專利名稱：用于脂肪組織檢測的裝置和方法
技術領域：
本發明一般應用于美容醫學領域，具體涉及用于脂肪組織檢測的裝置和美容方 法。
背景技術：
眾所周知，在諸如脂肪塑形、排脂、和用于減少和/或整形人體內的脂肪組織的類 似醫療的美容或治療中，保健手術人員需要盡可能準確地評估這樣的組織的量和分布，以 限定哪個部分必須除去。的確，需要一些脂肪組織來允許身體重塑，否則，在手術人員剩余的脂肪積累不足 或不充分的情況下，將出現相當高程度的皮膚起皺，導致影響美麗的嚴重缺陷。在后一種情況下，需要第二次除脂過程，對病人來說缺點是相當明顯的。除去過多脂肪組織也會引起相當大的問題，引起難以解決的皮膚溝問題。通常，這種評估只依靠手術人員的手感，這顯然導致難以最準確地確定要除去的 脂肪量，尤其難以最準確地確定不除去的脂肪量。骨骼和肌肉檢測技術廣泛應用于美容和診斷醫學領域中，這些技術利用電磁輻射 的特性，尤其是射頻范圍的波，諸如X射線和Y射線的特性，或使用超聲技術。不過，這些方法都不能用于脂肪組織檢測，在某些情況下，與波束相關聯的能量具 有相對較高的值，造成組織破壞。吸脂方法也是眾所周知的，它利用被引導到脂肪組織的微波(如US 5，295，955公 開的)或高頻無線電波，使脂肪組織軟化并且在使用諸如抽吸導管的傳統儀器的下一個步 驟中更容易除去。不過，除了該方法的潛在危險性之外，同樣無法在該過程本身之前立即和準確地 檢測脂肪組織的確切的量和分布，從而導致上述缺點。
發明內容
本發明的目的是通過提供有效和可靠的檢測人體內脂肪組織的裝置來克服上述 缺點。一個具體目的是，提供允許對人體內的脂肪組織或任何脂質形成物的量和分布作 出確切和相對準確的評估的裝置。一個進一步的目的是，提供手持的和簡單直接使用的用于檢測人體內脂肪組織的
直ο還有一個目的是，提供對正在經歷美容或治療的病人來說非侵入性的并具有高度 安全性的裝置。另一個重要目的是提供允許相對準確地測量人體一部分內的脂肪組織的分布和 量，并盡可能接近真實地對其進行成像的用于檢測人體內脂肪組織的美容方法。如此后進一步解釋的這些和其它目的通過如權利要求1限定的裝置實現，該裝置包含第一電子電路，用于生成預定頻率的電磁波；輻射部件，用于將所述波引向含脂肪組織 的部分；傳感器部件，用于檢測來自正在被檢查的部分的反射波；第二電子電路，用于接收 和處理反射波；與所述第二電子電路相連接的測量單元，用于測量所述反射波的預定特性 和產生至少一個模擬控制信號；第三電子電路，用于將所述模擬信號轉換成數字信號并存 儲該數字信號；以及接口部件，用于提供所述第三電路和用于圖形處理所述數字信號的單 元之間的接口。按照本發明的一個特有特征，所述第一電子電路包含在從IGHz到12GHz的微波范 圍內工作的頻率調制部件。因此，發射和反射的微波能夠穿過可能與受檢部分相關聯的至少一部分脂肪組 織，以便允許不引起結構變化地對其進行測量。在另一個方面，本發明涉及如權利要求15限定的用于脂肪組織檢測的方法。在又一個方面中，本發明涉及如權利要求19限定的用于脂肪組織檢測和減少的 非治療方法。在再一個方面中，本發明涉及如權利要求26限定的用于脂肪組織減少的方法。本發明的裝置和方法的有利實施例如從屬權利要求所限定。
通過閱讀借助于附圖顯示成非限制性例子的、按照本發明的用于脂肪組織檢測的 裝置和方法、和減少人體內的脂肪組織的非治療方法和外科方法的非排它優選實施例的詳 細描述，可以更加清楚地了解本發明的進一步特征和優點，在附圖中圖1是本發明的裝置的示范性示意圖；圖2示出了按照本發明的用于脂肪組織檢測的方法的方框圖；圖3示出了按照本發明的用于脂肪組織減少的非治療方法的方框圖；以及圖4示出了按照本發明的用于脂肪組織減少的外科方法的方框圖。
