專利名稱：用于通過相變冷卻劑從皮下富脂細胞無創去除熱量的家用施用器以及相關的裝置、系統 ...的制作方法
技術領域：
本申請總體涉及用于通過相變冷卻劑從皮下富脂細胞無創去除熱量的家用施用器以及相關的裝置、系統和方法。具體來說，幾個實施例涉及使用者可以使用傳統的商用、醫用、機構用或家用的冰柜而容易地再補充或再生的裝置。
背景技術：
過多的身體脂肪、或脂肪組織可存在于身體的各個部位，包括例如大腿、臀部、腹部、膝蓋、后背、臉部、胳膊、下顎以及其它區域。而且，過多的脂肪組織被認為放大了脂肪團的不美外觀，所述脂肪團在皮下脂肪突入到真皮并且在皮膚附連至其下的結構纖維束處產生凹坑時形成。脂肪團和過量的脂肪組織通常被認為是不美觀的。而且，很多健康危險都可能與較高量的過多身體脂肪有關。現已采用各種方法來治療具有過多身體脂肪的個體，并且在很多情況下，過多皮下脂肪組織的無創去除可以消除不必要的康復時間以及消除與諸如吸脂術的有創過程相關的不適。用于去除過多身體脂肪的傳統無創治療通常包括局部用藥、減肥藥物、有規律的鍛煉、節食或這些治療方法的組合。這些治療方法的一個缺點在于在某些情況下它們可能是無效的或甚至是不可行的。例如，在人身體受傷或生病時，有規律的鍛煉就不是一個可選方案。類似地，減肥藥物或局部用藥在它們會引起過敏或其它不良反應時就不是一個可選方案。此外，使用整體或系統的減肥方法通常不能實現在人體的選擇性區域減肥。設計成減少皮下脂肪組織的其它方法包括激光輔助吸脂術和中胚層療法。更新的無創方法包括經由例如射頻和/或光能(諸如美國專利申請公開第2006/0036300號和美國專利第5，143，063號中所述)、或經由例如高強度聚焦超聲(HIFU)輻射(諸如美國專利第7，258，674號和第7，347，855號所述)將輻射能施加至皮下富脂細胞。相反，在Anderson等人的、題為 “METHODS AND DEVICES FOR SELECTIVE DISRUPTION OF FATTY TISSUE BYCONTROLLED COOLING”的美國專利第7，367，341號中以及Anderson等人的題為“METHODSAND DEVICES FOR DETECTION AND CONTROL OF SELECTIVE DISRUPTION OF FATTY TISSUEBY CONTROLLED COOLING”的美國專利公布第2005/0251120號中公開了用于通過冷卻來無創減少皮下脂肪組織的方法和裝置，它們的全部公開內容以參見的方式納入本文。
本技術的許多特征在以下附圖中通過簡化的、示意的和/或部分示意的形式示出，以避免混淆重要的技術特征。許多特征未按比例繪制，以更清晰地示出這些特征。圖I是具有根據本公開的一實施例構造的冷卻劑容器和換熱器的冷卻裝置部分示意性部分剖視圖。圖2是圖I所示的裝置的一具體實施例的部分示意性部分剖視圖。圖3是具有根據本公開的另一實施例構造的、整體安置大體與圖I所示類似的裝置的部分不意圖。圖4是具有根據本公開的另一實施例構造的換熱器和可移除冷卻劑容器的裝置的部分示意圖。圖5A是圖4所示的冷卻劑容器和換熱器的一實施例的部分示意性放大視圖。 圖5B是大體沿圖5A的線5B-5B剖切的冷卻劑容器和換熱器的部分示意性橫截面圖。圖6A是根據本公開的另一實施例構造的換熱器和冷卻劑容器的部分示意性部分首1J視圖。圖6B是大體沿圖6A的線6B-6B剖切的冷卻劑容器和換熱器的一實施例的部分示意性橫截面圖。圖7是具有根據本公開的又一實施例的、具有與施用器可分離的冷卻劑容器和換熱器的部分示意圖。圖8是大體沿圖7的線8-8剖切的冷卻劑容器和換熱器的一部分的部分示意性橫截面圖。圖9是具有根據本公開的一實施例安置的非彈性材料和彈性材料的施用器的部分示意性橫截面圖。圖10是具有根據本公開的一實施例的內部支撐結構的施用器的部分示意性橫截面圖。圖11是圖10所示的施用器的一部分的放大圖。
具體實施例方式I 概沭以下描述了根據本公開的技術用以冷卻皮下脂肪組織的裝置、系統和方法的一些實例。雖然以下的描述提供了以下實例的許多具體細節，其描述方式足以使相關領域的技術人員能夠實施、制造和使用所述實例和方法，但是，下文描述的一些細節和優勢不一定是實施該技術的某些實例和方法所必需的。另外，該技術可以包括其它實例和方法，所述實例和方法落在權利要求的范圍內，雖然對其沒有進行詳細描述。在該整篇說明書中，“一個實例”、“一實例”、“一個實施例”或“一實施例”意味著結合實例描述的特定特征、結構或特性包括在本技術的至少一個實例中。所以，該通篇說明書多處出現的措詞“在一個實例中”、“在一實例中”、“一個實施例”或“一實施例”并不必然都是指相同的實例。另外，特定的特征、結構、程序、步驟或特性可以任何合適的方式組合在本技術的一個或多個實例中。這里給出的標題只是為了方便敘述，而不是意為限制或解釋本發明所要求的技術的范圍或涵義。
下述本技術的某些實施例可以采取計算機可執行指令的形式，包括由可編程計算機或控制器所執行的程序。本領域技術人員將會理解的是，該技術可以在計算機系統或控制器系統上實現而不僅僅在以下所示和所描述的技術中實現。所述技術可以嵌入經過特定編程、構造或建構以運行以下所描述的一個或多個計算機可執行指令的專業計算機、控制器或數據處理器中。因此，本文中所一般使用的“計算機”、“控制器”指任何數據處理器，并且可以包括網絡設備、手持裝置、多處理器系統、可編程消費性電子產品、網絡計算機、小型計算機等。該技術也可以在分布式環境中實現，在分布式環境中，任務或模塊通過通信網絡聯接的遠程處理裝置運行。以下所描述的技術的各方面可以存儲或分布在包括磁性或光學可讀或可刪除計算機盤等計算機可讀介質上和以電子方式分布在網絡的介質上。在具體實施例中，本技術具體方面的數據結構和數據傳輸也包含在本技術的范圍內。本技術包含為計算機可讀介質編程以運行具體步驟的方法和執行這些步驟。用于冷卻人體的皮下富脂細胞的冷卻裝置的一個實施例包括可釋放地定位成與人體皮膚熱連通的施用器。所述裝置還包括具有冷卻劑的冷卻劑容器和具有與冷卻劑流體隔離的傳熱流體的傳熱導管。換熱器工作上耦接在冷卻劑容器和傳熱導管之間以傳輸傳熱 流體和冷卻劑之間的熱量，并且流體驅動器工作上耦接到傳熱導管，以導引施用器和換熱器之間的傳熱流體。在另一具體實施例中，冷卻劑的固/液相變溫度高于傳熱流體的固/液相變溫度。換熱器定位在冷卻劑容器中，并包括換熱器導管，所述換熱器導管與和施用器一起形成用于傳熱流體的密封閉合回路。因此，整個裝置可以放置于冰柜中(如家用冰柜中)以凍結冷卻劑，為處理人體內富脂細胞做準備。在其它實施例中，該裝置中只有選定部件可移除以凍結或以其它方式冷卻所述冷卻劑。根據本公開的具體實施例、用以冷卻人體組織的方法包括將施用器可釋放地附連到人體，然后通過施用器從人體的皮下富脂細胞去除熱量，以選擇性地減少該組織的富脂細胞(如通過身體對冷卻的反應)。通過將變冷的傳熱流體導引到施用器并且將從傳熱流體吸收的熱量傳輸到冷卻劑，而去除熱量。在具體實施例中，冷卻劑當接收到來自傳熱流體的熱量時可以保持固態、保持液態或者從固相變化到液相。該方法還包括再冷卻所述冷卻齊U。根據本公開的另一實施例的選定方法包括通過將變冷的傳熱流體導引到柔性包膜中并通過所述包膜(envelope)內的多孔內部支撐結構而去除熱量，同時所述多孔內部支撐結構至少限制包膜中的流體壓力使之不會(a)將包膜向外脹形，或者(b)使所述內部支撐結構塌陷，或者(C)同時(a)將包膜向外脹形和(b)使所述內部支撐結構塌陷。還有另一方法包括將變冷的傳熱流體導引到施用器中，在所述施用器的兩個柔性部分之間，各柔性部分的彈性不同。在不受理論限制的情況下，認為在富脂細胞上冷卻的選擇性效果會導致例如膜破損、細胞萎縮、喪失能力、損壞、毀壞、去除、殺死或使富脂細胞變質的其它方法。這樣的變質被認為是由一個或多個機理單獨作用或組合作用造成的。可以理解，這個或這些機理引發凋亡級聯，所述凋亡級聯被認為是由無創冷卻引起的富脂細胞死亡的主要形式。在這些實施例中的任一個中，組織冷卻的效果是選擇性地減少富脂細胞。