專利名稱：增強皮膚吸收性的設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及同時以受控方式對皮膚施加電脈沖與機械振動的應用，用以增強皮膚對先前涂覆于其上的物質的吸收性。
背景技術：
周知機械振動作用到皮膚上時能用來增強皮膚對先前涂覆于其上的物質的吸收性。這種物質可以是例如液體、膠體、洗液或乳劑。
總希望能有設備與方法來增強皮膚對已涂覆于其上的物質的吸收性，用以增強涂覆于皮膚上的物質的效果(例如給皮膚增加水份)。

發(fā)明內容
本發(fā)明是針對用以增強皮膚對已涂覆于其上的物質的吸收性的設備與方法。
為達到上述目的，本發(fā)明對設置成與皮膚接觸的電極(該物質設在電極與皮膚之間)應用一列電脈沖(最好在20～200V峰峰之間，同時最好用50～15000Hz)。還通過對皮膚施加機械振動以給皮膚提供相應的表面振動。這種機械振動最好與加到皮膚上的電脈沖有相同的頻率與相位。上述機械振動則是通過包含電極的振動板來提供的(此電極在給皮膚提供機械振動時提供電刺激)。
用于由皮膚吸收的物質是涂覆到皮膚與該板之間。這種物質可以是乳劑、液體或膠體(例如膠原蛋白、或可可油，或防曬油或是其他類型的皮膚增強洗液)。
本發(fā)明的方法包括下述步驟1)涂覆液體、膠體、洗劑或乳劑到皮膚上；2)提供包括下述部件以進行前述處理的設備a)振動板，b)上述板上的電極陣列，c)與此電極陣列連接的脈沖發(fā)生器；3)將此設備應用到皮膚上以增強先前設于皮膚上的物質的自然吸收。


參看下面結合附圖所作的說明可了解本發(fā)明上述的優(yōu)點與特征，附圖中圖1A是設于本發(fā)明的設備內的振動機構的側視圖；圖1B是圖1A中振動機構的前視圖；圖2A示明依據(jù)本發(fā)明第一實施例設于面向皮膚的振動板的外表面上的電極陣列；圖2B示明依據(jù)本發(fā)明第二實施例設于面向皮膚的振動板的外表面上的電極陣列；圖2C示明依據(jù)本發(fā)明第三實施例設于面向皮膚的振動板的外表面上的電極陣列；圖3示明本發(fā)明的用于給皮膚提供電刺激與機械刺激以使先前涂覆于皮膚上的物質能被更好吸收的探頭的側視圖；圖4示明依據(jù)本發(fā)明設備的一種可能構型為給設在探頭頭端處的振動板上的電極陣列提供電脈沖的脈沖發(fā)生器的電路圖；圖4A示明輸入圖4的脈沖發(fā)生器中的一列方形波脈沖；圖4B示明從圖4的脈沖發(fā)生器輸出的一列指數(shù)脈沖；圖5示明依據(jù)本發(fā)明的用來給皮膚提供電與機械兩種刺激的手持式探頭的一種構型；圖6示明本發(fā)明第四實施例的電流發(fā)生器的連接；圖7示明本發(fā)明第五實施例的設于探頭頭部的器件；圖8是本發(fā)明第五實施例的探頭頭部的前視圖。
具體實施形式下面參看附圖詳述本發(fā)明的最佳實施形式。
根據(jù)對皮膚進行試驗性的測試結果，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在對皮膚上兩點之間施加一或多個脈沖后，皮膚上這兩點之間區(qū)域中的蒸騰作用(或吸收性)增強。能給出最佳效果的脈沖則是通過已充電電容器在皮膚的兩點上放電時產生的指數(shù)脈沖。
本發(fā)明人已利用這種指數(shù)脈沖來開發(fā)一種設備與方法，它們能使皮膚的蒸騰作用保持于高水平，從而可使皮膚迅速地吸收先前涂覆于其上的膠體、液體、洗液或乳液。