具體實施例方式參照附圖，用標號1整體表示的本發明裝置可以用于檢測人體的一個或多個部分 中的脂肪組織。具體地講，裝置1可以應用于檢測存在于肌肉組織中的脂肪組織，以有助于進一 步的排脂或脂肪塑形過程、或排脂處置等。裝置1也可以用于檢測人體血管中的脂質物質或用于尋找脂肪組織內的腫瘤塊。如圖1所示，本發明的裝置1包含第一電子電路2，用于生成預定頻率的電磁波 Wott ；輻射部件3，用于將生成的電磁波Wot引向用P示意性表示的含脂肪組織的部分，并獲 取反射波Win ；傳感器部件4，用于檢測反射波Win ；第二電子電路5，用于接收反射波Win ；與 第二電路5相連接的測量單元6，用于測量與反射波Win相關聯的預定特性和產生至少一個 模擬控制信號AS。將后者發送給第三電子電路7，該第三電子電路7將其轉換成要被這樣的第三電 路7存儲的數字信號DS，這樣的第三電路7適合于通過接口部件8與用于處理和圖形處理 所存儲的數字信號DS的圖形處理器或外部計算單元連接。
按照本發明的一個特有特征，第一電子電路2包含在從IGHz到12GHz的微波范圍 內工作的用于調制所生成電磁波Wot的頻率的部件9。人們驚奇地發現，電磁波的這種頻率值允許電磁波穿過至少一部分脂肪組織并被 肌肉組織反射，而不引起脂肪組織的任何物理變化并導致實際上可忽略的吸收。優選地，調制部件8可以被配置成產生來自第一電子電路2的具有從IGHz到 6GHz (優選地大約3GHz)的頻率的輸出微波WQUT。這是因為，人們驚奇地發現，在后一種范圍內的頻率值產生最小化的脂肪組織吸 收，這保證了測量更可靠。在本發明的優選、非排它配置中，輻射部件3可以包括從包含振蕩器的組中選擇 的電磁波發生器10。例如，可以使用為了簡潔起見由相同標號10表示的低功率、雙頻率可調型第一壓 控振蕩器，其頻率為IOOmW到300mW。不過，本文所述的所有部分旨在作為優選技術選擇，它們可以被任何其它技術等 效物和常用部分取代。具體地講，定向散射天線11或類似散射元件可以設置在輻射部件3的輸出端，用 于經由絕緣通道12與發生器10相連接，以引導生成的微波Wott，天線11優選地適合于指向 要被檢查的部分P。第二電子電路5可以包含適合于指向要被檢查的部分P以便接收反射微波Win的 探針13。例如，本文以示意形式示出的探針13可以是帶有一對圓柱形屏蔽物并且其間是 諸如聚四氟乙烯或類似材料的電介質的同軸型的探針。屏蔽物具有能夠接觸要被檢查的部分P的自由軸端和與測量單元6相連接的相對 軸端。探針13可以與受第二振蕩器15(優選為壓控振蕩器)控制的諧波混頻器14連接， 所述第二振蕩器15可以配置成產生小于ImW的功率。散射天線11和接收探針13可以集成在適合以預置發射頻率發射微波并以偏離前 者的頻率接收反射波的單個部分中。第一振蕩器10和第二振蕩器15可由諸如常被稱為PLL的鎖相環的又一同步電路 16來協調，如現有技術中所知，所述同步電路16將振蕩器10、15的頻率偏移鎖定到預置的 內部參考值。此外，測量單元6可以包括I/Q解調器17，它接收來自混頻器14的頻率信號FS， 以測量與該反射波束Win相關聯的能量，并生成一個或多個模擬信號AS。能量測量可以通過，例如，測量反射波Win的有效振幅來進行。第三電子電路7可以包括ADC型的第一轉換器板18，或甚至更多的轉換器板，用于 將模擬信號AS轉換成相應數字信號DS。第一轉換器板18可以經由數據輸入通道19與存 儲器板20連接，存儲器板20可以集成在第三電子電路7中。