凋亡，也稱為“程序性細胞死亡”，是遺傳導致的死亡機理，通過遺傳導致的死亡機理，細胞在沒有對周圍組織產生損害的情況下能進行自我破壞。一系列有序的生化事件導致細胞在形態上發生改變。這些改變包括細胞起泡、細胞膜不對稱和附連的缺失、細胞萎縮、染色質凝結和染色體DNA斷裂。經由諸如低溫暴露等外部刺激造成的損傷是會導致細胞中細胞凋亡的一個機理。在Cryobiology 27，439至451 (1990)中由Nagle, W. A.、Soloff,B. L. >Moss, A. J. >Henle, K. J.發表的“Cultured Chinese Hamster Cells UndergoApoptosis After Exposure to Cold but Nonfreezing Temperature，，。不同于細胞壞死(引起局部炎癥的細胞死亡的創傷形式)，凋亡的一方面即為凋亡細胞在細胞膜表面上表現和顯示吞噬標記，因此通過巨噬細胞來標記用于噬菌作用的細胞。于是，在沒有引起免疫反應的情況下，噬菌細胞可以吞噬并且去除垂死細胞(例如富脂細胞)。在富脂細胞中引發這些凋亡事件的溫度有助于延長和/或持久減少皮下脂肪組織 以及皮下脂肪組織的整形。由冷卻引起凋亡的富脂細胞死亡的一個機理被認為涉及在不會導致非富脂細胞中結晶的溫度下的脂肪細胞內油脂的局部結晶。結晶的油脂可選擇性地破壞這些細胞，導致凋亡(且如果結晶的油脂破壞或割裂脂肪細胞的雙層脂膜，還可以導致壞死)。損傷的另一個機理涉及位于細胞的雙層脂膜內那些脂質的脂質相變，其導致膜破裂或機能失常，由此導致細胞凋亡。已有文獻證明該機理適用于許多細胞類型，并且在脂肪細胞或富脂細胞經受冷卻時可能有效。Science，68:939至949(1970)中由Mazur, P.發表的uCryobiology: the Freezing of Biological Systems”、Cryobiogy,22:128 至 147(1985)中由 Quinn, P. J.發表的“ALipid Phase Separation Model of Low TemperatureDamage to Biological Membranes，，、Heart Failure Reviews,8, 277 至 284(2003)中由 Rubinsky, B.發表的 “Principles of Low Temperature Preservation，，。另一破壞(in jury)機理可以涉及細胞膜上的離子傳送泵的機能失常，以維持諸如鉀離子(K+)或鈉離子(Na+)等離子的所需濃度。離子在細胞膜上的不平衡可能是由于細胞雙層脂膜內的油脂的脂質相變或其它機理導致的，由此導致凋亡。基于與非富脂細胞相比富脂細胞對于冷卻的相對敏感性，可能存在其它尚待理解的凋亡機理。除了關于在富脂細胞死亡中涉及的凋亡機理，局部低溫暴露也被認為會導致富脂細胞的脂解(即脂肪代謝)，并且已經表現出能增強現有脂解，其用于進一步增加皮下富月旨細胞的減少。Aviation, Space and Environmental Medicine 70，42 至 50 (1999)中由Vallerand, A. L.、Zamecnik. J.、Jones P. J. H. > Jacobs, I.發表的 “Cold Stress IncreaseLipolysis, FFA Ra and TG/FFA Cycling in Humans，，。前述技術的一個期望優勢是皮下富脂細胞可以減少而大體上不對同一區域中的非富脂細胞造成附帶損傷。一般情況下，富脂細胞可以在不影響非富脂細胞的低溫條件下受影響。于是，諸如與脂肪團相關的富脂細胞可以受影響，而同一區域的其它細胞總體上不會損壞，即使在表面的非富脂細胞可能遭受的溫度甚至比富脂細胞暴露的溫度低。2包括作為單個單元設置的施用器、冷卻劑容器和換熱器的代表裝置和方法圖I是具有工作上耦接到冷卻劑容器140以冷卻人體組織110的施用器120的裝置110的部分示意性部分剖視圖。具體地，裝置110構造成總體上以上述方式冷卻皮下富脂組織112，而不損壞上覆真皮111。施用器120通過運載傳熱流體155的傳熱導管150耦接到冷卻劑容器140。由此，傳熱導管150包括用以將傳熱流體155導引到施用器120的供應部分151a和用以接收從施用器120流出的傳熱流體155的返回部分151b。傳熱流體155由流體驅動器170驅動穿過傳熱導管150，流體驅動器170例如為泵或其它合適的裝置。傳熱導管150通常被隔離以防止周圍環境加熱傳熱流體155。該裝置的其它元件(除了與組織110接觸的施用器120的冷卻表面)也都與周圍環境隔離以避免熱損失和結霜。傳熱導管150連接到定位在冷卻劑容器140內或至少部分定位在冷卻劑容器140內的、具有熱交換導管(如管道)161的換熱器160。冷卻劑容器140容納有冷卻劑141，冷卻劑141與換熱器160緊密熱接觸，但是與容納在換熱器管道161中的傳熱流體155直接流體隔離。由此，換熱器160方便傳熱流體155和冷卻劑141之間的熱傳輸，同時避免這些液體混合。于是，冷卻劑141可以被選擇為具有與傳熱流體155的成分不同的成分。在具體實施例中，冷卻劑141可以被選擇為具有比正常體溫(大約37° C)低的相變溫度(從液態/膠態到固態)，在具體實施例中，溫度范圍為從大約37° C到大約-20° C，或者從大約25° C到大約-20° C，或者從大約0° C到大約-12° C，或者從大約-3° C到大約-6° C，以在冷卻劑141從固相到液相/膠相的轉變時為傳熱流體155提供恒定的溫度環境。在這些實施例中，傳熱流體155的相變溫度低于冷卻劑141的相變溫度。因此，即使在冷卻劑141或者部分的冷卻劑141處于固態時,傳熱流體155仍保持流體狀態。于是，傳熱流體155可以 在傳熱導管150中流動，以即使在冷卻劑141處于凍結或至少部分處于凍結時也將熱量輸送離開人體組織110。工作中，裝置100可以通過將主要部件(如施用器120、傳熱導管150、換熱器160和冷卻劑容器140)作為一個單元放置在合適的寒冷環境中而準備使用。在具體實施例中，寒冷環境包括冰柜(如家用冰柜)，其中溫度通常在大約-10° C到大約-20° C之間，足以凍結冷卻劑141。在冷卻劑141凍結后，裝置100可以從該冰柜或其它寒冷環境中作為一個單元去除，并且施用器120可以使用袖帶或其它合適的附連裝置(如具有Vekro 閉合搭扣、扣子或其它可釋放特征件)而附連到人體組織110。可選擇地，使用者可以在施用器120和皮膚之間施加涂劑，以方便傳熱和/或提供保濕效果或其它美容效果。無論使用者是否施加涂劑或其它中間成分，施用器120都被定位與使用者的皮膚熱連通，使得有效地從富脂組織112去除熱量。然后，流體驅動器170被致動以驅動傳熱流體155通過傳熱導管150，由此，通過換熱器160將熱量從皮下富脂組織112傳送到凍結的冷卻劑141。當冷卻劑141融化時，在冷卻劑容器140中的溫度仍基本保持恒定，使得提供恒定的或幾乎恒定的傳熱流體溫度到人體組織110。在人體組織110已冷卻合適的時間段后，引起一些或全部的冷卻劑141融化，裝置100可以作為一個單元從人體組織110移除，如箭頭A所示，然后可以通過將裝置100放入冰柜中而再次凍結冷卻劑141。由此，冷卻劑容器141的冷卻能力可以在以后的治療處理之前容易地得到再補充或再生。如隨后參照圖2進一步詳細描述的，可以通過適當地選擇冷卻劑141的冷卻能力或者通過控制器和/或傳感器而控制合適的組織冷卻時間。在如上所述參照圖I的具體實施例中和如下所述參照圖2至圖8的具體實施例中，冷卻劑141當由傳熱流體155加熱時改變相態，然后當被冷卻時后相態又改變回來。在其它實施例中，冷卻劑141可以被加熱并冷卻而不經歷相變。例如，冷卻劑141可以在加熱和冷卻的全過程中保持固態，或者在加熱和冷卻的全過程中保持液態。在這些情況下，冷卻過程(無論發生在冰柜中還是其它環境中)不會凍結冷卻劑。如果冷卻劑141保持固態，那么其相變溫度高于傳熱流體的溫度。如果冷卻劑141保持液態，那么其相變溫度可以高于、低于或等于傳熱流體155的溫度。