具有线性阵列的喷嘴的皮肤病学冷冻喷射装置及其使用方法

文档序号:1431286 发布日期:2020-03-17 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 具有线性阵列的喷嘴的皮肤病学冷冻喷射装置及其使用方法 (Dermatological cryogenic spray device with linear array of nozzles and method of using same ) 是由 杰西·罗森 埃里克·斯陶贝尔 斯特文·哈林顿 里安·里查德·布特里姆 于 2018-06-27 设计创作,主要内容包括:本发明涉及用于向患者的皮肤输送冷冻剂以用于皮肤处理的改进的系统、装置和方法。一种构造成向患者的皮肤输送冷冻剂的冷冻喷射装置可以包括施加器、供给通道和喷嘴组件。施加器可以包括头部部分,并且供给通道可以延伸穿过头部部分的至少一部分。喷嘴组件可以联接至头部部分,并且喷嘴组件可以流体地联接至供给通道。喷嘴组件可以包括孔口的线性阵列,该孔口的线性阵列构造成引导冷冻剂的平面喷射以在线性冷却处理中对患者的皮肤组织的区域进行冷却。(The present invention relates to improved systems, devices and methods for delivering a cryogen to the skin of a patient for skin treatment. A cryogenic spray device configured to deliver a cryogen to the skin of a patient may include an applicator, a supply channel, and a nozzle assembly. The applicator may include a head portion, and the feed channel may extend through at least a portion of the head portion. The nozzle assembly may be coupled to the head portion, and the nozzle assembly may be fluidly coupled to the supply passage. The nozzle assembly may include a linear array of orifices configured to direct a planar jet of cryogen to cool a region of skin tissue of a patient in a linear cooling process.)

具有线性阵列的喷嘴的皮肤病学冷冻喷射装置及其使用方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年6月30日提交的美国临时申请No.62/527,652的优先权,该美国临时申请的全部内容通过参引并入本文。

技术领域

冷冻疗法是寒冷在医学疗法中的局部用途或通常用途。冷冻疗法可以包括生物组织的受控冷冻,生物组织、比如皮肤组织的这种受控冷冻可以产生各种效果。某些组织冷冻过程和装置、比如常规的冷冻探针可能致使组织的严重冻结并产生细胞损伤和可见的皮肤损伤。

背景技术

存在对于可以淡化皮肤的外观或以其他方式可控地影响皮肤色素沉着的皮肤病学产品的需求。例如,出于美容原因,可能期望淡化皮肤的区域的整体肤色或颜色以改变总体外观。此外,出于美容原因,还可能期望淡化皮肤的特定的色素沉着过度的区域,比如可能由皮肤中色素的局部量过多引起的雀斑、“咖啡牛奶”斑(‘caféau lait’spot)、黄褐斑或黑眼圈。色素沉着过度可能由多种因素比如紫外线照射、衰老、压力、创伤、炎症等引起。这样的因素可能导致由黑色素细胞造成的皮肤中的黑色素的过量生成或黑素原生成,这可能导致色素沉着过度区域的形成。这样的色素沉着过度区域可能与表皮和/或真皮-表皮交界处内的过量黑色素相关联。然而,色素沉着过度也可能由真皮内沉积的过量黑色素引起。

已经观察到皮肤组织的色素减退为响应于组织的暂时冷却或冷冻的副作用,比如可能在常规冷冻手术过程期间发生。皮肤冷却或冷冻后色素沉着的减少可能由黑色素生成减少、黑素体生成减少、黑色素细胞的破坏或者抑制黑素体转移或调节进入表皮层的下部区域中的角质形成细胞引起。所产生的色素减退可能是持久的或永久性的。然而,还已经观察到,这些冷冻过程中的一些冷冻过程可能产生皮肤组织的色素沉着过度(或皮肤变深)的区域。色素沉着的提高或降低的水平可以取决于冷却或冷冻条件的某些方面,这些方面包括冷却处理的温度和组织被保持处于冷冻状态的时间的长度。

已经开发了用以改善皮肤冷冻的一致性和整体色素减退的一致性的改进的色素减退处理、装置和系统。例如,已经观察到,在较短的时间范围(例如,30秒至60秒)内进行中等程度的冷冻(例如,-4摄氏度至-30摄氏度)能够产生特殊的皮肤病学效果、比如影响皮肤色素沉着的表达(例如,色素减退)。可以使用包括将冷冻剂喷射直接施加至患者的皮肤或者将冷却的探针或板施加至患者的皮肤的多种技术来提供冷冻疗法。在下述专利文献中对示例性方法和装置进行了描述:于2009年8月7日提交的且题为“METHOD AND APPARATUSFOR DERMATOLOGICAL HYPOPIGMENTATION”的美国专利公开No.2011/0313411;于2012年11月16日提交的且题为“METHOD AND APPARATUS FOR CRYOGENIC TREATMENT OF SKINTISSUE”的美国专利公开No.2014/0303696;于2012年11月16日提交的且题为“METHOD ANDAPPARATUS FOR CRYOGENIC TREATMENT OF SKIN TISSUE”的美国专利公开No.2014/0303697;于2015年2月12日提交的且题为“METHOD AND APPARATUS FOR AFFECTINGPIGMENTATION OF TISSUE”的美国专利公开No.2015/0223975;于2016年9月6日提交的且题为“MEDICAL SYSTEMS,METHODS,AND DEVICES FOR HYPOPIGMENTATION COOLINGTREATMENTS”的美国专利公开No.2017/0065323,上述专利文献中的每一者的全部内容通过参引并入本文。

在可以利用冷冻疗法完成用以影响色素沉着的对皮肤或局部病变的处理的同时,可能期望提供用于冷冻疗法的改进的方法、系统和装置。特别地,为实现一致且可靠的皮肤冷冻和期望的皮肤处理效果,与冷冻剂输送相关联的改进的设计、控制和参数可能是有益的。因此,期望改进的皮肤病学冷冻喷射方法、系统和装置。

