования на поверхности подлежащих обновлению или вышележащих биологических тканей множества эпицентров акустических волн содержит светоделитель 10, разделяющий исходный лазерный пучок 1 1 на число пучков 12, необходимое для получения заданного распределения, и оптическую систему 13, которая сводит полученные с помощью светоделителя 10 пучки 12 под необходимыми для получения с помощью многолучевой интерференции заданного пространственного распределения интенсивности пучка 14 углами. Заявляемый способ осуществляется следующим образом.
С помощью любого из вариантов заявляемого устройства для обновления биологических тканей с восстановлением их функциональных свойств, характеристик и структуры генерируют акустические волны 1 (7) с заданными характеристиками (мощность, частота). Каждая акустическая волна 1 (7) начинает распространяться вглубь биологической ткани 4 от соответствующего эпицентра 2. Создание областей микротравмирования осуществляется в зависимости от конкретной формы реализации заявляемого способа.
Так, для формы реализации по Фиг. 1 , так как минимального значения мощности акустической волны 1 не достаточно для механического разрушения каких-либо составляющих подвергаемой воздействию биологической ткани 4, то процесс распространения волны 1 не будет сопровождаться деструкцией биологической ткани 4. Однако, интерференция с акустическими волнами 1 , идущими от соответствующих соседних эпицентров 2, позволяет локально увеличивать суммарную мощность акустической волны 1 до значений, достаточных для создания областей механического травмирования определенной степени биологических тканей 4 в этих зонах 5 интерференции. При этом данные области будут распространяться вглубь от поверхности 3 и представлять собой зоны неравномерного (заданной степени) микротравмирования клеток биологических тканей 4.
Травмирование тканей подобным образом не подразумевает увеличение площади контакта живых тканей с внешней агрессивной средой, что минимизирует рост фиброзных тканей.
При увеличении мощности акустических волн 1 , согласно форме реализации по Фиг. 2, можно достигнуть такого ее значения, при котором каждая отдельно взятая акустическая волна 1 окажется способной вызывать независимую деструкцию тканей. При этом процесс воздействия несколько изменится и будет выглядеть следующим образом. Волны 1 , идущие от каждого эпицентра 2 вглубь биологической ткани 4, вызывают ее механическое разрушение (зоны 6 механического разрушения) до тех пор, пока значение их мощности не уменьшается ниже порогового значения. Дальнейшее распространение волн 1 вглубь биологической ткани 4 не сопровождается ее разрушением, кроме зон 5 интерференции волн 1 идущих от соседних эпицентров 2. Таким образом, область травмирования будет представлять собой область полной деструкции поверхностных тканей (зоны 6 механического разрушения) и области локальных травмирований (зоны 5 интерференции).
Визуально наблюдаемый эффект в этом случае будет представлять собой появление на обрабатываемой поверхности «фроста», то есть области механически разрушенной ткани. При этом варьирование мощности акустической волны позволяет варьировать глубину расположения областей микротравмирования.
Для реализации микротравмирования глубоколежащих биологических тканей 4 с их последующей регенерацией осуществляют воздействие в соответствии с третьей формой реализации (см. Фиг. 3) заявляемого способа, т.е. генерируют направленные акустические волны 7. В этом случае интерференция акустических волн 7 будет происходить только в глубине биологических тканей без травмирования поверхностных слоев. Области механического микротравмирования будут создаваться в зонах 8 интерференции.