在這些情況下，冷卻劑141和傳熱流體155可以具有不同或相同的成分，而彼此仍保持直接流體隔離。圖2是根據如上參照圖I所述的總體原理工作的裝置100的實施例的部分示意性部分剖視圖。由此，圖2中所示裝置100包括施用器120和通過換熱器160和傳熱導管150熱連接到施用器120的冷卻劑容器140。圖I和圖2所示的裝置100的一個特性是當施用器120開始放置在人體組織110上時，傳熱導管150和施用器120中的傳熱流體155將會處于與放置裝置100的寒冷環境的溫度接近的溫度。至少在一些情況下，該溫度可能會低得令人不舒服。由此，裝置100和相關方法可以包括減少當開始使用裝置100使用者會遭遇潛在有害影響或不舒服冷感的可能性的特征。在具體實施例中，裝置100可以包括定位以加熱通過供應部分151a進入施用器120的傳熱流體155的加熱器152。這種安置可以將傳熱流體155的溫度增加至少一定量，足以減少使用者的不適感和/或提供安全有效的治療。在本實施例的其它具體方面中，裝置100可以構造成當傳熱流體溫度開始上升時，將傳熱流體155分流遠離換熱器160。 該安置可以避免在治療開始之前不必要地融化冷卻劑141。由此，裝置100可以包括連接在供應部分151a和返回部分151b之間的分流通道153，以繞開換熱器160。一個或多個分流閥154 (圖2中示出了兩個)定位成調節通過分流通道153的流量，如在開始啟動時打開或部分打開分流通道153，然后在施用器120的溫度上升足夠程度時關閉或部分關閉分流通道 153。裝置100可以包括用以控制加熱器152、分流閥154和/或裝置100其它特征件的控制器180。例如，在具體實施例中，控制器180包括具有計時器184的微處理器183。當裝置100開始啟動(如通過致動流體驅動器170)時，微處理器183可以通過分流閥154自動打開分流通道153，并致動加熱器152。加熱器152和分流通道153可以在一段預定的時間內保持其構造，然后微處理器153自動發送控制信號，停止加熱器152并關閉分流通道153。由此，計時器184作為傳感器工作，以感測加熱器有效加熱傳熱流體155期間所經歷的時間。在以下進一步描述的其它實施例中，一個或多個傳感器可以檢測與裝置100相關的其它特性。在具體實施例中，微處理器183可以基于從一個或多個溫度傳感器186收到的輸入信號181導引控制信號182。例如，裝置100可以包括定位在施用器120處的第一溫度傳感器186a。微處理器183可以自動致動加熱器182以及分流通道183，直到第一溫度傳感器186a指示適合于將施用器120放置于人體組織110上的溫度。裝置100可以包括定位在冷卻劑容器140處(如冷卻劑141的中部)的第二溫度傳感器186b。由此，只要第二溫度傳感器186b指示恒溫和/或合適的低溫，微處理器183就可以導引用以致動流體驅動器170的控制信號182。當第二溫度傳感器186b確認溫度上升(指示冷卻劑141已完全融化)時，微處理器183可以自動停止流體驅動器170。如果所選擇的冷卻劑141在加熱和冷卻期間不改變相態，那么當冷卻劑141的溫度超過閾值溫度時，微處理器183可以停止流體驅動器170。控制器180可以包括指示裝置100工作模式或工作狀態的輸出裝置185。例如，當施用器120準備施用到人體組織110時、當治療程序結束時，和/或當任一裝置部件的溫度或其它特性超出預選界限時，輸出裝置185可以顯示可視信號(如通過不同顏色的發光二極管)和/或音頻信號(如通過揚聲器)來表示。
在又一實施例中，控制器180可以導引用以操控傳熱流體155初始溫度的簡化處理。具體地，控制器180可以監測第一溫度傳感器186a提供的溫度信號，而不必致動流體驅動器170并且不需要加熱器152或分流通道153。而是，當周圍條件引起傳熱流體155上升到如第一溫度傳感器186a檢測到的可接受的溫度時，控制器180可以產生輸出信號(由輸出裝置185提供)。使用者可以選擇性地通過外部熱源將熱量施加到施用器120和/或傳熱導管150而加速該過程。本方法的優勢是其可以比如上所述的一體化的加熱器152更簡單。相反地，加熱器152 (在控制器180的導引下)可以更可靠且更快，至少部分因為加熱器152定位在繞傳熱導管150設置的隔熱部及其它裝置部件中。裝置100可以包括多個構造成提高均勻熱量分布和傳熱的特征件。例如換熱器160可以包括換熱器管道161上的片165，以增加傳熱流體155和冷卻劑141之間用以傳熱的表面面積。冷卻劑容器140也可以包括第一攪拌器101a，第一攪拌器IOla分布冷卻劑容器140內的融化冷卻劑141，以在冷卻劑容器140內提供更均勻的溫度和傳熱速率。在一個實施例中，第一攪拌器IOla可以包括磁性驅動裝置，并且可以磁耦合到定位在冷卻劑 容器140外部的第一致動器馬達102a。由此，攪拌器IOla可以工作而不需要伸入冷卻劑容器140中的密封驅動軸。類似的安置可以使用在施用器120上。具體地，施用器120可以包括第二攪拌器101b，第二攪拌器IOlb由第二致動器馬達102b驅動以均勻分布施用器120內的傳熱流體155。除了第二攪拌器101b，也可以使用合適定位的內部流體通道以均勻分布施用器120內的傳熱流體155。包括這些特征件的一個代表性裝置是可從布瑞格波樂護理(Breg Polar Care)公司(網址bregpolarcare. com)購得的模型號為10240的塾。致動器馬達102a、102b可以工作上耦接到電源線173，電源線173也供電給流體驅動器170和加熱器152。在其它實施例中，裝置100可以包括攪拌和/或分布施用器120中和/或冷卻劑容器140中的流體的其它元件。所述元件可以包括液體噴射件、軸驅動攪動器、活塞和/或其它移動冷卻劑容器140內的冷卻劑141的固態和/或液態部分的裝置，和/或振動、搖動、傾斜或以其它方式移動冷卻劑容器140本身或所述冷卻劑容器140內換熱器160的致動器。如上所述，施用器120、傳熱導管150、換熱器160和冷卻劑容器140可以在治療之前和治療之后作為一個單元在目標組織110和冰柜或其它寒冷環境之間移動。在具體實施例中，圖2中所示的裝置100的其它部件或元件也可以放置在冰柜中。例如，如果流體驅動器170包括由泵馬達172驅動的泵171，這些部件(與控制器180)也可以放置在所述冰柜中。在其它實施例中，這些部件中的一個或多個可以在將裝置100的其它部件放置在冰柜中之前被移除。例如，電源線173可以從馬達172和其它系統部件上在接合處BI處移除，如箭頭B所示。在另一實施例中，泵馬達172可以從裝置100在接合處C I處移除，如箭頭C所示。例如，泵馬達172通常可以以上述攪動器的方式磁耦合到泵171，以使馬達172的連接和拆卸更容易。在本實施例的另一方面中，控制器180和/或控制器180的部件可以由馬達172承載，并且由此可以與馬達172 —起從裝置100移除。在其它實施例中，在基于處理器的自動控制系統環境中的上述某些特征件可以在沒有處理器的情況下工作，或者可以手動工作。例如，分流閥154可以包括恒溫散熱器閥或相似的、具有集成溫度傳感器(如機械恒溫器)的閥，所述傳感器自主驅動閥而不需要處理器。在其它實施例中，冷卻劑141當經歷相變時可以改變顏色，這可以消除對第二溫度傳感器186b的需要。在該實施例的一個方面中，冷卻劑容器140是透明的，允許使用者容易地看到冷卻劑141凍結的時候和冷卻劑141融化的時候。如果隨著時間的推移，裝置100失去了冷卻劑141，那么冷卻劑容器140可以包括填充/排出口 142。在該實施例的具體方面中，除了冷卻劑容器140是透明的，填充/排出口 142也可以具有透明的可移除塞148。相似地，傳熱流體155可以包括當該傳熱流體達到不再適合適當地冷卻組織110的溫度時顏色改變的組分。施用器120和/或傳熱導管150 (或其部分)可以制成透明的，以允許使用者容易地確定超過溫度閾值的時間。冷卻劑141和傳熱流體155被選擇為具有高的導熱性。用于冷卻劑141的合適的組分包括水和丙二醇、乙二醇、丙三醇、乙醇、異丙醇、羥乙基纖維素、鹽和/或其它組分。