发明内容

本发明涉及向患者的皮肤输送冷冻剂以用于皮肤处理的改进的系统、装置和方法。更具体地,本发明涉及改进的皮肤病学冷冻喷射方法、装置和系统,所述改进的皮肤病学冷冻喷射方法、装置和系统通过在处理期间可靠地冷冻皮肤而提供皮肤处理的一致性,同时限制皮肤冷冻的不利副作用。示例性实施方式包括喷嘴设计,该喷嘴设计包括孔口的线性阵列。当冷冻剂或冷气体通过那些孔口分配时,这种孔口的线性阵列可以将冷冻剂或冷气体的线性喷射输送至皮肤表面。有利地,这种线性喷射应用提供了有助于对大面积的皮肤进行均匀且均一的处理的冷却处理线。线性冷却处理通过将冷冻剂或冷气体通过孔口的线性阵列均匀地输送而有助于将冷冻剂或冷气体扫描式输送至患者的皮肤。均匀且一致地处理大面积的皮肤可以对于多种皮肤适应症特别有益,所述皮肤适应症比如为:与色素沉着或着色相关的适应症,包括色素减退或色素沉着过度;痤疮;红斑痤疮;银屑病;黄褐斑;雀斑样痣;雀斑;胎记、肝斑、老年斑或咖啡牛奶斑。

本公开的一个方面涉及一种对患者的皮肤的区域进行冷却的方法。该方法包括:将冷冻喷射施加器定位至靠近患者的皮肤组织的待处理的区域的位置;以及,通过冷冻喷射施加器的孔口的线性阵列引导冷冻剂的平面喷射,从而以冷却处理线的方式对患者的皮肤组织的区域进行冷却,以实现对皮肤的处理。

在一些实施方式中,该方法包括:利用箱加热器对包含液态冷冻剂和气态冷冻剂的箱进行加热,使得箱保持期望压力。在一些实施方式中,冷冻剂可以包括:液态冷冻剂;气态冷冻剂;两相流体;经冷却的空气;和/或二氧化碳。在一些实施方式中,通过孔口的线性阵列引导冷冻剂或冷气体的平面喷射包括:经由供给管将冷冻剂比如液态冷冻剂从箱运输至施加器。在一些实施方式中,供给管中的液态冷冻剂的压力大致等于箱中的期望压力。在一些实施方式中,该方法包括:移动冷冻喷射施加器以向患者的皮肤组织的区域提供冷却处理的线性帘幕。在一些实施方式中,通过孔口的线性阵列引导液态冷冻剂或冷气体的平面喷射包括:对表皮进行局部冷冻以改变患者的皮肤组织的区域的色素沉着。

在一些实施方式中,通过孔口的线性阵列引导冷冻剂的平面喷射包括:对表皮进行局部破坏以在患者的皮肤组织的区域中产生逐渐的皮肤淡化,所述冷冻剂可以包括:液态冷冻剂、冷气体或者包括液态冷冻剂和气体的两相流体。在一些实施方式中,冷冻剂的平面喷射可以包括一个或若干个液态冷冻剂液滴,并且在一些实施方式中,液态冷冻剂可以是液态二氧化碳。在一些实施方式中,液态冷冻剂的平面喷射在皮肤表面处具有-4℃至-80℃之间的温度。

在一些实施方式中,每个孔口可以是筒形开口和/或包括筒形开口。在一些实施方式中,孔口的线性阵列可以是单排孔口或多排孔口。在一些实施方式中,该方法包括:输送气体以形成保护帘幕,液态冷冻剂或冷气体通过该保护帘幕向孔口的下游移动。在一些实施方式中,保护帘幕防止在液态冷冻剂或冷气体向孔口的下游移动时夹带水或夹带环境空气。在一些实施方式中,在从孔口引导液态冷冻剂或冷气体的平面喷射之前或期间,将气体从孔口排出。在一些实施方式中,气体包括下述项中的至少一者:干燥气体;或者惰性气体。

在一些实施方式中,将冷冻喷射施加器定位至靠近患者的皮肤组织的区域的位置包括:使患者的皮肤组织的该区域与机械式间隔件接触以保持冷冻喷射施加器与皮肤组织之间的预定距离。在一些实施方式中,预定距离包括从0.125英寸至3英寸的范围。在一些实施方式中,机械式间隔件包括下述项中的至少一者:轮式间隔件;以及滑动件间隔件。在一些实施方式中,将冷冻喷射施加器定位至靠近患者的皮肤组织的待处理的区域的位置包括:将非接触式冷冻喷射施加器靠近患者的皮肤组织的该区域定位。

在一些实施方式中,该方法包括:在从孔口的线性阵列引导液态冷冻剂或冷气体的平面喷射之前,将遮罩物施加至患者的皮肤组织的区域。在一些实施方式中,遮罩物可以是穿孔膜。在一些实施方式中,该方法包括:在冷却处理之后对患者的皮肤组织的区域进行加温。在一些实施方式中,患者的皮肤组织的区域通过从相同或不同的孔口输送温热的气体或液体以进行对流加温而被加温。

本公开的一个方面涉及皮肤冷却处理系统。该系统包括:冷冻剂源;非接触式冷冻喷射施加器,该非接触式冷冻喷射施加器流体地联接至冷冻剂源,该冷冻喷射施加器可以将液态冷冻剂的平面喷射引导至患者的皮肤组织的待处理的区域,该非接触式冷冻喷射施加器包括孔口的线性阵列,该孔口的线性阵列可以喷射液态冷冻剂或冷气体,从而以冷却处理线的方式对患者的皮肤组织的区域进行冷却。

在一些实施方式中,处理系统包括供给管,该供给管流体地联接至冷冻剂源的底部部分。在一些实施方式中,冷冻剂源还包括加热器,该加热器用以将冷冻剂源保持处于期望压力范围或期望温度范围。在一些实施方式中,期望温度范围可以包括高于环境温度的温度。在一些实施方式中,冷冻剂源包括液态冷冻剂和气态冷冻剂。在一些实施方式中,孔口的线性阵列包括单排孔口或多排孔口。在一些实施方式中,孔口的线性阵列中的孔口具有相同的尺寸,或者具有不同的尺寸。在一些实施方式中,孔口均匀地间隔开或者孔口中的至少一些孔口是交错的。在一些实施方式中,每个孔口包括筒形开口。