在一個特定示范性實施例中，存儲器板20可以是常被稱為FEMCTRL的類型，但也 可以使用任何其它類型的功能等效板。存儲器板20可以具有用于存儲一個或多個輸入數字信號DS的至少一個第一存儲 單元21，并可以與接口部件8連接。接口部件8可以集成在存儲器板20本身中，基本上由具有連接端口 23的接口板22和計算單元24組成。在本發明的一個具體布置中，裝置1可以具有預安裝的計算單元24，所述預安裝 的計算單元24與存儲器板20的連接端口 23連接，用于接收存儲在第一存儲單元21中的多 個數字信號DS，并處理指示正在被檢查的部分P中的脂肪組織的量和分布的第一數據集。具體地講，計算單元24可以是用于處理第一數據集的處理器25，其具有其中存儲 某些參考參數以便與第一數據集相比較的存儲器，并生成能夠被圖形處理的第二數據集。此外，計算單元24可以配置成生成指示散射微波Wtm的頻率的第三數據集，該第 三數據集被發送給存儲器板20，以便存儲在至少一個第二存儲單元26中，便于為其專用。后一個單元通過數據輸出通道27與DAC類型的第二轉換器板28連接，中間可能 插入了串行-并行轉換器29和FIFO緩沖器30，用于將第三數字數據集DS ‘轉換成要發送 給第一電路2的模擬信號AS'。此外，計算單元24可以包括從包含監視器、打印機等的組中選擇的用于處理和/ 或圖形顯示第二數據集的部件31。因此，使用可能常用類型的適當2D或3D圖形處理軟件，可以以二維或三維形式， 盡可能接近真實地呈現脂肪組織，從而極大地有助于手術人員或外科醫生的操作。在本發明的一種可替代配置中，裝置1可以配備能夠集成諸如存儲器板20的一個 或多個上述部分的內部計算單元24。在任何情況下，計算單元24應當能夠執行測試序列，控制用于生成2和接收3波 Wott和Win的電路，進行測量并生成輸出報告，并進一步配備有用于與顯示系統或另一臺計 算機相連接的接口。裝置1將進一步具有未示出的供電系統，所述供電系統可以是公用電池，但優選 地配備有穩定性控制件，和用于有選擇地控制對各個部分的供電的諸如FET晶體管的一個 或多個開關，以及可能的備用電池。圖2示意性地示例了用于檢測人體內的脂肪組織的美容方法，所述方法可以使用 上述裝置實現，并包含如下步驟a)生成預定頻率的電磁波束Wqut ;b)向要被檢查的部分P 輻射所生成的波WOT，以獲取反射波Win ；和c)測量反射波Win的振幅，并生成模擬控制信號 AS。然后，在接著的步驟d)中將模擬控制信號轉換成數字信號DS，并發送給計算單元 24，以便與存儲在計算單元21中的參考值相比較(步驟e)，因此生成指示可能與正被檢查 的部分P相關聯的脂肪組織的量和分布的第一數據集。按照本發明，在步驟a)中生成的波Wqut被調制成在頻率從IGHz到12GHz(優選地 從IGHz到6GHz)的微波范圍內(步驟a')。一旦在步驟e)中生成第一數據集，接著執行步驟f)，以便使用專用計算機或計算 單元來圖形處理這種數據。例如，圖形處理步驟f)可以包括第一步驟f')，使用例如掃描儀、相機或適合與 圖形處理器連接的類似設備來捕獲要被處置的部分P的圖像，以便將其顯示在屏幕上；以 及步驟f")，內插第一數據集，以便在圖像中生成多個等級曲線，每一個等級曲線指示被 檢測脂肪組織的定量值。此外，可以在生成波Wott的步驟a)的上游提供校準步驟。，以獲取要將來自步驟d)的數字信號DS與之相比較以便進行圖形處理的一個或多個參考參數。例如，校準步驟可以由如上所述的步驟a)到e)組成，它們在將已知頻率的波 束Wtm指向合理地肯定知道不存在脂肪組織的部分P (諸如二頭肌)時執行，從而為后續信 號定義參考值(零級)。