在至少一些實施例中，同樣的組分可以用于傳熱流體155，但是組分的比例(以及因此傳熱流體的整體成分)被選擇為產生較低的液/固相變溫度。傳熱流體155和冷卻劑141都可以被選擇為具有高導熱性和低毒性，以防泄露。傳熱流體155和冷卻劑141都可以包括抗菌齊U，以抑制或阻止藻類形成和/或其它非期望的生命形式的傳播。冷卻劑141可以選擇為具有高的熱容以更好地吸收來自傳熱流體155的熱量。傳熱流體155可以具有相對較低的 熱容，使得當加熱器152被致動時，傳熱流體155容易升溫。傳熱流體155也可以選擇為在工作溫度時具有低粘性以方便流動通過傳熱導管150、換熱器160和施用器120。在這些實施例的任一個中，設置有冷卻劑141的冷卻劑容器140可以是柔性的和彈性的，和/或包括通氣孔或其它特征件，以當冷卻劑141改變相態時適應體積的變化。圖3是如上參照圖2所述的裝置100的實施例的部分示意性等角圖。如圖3所示，施用器120具有總體上為柔性的構造，以允許其符合所施加到的組織形狀。附連裝置123將施用器120可釋放地附連到所述組織并由此可以包括帶狀物(如Velcro搭扣)、袖帶(如總體類似于血壓袖帶)或其它合適的裝置。冷卻劑容器140容置在冷卻劑容器殼體143中，而冷卻劑容器殼體143又附連到支撐結構121或者以其它方式包括支撐結構121。支撐結構121可以至少部分地是柔性的使得當其附連到施用器120時，不會過分阻止施用器120符合人體組織的能力。在一個實施例中，支撐結構121和冷卻劑容器殼體143可以用支架相對于施用器120被支撐。在另一實施例中，可選擇的泡沫或其它柔性層(如可充氣起泡)122可以定位于支撐結構121和施用器120之間以進一步方便施用器120相對于冷卻劑容器殼體143折曲的能力。在圖3所示的實施例的一個方面中，電源線173可以直接可釋放地附連到泵馬達172，因而允許在裝置100放置于冰柜之前移除電源線173。如果泵馬達172是直流馬達，那么電源線173可以直接連接到交流電源插座，并可以包括直流換流器。如果泵馬達172耦接到位于殼體143內的可充電電池，那么電源線173可用以為所述電池充電。在該實施例的另一方面中，泵馬達172本身通常可以用如以上參照圖2所述的方式與電源線173 —起從冷卻劑容器殼體143移除。在該實施例的又一具體方面中，控制器180 (圖3中未示出)和相關的輸出裝置185可以由泵馬達172承載，并且由此可以容易地與泵馬達172 —起從冷卻劑容器殼體143移除。如上參照圖I至圖3所述的裝置100的具體實施例的一個特征是施用器120、冷卻容器140、換熱器160和傳熱導管150可以構造為不可分割的單元(至少在正常使用期間——在維護或修理過程期間如果必要可以由授權服務人分離部件)。由此這些部件形成用于傳熱流體155的密封閉環路徑。該特征的一個優勢是其使用簡單。具體地，使用者可以將整體裝置100 (或至少以上部件)放置于冰柜中或其它寒冷環境中，直到冷卻劑141凍結，并且使用者可以在冷卻目標組織之前將整體裝置100作為一個單元從所述冰柜或其它寒冷環境中移除。由于該安置方式使用簡單，其可以特別適用于家庭使用。因為該安置方式不包括可移除部件(在某些實施例中)或者可分離流體連接，所以該安置方式比具有這些特征的系統具有更強的堅固性。因為冷卻劑141具有固定的液/固相變溫度，所以裝置100可以容易地控制傳熱流體155的溫度，同時減少了有效控制，并且裝置100可以在溫度低于相變溫度的任何環境中再補充熱量。以上所述的裝置100的具體實施例的另一特征是容納在系統中的傳熱流體155的體積可以通過使用較短長度的和/或較小直徑的傳熱導管150和換熱器管道161以及小型(如薄)的施用器120而做得相對較小。由此，冷卻劑141可以更快地冷卻傳熱流體155和施用器120的整個有效傳熱表面。傳熱流體155具有較低的熱質量也會減少在裝置100從冰柜中移除后將施用器120的溫度升高到合適的水平所需的時間和/或能量。
以上所述裝置100的具體實施例的又一特征是對裝置的統一安置會產生緊湊的尺寸并因此質量較小。這些特征由可以使將該裝置定位在冰柜(如家用冰柜)中變得簡單，并且可以使該裝置在使用中佩戴起來更舒服、更方便。前述實施例的至少一些中的又一特征是該裝置的簡單性可以減少生產成本并因此減少對使用者的成本。在至少一些實例中，該裝置不需要以上所述的耐用部件特征，因為該裝置的更換比修理更便宜。該裝置可以包括自動鎖定或停止特征件，該特征件可以在預定的使用次數后啟動，以避免在超過預期的有效日期或使用壽命后使用。3.包括可分離冷卻劑容器的代表性裝置和方法圖4是裝置400的實施例的部分示意性部分剖視圖，其中，不同于如上參照圖I至圖3所述的構造，所述裝置400具有使用者可移除或可分離的冷卻劑容器440。具體地，裝置400可以包括換熱器460,換熱器460的換熱器導管(如管道)461定位在冷卻劑容器440的外部，允許冷卻劑容器440從裝置400移除(如箭頭D所示)以進行熱量的再補充或再生。由此，冷卻劑容器440可以放置于寒冷環境(如冰柜沖，以再冷卻(如再凍結)冷卻劑141，而不將整個裝置400放置于寒冷環境之中。該安置可以適用于冰柜空間有限的應用中，并由此，僅將冷卻劑容器440放置于冰柜中是有利的。由此，裝置400的某些方面可以比如上參照圖I至圖3所述的裝置100更簡單。例如，傳熱導管150不與冷卻劑容器440 —起冷卻，所以可以不需要如上參照圖2所述的加熱器152和/或分流通道153以及分流閥154。相反地，如上參照圖I至圖3所述的安置的優勢是當冷卻劑容器140變冷時，換熱器管道161和冷卻器容器140之間的接口不必被干擾。如下參照圖5A至圖6B進一步描述的，裝置400被設計成減緩分離和重新附連換熱器460和冷卻劑容器440時的潛在沖擊。圖5A是冷卻劑容器440和換熱器460的實施例的放大的部分示意圖，其中，換熱器管道461被定位成繞冷卻劑容器440的外側。具體地，換熱器管道461可以具有沿冷卻劑容器440的縱向軸線向上并向下延伸的曲折形狀。傳熱流體155如箭頭E所示穿過換熱器管道461。為從換熱器460移除冷卻劑容器440，使用者如圖5A中箭頭D所示向上拉動冷卻劑容器440。換熱器管道461可以是有彈力的，并因此可以朝向冷卻劑容器440向內彈性偏置，以可釋放地將冷卻劑容器440固定在合適的位置，并提供換熱器管道461和冷卻劑容器440的外表面之間的緊密熱接觸。該特征也可以促進換熱器管道461和冷卻劑容器440的外表面之間的“洗滌式”機械接觸，以去除堆積的霜或其它殘余物，從而確保這些部件連接時的良好熱接觸。以下將參照圖5B進一步詳細描述前述安置的細節。圖5B是大體沿圖5A的線5B-5B剖切的換熱器460和冷卻劑容器440的部分示意性橫截面圖。如圖5B所不,冷卻劑容器440可以具有帶一系列凹部449的外表面,每個凹部449都可以被定尺寸并被定位以接收換熱器管道461的一部分。冷卻劑容器440的外表面可以包括第一導熱表面462a,第一導熱表面462a與相應的換熱器管道461的第二導熱表面462b緊密熱接觸和物理接觸。因此該安置可以容易地在換熱器管道461內的傳熱流體155和冷卻劑容器440內的冷卻劑141之間傳輸熱量。冷卻劑容器440可以包括用于以總體與如上參照圖2所示類似的方式均勻分布冷卻劑141液體部分的特征件(如攪拌器)。圖6A和圖6B示出了根據本技術的另一實施例可移除地附連到相應換熱器660的冷卻劑容器640的另一安置。在該實施例的一個方面中，冷卻劑容器640包括多個至少部分地由導熱通道壁645限定的豎直延伸的盲通道644。換熱器660包括將傳熱流體155導入和導出盲通道644的導熱換熱器管道661。具體地，換熱器管道661可以包括延伸進入 盲通道644并耦接到供應歧管663a的供應段664a。換熱器管道661還可以包括也延伸進入各盲通道644并耦接到返回歧管663b的相應的返回段664b。在具體實施例中，返回段664b環狀向內定位在相應的供應段664a中。由此，傳熱流體進入供應段664a并在盲通道644中上升，然后如箭頭E所示通過返回段664b下降。