Регенерация тканей при осуществлении заявляемого способа будет происходить быстрее по сравнению с прототипом, так как даже при воздействии в соответствии со второй формой реализации (см. Фиг. 2) полной механической деструкции подвергаются только поверхностные ткани (зоны 6 механического разрушения), а в глубине тканей происходит не полное разрушение клеток, а только их травмирование (зоны 5 интерференции). Во всех иных формах реализации, в том числе, не рассмотренных отдельно в рамках данного описания, полной деструкции каких-либо биологических тканей не происходит вообще.
Что касается устройства для осуществления заявляемого способа обновления биологических тканей, то возможны различные варианты его исполнения.
Так, в устройстве в соответствии с первым вариантом исполнения источник излучения может представлять собой мощный ультразвуковой генератор. В качестве «формирователя» эпицентров 2 акустических волн 1 (7) может быть использована контактная площадка, выполненная в виде упорядоченного набора игл, расположенных с заданным шагом (на расстоянии друг от друга от 10 мк до 1 см) и контактирующих с поверхностью 3 биологической ткани 4 по площадям от 10 нм до Ю мкм2.
В устройстве в соответствии со вторым вариантом исполнения источник излучения может представлять собой мощный генератор мощных лазерных импульсов. В качестве «формирователя» эпицентров 2 акустических волн 1 (7) может быть использована специальная поглощающая среда (вещество), обладающая высокими коэффициентами поглощения для выбранной длины волны излучения, которую наносят на обрабатываемую поверхность. При этом поглощающее вещество должно быть нанесено в виде отдельных точек с площадями от 10 нм2 до 10 мкм и интервалами между ними от 10 мкм до 1 см.
В устройстве в соответствии с третьим вариантом исполнения, источник излучения может представлять собой мощный генератор лазерного излучения, хорошо поглощаемого подлежащей воздействию биологической тканью. В этом случае нет необходимости наносить на подвергаемую воздействию поверхность 3 какие-либо дополнительные вещества, но необходимо сделать поперечное распределение лазерного пучка таким образом, чтобы оно образовывало на подвергаемой воздействию поверхности периодическую структуру с максимумами и минимумами энергии. Области высокой энергии при этом должны иметь площади от 10 нм до 10 мкм2 (с интервалами между ними от 10 мкм до 1 см). Таким образом, устройство в третьем варианте исполнения основано на явлении многолучевой интерференции, и в нем предусмотрено преобразование исходного широкого лазерного пучка в заданное итоговое пространственное распределение интенсивности на поверхности подлежащей воздействию или вышележащей биологической ткани.
Принципиальная схема такого устройства представлена на Фиг. 4. Генерируемый источником 9 лазерного излучения широкий лазерный пучок 1 1 падает на светоделитель 10, разделяющий его пучок на число пучков 12, необходимое для получения заданного распределения. Оптическая система 13 сводит полученные с помощью светоделителя 10 пучки 12 под углами, необходимыми для получения с помощью многолучевой интерференции заданного пространственного распределения 14 интенсивности пучка.
Светоделитель 10 представляет собой оптический элемент или устройство разделяющие исходный лазерный пучок 1 1 на заданное количество пучковй 12 необходимой интенсивности. Светоделитель 10 может быть реализован на основе следующих групп элементов или их комбинаций:
- фазовые или амплитудные дифракционные решетки или более сложные дифракционные элементы,
- зеркала с диэлектрическим или металлическим покрытием, металлические зеркала,
- линзы сферические и/или цилиндрические с диэлектрическим или металлическим покрытием или без покрытия, - призмы с диэлектрическим или металлическим покрытием или без покрытия,
- системы микролинз и микропризм с диэлектрическим покрытием или без покрытия.