圖3示意性地示例了本發明的用于檢測和減少人體內脂肪組織的非治療方法，包 含上述a)到f)的步驟、以及對受檢查的部分P進行處置以減少與之相關聯的脂肪組織的 步驟g)。例如，該方法可用于通過將預定劑量的藥物或藥物混合物(具體地講，磷脂酰膽 堿或含磷脂酰膽堿的藥物混合物)皮內注射到受檢查的部分P的美容減脂。否則，可以使用已知方法，利用其頻率被調制成在超聲波或紅外線輻射范圍內的 電磁波束，或利用激光束照射受檢查的部分P來進行減脂處置。此外，所述處置可以包括通過專門手術人員手動進行的按摩，或使用專門設計的 設備進行的按摩。如上所述的本發明的用于美容或非治療處置的裝置1的使用提供了允許手術人 員和進行這樣的處置的病人可以立即確定處置效果的明顯優點。圖4示意性地示例了用于對人體內的脂肪組織減脂的外科方法，所述方法包含上 述a)到f)的步驟、以及至少局部外科地減少與人體受檢查的部分P相關聯的脂肪組織的 步驟h)。具體地講，步驟h)可以由按照公知外科技術和諸如通過套管的吸脂的侵入型技 術中的任何一種進行的減脂構成。本發明的裝置和方法能夠在所附權利要求書中公開的發明原理內作出許多改變 和修改。在不偏離本發明的范圍的情況下，其所有細節可以被其它技術等效部分取代，并且 材料可以隨不同需要而改變。雖然通過具體參考附圖已經對這些裝置和方法作了描述，但在公開文本和權利要 求書中引用的數字只用于更好地理解本發明，而無意以任何方式限制要求的范圍。
權利要求
一種用于檢測人體內脂肪組織的裝置，包含 第一電子電路(2)，用于生成預定頻率的電磁波束(WOUT)； 輻射部件(3)，用于將所述波束(WOUT)引向含脂肪組織部分(P)，以獲取反射波(WIN)； 傳感器部件(4)，用于檢測反射波(WIN)； 第二電子電路(5)，用于接收和處理從所述傳感器部件(4)接收的電磁波(WIN)； 與所述第二電子電路(5)連接的測量單元(6)，用于測量與所述反射波(WIN)相關聯的預定特性，并產生至少一個模擬控制信號(AS)； 第三電子電路(7)，用于將所述模擬控制信號(AS)轉換成數字信號(DS)并存儲它；以及 接口部件(8)，用于在所述第三電子電路(7)和用于處理所述數字信號(DS)的圖形處理單元之間提供接口，其特征在于，所述第一電子電路(2)包含在從1GHz到12GHz的微波范圍內工作的用于調制所生成的波(WOUT)的頻率的部件(9)，以允許發射和反射的微波(WOUT，WIN)穿過可能與正在檢查的部分(P)相關聯的至少一部分脂肪組織傳播。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述調制部件(8)被配置成生成頻率從 IGHz到6GHz，優選地約為3GHz的微波(Wqut)。
3.如權利要求1或3所述的裝置，其特征在于，所述第一電子電路(2)包括從包含振蕩 器的組中選擇的電磁波發生器(10)。
4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述輻射部件(3)包含定向散射天線(11) 和絕緣通道(12)，絕緣通道(12)用于引導所生成的微波(Wott)，并將所述天線(11)與所述 發生器(10)連接。
5.如前面權利要求的任何一項所述的裝置，其特征在于，所述第二電子電路(5)包含 適合于指向要被檢查的部分(P)以便接收反射微波(Win)的探針(13)。
6.如前面權利要求的任何一項所述的裝置，其特征在于，所述測量單元(6)包括I/Q解 調器(17)，用于測量反射波(Win)的強度，并生成所述至少一個模擬信號(AS)。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述測量單元(4)被設計成測量反射波 (Win)的有效振幅。