冷卻劑容器640通過如箭頭D所示向上拉動遠離換熱器660而從換熱器660移除,并通過將冷卻劑容器640向下放置在換熱器660上同時盲通道644與相應的供應段664a對齊而得以更換。盲通道644和相應的供應段664a可以是逐漸變小的和/或以其它方式偏置使彼此接觸，以提高熱接觸并方便從各元件的表面機械地擦除霜。圖6B是大體沿圖6A的線6B-6B剖切的冷卻劑容器640和換熱器660的部分示意性橫截面圖。如圖6B所示，盲通道664包括與供應段664a的外表面緊密熱接觸的導熱通道壁665。箭頭E指示傳熱流體155從供應段664a向返回段664b移動時的徑向向內的路徑。4包括可分離冷卻劑容器和換熱器的代表性裝置和方法圖7是裝置700的部分示意性部分剖視圖，其中，裝置700的一邊具有換熱器760和冷卻劑容器740之間的可釋放耦接部756，另一邊具有傳熱導管150。由此，可釋放耦接部756可以包括在傳熱導管150的供應部分151a處的供應耦接部757a和在傳熱導管150的返回部分151b處的返回耦接部757b。耦接部757a、757b可以包括任何合適的液密、可容易釋放和可再附連的元件。例如耦接部757a、757b可以包括總體上與用于靜脈注射液體連接的耦接部類似的快速釋放耦接部。圖7所示的實施例的一個特征是如上參照圖4至圖6B所描述的實施例，整個裝置700不需要放置于冰柜中或其它寒冷環境中，以重新固化或以其它方式再冷卻所述冷卻劑141。另外，裝置700不需要換熱器760和冷卻劑容器740之間的熱連接被干擾而為冷卻劑容器740再補充。相反地，如上參照圖I至圖6B所述的安置的優勢是它們不需要連接和拆卸流體導管。圖8是大體沿圖7的線8-8剖切的換熱器760的一部分和冷卻劑容器740的部分示意性橫截面圖。如圖8所示，冷卻劑容器740可以包括容器壁746，容器壁746具有在其表面的一部分上的隔熱部分747a和在鄰近換熱器管道761的區域中的導熱部分747b。例如，絕緣部分747a可以包括諸如塑料等具有低導熱性以避免或至少限制除從換熱器管道761接收熱量外傳熱到冷卻劑容器740的材料。導熱部分747b可以包括銅或其它容易在冷卻劑141和換熱器管道761之間傳輸熱量的高導熱性材料，其中，換熱器管道761也可以包括銅或其它高導熱性材料。換熱器管道761可以焊接到或以其它方式緊密結合到導電部分747b，結合方式提供換熱器管道761和導電部分747b之間的導熱性。在其它實施例中，換熱器管道761可以采取如在鑄造過程中與導熱部分747b —體形成的通道的形式。如果冷卻劑141被選擇以在工作過程經歷相變，那么冷卻劑141可以包括總體定位成一旦冷卻劑141開始融化便遠離容器壁746的固態部分141a、總體與容器壁746的內表面和容器壁747b的導熱部分接觸的液態部分141b。如上所述，冷卻劑容器740可以包括攪拌器或其它通過循環液態部分141b、移動固態部分141a和/或振動或以其它方式移動冷卻劑容器740而在冷卻劑容器740內提高均勻傳熱分布的其它裝置。
5代表性施用器和相關方法圖9至11示出了可以形成如上參照圖I至圖8所述的任一裝置的一部分的施用器的具體特征。在其它實施例中，這些施用器可以與不同于如上參照圖I至圖8所示和所述的裝置一起使用。施用器的尺寸和形狀可以基于使用者的生理機能和該施用器將要附連到的使用者身體上的位置而選擇。圖9示出了具有耦接到傳熱流體供應部分151a的入口 928a和耦接到返回部分151b的出口 928b的包膜924。包膜924可以包括與人體組織110接觸的第一柔性部分925和背離人體組織110的第二柔性部分926。第一柔性部分925可以在通過粘結、熱焊或其它合適處理而形成的相應結合部927處附連到第二柔性部分926。第一柔性部分925具有第 一彈性，第二柔性部分926具有低于第一彈性的第二彈性。由此，至少在一些實施例中，第二柔性部分926可以是非彈性的。本文中所使用的“非彈性”用于當施用器920遭受正常工作壓力時不會拉伸或僅拉伸微不足道的量的材料。本文中所使用的術語“彈性”用于當施用器遭受由將裝置附連到患者和/或傳熱流體155提供的正常工作壓力時會拉伸的材料。因為第一柔性部分925比第二柔性部分926更具彈性，所以，第一柔性部分925很容易符合人體組織110的局部形狀。具體地，第一柔性部分925可以符合皮下組織110而不會形成折痕930 (圖9中用虛線示出的)，折痕930在一些現有裝置中形成并且可以妨礙皮膚/施用器的熱接觸和施用器920中的內部流動。于是，第一柔性部分925更可能保持與人體組織110的緊密熱接觸，并因此可以更有效率地將熱量傳送離開人體組織110。第二柔性部分926可以以適應人體組織110的輪廓的方式折曲，而沒有完全拉伸，或者沒有以可能會引起包膜向外遠離組織110 (如在施用器920的端部)脹形并由此減少包膜924 (更具體，傳熱流體155)和組織110之間的熱接觸程度的方式拉伸。在具體實施例中，第二柔性部分926可以包括聚乙烯、聚丙烯、尼龍、乙烯基和/或其它合適的塑料膜。第一柔性部分925可以包括膠乳橡膠、丁腈橡膠、聚異戊二烯和/或聚氨酯，和/或其它合適的彈性材料。可選擇的彈性網絲929可以定位在第一柔性部分925(或者整個包膜924)附近，并可以包括彈性尼龍、橡膠和/或其它合適的彈性材料。網絲929可以避免第一柔性部分925在操作期間經受過度的磨損和/或脹形。由此，網絲929可以是穩固的，但是足夠薄以避免明顯妨礙施用器920和組織110之間的傳熱過程。在具體實施例中，施用器920也可以包括為包膜924提供額外支撐的柔性支撐結構921，而沒有阻礙包膜924符合組織110的能力。支撐結構921也可以作為將施用器920固定到組織110的可釋放耦接部(如袖帶)而起作用。在這些實施例中任一個中，支撐結構921可以具有預先成形的形狀(如向下面向的凹形)，并且可以朝向該預先成形的形狀彈性偏置。由此，施用器920可以更容易符合凸狀組織的表面。在具體實施例中，具有不同形狀的一組施用器可以耦接到相似類型的整個冷卻裝置，以為系統提供通用性和互換性。圖10是施用器1020的部分示意性橫截面視圖，其中施用器1020具有包膜1024、總體上與如上參照圖9所描述的結構類似的外部支撐結構1021a和定位于包膜1024內的內部支撐結構1021b。內部支撐結構1021b可以是多孔的，如在一些實施例中為50%的孔隙率或更高，并且在具體實施例中，在大約75%孔隙率到大約95%孔隙率范圍內。由此，內部支撐結構1021b可以從入口 1028a到出口 1028b在整個包膜1024中分散傳熱流體155，而沒有過度限制傳熱流體155的流動。選擇用于內部支撐結構1021b的具體孔隙率值可以取 決于包括傳熱流體155粘性和/或流量的因素。在具體實施例中，內部支撐結構1021b可以包括具有可以如箭頭F所示相對于彼此滑動的一個或多個層1031(為說明，圖10中示出了三層)的多孔基體材料。在另一個具體實施例中，內部支撐結構1021b附連到包膜1024的內表面，以避免包膜過度拉伸。包膜1024也可以包括間隔的連接部1035 (如縫線或多孔面板)，連接部1035從包膜上表面延伸通過內部支撐結構1021b到包膜下表面以當遭受傳熱流體155的壓力時防止或限制包膜1024鼓起，同時允許層1031相對于彼此側向滑動。由此，當施用器1020耦接到上游流體驅動器1070a時，由進來的傳熱流體155施加在包膜1024上的壓力會較小可能地膨脹包膜1024。內部支撐結構1021b除了可以抵抗脹形或鼓起，還可以抵抗壓彎。例如，內部支撐結構1021b可以具有足夠高的抗彎強度，使得當施用器1020耦接到下游流體驅動器1070b時，包膜1024將不會在傳熱流體155通過出口 1028b退出時由于外部環境壓力(如到壓力抑制傳熱流體155流動的程度)而塌陷在其本身上。具體的實施例中，傳熱流體155可以通過比包膜1024外側的壓力低大約2psi的壓力而退出。在其它實施例中，前述壓差可以達到大約5psi或lOpsi，而包膜1024不會塌陷到其本身上。這有利于防止包膜由于內部正壓力而鼓起。