在一些实施方式中,非接触式冷冻喷射施加器还包括喷嘴管和罩,该罩至少部分地围绕喷嘴管的孔口的线性阵列延伸。在一些实施方式中,罩在孔口的远端开口处产生滞止区。在一些实施方式中,喷嘴管可以由第一材料制成并且罩可以由第二材料制成。在一些实施方式中,罩的第二材料具有比喷嘴管的第一材料的热导率低的热导率。在一些实施方式中,罩具有等于孔口的线性阵列的孔口中的一个孔口的直径的至少两倍的深度。在一些实施方式中,处理系统包括温度控制遮罩物或穿孔膜。温度控制遮罩物或穿孔皮肤可以接触患者的皮肤组织的区域。

本公开的一个方面涉及一种用于向患者的皮肤输送冷冻剂以用于改变色素沉着外观的冷冻喷射装置。该冷冻喷射装置包括:施加器,该施加器包括头部部分;供给通道,该供给通道至少部分地延伸穿过头部部分;以及喷嘴组件,该喷嘴组件联接至头部部分并流体地联接至供给通道,喷嘴组件包括孔口的线性阵列,该孔口的线性阵列可以喷射冷冻剂以在线性冷却处理中对患者的皮肤组织的区域进行冷却,从而改变该区域的色素沉着外观。

在一些实施方式中,孔口的线性阵列包括单排孔口或多排孔口。在一些实施方式中,每个孔口包括筒形开口。在一些实施方式中,喷嘴组件包括喷嘴管和罩,该罩至少部分地围绕孔口的线性阵列延伸。在一些实施方式中,罩在孔口的远端开口处产生滞止区。在一些实施方式中,喷嘴管可以由第一材料制成并且罩可以由第二材料制成。在一些实施方式中,罩的第二材料具有比喷嘴管的第一材料的热导率低的热导率。在一些实施方式中,罩具有等于孔口的线性阵列的孔口中的一个孔口的直径的至少两倍的深度。

在一些实施方式中,冷冻喷射装置包括过滤器,该过滤器位于头部部分内并位于孔口的线性阵列的上游。在一些实施方式中,过滤器包括烧结金属过滤器。在一些实施方式中,冷冻喷射装置包括喷嘴组件中的帘幕孔的阵列。在一些实施方式中,帘幕孔的阵列可以构造成输送保护气体以防止在液态冷冻剂或冷气体向孔口的下游移动时夹带水或夹带环境空气。

在一些实施方式中,冷冻喷射装置包括联接至头部部分的机械式间隔件。在一些实施方式中,机械式间隔件可以至少保持孔口的线性阵列与患者的皮肤的表面之间的最小距离或恒定距离。在一些实施方式中,机械式间隔件能够调节以改变最小距离。在一些实施方式中,机械式间隔件包括轮式间隔件。在一些实施方式中,轮式间隔件包括靠近孔口的线性阵列的第一端部定位的第一轮和靠近孔口的线性阵列的第二端部定位的第二轮。在一些实施方式中,机械式间隔件包括滑动件间隔件,并且在一些实施方式中,滑动件间隔件包括多个可调节的腿部或枝部。在一些实施方式中,施加器还包括手柄部分,该手柄部分定尺寸和定形状成供冷冻喷射装置的操作者握持。

由本专利涵盖的本发明的实施方式由所附权利要求而非本概述限定。本概述是对本发明的各个方面的高层次综述并介绍了在下面的

具体实施方式

部分中进一步描述的构思中的一些构思。本概述不意在确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不意在被单独使用以确定所要求保护的主题的范围。该主题应当通过参照本专利的整个说明书的适当部分、任何附图或所有附图和每项权利要求来理解。

在阅读以下描述并检查跟附以下描述的附图时,将更好地理解本发明。这些附图仅作为图示提供并且决不对本发明进行限制。

附图说明

图1是冷冻处理系统的一个实施方式的示意图。

图2是冷冻处理系统的施加器的一个实施方式的侧视截面图。

图3是施加器的头部部分的各方面的特写侧视截面图。

图4是包括长形构件的喷嘴的特写正视截面图。

图5是包括孔口的线性阵列的喷嘴和长形构件的一个实施方式的仰视图。

图6是位于喷嘴的长形构件上的均匀间隔的孔口的线性阵列的一个实施方式的示意图。

图7是位于喷嘴的长形构件上的交错的孔口的线性阵列的一个实施方式的示意图。

图8是向患者的皮肤施加冷冻剂的一个实施方式的示意图。

图9是轮式间隔件的一个实施方式的立体图。

图10是滑动件间隔件的一个实施方式的立体图。

图11是图示了用于通过施加冷冻剂喷射来对患者的皮肤进行冷却的过程的一个实施方式的流程图。

具体实施方式

本公开的实施方式涉及用于提供冷冻疗法皮肤处理的系统、方法和装置。在一些实施方式中,这些系统、方法和装置可以包括冷冻喷射施加器,该冷冻喷射施加器利用包括孔口的线性阵列的喷嘴将冷冻剂或冷气体以产生冷冻组织线的平面方式朝向皮肤引导来实现期望的皮肤处理、比如皮肤淡化或色素减退。孔口的线性阵列可以以单排孔口或多排孔口布置。这种线性阵列喷嘴设计可以引导冷冻剂或冷气体的帘幕式施加,使得冷冻剂或冷气体对皮肤表面进行冲击,这可以有助于将冷却处理均匀且受控地应用于患者的皮肤的较大处理区域而没有不期望的副作用。

本发明的经精密调整的线性阵列喷嘴设计提供了优于常规喷嘴设计的优点,常规喷嘴设计通常包括单个开口或一簇开口。例如,单个开口具有有限的处理面积,并且当在区域上方进行喷射时,单个开口难以提供均匀的冷却处理。一簇开口可以提供较大的处理面积,但是一簇开口可能不期望地增加了对患者的皮肤进行冷冻剂或冷气体喷射的强度,从而导致对皮肤的不期望的冲击以及缺乏控制。常规喷嘴设计还可能增加在大面积的皮肤组织上提供可靠且一致的冷冻喷射剂量的难度。相比之下,本公开的喷嘴包括孔口的线性阵列,所述孔口的线性阵列用以帮助冷冻剂或冷气体以产生皮肤处理线的平面方式均匀且均一地朝向大面积的皮肤输送。这种线性覆盖有助于喷嘴在皮肤上方进行扫描,同时向皮肤输送受控且一致的剂量的冷冻剂。