Оптическая система 13 представляет собой оптический элемент или устройство совмещающее пучки 12, полученные с помощью светоделителя 10 в плоскости итогового пространственного распределения 14 интенсивности пучка. Оптическая система обеспечивает падение пучков на плоскость итогового пространственного распределения 14 интенсивности пучка под углами, необходимыми для получения заданного итогового пространственного распределения 14 интенсивности пучка. Оптическая система 13 может быть реализована на основе следующих групп элементов или их комбинаций:
- линзы сферические и/или цилиндрические с диэлектрическим или металлическим покрытием или без покрытия,
- зеркала с диэлектрическим или металлическим покрытием, металлические зеркала,
- призмы с диэлектрическим или металлическим покрытием или без покрытия.
Итоговое пространственное распределение 14 интенсивности пучка представляет собой упорядоченную периодическую систему интерференционных максимумов и минимумов интенсивности пучка заданных размеров и периодичности в плоскости поверхности 3 подвергаемой воздействию или вышележащей биологической ткани 4.
Устройство в соответствии с третьим вариантом исполнения, представленное на Фиг. 4, работает в широком спектральном диапазоне длин волн от 200 нм до 20 мкм и широком диапазоне характерных размеров максимумов или минимумов пространственного распределения 14 интенсивности пучка от величины длины волны используемого излучения до 1 мм.
В частности, для преобразования излучения EnYAG лазера, работающего на длине волны 2,94 мкм, может быть использован светоделитель 10, состоящий из двух фазовых дифракционных решеток, изготовленных из плавленого кварца КИ с «П-образным» профилем штриха. Решетки ориентируются штрихами перпендикулярно друг к другу. Глубина штриха выбрана таким образом, чтобы в дифракционной картине отсутствовал нулевой порядок дифракции. Тогда на четыре пучка 12 первого порядка дифракции приходится 80 % энергии исходного излуче'ния (пучка 1 1). Эти пучки 12 лежат попарно во взаимно перпендикулярных плоскостях. Порядки дифракции сверх четырех пучков 12 первого порядка отфильтровываются специальной диафрагмой.
Полученные пучки 12 сводятся оптической системой 13, состоящей из двух линз, в плоскость итогового пространственного распределения 14 интенсивности пучка.
В итоге создается пространственное распределение 14 интенсивности пучка в виде чередующихся максимумов и минимумов. Вдоль линий, совпадающих с ориентацией решеток светоделителя 10, полученное распределение 14 интенсивности имеет синусоидальный вид с периодом 100 мкм.
Таким образом, вышеприведенное описание, проиллюстрированное некоторыми возможными, неограничивающими примерами реализации, показывает, что, несмотря на то, что в медицинской практике известны способы обновления/омоложения биологических тканей, а также соответствующие устройства, заявляемые способ и устройство позволяют получить новые, неожиданные технические результаты. Это связано, прежде всего, с тем, что для достижения эффекта обновления различных биологических тканей, расположенных на различной глубине можно реализовать формирование областей микротравмирований без температурного воздействия, т.е. без испарения или коагуляции всех вышележащих тканей. Таким образом, регенерация тканей происходит без роста фиброзных клеток, что позволяет говорить о действительном, а не о только визуально наблюдаемом омоложении.
Источники информации.
1. Б.Еремеев, К.Калайджян. Лазеры против морщин. Электронный альманах
«Косметика & медицина». [Электронный ресурс] - 6 апреля 2012. - Режим доступа: http://daniel.ru/cm/arc/r403.htm.
2. Palomar-омоложение. Сайт медицинского центра RODEN. [Электронный ресурс] - 4 мая 2012. - Режим доступа: http://www.roden.by/cosmetology/palomar- omolojenie/
3. Заявка US 201 1/0218464 А1 , опубл. 08.09.201 1.
4. Заявка US 2012/0016239 А1, опубл. 19.01.2012.
5. Заявка US 2012/0053458 А1 , опубл. 01.03.2012.
6. Патент US 6,997,923 В2, опубл. 31.10.2002.