8.如權利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述第三電子電路(7)包含至少一個 第一轉換器板(18)，用于將所述至少一個模擬信號(AS)轉換成相應數字信號(DS)；以及經 由數據輸入通道(19)與所述至少一個第一轉換器板(18)連接的存儲器板(20)，所述存儲 器板(20)具有用于存儲所述至少一個數字存儲(DS)的至少一個第一存儲單元(21)。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述接口部件(8)包含接口板(22)，所述接 口板(22)與所述存儲器板(20)連接或集成在所述存儲器板(20)中，并具有用于與外部計 算單元(24)連接的端口(23)。
10.如權利要求9所述的裝置，其特征在于，它包含與所述接口板(22)的所述連接端 口(23)連接的計算單元(24)，用于接收存儲在所述至少一個第一存儲單元(21)中的多個 所述數字信號(DS)，并處理指示脂肪組織的量和分布的第一數據集。
11.如權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述計算單元(24)包含處理器(25)，用 于處理所述第一數據集，并生成能夠被圖形處理的第二數據集。
12.如前面權利要求的任何一項所述的裝置，其特征在于，所述計算單元(24)被設計 成生成指示要生成的微波(Wom)的頻率的第三數字數據集(DS')，所述存儲器板(20)包 含用于存儲所述第三數字數據集(DS')的至少一個第二存儲單元(26)。
13.如權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述第三電子電路(5)包含至少一個第二 轉換器板(28)，用于將所述第三數據集(DS')轉換成要發送給所述第一電子電路(2)的 輸出模擬信號(AS')。
14.如前面權利要求的任何一項所述的裝置，其特征在于，所述計算單元(24)包括用 于處理和/或圖形顯示所述第二數據集的部件(31)，所述處理和/或顯示部件(31)是從包 含監視器、打印機等的組中選擇的。
15.一種用于檢測脂肪組織的方法，包含如下步驟a)生成預定頻率的電磁波束(Wott)；b)向要被檢查的部分(P)輻射所述波束(Wot)，以獲取反射波(Win)；c)測量反射波(Win)的振幅并生成模擬控制信號(AS)；d)將所述模擬控制信號(AS)轉換成相應數字信號(DS)；以及e)將所述數字信號(DS)與參考值相比較，以生成指示與正被檢查的部分(P)相關聯的 脂肪組織的量和分布的第一數據集，其特征在于，在所述生成步驟(a)中生成的電磁波(Wott)被調制成在頻率從IGHz到 12GHz的微波范圍內。
16.如權利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法包含使用計算機來圖形處理所 述第一數據集的步驟(f)。
17.如權利要求16所述的方法，其特征在于，所述圖形處理步驟(f)包括捕獲要被處置 的部分(P)的圖像，以便將它顯示在屏幕上的步驟；以及內插所述第一數據集，以便在所述 圖像中生成多個等級曲線的步驟，每一個等級曲線指示被檢測脂肪組織的定量值。
18.如權利要求15或16所述的方法，其特征在于，在步驟(a)的上游提供輻射校準步 驟(％)，以便將輻射波束(Wout)引向基本上無脂肪組織的部分，以獲取所述參考值。