喷嘴可以包括用以防止孔口的线性阵列中的孔口中的一些孔口或所有孔口的堵塞和/或防止在已分配的冷冻剂中夹带非期望量的水分的特征并且/或者被控制成防止孔口的线性阵列中的孔口中的一些孔口或所有孔口的堵塞和/或防止在已分配的冷冻剂中夹带非期望量的水分。这些特征可以包括罩,该罩可以是喷嘴的一部分。罩可以完全或部分地围绕孔口的线性阵列延伸。在一些实施方式中,罩可以减小在孔口处形成冰晶并因此阻塞冷冻剂穿过孔口流动的可能性。

喷嘴还可以包括一个或若干个孔口,可以从所述一个或若干个孔口分配保护气体。在一些实施方式中,这种保护气体可以形成保护帘幕,冷冻剂可以通过保护帘幕分配或在保护帘幕的内部分配以防止冷冻剂中夹带环境水分并防止喷嘴表面在喷射或冷冻剂期间或之后结冰。保护气体可以通过在输送冷冻剂之前或之后输送保护气体而从分配冷冻剂的相同孔口或施加器分配,或者保护气体可以从除了分配冷冻剂的孔口之外的单独孔口输送。在一些实施方式中,保护气体可以是氮气、二氧化碳、氦气、氢气、氖气、氧气、氟、氩气、甲烷、制冷剂和/或空气。在一些实施方式中,保护气体可以是惰性气体。

现在参照图1,示出了冷冻处理系统100的一个实施方式。冷冻处理系统100可以容纳和/或输送冷冻剂。在一些实施方式中,该冷冻剂可以包括液化气体比如液态氦、液态氢、液态氖、液态氧、液化氟、液化氩、液化甲烷、液化空气等。在一些实施方式中,冷冻剂可以包括经冷却的气体或冷气体,比方说例如经冷却的空气或冷空气。在一些实施方式中,箱中的冷冻剂可以是液体和气体的混合物比如液态冷冻剂和气态冷冻剂,或者换句话说,冷冻剂可以是部分液态的。冷冻处理系统100可以包括箱102,箱102在本文中也被称为容器102、冷冻剂源102或罐102。箱102可以具有各种形状和尺寸,并且箱102可以由各种材料制成。在一些实施方式中,箱102可以包括限定内部容积的金属筒,该金属筒可以容纳冷冻剂并且/或者金属筒可以容纳经加压的冷冻剂。在一些实施方式中,金属筒可以由铝或钢制成。

在一些实施方式中,箱102可以包括加热器104、恒温器106和/或控制器108。加热器104可以包括能够将箱102和/或箱102中所容纳的冷冻剂加热至期望温度和/或加热直至箱102中所容纳的冷冻剂达到期望压力为止的任何期望的加热器。在一些实施方式中,期望压力可以为小于100psi、小于500psi、小于1,000psi、小于2,000psi、小于5,000psi、介于0psi与2,000psi之间、介于500psi与1,500psi之间、大约1,000psi或任何其他压力或中间压力。在一些实施方式中,加热器104可以位于箱102的底部110处或位于箱102的底部110上并且/或者靠近箱102的底部110。在一些实施方式中,加热器104在箱102之上和/或之中的位置可以有助于对箱102内所容纳的冷冻剂进行加热,并且特别有助于对箱内所容纳的冷冻剂的液体部分进行加热。

恒温器106可以包括构造成测量箱102内温度的一个或若干个特征。这些特征可以包括例如一个或若干个热电偶、热敏电阻、温度计等。恒温器106可以定位在箱102上的任何期望位置处,并且在一些实施方式中,恒温器106可以定位成靠近加热器104。

控制器108可以与加热器104和/或与恒温器106通信地耦接。在一些实施方式中,控制器108可以包括一个或若干个特征,所述一个或若干个特征显示箱102和/或冷冻剂的一个或若干个属性,比方说例如箱102中的压力、箱102中的冷冻剂的量、冷冻剂的温度或箱102的温度等。控制器108还可以包括一个或若干个特征,设定点信息可以通过所述一个或若干个特征而由用户提供至控制器和/或设定点可以通过所述一个或若干个特征而被改变。

控制器108可以经由与加热器104和/或与恒温器106的通信耦接来控制冷冻剂的温度和/或箱102的温度。在一些实施方式中,例如,控制器可以接收来自恒温器106的指示冷冻剂的温度和/或箱102的温度的一个或若干个信号。控制器可以将所述信号与设定点信息进行比较并且可以判定是否要提高或降低冷冻剂的温度和/或箱102的温度。通过例如控制加热器104的供电——比方说例如通过控制通向加热器104的电流的量来控制加热器104的供电——来控制冷冻剂的温度和/或箱的温度。在一些实施方式中,控制器108、加热器104和恒温器106可以对箱102进行充分加热以在冷冻剂的分配期间保持恒定的压力和/或温度。

箱102可以包括开关112比如安全开关。在一些实施方式中,安全开关可以与控制器108和/或加热器104通信地耦接。在一些实施方式中,开关112的操作可以切断通向加热器104的电力以防止对箱102和/或箱102中的冷冻剂进行任何进一步加热。在一些实施方式中,开关112可以与控制器108分离,并且在一些实施方式中,开关112可以整合在控制器108中。

冷冻处理系统100可以包括施加器114,施加器114在本文中也被称为冷冻喷射施加器114,该施加器114可以包括喷嘴116,喷嘴116在本文中也被称为喷嘴组件116,喷嘴116可以包括孔口的线性阵列。在一些实施方式中,冷冻喷射施加器114可以是非接触式冷冻喷射施加器,这是因为喷嘴116或施加器114的其他部分不接触患者的皮肤来对患者的皮肤进行冷却,而是冷冻剂由喷嘴116分配至患者的皮肤来对患者的皮肤进行冷却。

施加器114、并且特别是喷嘴116可以将冷冻剂从箱102分配至患者的皮肤。在一些实施方式中,施加器114可以经由管118与箱102流体地连接,管118在本文中也被称为软管118、供给管118或连接管118。在一些实施方式中,管118可以经由延伸穿过箱的端口或孔而与箱的内部容积流体地连接。在一些实施方式中,管118可以在箱102的底部110处或附近连接至箱102。管118在箱102的底部110处或附近的连接可以有助于冷冻剂的抽取、且特别有助于将液态冷冻剂抽取到管118中,并且有助于冷冻剂的输送、且特别有助于将液态冷冻剂输送至施加器114和喷嘴116。