Claims

Формула изобретения
1. Способ обновления биологических тканей с восстановлением их функциональных свойств, характеристик и структуры путем создания в заданных областях биологических тканей областей микротравмирования с возможностью последующей естественной регенерации соответствующих биологических тканей в указанных областях, отличающийся тем, что ткани подвергают механическому травмированию заданной степени путем создания в заданных областях, по меньшей мере, одной зоны интерференции акустических волн, исходящих, по меньшей мере, от двух источников и распространяющихся в подлежащих обновлению тканях.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что все эпицентры акустических волн располагают на равных расстояниях друг от друга, выбранных в диапазоне от 10 мкм до 1 см.
3. Способ по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что зоны механического травмирования тканей формируют ниже поверхности ткани, контактирующей с окружающей средой, без увеличения площади поверхности контакта живых тканей с агрессивными средами.
4. Способ по любому из пп. 1 - 3, отличающийся тем, что исходную мощность каждой отдельной акустической волны выбирают таким образом, что области механического травмирования биологической ткани создают как в зоне интерференции указанной волны, по меньшей мере, с одной из смежных волн, так и в зоне, расположенной, по меньшей мере, непосредственно вокруг эпицентра указанной акустической волны.
5. Способ по любому из пп. 1 - 4, отличающийся тем, что в соответствии с собственной частотой подлежащей обновлению биологической ткани выбирают частоту акустической волны, обеспечивающую селективное воздействие только на указанную подлежащую обновлению биологическую ткань.
6. Способ по любому из пп. 1 - 5, отличающийся тем, что степень механического травмирования выбирают в диапазоне от уровня, обеспечивающего разрушение целостности мембран клеток, до полной деструкции клеток подлежащей обновлению биологической ткани.
7. Способ по любому из пп. 1 - 6, отличающийся тем, что акустические волны генерируют в виде направленных акустических волн.
8. Устройство для реализации способа обновления биологических тканей с восстановлением их функциональных свойств, характеристик и структуры по любому из пп. 1 - 7, содержащее источник излучения, выполненный в виде ультразвукового генератора, снабженного средством формирования на поверхности подлежащих обновлению или вышележащих биологических тканей множества эпицентров акустических волн, расположенных на равных расстояниях друг от друга.
9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что расстояние между эпицентрами акустических волн составляет от 10 мкм до 1 см.
10. Устройство для реализации способа обновления биологических тканей с восстановлением их функциональных свойств, характеристик и структуры по любому из пп. 1 - 7, содержащее источник лазерного излучения, а также средство формирования на поверхности подлежащих обновлению или вышележащих биологических тканей множества эпицентров акустических волн, выполненное в виде вещества с эффектом селективного поглощения волн заданной длины, нанесенного на поверхность биологической ткани на заданных точечных участках заданных размеров, расположенных на равных расстояниях друг от друга.
1 1. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что расстояние между эпицентрами акустических волн составляет от 10 мкм до 1 см.
12. Устройство для реализации способа обновления биологических тканей с восстановлением их функциональных свойств, характеристик и структуры по любому из пп. 1 - 7, содержащее источник лазерного излучения, а также средство формирования на поверхности подлежащих обновлению или вышележащих биологических тканей множества эпицентров акустических волн, выполненное в виде средства преобразования пространственного распределения интенсивности пучка с формированием на поверхности указанной биологической ткани периодической структуры с максимумами и минимумами световой энергии, при этом источник лазерного излучения выполнен с возможностью генерирования излучения с параметрами, при которых происходит его эффективное поглощение биологической тканью и генерация акустических волн в точках максимумов световой энергии.
PCT/BY2012/000002 2012-05-11 2012-09-06 Способ обновления биологических тканей и устройство для осуществления способа (варианты) Ceased WO2013166577A1 (ru)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201280074276.3A CN104394790A (zh) 2012-05-11 2012-09-06 用于生物组织再生的方法和装置(实施方案)
HK15106916.1A HK1206231A1 (en) 2012-05-11 2012-09-06 Method for the renewal of biological tissues and device for the implementation thereof (embodiments)
EP18158021.8A EP3366253B1 (de) 2012-05-11 2012-09-06 Einrichtung zur biologischen gewebeerneuerung
EP12876284.6A EP2848227A4 (de) 2012-05-11 2012-09-06 Verfahren zum erneuern von biologischen geweben sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens (varianten)
US14/400,338 US20150088106A1 (en) 2012-05-11 2012-09-06 Method for the renewal of biological tissues and device for the implementation thereof (embodiments)
KR20147034894A KR20150023378A (ko) 2012-05-11 2012-09-06 생물학적 조직의 재생성을 위한 방법 및 장치(실시예들)
IL235637A IL235637A0 (en) 2012-05-11 2014-11-11 Method for the renewal of biological tissues and device for the implementation thereof (embodiments)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201200845 2012-05-11
EA201200845A EA021139B1 (ru) 2012-05-11 2012-05-11 Способ обновления биологических тканей и устройство для осуществления способа (варианты)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013166577A1 true WO2013166577A1 (ru) 2013-11-14

Family

ID=49550010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/BY2012/000002 Ceased WO2013166577A1 (ru) 2012-05-11 2012-09-06 Способ обновления биологических тканей и устройство для осуществления способа (варианты)