本發(fā)明的設備通過應用與皮膚接觸設置的電極陣列對皮膚一區(qū)域上施加一列脈沖。此電極陣列是設在探頭例如圖5所示手持式探頭500頭部上的振動板上。此電極陣列可以以第一實施例的構型示明于圖2A中，在此有奇數(shù)行的電極相互電連接，并通過第一電連接方式連接到脈沖發(fā)生器400上(參看圖4)。偶數(shù)行電極相互電連接，通過第二電連接方式也連接到脈沖發(fā)生器400上。在第二實施例中，振動板上的這列電極也可以取圖2B中所示構型，在此則是將奇數(shù)行的圓電極相互電連接從而通過第一電連接方式與脈沖發(fā)生器400電連接。偶數(shù)行的圓電極相互電連接從而通過第二電連接方式與脈沖發(fā)生器400連接。
通過本發(fā)明提高了皮膚蒸騰作用，其效果為，增強了先前在皮膚上設有電極之間區(qū)域中皮膚上先前提供的液體、乳劑、洗液或膠體的吸收性。
施加到皮膚上用以增強皮膚蒸騰作用的電脈沖是通過皮膚上的電容器放電獲得的脈沖。給圖4的變壓器410的初級繞組輸入方形波脈沖，便在耦合到皮膚上的變壓器410的次級繞組410上產生一輸出，而能提供與放電電容器相同的效果。在各方形波輸入脈沖的上升邊和下降邊中產生指數(shù)脈沖，它們具有相反的符號(對于上升邊的為正，對于下降邊的為負)。應用圖4所示的這樣一種脈沖發(fā)生器，就能給皮膚施加一串短促的分離脈沖(例如每秒約1000個)，這樣就會比對皮膚只提供1個脈沖時獲得更好的蒸騰效應。
通常，當把方形波加到皮膚上時，由于皮膚的電容效應，能夠獲得約3微秒時間常數(shù)的指數(shù)式延遲電流。這是在把方形被電壓加到對應于一與電容器并聯(lián)的電阻器的電路上時所發(fā)生的結果。應用這種電路，只能提高峰值電流，通過施加與變壓器410的磁能相等的電能，使皮膚電容充電至最大允許的電壓。這種效應只有在各脈沖加到皮膚上時才最可能提供用來打開皮膚的細胞膜(以實現(xiàn)上述蒸騰效應)。
將探頭加到皮膚上的效應是使皮膚由于電極陣列施加的電脈沖而振動。此電脈沖最好以200～10000Hz間的固定頻率(最好是在2500～3000Hz之間的頻率)下施加并且組成短促脈沖串。各短促脈沖串的工作時間是在5～50毫秒之間的一個定值，并且兩個相連續(xù)的短促脈沖串之間的停止時間是在5～50毫秒間的一個固定值(最佳的短促脈沖串工作時間是10毫秒，兩個相連續(xù)脈沖串間的最佳停止時間是10毫秒)。
如上所述，由電極施加到皮膚上的電脈沖最好是峰-峰電壓為160V而固定頻率在2500～3000Hz的指數(shù)脈沖。提供這種電脈沖的一種方式是借助一種對應于圖4中所示脈沖發(fā)生器400的電結構，其中將變壓器410用作一元件。變壓器410以及脈沖發(fā)生器400的其他元件最好收容于圖5的探頭500內。
返回參看圖4，變壓器410的初級繞組420由接通與斷開的晶體管430驅動，變壓器410的次級線圈則直接加到其間設有電阻450的電極陣列上(參看圖1A或1B)。電阻450可以取200KΩ或在該范圍左右的值(例如100～500KΩ)，其設置用于在該電極陣列未作用到皮膚上時避免高電壓，以在這種情形下起到開路作用。此時的峰-峰電壓為400V或其左右的值。
如上所述，與加到皮膚上的電脈沖一起，還對皮膚施加機械振動以增強先前涂覆到皮膚上的物質的吸收性。
此吸收效應由于同時提高了蒸騰作用而增強，且這種機械振動在相位和頻率與所加電脈沖的同步時可使吸收效應最大。這樣，在上述例子中，當用電極陣列例如于50Hz的短促脈沖串開/關頻率下給皮膚提供短促電脈沖串時，此皮膚通過振動板也在相同的頻率例如50Hz下作機械振動。這種機械振動與短促電脈沖的施加最好是相互同相地提供，以增強皮膚的吸收效應。存在幾種周知的方法來實現(xiàn)這種頻率與相位的同步。在上述最佳實施例中，用光學傳感器(未圖示)來探測馬達的偏心運動并根據(jù)探測出的運動控制此短促電脈沖串。