19.一種用于檢測和減少人體內脂肪組織的非治療方法，包含如下步驟a)生成預定頻率的電磁波束(Wott)；b)向人體要被處置的部分(P)輻射所述波束(Wot)，以獲取反射波(Win)；c)測量反射波(Win)的振幅并生成控制信號(AS，DS)；e)將所述控制信號(AS，DS)與參考值相比較，以生成指示與正被檢查的部分(P)相關 聯的脂肪組織的量和分布的第一數據集；以及g)對正被檢查的部分(P)進行處置，以減少與之相關聯的脂肪組織，其特征在于，所述方法包含使用計算機來圖形處理所述第一數據集的步驟(f)，在所述 生成步驟(a)中生成的所述電磁波(Wout)被調制成在微波范圍內。
20.如權利要求19所述的方法，其特征在于，所述微波被調制成在頻率從IGHz到 12GHz，優選地從IGHz到6GHz的范圍內。
21.如權利要求20所述的方法，其特征在于，所述圖形處理步驟(f)包括捕獲要被處 置的部分(P)的圖像，以便將它顯示在屏幕上的步驟；以及內插所述第一數據集，以便在所 述圖像中生成多個等級曲線的步驟，每一個等級曲線指示被檢測脂肪組織的定量值。
22.如權利要求18到21的任何一項所述的方法，其特征在于，所述處置步驟(g)是通 過將預定劑量的藥物注射到人體要處置的部分中而進行的減脂步驟。
23.如權利要求22所述的方法，其特征在于，所述藥物選自包含磷脂酰膽堿或含磷脂 酰膽堿的藥物混合物的組。
24.如權利要求18到21的任何一項所述的方法，其特征在于，所述處置步驟(g)是利 用其頻率被調制成在超聲波或紅外線輻射范圍內的電磁波束或利用激光束來照射人體的 所述部分(P)而進行的減脂步驟。
25.如權利要求18到21的任何一項所述的方法，其特征在于，所述處置步驟(g)是對 人體的所述正被檢查的部分(P)的機械或手動按摩。
26.一種用于減脂人體內脂肪組織的外科方法，包含如下步驟a)生成預定頻率的電磁波束(Wott)；b)向人體要被處置的部分(P)輻射所述波束(Wot)，以獲取反射波(Win)；c)測量反射波(Win)的振幅并生成控制信號(AS，DS)；e)將所述控制信號(AS，DS)與參考值相比較，以生成指示與正被檢查的部分(P)相關 聯的脂肪組織的量和分布的第一數據集；以及h)至少局部地外科減少與人體正被檢查的部分(P)相關聯的脂肪組織，其特征在于，所述外科方法包含使用計算機來圖形處理所述第一數據集的步驟(f)，在 所述生成步驟(a)中生成的所述電磁波(Wout)被調制成在微波范圍內。
27.如權利要求27所述的方法，其特征在于，所述減少步驟(h)是吸脂。
全文摘要
本發明應用在美容醫學領域，尤其涉及用于脂肪組織檢測的裝置，包含第一電子電路(2)，用于生成電磁波束(WOUT)；輻射部件(3)，用于將波束(WOUT)引向含脂肪組織的部分(P)；傳感器部件(4)，用于檢測反射波(WIN)；第二電子電路(5)，用于接收反射電磁波(WIN)；測量單元(6)，用于測量反射波(WIN)的預定特性和產生模擬信號(AS)；第三電子電路(7)，用于將模擬信號(AS)轉換成數字信號(DS)；以及接口部件(8)，用于提供第三電子電路(7)和圖形處理單元之間的接口。第一電子電路(2)包含在從1GHz到12GHz的微波范圍內工作的用于調制所生成的波(WOUT)的頻率的部件(9)。
文檔編號A61B5/05GK101910830SQ200880123500
公開日2010年12月8日 申請日期2008年2月29日 優先權日2007年11月14日
發明者安托萬·阿薩夫 申請人:安托萬·阿薩夫