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20150088106A1 (ru)
EP (2) EP3366253B1 (ru)
KR (1) KR20150023378A (ru)
CN (2) CN104394790A (ru)
EA (1) EA021139B1 (ru)
ES (1) ES3015435T3 (ru)
HK (1) HK1206231A1 (ru)
IL (1) IL235637A0 (ru)
WO (1) WO2013166577A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119753314B (zh) * 2025-03-06 2025-05-13 山西盛泰源特种材料科技有限公司 一种用于锻件的调质处理装置及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050085748A1 (en) * 2003-09-08 2005-04-21 Culp William C. Ultrasound apparatus and method for augmented clot lysis
US6997923B2 (en) 2000-12-28 2006-02-14 Palomar Medical Technologies, Inc. Method and apparatus for EMR treatment
US20070179570A1 (en) * 2006-01-30 2007-08-02 Luis De Taboada Wearable device and method for providing phototherapy to the brain
WO2008073994A2 (en) * 2006-12-12 2008-06-19 Acoustx Corporation Methods of device spatial registration for multiple-transducer therapeutic ultrasound systems
US20110218464A1 (en) 2010-03-01 2011-09-08 Lumenis Ltd. System, Device and Methods of Tissue Treatment for Achieving Tissue Specific Effects
US20120016239A1 (en) 2004-10-06 2012-01-19 Guided Therapy Systems, Llc Systems for cosmetic treatment
US20120095533A1 (en) * 2010-10-18 2012-04-19 Bwt Property, Inc. Apparatus and Methods for Deep Tissue Laser Therapy

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5423803A (en) * 1991-10-29 1995-06-13 Thermotrex Corporation Skin surface peeling process using laser
US5725482A (en) * 1996-02-09 1998-03-10 Bishop; Richard P. Method for applying high-intensity ultrasonic waves to a target volume within a human or animal body
FR2756741B1 (fr) * 1996-12-05 1999-01-08 Cird Galderma Utilisation d'un chromophore dans une composition destinee a etre appliquee sur la peau avant un traitement laser
US6071239A (en) * 1997-10-27 2000-06-06 Cribbs; Robert W. Method and apparatus for lipolytic therapy using ultrasound energy
US6491685B2 (en) * 1999-03-04 2002-12-10 The Regents Of The University Of California Laser and acoustic lens for lithotripsy
US6595934B1 (en) * 2000-01-19 2003-07-22 Medtronic Xomed, Inc. Methods of skin rejuvenation using high intensity focused ultrasound to form an ablated tissue area containing a plurality of lesions
US20090069741A1 (en) * 2004-04-09 2009-03-12 Palomar Medical Technologies, Inc. Methods And Devices For Fractional Ablation Of Tissue For Substance Delivery
US7955262B2 (en) * 2005-07-26 2011-06-07 Syneron Medical Ltd. Method and apparatus for treatment of skin using RF and ultrasound energies
WO2008025371A1 (de) * 2006-09-01 2008-03-06 Wavelight Aesthetic Gmbh Vorrichtung für die lichtbehandlung der haut
RU2413492C2 (ru) * 2009-01-27 2011-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "ГалОмедТех" (ООО "ГалОмедТех") Способ комплексной косметической обработки поверхностных тканей пациента и устройство для его осуществления
KR101939725B1 (ko) * 2010-08-02 2019-01-17 가이디드 테라피 시스템스, 엘.엘.씨. 초음파 치료 시스템 및 방법
WO2013048912A2 (en) * 2011-09-26 2013-04-04 Guided Therapy Systems, Llc Reflective ultrasound technology for dermatological treatments