管118可以具有各种形状和尺寸并且可以由各种材料制成。在一些实施方式中,管可以由能够承受冷冻剂的温度和/或压力并且/或者承受冷冻剂的材料制成。在一些实施方式中,管118可以具有使得喷嘴116处和/或施加器114处的冷冻剂的压力与箱102处的压力相同或大致相同的直径、形状和/或连接关系。如本文中所使用的,大致或大约是指与其相关联的一个或多个值偏差小于10%、5%、2%或1%的值。因此,当喷嘴116处和/或施加器114处的冷冻剂的压力与箱102中的冷冻剂的压力偏差小于10%、5%、2%或1%时,喷嘴116处和/或施加器114处的冷冻剂的压力与箱中的冷冻剂的压力相同或大致相同。

图2是包括喷嘴116的施加器114的一个实施方式的侧视截面图。施加器114可以具有各种形状和尺寸并且可以由各种材料制成。在一些实施方式中,施加器114可以是手持式施加器114,而在其他实施方式中,施加器114可以是比如机器人系统或装置、遥控系统或装置等的自动化系统或装置的一部分。

施加器114可以包括手柄部分200和头部部分202。手柄部分200可以包括连接至头部部分202的抓握部204。抓握部204可以定尺寸和定形状成被握持在施加器114的操作者的手中。头部部分202可以连接至喷嘴116,并且具体地可以经由喷嘴基部208联接至喷嘴116的长形构件206,长形构件206在本文中也被称为喷嘴管206。在一些实施方式中,喷嘴基部208可以包括螺纹塞,比方说例如NPT螺纹塞。喷嘴基部208可以由包括例如黄铜、钢、不锈钢、镍、镍合金等的各种材料制成。

如图2中所示,管118可以沿着抓握部204延伸,并且可以在联接器210处联接至头部部分202。联接器210可以包括例如软管联接器212,软管联接器212可以包括例如凹形软管联接器。软管联接器212可以与头部联接器214螺纹接合,该头部联接器214可以是例如螺纹联接器。在一些实施方式中,并且如图2中所示,头部联接器214与施加器114的头部部分202的特征螺纹接合以将头部联接器214联接至头部部分202。

施加器114可以包括过滤器216。过滤器216可以具有各种形状和尺寸并且可以由各种材料制成。过滤器216可以位于整个施加器114和/或管118上的多个位置。在一些实施方式中,过滤器216可以位于管118与喷嘴116之间,过滤器216可以位于喷嘴116中、比方说例如位于喷嘴基部208中,过滤器216可以位于联接器210中、比方说例如位于头部联接器214中,等等。

过滤器216可以定尺寸成消除喷嘴116处的堵塞和/或使喷嘴116处的堵塞最小化。在一些实施方式中,过滤器216可以是1μ过滤器、10μ过滤器、25μ过滤器、50μ过滤器、100μ过滤器、10μ与100μ之间的过滤器、40μ与50μ之间的过滤器、大约50μ的过滤器或任何其他期望的过滤器。在一些实施方式中,过滤器216可以包括陶瓷过滤器、聚合物过滤器、烧结金属过滤器或任何其他期望的过滤器类型。在一些实施方式中,过滤器216可以包括烧结不锈钢过滤器或者筛网。

施加器114的头部部分202可以包括阀218,阀218可以控制通向喷嘴116的冷冻剂的流量和/或冷冻剂从喷嘴116的分配。在一些实施方式中,阀218可以由控制特征220控制,控制特征220可以是例如按钮。例如,在一些实施方式中,控制特征220的操作可以导致阀218的打开或关闭,并且因此可以导致冷冻剂分配的启动或终止。在一些实施方式中,施加器114的头部部分202可以包括填充塞222。在一些实施方式中,填充塞222可以包括死体积填充塞,并且填充塞222可以位于头部部分202的靠近喷嘴116并且特别靠近喷嘴基部208的供给通道224中。在一些实施方式中,供给通道224可以延伸穿过施加器的头部部分202的至少一部分。在一些实施方式中,阀218与填充塞222相互作用以向喷嘴116提供冷冻剂和/或从喷嘴116分配冷冻剂。

如在图3的特写侧视截面图和图4的特写正视截面图中看到的,喷嘴的长形构件206包括由长形构件206的壁402限定的内部容积400。多个孔口404——所述多个孔口404中的一些孔口或所有孔口可以包括筒形孔或筒形开口并且因此可以为筒形孔口404——延伸穿过长形构件206的壁402以将长形构件206的内部容积400流体地联接至长形构件206的外部。具体地,孔口404从与长形构件206的内部容积400接触的近端开口406延伸至远端开口408。如图4中看到的,延伸穿过喷嘴基部208的通道500与长形构件206的内部容积400流体地连接。通道500可以进一步与管118流体地连接并且/或者与阀218或填充塞222流体地连接。

在一些实施方式中,孔口404可以各自具有相同或大致相同的直径和/或深度,并且在一些实施方式中,孔口404中的一些孔口或所有孔口可以具有不同的直径和/或深度。在一些实施方式中,孔口404可以定尺寸和定形状使得穿过孔口404的冷冻剂的膨胀几乎是绝热膨胀。例如,在一些实施方式中,每个孔口404可以具有以下直径:大约0.001英寸、大约0.005英寸、大约0.007英寸、大约0.008英寸、大约0.01英寸、大约0.02英寸、大约0.05英寸、大约0.08英寸、大约0.1英寸、大约0.001英寸与0.01英寸之间、大约0.005英寸与0.008英寸之间,或者任何其他直径或中间直径。在一些实施方式中,孔口可以具有以下深度:大约0.001英寸、大约0.005英寸、大约0.008英寸、大约0.01英寸、大约0.02英寸、大约0.05英寸、大约0.08英寸、大约0.1英寸、大约0.5英寸、大约0.001英寸与0.05英寸之间、大约0.005英寸与0.02英寸之间和/或任何其他深度或中间深度。