下游流體驅動器1070b的另一優勢是如果包膜1024被無意刺破，下游流體驅動器1070b會通過刺口抽吸空氣，而上游流體驅動器1070a將通過該刺口繼續泵送傳熱流體155。圖11是圖10所示的施用器1020的一部分的部分示意性放大視圖。如圖11所示，內部支撐結構1021b可以包括分布在整個結構上的小孔1034。在與組織110的界面處，所述孔可以形成總體為半球形淺凹的分布式安置。如果包膜1024包括非彈性的材料，那么當在組織110的凸部上折疊時，該材料會產生折痕。孔1034足夠小使得它們可以適應或接受可能沿包膜1024的表面形成的小“微痕”1033。不同于如上參照圖9所述的折痕930，微痕1033非常小，且由此不會明顯地抑制施用器內部的流動，也不會明顯擾亂包膜1024內傳熱流體155和包膜1024外的組織110之間的傳熱的均勻性。實際上，微痕1033會將包膜材料折痕的效果分布在更大的區域上，減少了對流體流動和傳熱的整體影響。在具體實施例中，微痕1033可以為使用熱固性處理預設在包膜材料中的大體半球形。在其它實施例中，微痕1033的形狀和/或成形處理可以是不同的。仍在另一實施例中，與患者組織接觸的包膜1024的整個部分可以具有預設或預成形的形狀(如半球形或其它凹形)，當將包膜與患者組織接觸時該形狀被保持。在具體實施例中，內部支撐結構1021b可以包括可從格麗特/麥科充公司(Glit/Microtron)購得的TN Blue非粘性無紡聚酯墊。該材料可以制成多層(如兩層,每層O. 35英寸厚)，包繞在厚度為O. 006至O. 012英寸的聚醚聚氨酯膜包膜1024中。由于材料的纖維構造而是多孔狀的內部支撐結構1021b可以進一步穿設有孔型，產生均勻間隔開來并且總體上垂直于包膜1024的主表面定向的小直徑孔。這些孔可以便于彎曲內部支撐結構1021b以符合凸形和/或凹形。可預期地，最終施用器1020的相對薄的總體尺寸(如從大約O. 25英寸到大約O. 50英寸)會允許施用器1020容易地符合人體解剖學。內部支撐結構1021b的低流動阻抗應允許流動速率為每分鐘大約O. I到5升，從而適合于充分冷卻鄰近的組織。此外，纖維多孔結構的三維尺寸特性可以方便施用器1020中的傳熱流體155的均勻分布，從而產生對鄰近組織110的更統一的治療。內部支撐結構1021b的孔隙率可以從施用器1020的一個部分到另一個部分而變化，和/或可以根據傳熱流體155所要求的局部流動方向而變化。例如，內部支撐結構1021b的孔隙率可以被選擇以提高從例如施用器1020的外圍區域中組織的傳熱，從而在這些區域中實現傳熱損失到周圍環境的預期增加。孔隙率可以通過調整內部支撐結構1021b內的孔的數量和/或尺寸以及調整氣孔的空間定向而變化。由上所述，將會理解的是，本文中為說明，已描述了本技術的特別實施例，但在不偏離本技術的情況下，可以做各種修改。例如，以上所述的裝置可以包括提供機械能量以產生除冷卻皮下組織之外的振動、按摩和/或脈動效果的部件。美國專利第7，367，341號以及共同轉讓的美國專利公布第2008/0287839號中描述了代表性部件，它們的全部公開內容以參見的方式納入本文。雖然以上所述這些裝置的某些特征使得它們特別適用于家用，但是這些特征并不妨礙這些裝置用在醫院或門診辦公室環境中。在這些實施例中，所述裝置或所述裝置的一些部分可以在商用、醫用或機構用的冰柜中和/或冷卻器中冷卻。以上所述的許多部件的形狀、尺寸和成分可以不同于以上公開的內容，只要它們提供相同或大體相似的功能。例如，如上所述的導管和管道可以有其它的形狀或安置，然而這些形狀或安置能夠有效輸送流體。流體驅動器可以通過連接到輸送傳熱流體的換熱器或通過連接到施用器而工作上耦接到傳熱導管，而不直接連接到傳熱導管。控制器可以實施不同于如上特別描述的控制方案，和/或可以耦接到除溫度傳感器和時間傳感器外的、不同于如上特別描述的傳感器(如壓力傳感器)，以檢測與冷卻 裝置相關的變化。雖然多數時候，控制器自動工作以簡化裝置的使用，但是在一些情況下，控制器可以接收使用者的輸入信號。如上所討論的，在一些實施例中，冷卻劑可以在加熱和冷卻期間經歷相變，使得冷卻過程凍結或固化冷卻劑。在其它不發生相變的實施例中，冷卻過程不凍結或固化冷卻劑。在具體實施例中描述的技術的某些實施例可以在其它實施例中結合或消除。例如，如上所述在圖9至圖11中的施用器可以與如上參照圖I至8所述的任一裝置一起使用。如上參照圖8所述的在換熱器管道和冷卻劑容器之間的熱連接可以施加到圖I至圖3所述和所示的安置中。某些實施例中所述的加熱器和流動攪拌器可以在其它實施例中消除。另外，雖然與本技術某些特定實施例相關的優勢以在這些實施例中得以描述，但是其它實施例也可以具有這些優勢，而不是所有的實施例都需要具有這些優勢以落在本公開的范圍內。由此，本 公開和相關技術可以包含本文中未明確示出或描述的其它實施例。
權利要求
1.一種用以冷卻人體內皮下富脂細胞的冷卻裝置，包括 施用器，所述施用器以可釋放的方式定位成與人體皮膚熱連通； 冷卻劑容器，所述冷卻劑容器具有冷卻劑，所述冷卻劑的第一液/固相變溫度低于大約37°C且高于大約-20°C ； 傳熱導管，所述傳熱導管工作上耦接到所述施用器，并容置有傳熱流體，所述傳熱流體的第二液/固相變溫度低于所述第一液/固相變溫度，所述傳熱流體與所述冷卻劑流體隔離； 換熱器，所述換熱器定位在所述冷卻劑容器中，并且工作上耦接到所述傳熱導管以在所述傳熱流體與所述冷卻劑之間傳輸熱量，所述換熱器包括換熱器導管，所述換熱器導管與所述傳熱導管和所述施用器一起形成用于所述傳熱流體的密封閉合回路；以及 流體驅動器，所述流體驅動器工作上耦接到所述傳熱導管以在所述施用器和所述換熱器之間導引所述傳熱流體。
2.如權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述流體驅動器包括泵。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述泵的至少一部分能夠在不破壞所述密封閉合回路的情況下從所述傳熱導管移除。
4.如權利要求I所述的裝置，還包括定位成與所述傳熱流體熱連通以加熱所述傳熱流體的加熱器。
5.如權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述傳熱導管包括定位成遞送所述傳熱流體到所述施用器的供應部分和定位成接收來自所述施用器的所述傳熱流體的返回部分，其中，所述裝置還包括 加熱器，所述加熱器定位成與所述傳熱導管熱連通； 分流通道，所述分流通道耦接在所述傳熱導管的所述供應部分和所述返回部分之間，并與所述換熱器平行； 至少一個分流閥，所述至少一個分流閥定位成調節通過所述分流通道的流量； 至少一個傳感器；以及 控制器，所述控制器工作上耦接到所述至少一個傳感器、所述加熱器、 所述流體驅動器、所述至少一個分流閥和所述流體驅動器，所述控制器具有包含指令的計算機可讀介質，當所述指令執行時，所述指令 導引所述至少一個分流閥打開所述分流通道，以繞所述換熱器轉移傳熱流體； 致動所述流體驅動器以泵送所述傳熱流體到所述施用器中； 致動所述加熱器； 接收與所述傳熱流體的有效加熱對應的、來自所述至少一個傳感器的輸入信號；以及 響應所述輸入信號，停止所述加熱器并導引所述至少一個分流閥關閉所述分流通道。
6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述傳感器包括計時器。
7.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述傳感器包括溫度傳感器。
8.如權利要求I所述的裝置，還包括 分流通道，所述分流通道耦接在所述傳熱導管的所述供應部分和所述返回部分之間，并與所述換熱器平行；以及 至少一個分流閥，所述至少一個分流閥定位成調節通過所述分流通道的流量。
9.如權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述第一相變溫度低于大約25°C并高于大約-20 0C o
