[发明专利]用于冷却生物组织的方法和装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年4月1日提交的美国临时专利申请序列号No.61/041,593的优先权，将该申请文件的公开内容全部以参引的方式合并于此。

技术领域

本发明涉及一种用于冷却组织、尤其是用于通过利用空心针阵列将冷却流体引导到组织中来符合目的地冷却皮下组织的方法和装置。

背景技术

冷却生物组织可以用于各种目的。例如，冷却脂肪组织可以破坏该组织，并且可以导致脂肪组织的量出现减少。可通过将组织冷却至比正常体温低某一程度来选择性地使包括富含脂质的细胞的脂肪或脂肪组织破碎。破碎的脂肪组织在一定程度上可以被身体再吸收。

过多的脂肪组织可以导致各种健康问题，例如高血压、心脏病、骨关节炎以及其它疾病。也可以将脂肪组织在身体的各个区域中的存在视为在美学上是不可取的。出于健康原因和美学原因而减少存在于身体的不同部位中的脂肪组织的量变得越来越普遍。可以使用各种侵入性和非侵入性手术以直接去除脂肪组织或促进其被身体再吸收。

脂肪组织可以包括皮下脂肪和脂肪细胞(脂肪细胞)。皮下组织可以指的是位于真皮下的组织。各种厚度的该脂肪组织可以存在于身体的不同部位中。例如，通常可以在大腿、腹部以及上臂中发现大量的脂肪组织。相比之下，面部则往往具有一薄层的脂肪组织。

吸脂术是常规的侵入性手术，该侵入性手术可以用于将脂肪组织从病人的身体的选定的部位去除。吸脂术可以用于例如塑造诸如腹部、臀部、大腿等之类的选定的身体部位——较大的脂肪组织沉积物存在于该身体部位中。吸脂术也可以称为脂肪抽吸术、脂肪分解术或身体塑性手术。

可例如通过将手持式管状仪器(例如插管)插入穿过病人的皮肤，使得插管的尖端处于组织的目标区域中的脂肪小块内或与其相邻来执行常规的吸脂手术。可使插管四处运动以机械地使脂肪组织破碎和/或破裂，并且可接着利用来自注射器或泵的真空来沿着插管的侧面或尖端将片段状的脂肪组织抽吸通过小的开口。然后可将被抽吸的脂肪组织置于设置成与插管和真空源相连的容器中。

常规的吸脂技术和装置能够在正在进行治疗的病人中产生不良副作用。例如，被去除的脂肪周围的邻近组织，诸如血管和结缔组织，可能受到较大的损害，或者甚至部分地与脂肪组织一起被去除。吸脂手术也可以导致包括感染或失血过多在内的其它不良并发症。

也可以通过非侵入性技术实现使脂肪组织破碎和/或去除脂肪组织。锻炼可以有利于身体中的脂肪组织的量的下降。当摄入某些营养补充品时，该营养补充品也可以促进身体的新陈代谢并且导致脂肪组织的“燃烧”增加。随着时间的推移，局部地施加于皮肤表面的某些化合物可以被吸收并且可以导致皮下脂肪组织的量的减少。然而，这种非侵入性技术可能效果有限和/或可能需要例如大约几个星期或几个月的较长的时间以产生明显的成效。使用该非侵入式技术也不容易实现脂肪组织的特定区域的目标命中，或甚至不可能实现目标命中。

其它的非侵入性技术可以用于减少脂肪组织。例如，加热该组织可以使组织结构破碎并且促进脂肪组织被身体再吸收。通常通过将能量通过上覆皮肤而施加到热脂肪组织来执行加热。可以用于使脂肪组织热分裂能量的形式包括超声波能量，该能量形式可以以聚焦超声波的形式施加。诸如射频(RF)能量或激光能量之类的电磁能也可以用于加热脂肪组织。当皮下组织被冷却时，可执行使施加的能量在皮肤表面下集中和/或皮肤表面的冷却以便减轻和/或防止对真皮的热损伤。因为从外源施加的该能量穿过真皮，所以局部加热脂肪组织并保护真皮组织免受热损伤可能是难以实现的。

冷却皮下组织可能比加热该组织更加难以命中目标。例如，可通过使例如超声波能量或电磁能量的能量集中使得其集中在皮下目标区域中来执行皮下组织(例如脂肪组织)的加热。因此，可将较大的体积密度的能量提供给皮下目标区域，在该皮下目标区域处，该能量可以通过与组织相互作用来造成局部加热。在施加能量之前和/或期间，这种集中的(或不集中的)能量施加到皮肤组织也可以与表皮冷却相结合。这些手术可以产生“倒转的”温度曲线，在该温度曲线中，较深的组织的温度升高到高于正常体温，而表皮温度可以保持接近正常体温或甚至低于正常体温。这种手术可以提供对表面下的组织的目标区域的加热，而避免了诸如表皮和真皮之类的表面组织的过度加热和/或不希望的热损伤。