在一些实施方式中,并且如图5至图7看到的,所述多个孔口404可以布置成孔口404的线性阵列600。孔口404的该阵列600可以包括例如3个孔口、5个孔口、8个孔口、10个孔口、11个孔口、15个孔口、20个孔口、30个孔口、50个孔口、100个孔口、0个与100个之间的孔口、0个与50个之间的孔口、0个与25个之间的孔口、0个与11个之间的孔口或任何其他数目或中间数目的孔口。在一些实施方式中,线性阵列600可以具有以下长度:大约10英寸、大约5英寸、大约2英寸、大约1英寸、大约0.5英寸、介于0英寸与10英寸之间、介于0英寸与5英寸之间、介于0英寸与2英寸之间或任何其他长度或中间长度。在一些实施方式中,喷嘴中的每个喷嘴可以间隔开以下距离:大约1英寸、大约0.5英寸、大约0.1英寸、大约0.05英寸、大约0.01英寸、介于0英寸与1英寸之间、介于0英寸与0.5英寸之间、介于0英寸与0.2英寸之间、或者任何其他距离或中间距离。

在一些实施方式中,形成孔口的线性阵列的多个孔口404可以布置成如图5中所示的单排孔口,或者布置成多排602-A、602-B、602-C的孔口404。在一些实施方式中,线性阵列600可以包括一排孔口、两排孔口、三排孔口、5排孔口、7排孔口、10排孔口、20排孔口、介于1排与10排之间的孔口,或者任何其他排数或中间排数的孔口。在一些实施方式中,孔口404的排602-A、602-B、602-C中的每一排可以具有相同数目的孔口404,并且在一些实施方式中,孔口404的排602-A、602-B、602-C中的一些排或所有排可以具有不同数目的孔口。在线性阵列600包括多排孔口404的实施方式中,不同排中的孔口404可以如图6中所示的那样对准,或者孔口可以如图7中所示的那样交错。在一些实施方式中,孔口404的不同排中的孔口404可以具有相同的大小或尺寸,并且在一些实施方式中,孔口可以具有不同的大小或尺寸。在一些实施方式中,线性阵列600中的孔口404中的一些孔口或所有孔口可以相等地和/或均匀地间隔开,并且在一些实施方式中,线性阵列600中的孔口404中的一些孔口或所有孔口可以不相等地间隔开和/或交错。

在一些实施方式中,所述多个孔口404中的一些孔口或所有孔口可以分配冷冻剂,并且在一些实施方式中,所述多个孔口404中的一些孔口或所有孔口可以分配保护气体比如惰性气体。在一些实施方式中,该惰性气体可以具有期望的含水量,比方说例如按重量计小于10%的水、按重量计小于5%的水、按重量计小于1%的水、按重量计小于0.1%的水、按重量计小于0.05%的水、按重量计小于0.01%的水、按重量计小于0.005%的水、按重量计小于0.001%的水或任何其他值或中间值。这种保护气体可以形成保护帘幕,冷冻剂可以通过该保护帘幕分配以防止冷冻剂中夹带环境水分。在一些实施方式中,例如,冷冻剂中夹带环境水分会不利地影响冷冻剂的温度和/或控制皮肤的温度或皮肤处的冷冻剂的温度的能力。夹带的水分可能对施加器114的操作有害,这是因为夹带的水分可以阻塞一个或若干个孔口404并阻止冷冻剂的适当分配。此外,夹带的水分可能由于由夹带的水分形成的冰晶的积聚而导致在皮肤上形成“雪”层。这层冰可以隔离皮肤并且可以阻止向皮肤提供期望的处理。

保护气体可以通过在输送冷冻剂之前输送保护气体而从与分配冷冻剂的孔口404相同的孔口404分配,或者保护气体可以从除了分配冷冻剂的孔口之外的单独孔口404比如帘幕孔口604输送,帘幕孔口604在本文中也被称为帘幕孔604或帘幕开口604。如本文中所使用的,帘幕孔口604是指输送保护气体的孔口404,并且冷冻剂孔口606——在本文中也被称为冷冻剂孔606或冷冻剂开口606——是指输送冷冻剂的孔口404。在一些实施方式中,多个帘幕孔口604可以形成帘幕孔口604的阵列,并且多个冷冻剂孔口606可以形成冷冻剂孔口606的阵列。

例如,在一些实施方式中,孔口404的排602-A、602-B、602-C中的一排或更多排可以被选择成用于输送冷冻剂,并且孔口404的排602-A、602-B、602-C中的一排或更多排可以被选择成用于输送保护气体。例如,在一个实施方式中,孔口404中的一个或若干个孔口和/或孔口404的排602-A、602-B、602-C中的一排或若干排被选择成用于与输送冷冻剂同时或部分同时地输送保护气体。在一个这样的实施方式中,例如,排602-A和602-C中的一排或两排中的孔口404中的一些孔口或所有孔口可以是帘幕孔口603,帘幕孔口603构造成用于与从可以位于排604-B中的一个或若干个冷冻剂孔口输送冷冻剂同时或部分同时地输送保护气体。在一些实施方式中,帘幕孔口604可以定位成形成围绕冷冻剂孔口606的周缘。在这样的实施方式中,排602-A和602-C中的孔口404是帘幕孔口604,并且另外地,排602-B中最靠近喷嘴管206的第一端部806的孔口404以及排602-B中最靠近喷嘴管206的第二端部808的孔口404是帘幕孔口。

在一些实施方式中,孔口404中的一些孔口或所有孔口可以输送经加热的气体。在一些实施方式中,例如,冷冻剂和经加热的气体可以被交替地输送以使患者的皮肤的温度循环。在一些实施方式中,经加热的气体可以通过与输送冷冻剂的孔口404不同的孔口404输送,并且在一些实施方式中,经加热的气体可以通过输送冷冻剂的相同孔口404输送。

喷嘴116还可以包括罩700,罩700可以防护孔口404中的一个或若干个孔口。例如,在一些实施方式中,罩700可以定尺寸和定形状成防护所述多个孔口404以免与潮湿空气接触并且/或者以免形成可能堵塞孔口404中的一个或若干个孔口的冰晶。特别地,在一些实施方式中,罩700可以在孔口的外部开口和/或远端开口处产生滞止区。在一些实施方式中,罩700可以包含与喷嘴管206的材料相同的材料,并且在一些实施方式中,罩700可以包含与喷嘴管706的材料不同的材料。在一些实施方式中,例如,罩可以包含相比于喷嘴管706的材料具有较低的热导率的材料,或者具体地,在一些实施方式中,喷嘴管706可以包含金属,比方说例如钢、不锈钢、镍或镍合金、铝或黄铜,并且罩700可以包含聚合物。