10.如權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述第一相變溫度低于大約0°C并高于大約-12。。。
11.如權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述第一相變溫度低于大約_3°C并高于大約-6。。。
12.如權利要求I所述的裝置，還包括工作上耦接到所述冷卻劑容器并可致動以攪拌所述冷卻劑容器內的液體冷卻劑的攪拌器。
13.如權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述冷卻劑被選擇為包括水、丙二醇、乙二醇、丙三醇、乙醇、異丙醇、羥乙基纖維素和鹽中的至少一種。
14.如權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述傳熱流體被選擇為包括水、丙二醇、乙二醇、丙三醇、乙醇、異丙醇、羥乙基纖維素和鹽中的至少一種。
15.一種用以冷卻人體內皮下富脂細胞的冷卻裝置，包括 施用器，所述施用器以可釋放的方式定位成與人體皮膚熱連通； 冷卻劑容器，所述冷卻劑容器具有冷卻劑； 傳熱導管，所述傳熱導管工作上耦接到所述施用器，并容置有與所述冷卻劑流體隔離的傳熱流體； 換熱器，所述換熱器工作上耦接在所述冷卻劑容器和所述傳熱導管之間以在所述傳熱流體與所述冷卻劑流體之間傳輸熱量；以及 流體驅動器，所述流體驅動器工作上耦接到所述傳熱導管以在所述施用器和所述換熱器之間導引所述傳熱流體。
16.如權利要求15所述的裝置，其特征在于，所述冷卻劑容器能夠作為獨立密封單元從與所述換熱器熱連通的狀態移除。
17.如權利要求16所述的裝置，其特征在于，所述換熱器包括換熱器導管，并且其中，所述冷卻劑容器包括帶有定位成可釋放地容置所述換熱器導管的凹部的外表面。
18.如權利要求16所述的裝置，其特征在于，所述冷卻劑容器包括延伸進入所述冷卻劑容器內部空間的至少一個盲通道，并且，其中，所述換熱器包括具有供應部分和返回部分的換熱器導管，所述供應部分和所述返回部分都定位成可移除地被接納在所述至少一個盲通道中。
19.如權利要求18所述的裝置，其特征在于，所述供應部分和所述返回部分相對于彼此環形定位。
20.如權利要求15所述的裝置，還包括在所述傳熱導管和所述換熱器之間的至少一個可釋放耦接部，并且，其特征在于，所述冷卻劑容器和所述換熱器能夠作為一個單元與所述傳熱導管在所述至少一個可釋放耦接部處分離。
21.如權利要求15所述的裝置，其特征在于，所述施用器、所述傳熱導管、所述換熱器和所述冷卻劑容器作為單個單元連接在一起。
22.如權利要求15所述的裝置，還包括 傳感器，所述傳感器定位成檢測與所述裝置相關的變化；以及 控制器，所述控制器工作上耦接到所述傳感器以接收來自所述傳感器的信號，所述控制器器具有編程有指令的計算機可讀介質，當所 述指令執行時，所述指令至少部分地基于從所述傳感器接收的信號來導引響應。
23.如權利要求22所述的裝置，其特征在于，所述傳感器包括計時器，并且，其中，所述響應包括由所述裝置執行的冷卻過程已完成的指示。
24.如權利要求22所述的裝置，其特征在于，所述傳感器包括由所述施用器承載的溫度傳感器。
25.如權利要求22所述的裝置，其特征在于，所述傳感器包括定位成與所述冷卻劑熱連通的溫度傳感器。
26.如權利要求15所述的裝置，還包括工作上耦接到所述冷卻劑容器并可致動以攪拌所述冷卻劑容器內的液體冷卻劑的攪拌器。
27.如權利要求15所述的裝置，其特征在于，所述冷卻劑容器包括容器壁，所述容器壁具有帶第一導熱性的第一部分和帶第二導熱性的第二部分，所述第二導熱性大于所述第一導熱性，所述第二部分從所述冷卻劑容器的內表面延伸到所述冷卻劑容器的外表面，并且，其中，所述換熱器包括穩固連接到所述容器壁的所述第二部分并與所述容器壁的所述第二部分熱接觸的換熱器導管。
28.如權利要求15所述的裝置，其特征在于，所述冷卻劑具有第一成分并且所述傳熱流體具有不同于所述第一成分的第二成分。
29.如權利要求15所述的裝置，其特征在于，所述冷卻劑和所述傳熱流體包括至少一種共同的物質，所述物質在所述冷卻劑中具有第一濃度，并且在所述傳熱流體中具有不同于所述第一濃度的第二濃度。
30.如權利要求15所述的裝置，其特征在于，所述冷卻劑具有低于大約37°C且高于大約-20° C的第一液/固相變溫度，并且，其中，所述傳熱流體具有低于所述第一液/固相變溫度的第二液/固相變溫度。
31.如權利要求30所述的裝置，其特征在于，所述第一相變溫度低于大約25°C并高于大約-20°C。
32.如權利要求30所述的裝置，其特征在于，所述第一相變溫度低于大約(TC并高于大約-12。。。
33.如權利要求30所述的裝置，其特征在于，所述第一相變溫度低于大約_3°C并高于大約-6°C。
34.如權利要求30所述的裝置，其特征在于，所述冷卻劑被選擇為包括水、丙二醇、乙二醇、丙三醇、乙醇、異丙醇、羥乙基纖維素和鹽中的至少一種。
35.如權利要求30所述的裝置，其特征在于，所述傳熱流體被選擇為包括水、丙二醇、乙二醇、丙三醇、乙醇、異丙醇、羥乙基纖維素和鹽中的至少一種。
36.一種用以冷卻人體組織的方法，包括 以可釋放的方式將施用器附連到人體； 通過以下措施由所述施用器從人體的皮下富脂組織去除一定量的熱量，所述量足以選擇性減少所述組織的富脂細胞 將變冷的傳熱流體導引到所述施用器；以及 將熱量從所述傳熱流體傳輸到冷卻劑以加熱所述冷卻劑；以及再冷卻所述冷卻劑。
37.如權利要求36所述的方法，其特征在于，去除熱量包括去除一定量的熱量，所述量足以致使擾亂、損壞、萎縮、使喪失能力、毀壞、去除和殺死所述富脂細胞中的至少一種。
38.如權利要求36所述的方法，其特征在于，再冷卻所述冷卻劑包括凍結所述冷卻劑的液體部分。
39.如權利要求36所述的方法，其特征在于，再冷卻所述冷卻劑包括冷卻所述冷卻劑的固體部分。
40.如權利要求36所述的方法，其特征在于，將熱量從所述傳熱流體傳輸到所述冷卻劑包括當所述冷卻劑保持固相時傳輸所述熱量。
41.如權利要求36所述的方法，其特征在于，將熱量從所述傳熱流體傳輸到所述冷卻劑包括當所述冷卻劑保持液相時傳輸所述熱量。
42.如權利要求36所述的方法，其特征在于，將熱量從所述傳熱流體傳輸到所述冷卻劑包括引起所述冷卻劑從固相到液相的轉變。
43.如權利要求36所述的方法，其特征在于，所述冷卻劑包含在冷卻劑容器中，所述傳熱流體設置在傳熱導管中，并且，其中，將熱量從所述傳熱流體傳輸到所述冷卻劑在換熱器處執行，而且，其中，再冷卻所述冷卻劑包括將所述施用器、所述傳熱導管、所述換熱器和所述冷卻劑容器作為一個單元放置在冰柜中。
44.如權利要求36所述的方法，其特征在于，所述冷卻劑包含在冷卻劑容器中，所述傳熱流體設置在傳熱導管中，并且，其中，將熱量從所述傳熱流體傳輸到所述冷卻劑在換熱器處執行，而且，其中，再冷卻所述冷卻劑包括將所述冷卻劑容器從與所述換熱器熱連通的狀態去除，然后將所述冷卻劑容器放置在冰柜中。
45.如權利要求36所述的方法，其特征在于，所述冷卻劑包含在冷卻劑容器中，所述傳熱流體設置在傳熱導管中，并且，其中，將熱量從所述傳熱流體傳輸到所述冷卻劑在換熱器處執行，而且，其中，再冷卻所述冷卻劑包括將所述換熱器與所述傳熱導管分離，然后將所述換熱器和所述冷卻劑容器作為一個單元放置在冰柜中。
46.如權利要求36所述的方法，還包括當所述冷卻劑處于凍結時且在以可釋放的方式將所述施用器附連到人體之前加熱所述傳熱流體。
47.如權利要求46所述的方法，其特征在于，加熱所述傳熱流體包括當將所述傳熱流體從與所述冷卻劑熱連通的狀態進行分流時加熱所述傳熱流體。
48.如權利要求46所述的方法，其特征在于，加熱所述傳熱流體包括加熱所述傳熱流體至少直到所述施用器的溫度上升到預定的水平。
49.如權利要求46所述的方法，其特征在于，加熱所述傳熱流體包括加熱所述傳熱流體一段預定的時間。
50.如權利要求36所述的方法，還包括將熱量傳輸到冷卻劑包括將熱量傳輸到相變溫度低于大約37°C并高于大約-20°C的冷卻劑。