這樣，在上述例子中，在由電極陣列給皮膚提供短促電脈沖串的同時，還用振動板以相同的頻率作機械振動。此機械振動與電脈沖的施加最好相互同相地提供，以增強皮膚吸收效應。
此外，當把機械振動正交地加于皮膚表面上時還能進一步增強吸收效應。本發(fā)明對這種物理現(xiàn)象的解釋是，當電脈沖“伸展”皮膚時，便周期性地加大了皮膚微孔的直徑，與此同時，此機械振動便將所述物質(膠體、液體或乳劑)“泵送”入皮膚內(通過張開的微孔)。這種機械與電的同步實現(xiàn)了這種效應，使得在這些微孔處于其最大“開口”直徑(由于皮膚受到電刺激)的同一瞬間，發(fā)生上述的“泵送”動作(由于對皮膚的機械刺激)。
本發(fā)明的設備包括兩個主要部分A)包含有功率源(例如電池)與脈沖發(fā)生器；和
B)包含有用于產生振動的元件，還包含有電極陣列的振動頭。
此振動頭在其最佳構型中包括一用于對皮膚產生振動的D.C.馬達(直流電馬達)。圖1A與1B表明了此D.C.馬達110的兩個不同的視圖，此D.C.馬達110的旋轉軸110是一偏心軸120。由于D.C.馬達110轉動的偏心運動而在振動板130(它直接耦聯(lián)于D.C.馬達110上)上產生一振動，其頻率與D.C.馬達110的轉動頻率相同(例如50或60Hz或其他某些所需的頻率)。
如前面所解釋的，圖4示明了為圖2A與2B所示電極陣列提供電脈沖的電路系統(tǒng)。圖4的電路系統(tǒng)對應于一脈沖發(fā)生器400，且最好設于圖5的探頭500的外殼之內。由脈沖發(fā)生器400產生的電脈沖在其提供給皮膚時最好是在2500～3000Hz頻率下峰-峰電壓為160V時的正弦脈沖。自然，也可采用其他峰-峰電壓(例如100V～200V)和工作頻率(50～15000Hz)，這些都仍然保持在這里所述的本發(fā)明的范圍內。
圖1A與1B示明的振動板130是與D.C.馬達110物理地耦合。振動板130的尺寸最好為50×50mm，上面如圖2A所示，設有平行的金屬帶以形成電極陣列。使此振動板130以與電極陣列(設于此振動板上)給皮膚提供的電脈沖相同的相位與頻率振動，來增強皮膚吸收效應。
如圖2A所示，其中示明了設于振動板130的皮膚一側的表面上的電極陣列210，設有5條平行的金屬帶220，每條帶的尺寸最好為50mm×4mm。五個電極220中每一個最好與相鄰放置的電極隔開6mm。電極220交錯地電連接(例如第一、第三與第五行相互由電線250電連，第二與第四行則由電線260相互電連接)。在本發(fā)明范圍內，其它電極陣列構型也是可能的，例如電極數(shù)量多于兩個，如具有七個或八個電極。
圖2B示明設于振動板皮膚側表面上電極陣列的第二實施例。在圖2B中設有25個直徑各為4mm的圓電極230，相鄰放置的圓電極之間分別隔開至少6mm。這些圓電極230交錯地相互電連接(例如在第一、三、五行上的電極相互由電線270電連接，而在第二、四行上的電極相互由電線280電連接)。圖2B中所示電極230間的間距可在1～20mm之間變化，而各電極230的尺寸可在直徑為1～20mm之間變化。
圖2C示明了依據(jù)本發(fā)明第三實施例的設于振動板的面向皮膚的外表面上的電極陣列。圖2C中給出的電極233設于振動板的周邊上，它們相互電連且通過第一電連接線235與脈沖發(fā)生器400電連。在圖2C中，還設有位于中央的電極237，它不與任何其他電極電連接而通過第二電連接線239與脈沖發(fā)生器400電連接。