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6997923B2 (en) 2000-12-28 2006-02-14 Palomar Medical Technologies, Inc. Method and apparatus for EMR treatment
US20050085748A1 (en) * 2003-09-08 2005-04-21 Culp William C. Ultrasound apparatus and method for augmented clot lysis
US20120016239A1 (en) 2004-10-06 2012-01-19 Guided Therapy Systems, Llc Systems for cosmetic treatment
US20120053458A1 (en) 2004-10-06 2012-03-01 Guided Therapy Systems, Llc Methods For Non-Invasive Lifting And Tightening Of The Lower Face And Neck
US20070179570A1 (en) * 2006-01-30 2007-08-02 Luis De Taboada Wearable device and method for providing phototherapy to the brain
WO2008073994A2 (en) * 2006-12-12 2008-06-19 Acoustx Corporation Methods of device spatial registration for multiple-transducer therapeutic ultrasound systems
US20110218464A1 (en) 2010-03-01 2011-09-08 Lumenis Ltd. System, Device and Methods of Tissue Treatment for Achieving Tissue Specific Effects
US20120095533A1 (en) * 2010-10-18 2012-04-19 Bwt Property, Inc. Apparatus and Methods for Deep Tissue Laser Therapy

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
B. YEREMEYEV; K. KALAYDZYAN: "Laser gegen Falten. Elektronischer Almanach", KOSMETIK UND MEDIZIN, 6 April 2012 (2012-04-06), Retrieved from the Internet <URL:http://daniel.ru/cm/arc/r403.htm.>
PAIOMAR-VERJÜNGUNG, WEB-SITE DES GESUNDHEITSZENTRUM/EPIZENTRUMS RODEN, 4 May 2012 (2012-05-04)
See also references of EP2848227A4

Also Published As

Publication number Publication date
EA201200845A1 (ru) 2013-11-29
EP2848227A1 (de) 2015-03-18
CN107096136B (zh) 2020-01-21
EP3366253C0 (de) 2024-12-25
EP2848227A4 (de) 2015-09-02
IL235637A0 (en) 2015-01-29
EA021139B1 (ru) 2015-04-30
EP3366253B1 (de) 2024-12-25
KR20150023378A (ko) 2015-03-05
CN104394790A (zh) 2015-03-04
CN107096136A (zh) 2017-08-29
HK1206231A1 (en) 2016-01-08
EP3366253A1 (de) 2018-08-29
ES3015435T3 (en) 2025-05-05
US20150088106A1 (en) 2015-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11446085B2 (en) Skin treatment method and apparatus
US9259594B2 (en) Apparatus and methods for deep tissue laser therapy
DK2838613T3 (en) Medical system for the treatment of deep tissue targets
US20080294150A1 (en) Photoselective Islets In Skin And Other Tissues
US20050055071A1 (en) Method of treating erythematous papules
JP2006500972A (ja) ある深さの組織を輻射熱によって治療する方法および装置
US20160331457A1 (en) Device and method for non-invasive treatemnt of skin using laser light
CN105377172A (zh) 使用激光非侵入性处理皮肤的设备及方法
US20140330258A1 (en) Medical laser apparatus
Chittoria et al. Low-level laser therapy (LLLT) in wound healing
JP7061566B2 (ja) 皮膚の温度上昇を軽減したニキビの選択的治療用レーザ装置
WO2013166577A1 (ru) Способ обновления биологических тканей и устройство для осуществления способа (варианты)
AU2019200537B2 (en) Apparatus for generating therapeutic shockwaves and applications of same
HK1242641A (en) Method for the renewal of biological tissues and device for the implementation thereof (embodiments)
HK1242641A1 (en) Method for the renewal of biological tissues and device for the implementation thereof (embodiments)
US20170209215A1 (en) Method and device for biological tissue regeneration (embodiments)
US20220168589A1 (en) Skin treatment method using medical laser, having improved treatment efficacy
KR20140027790A (ko) 피부질환치료용 레이저빔 조사장치 및 조사방법
US20240390188A1 (en) Apparatus and method for patterned laser treatment of a tissue surface
KR20200065345A (ko) 복합파장 및 프로그램화된 스캔핸드피스를 사용한 고강도 통증치료용 레이저장치
KR20180102234A (ko) 복합치료기
PL421133A1 (pl) Sposób i urządzenie do zwiększania nasycenia kolagenem tkanek, zwłaszcza skóry

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12876284

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 235637

Country of ref document: IL

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14400338

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20147034894

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012876284

Country of ref document: EP