罩700可以完全或部分地围绕孔口404的线性阵列600延伸。在一些实施方式中,罩包括围绕孔口404的线性阵列600延伸的矩形或长圆形的孔702。孔702可以具有宽度704、深度以及长度706。在一些实施方式中,罩700可以具有大约为下述值的深度:孔口404的直径的l倍、孔口404的直径的2倍、孔口404的直径的3倍、孔口404的直径的5倍、孔口404的直径的l0倍、孔口404的直径的l倍与l0倍之间、孔口404的直径的l倍与4倍之间,或者任何其他深度或中间深度。

图8是向患者的皮肤施加冷冻剂的一个实施方式的示意图。如所看到的,冷冻喷射施加器114可以定位在靠近患者的皮肤300的待处理的部分的位置处,皮肤300在本文中也被称为皮肤组织300。施加器114可以被控制成通过施加器114的喷嘴116中的孔口404的线性阵列600引导冷冻剂的平面喷射302,平面喷射302在本文中也被称为线性帘幕,冷冻剂可以为或者可以包括液态冷冻剂或冷气体。在一些实施方式中,平面喷射包括冷冻剂雾比如液态冷冻剂雾,并且在一些实施方式中,液态冷冻剂可以包括液态二氧化碳。这种液态冷冻剂或冷气体可以以冷却处理线的方式对患者的皮肤组织300的区域304进行冷却以实现对皮肤300的处理。在一些实施方式中,平面喷射302在皮肤表面处可以具有介于-4℃与-80℃之间的温度。

施加器114可以如由箭头306指示的那样沿由箭头306指示的方向移动,这可以导致区域304如由箭头308指示的那样沿由箭头308指示的方向移动。区域304在患者的皮肤300上的这种移动可以产生处理过的区域310,当施加器114输送连续的平面喷射302时,处理过的区域310可以是连续的,或者当施加器114比方说通过例如间歇地输送平面喷射302而输送非连续的平面喷射302时,处理过的区域310可以是间断的。

在一些实施方式中,在输送冷冻剂之前,可以将遮罩物312施加至皮肤和/或覆盖在皮肤上。该遮罩物312可以包括物体、物品或物质。在一些实施方式中,遮罩物312可以包括穿孔构件、穿孔膜、网和/或温度受控制的构件。在一些实施方式中,例如,可以控制遮罩物312的温度来控制皮肤的所有或部分皮肤的温度,并且具体地,在一些实施方式中,遮罩物312可以被加热以加热皮肤和/或循环地加热皮肤。在一些实施方式中,遮罩物312可以通过使皮肤300与由施加器114施加至皮肤300和/或遮罩物312的冷冻剂中的一些冷冻剂隔离和/或屏蔽开来影响皮肤300的温度。

在一些实施方式中,施加器114还可以包括间隔件,并且具体为如图9和图10中所示的机械式间隔件800。机械式间隔件800可以构造成与患者的皮肤接合以保持和/或至少保持喷嘴116和/或孔口404或线性阵列600与患者的皮肤之间的期望的、恒定的和/或最小的间隔和/或距离。机械式间隔件800可以联接至头部部分202和/或喷嘴116。机械式间隔件800可以具有多种形状、尺寸和设计。在一些实施方式中,机械式间隔件800可以保持患者的皮肤与喷嘴116和/或孔口404或线性阵列600之间的固定间隔,并且在一些实施方式中,机械式间隔件800可以是可调节的,以改变期望的、恒定的和/或最小的间隔和/或距离。

机械式间隔件800可以包括轮式间隔件802。轮式间隔件800可以包括一个或若干个轮804,所述一个或若干个轮804包括例如1个、2个、3个、4个、6个、8个、10个或任何其他数目或中间数目的轮804。在图8的实施方式中,轮式间隔件802包括第一轮804-A和第二轮8004-B。第一轮804-A靠近喷嘴管206的第一端部806和/或线性阵列600的第一端部806定位,并且第二轮804-B靠近喷嘴管206的第二端部808和/或线性阵列600的第二端部808定位。

机械式间隔件800可以包括滑动件间隔件900。滑动件间隔件900可以包括多个腿部902或枝部902,所述多个腿部902或枝部902包括例如1个、2个、3个、4个、6个、8个、10个或任何其他数目或中间数目的腿部902。在一些实施方式中,腿部902能够针对喷嘴116和/或孔口404的线性阵列600进行调节以改变喷嘴116和/或孔口404的线性阵列600与患者的皮肤之间的距离。

现在参照图11,示出了图示用于对患者的皮肤进行冷却并且/或者用于施加冷冻剂的过程1000的一个实施方式的流程图。在一些实施方式中,可以对皮肤进行冷却并且/或者可以施加冷冻剂,以作为冷冻处理的一部分。在一些实施方式中,这种处理可以改变经处理的皮肤的色素沉着外观和/或色素沉着,并且在一些实施方式中,这种处理可以改变经处理的皮肤的质地、张力、色调、光滑度或紧致度。在一些实施方式中,这种冷冻处理可以用来处理可能影响大面积的皮肤的一种或若干种适应症,比方说例如:与色素沉着或着色相关的适应症,包括色素减退或色素沉着过度;痤疮;红斑痤疮;银屑病等。在一些实施方式中,这种冷冻处理可以用来处理包括与色素沉着相关的瑕疵的瑕疵。这种瑕疵可以包括:黄褐斑;雀斑样痣;雀斑;胎记、肝斑、老年斑或咖啡牛奶斑。

该过程可以利用冷冻处理系统100的全部或部分来执行。过程1000开始于框1002处,在框1002中,将遮罩物312施加至皮肤和/或安置在皮肤上。在将遮罩物施加至皮肤之后,如由过程1000的框1004指示的,对冷冻剂源102进行加热。在一些实施方式中,可以在从孔口404的线性阵列600引导平面喷射之前将遮罩物施加至皮肤。冷冻剂源102可以包含例如呈液态和气态两种形式的冷冻剂。在一些实施方式中,根据从恒温器106接收的信息,可以通过如由控制器108控制的加热器104对箱102进行加热。在一些实施方式中,箱102可以被加热至期望温度和/或加热直至达到箱102内部的期望压力为止。在一些实施方式中,箱102可以被加热成使得箱102保持期望压力。