51.如權利要求36所述的方法，還包括將熱量傳輸到冷卻劑包括將熱量傳輸到相變溫度低于大約25°C并高于大約-20°C的冷卻劑。
52.如權利要求36所述的方法，還包括將熱量傳輸到冷卻劑包括將熱量傳輸到相變溫度低于大約0°C并高于大約-12°C的冷卻劑。
53.如權利要求36所述的方法，還包括將熱量傳輸到冷卻劑包括將熱量傳輸到相變溫度低于大約_3°C并高于大約_6°C的冷卻劑。
54.一種用以冷卻人體內皮下富脂細胞的冷卻裝置,包括 施用器，所述施用器以可釋放的方式定位成與人體皮膚熱連通，所述施用器包括 第一部分，所述第一部分具有第一彈性，并且構造成放置在皮膚上；以及 第二部分，所述第二部分具有低于所述第一彈性的第二彈性，所述第二部分以可密封的方式連接到所述第一部分并且背離所述第一部分，所述第一部分和所述第二部分中的至少一個能夠相對于另一個移動，以容置所述第一部分和所述第二部分之間變冷的傳熱流體。
55.如權利要求54所述的方法，還包括定位在所述第一部分上的彈性網絲。
56.如權利要求54所述的方法，還包括承載所述第二部分并將凹形賦予所述第一部分的柔性凹形支撐結構。
57.如權利要求54所述的方法,還包括 冷卻劑容器，所述冷卻劑容器具有冷卻劑； 傳熱導管，所述傳熱導管工作上耦接到所述施用器，并容置與所述冷卻劑流體隔離的傳熱流體； 換熱器，所述換熱器工作上耦接在所述冷卻劑容器和所述傳熱導管之間以在所述傳熱流體與所述冷卻劑之間傳輸熱量；以及 流體驅動器，所述流體驅動器工作上耦接到所述傳熱導管以在所述施用器和所述換熱器之間導引所述傳熱流體。
58.如權利要求54所述的方法，還包括定位在所述第一部分和所述第二部分之間的多孔內部支撐結構。
59.如權利要求54所述的方法，其特征在于，所述第一部分包括柔性的、彈性的材料，并且其中，所述第二部分包括柔性的、非彈性的材料。
60.一種用以冷卻人體組織的方法，包括 通過將施用器的第一部分定位成與人體皮膚熱連通并將所述施用器的第二部分定位成背離所述第一部分而將所述施用器可釋放地附連到人體，所述第一部分具有第一彈性，所述第二部分具有低于所述第一彈性的第二彈性；以及 通過將變冷的傳熱流體導引到所述施用器的所述第一部分和所述第二部分之間而由所述施用器將熱量從人體的皮下富脂組織去除一定的量，所述量足以選擇性地減少所述組織的富脂細胞。
61.如權利要求60所述的方法，還包括 將熱量從所述傳熱流體傳輸到不與所述傳熱流體流體接觸的冷卻劑；以及 再冷卻所述冷卻劑。
62.如權利要求60所述的方法，還包括使所述施用器的所述第一部分符合皮膚的凸部，而不在所述施用器的所述第一部分內形成折痕。
63.如權利要求60所述的方法，還包括拉伸所述施用器的所述第一部分以符合皮膚的凹部。
64.一種用以冷卻人體內皮下富脂細胞的冷卻裝置，包括施用器，所述施用器以可釋放的方式定位成靠在人體皮膚上，所述施用器包括 具有入口和出口的柔性液密包膜；以及 定位在所述包膜中、所述入口和所述出口之間的多孔內部結構，所述內部結構 Ca)具有當所述出口暴露在低于包膜外部壓力的壓力時足以防止所述包膜塌陷在其本身上的抗彎強度，或者 (b)附連到所述包膜的內表面以當壓力流體施加到入口時至少限制所述包膜脹形，或者 (C)同時具有(a)和(b)的特征。
65.如權利要求64所述的裝置，其特征在于，所述內部結構具有當所述出口暴露在低于所述包膜外部壓力大約2psi的壓力時足以防止所述包膜塌陷在其本身上的抗彎強度。
66.如權利要求64所述的裝置，其特征在于，所述內部結構具有當所述出口暴露在低于所述包膜外部壓力大約5psi的壓力時足以防止所述包膜塌陷在其本身上的抗彎強度。
67.如權利要求64所述的裝置，其特征在于，所述內部結構具有當所述出口暴露在低于所述包膜外部壓力大約IOpsi的壓力時足以防止所述包膜塌陷在其本身上的抗彎強度。
68.如權利要求64所述的裝置，其特征在于，所述內部結構包括纖維材料。
69.如權利要求64所述的裝置，其特征在于，所述內部結構包括定位成面對面以相對于彼此滑動的多層纖維材料。
70.如權利要求64所述的裝置，其特征在于，所述包膜包括相互面對的第一內表面和第二內表面，并且其中，所述施用器還包括從所述第一內表面延伸到所述第二內表面的附連元件。
71.如權利要求64所述的裝置，還包括 換熱器，所述換熱器耦接在所述施用器的所述入口和所述出口之間；以及泵，所述泵具有耦接到所述施用器的所述出口以吸引來自所述施用器的流體的入口，和位于所述換熱器上游的出口。
72.如權利要求64所述的裝置，還包括 換熱器，所述換熱器耦接在所述施用器的所述入口和所述出口之間；以及泵，所述泵具有耦接到所述施用器的所述出口以泵送流體進入所述施用器的出口和位于所述換熱器下游的入口。
73.如權利要求64所述的裝置，所述包膜包括 第一部分，所述第一部分包括定位成靠在皮膚上并具有第一彈性的第一柔性材料；以及 第二部分，所述第二部分可密封地連接到所述第一部分，所述第二部分包括背離所述第一部分并具有低于所述第一彈性的第二彈性的第二柔性材料，所述第一部分和所述第二部分中的至少一個能夠相對于另一個移動以容置所述第一部分和所述第二部分之間的壓 >力流體。
74.如權利要求64所述的裝置，其特征在于，可定位成靠在人體皮膚上的所述包膜的部分具有預形成的凹形。
75.一種用于冷卻人體組織的方法，包括 通過將柔性包膜定位成與人體皮膚熱接觸而以可釋放的方式將所述施用器附連到人體；以及 通過將變冷的傳熱流體導引到所述柔性包膜并穿過所述包膜內的多孔內部支撐結構而由所述施用器從人體的皮下富脂組織去除熱量， 去除的量足以減少所述組織的富脂細胞，而所述多孔內部支撐結構 (a)至少限制所述包膜中的流體壓力將所述包膜向外脹形，或者 (b)限制外部壓力以避免使所述多孔內部支撐結構塌陷，或者 (C)同時具有(a)和(b)的特征。
76.如權利要求75所述的方法，其特征在于，去除熱量包括去除一定量的熱量，所述量足以致使萎縮、使喪失能力、損壞、毀壞、去除、殺死所述富脂細胞中的至少一種。
77.如權利要求75所述的方法，還包括 將熱量從所述傳熱流體傳輸到不與所述傳熱流體進行流體接觸的冷卻劑；以及 再冷卻所述冷卻劑。
78.如權利要求75所述的方法，還包括將所述包膜內的所述傳熱流體加壓到高于所述包膜外側的大氣壓力，而不引起所述包膜向外脹形遠離所述多孔內部支撐結構。
79.如權利要求75所述的方法，還包括使所述包膜內的、處于低于所述包膜外側大氣壓力的壓力下的傳熱流體退出，而不引起所述多孔內部支撐結構塌陷到本身上。
80.如權利要求79所述的方法，其特征在于，使所述傳熱流體退出包括使處于低于所述大氣壓力2psi的壓力的所述傳熱流體退出。
81.如權利要求79所述的方法，其特征在于，使所述傳熱流體退出包括使處于低于所述大氣壓力5psi的壓力的所述傳熱流體退出。
82.如權利要求79所述的方法，其特征在于，使所述傳熱流體退出包括使處于低于所述大氣壓力IOpsi的壓力的所述傳熱流體退出。
83.如權利要求75所述的方法，還包括將所述包膜的折痕部分接納在所述多孔內部支撐結構的孔中。
84.如權利要求75所述的方法，其特征在于，以可釋放的方式將所述施用器附連到人體包括將所述施用器的凹部與人體接觸，同時大體保持所述凹部的形狀。
全文摘要
用于通過相變冷卻劑從皮下富脂細胞無創去除熱量的家用施用器以及相關的裝置、系統和方法。根據具體實施例的裝置包括以可釋放的方式定位成與人體皮膚熱連通的施用器，和具有冷卻劑的冷卻劑容器。所述裝置還包括工作上耦接到所述施用器并容置有與所述冷卻劑流體隔離的傳熱流體的傳熱導管。換熱器工作上耦接到冷卻劑容器和傳熱導管之間以在所述傳熱流體與所述冷卻劑之間傳輸熱量，以及流體驅動器工作上耦接到所述傳熱導管以在所述施用器和所述換熱器之間導引所述傳熱流體。
文檔編號A61F7/00GK102791227SQ201180013808
公開日2012年11月21日 申請日期2011年1月25日 優先權日2010年1月25日
發明者B·韋伯, J·N·羅森, J·W·阿利森, J·考克雷, M·E·麗芙森 申請人:斯爾替克美學股份有限公司