在对箱进行加热之后,如过程1000的框1006中所指示,经由供给管118将冷冻剂并且特别是液态冷冻剂从冷冻剂源102运输至施加器114。在一些实施方式中,冷冻剂可以经由可以例如由阀218的打开引起的压力差而通过管118运输。在一些实施方式中,管118中的液态冷冻剂的压力可以等于和/或大致等于箱102中的液态冷冻剂的压力。

在过程1000的框1008处,施加器114靠近患者的皮肤定位。在一些实施方式中,将冷冻喷射施加器114靠近患者的皮肤、并且特别地靠近患者的皮肤组织的待处理的区域定位可以包括:将非接触式冷冻喷射施加器114靠近患者的皮肤组织的该区域定位,或者将包括机械式间隔件800的冷冻喷射施加器114靠近患者的皮肤组织的该区域定位。在一些实施方式中,这可以包括将施加器定位在与患者的皮肤相距期望距离处,该步骤可以包括例如调节机械式间隔件800使得施加器114由机械式间隔件800保持在与患者的皮肤相距期望距离处。在一些实施方式中,机械式间隔件800可以包括轮式间隔件802和/或滑动件间隔件900。在一些实施方式中,并且作为将施加器114进行定位的一部分,患者的皮肤可以与机械式间隔件800接触。在一些实施方式中,机械式间隔件可以保持施加器114与皮肤之间的预定距离。在一些实施方式中,该预定距离可以为例如介于1英寸与3英寸之间,并且/或者介于0.125英寸与3英寸之间。

在框1010处,输送保护气体以形成保护帘幕。在一些实施方式中,保护帘幕的产生可以包括分配保护气体,该保护气体可以包括惰性气体和/或干燥气体。在一些实施方式中,保护气体可以在输送冷冻剂之前、期间和/或之后输送。保护气体可以从输送冷冻剂的相同孔口404输送,或者从与输送冷冻剂的孔口404不同的孔口404、比如一个或若干个帘幕孔口604输送。在一些实施方式中,该保护帘幕可以防止在冷冻剂随着冷冻剂从孔口404的输送而向孔口404的下游移动时夹带水或夹带环境空气,该冷冻剂可以包括:液态冷冻剂;气态冷冻剂;两相流体;经冷却的空气;和/或二氧化碳和/或冷气体。

在框1012处,将冷冻剂从施加器114分配、输送和/或排出,并且具体地,通过冷冻喷射施加器114的孔口404的线性阵列600引导冷冻剂或冷气体的平面喷射302。在一些实施方式中,这可以包括对施加器114进行控制以分配和/或排出冷冻剂。在一些实施方式中,这可以包括例如对控制特征220进行操纵以使冷冻剂从施加器114分配和/或排出。在一些实施方式中,冷冻剂可以从喷嘴206分配和/或排出,并且具体从孔口600的线性阵列分配和/或排出,以在喷嘴206的下游形成冷冻剂的线性帘幕。

在一些实施方式中,通过孔口的线性阵列引导冷冻剂或冷气体的平面喷射可以包括对表皮进行局部冷冻。表皮的这种局部冷冻可以改变患者的皮肤组织的区域的色素沉着。在一些实施方式中,通过孔口的线性阵列引导冷冻剂或冷气体的平面喷射可以包括对表皮进行局部破坏。表皮的这种局部破坏可以引起患者的皮肤组织的区域中的逐渐的皮肤淡化。

在一些实施方式中,框1012的步骤可以包括:经由供给管118将冷冻剂从冷冻剂源102运输至施加器114,并且在其他实施方式中,这可以是如图11中所指示的单独的步骤。在一些实施方式中,供给管118处的冷冻剂的压力可以大致等于冷冻剂源102中的期望压力。

在框1014处,冷冻喷射施加器114可以如例如图8中所指示的那样相对于皮肤移动。在一些实施方式中,施加器114的移动可以为皮肤、并且具体为患者的皮肤组织300的区域304提供冷却处理的线性帘幕。在一些实施方式中,施加器114可以通过手移动,并且在其他实施方式中,施加器114可以通过机器移动。

在冷冻喷射施加器114已经被移动之后,过程1000可以前进至框1016,在框1016中,对皮肤的全部或部分进行加温。在一些实施方式中,这种加温可以经由遮罩物312执行,并且在一些实施方式中,这种加温可以经由施加器114执行。在一个实施方式中,例如,温热的气体、冷冻剂和/或空气可以由喷嘴116分配至皮肤以对皮肤进行加温,并且具体地以对流方式对皮肤进行加温。在一些实施方式中,温热的气体、冷冻剂和/或空气可以通过与分配保护气体和/或冷冻剂相同或不同的孔口404来分配。

在一些实施方式中,过程1000的步骤中的一些步骤或所有步骤可以在单次处理的过程中重复。在一些实施方式中,例如,框1010至框1016的步骤中的一些步骤或所有步骤可以作为处理的一部分重复一次或若干次。这可以包括例如对平面喷射的重复引导和/或冷冻剂或冷气体的输送、施加器的移动和对皮肤的加温。在一些实施方式中,皮肤的这种循环加温和冷却可以提供处理益处,并且可以执行该循环以使这些处理益处最大化和/或实现期望的处理益处。

在此对本发明的主题进行了具体描述,但是要求保护的主题可以以其他方式实施、可以包括不同的元件或步骤并且可以与其他现有的或未来的技术结合使用。

除非明确描述了个别步骤的顺序或元件的布置,否则本说明书不应当被解释为暗示各个步骤或元件之中或之间的任何特定顺序或布置。附图中描绘的或以上描述的部件的不同布置以及未示出或未描述的部件和步骤是可能的。类似地,一些特征和子组合是有用的,并且可以在不参照其他特征和子组合的情况下使用。已经出于说明性而非限制性的目的描述了本发明的实施方式,并且替代性实施方式对于本专利的读者将变得显而易见。因此,本发明不限于以上描述的或在附图中描绘的实施方式,并且可以在不背离所附权利要求的范围的情况下做出各种实施方式和修改。

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