圖3是本發(fā)明的用來給皮膚提供電與機械兩種刺激以便更好吸收先前涂覆于皮膚上的物質的探頭的振動頭310的側視圖。如圖3所示，振動頭310包括設在其皮膚側表面上的電極陣列320。此電極陣列320例如可以按圖2A或2B所示的方式提供。在電極陣列320與皮膚330之間設有待吸收的物質340，它是事先涂覆于皮膚330之上的(例如在把探頭應用到皮膚330上之前30秒～2分鐘涂覆于皮膚之上)。施加機械振動與電脈沖能增強物質340到皮膚340內的吸收。
圖5示明本發(fā)明的可用來提供電與機械對皮膚刺激的手持式探頭500的一種構型。探頭500構造成可由用戶以一只手便利地握持住。探頭500的底部用來為用戶的手握持以掌握探頭500，此底部可包括一出口510用以將電纜耦合到一電線出口(例如墻壁出口)處，而于這種方式下給探頭500提供交流電壓?；蛘呖赏ㄟ^設于探頭500外殼內的電池(未圖示)而利用電池功率。當交流電功率不能立即供應時可以應用電池功率。此外，圖4的脈沖發(fā)生器400最好收容于探頭500的手柄部分內。
探頭500的頭部處設置著振動板130(參看圖1A或1B)以及D.C.馬達110(也參看圖1A或1B)，此D.C.馬達110用來給振動板130提供振動且最好裝于該頭部之內。上述電極陣列(參看圖2A或2B)則設于振動板130的外表面上，而面對將由探頭500處理的用戶的皮膚。
探頭作用于皮膚上的典型時間約從10秒到幾分鐘。
在第四實施例中，如圖6所示，脈沖發(fā)生器(還參看圖4)的輸出與D.C.(直流)電流發(fā)生器610連接，后者除了上述的皮膚吸收/蒸騰效應外，還感生出電離子滲入效應。電離子滲入療法效應是該領域的技術人員所周知的，當前市售有幾種電離子滲入療法電流發(fā)生器，既有D.C.的也有D.C.脈沖式的。D.C.電流發(fā)生器610的D.C.電流輸出加到探頭的電極和與病人身體相連的接地板之間。取決于待吸收到病人皮膚中的物質，上述病人接地板連線以本領域技術人員周知的方式與D.C.電流發(fā)生器610的正極或負極連接。代替采用連續(xù)的D.C.電流，也可以提供具有與連續(xù)D.C.電流情形相同的平均電流值的D.C.脈沖電流，且它的占空因數(shù)為5～50％，而頻率為10～5000Hz。在這種情況下，D.C.脈沖電流的峰值電流在脈沖(接通)時間內較高。
在第五實施例中，如圖7與8所示，構造成保持液體或乳劑或膠體720的分配器或室710成整體地設置于探頭的振動頭之中，此分配器或室710設于電極陣列705與振動板130之間。用分配液體的傳導輥740以及由電極陣列705來施加短促電脈沖串。在電極陣列705與病人身體之間也可以如第三實施例那樣加交流(A.C.)電流，同樣感生出電離子注入效應。在將振動頭沿病人皮膚運動的同時，傳導輥740便將液體或乳劑或膠體720輸送到病人皮膚上。
振動頭中設置輥740的室710中通過一可卸下的蓋(未圖示)可充填液體、乳劑或膠體物質720。具體地說，用戶將此蓋取下(例如擰下探頭的頭部)，然后通過液體入口760將要提供給病人皮膚上的物質720注入室710中。用戶然后再將蓋封閉(例如將其擰回到液體入口760上)，由此將物質720保持于探頭的室710中，直至準備好用輥740涂覆到病人皮膚上。
圖8是電極705的正視圖，電極705為兩個帶狀電極，由電連接線820相互連接。自然，在此第五實施例中也可采用其他類型的電極陣列，例如圖2A與2B中所示。用來將物質720涂覆到病人皮膚上的輥740敞露的表面830示明于圖8中。圖8中還示明了分配隙口840它讓室710中的液體、乳劑或膠體物質720緩慢地從室710中流出而由輥740再涂覆到病人的皮膚上。
在本發(fā)明的第六實施例中，用來增強皮膚吸收性的設備包括電極陣列以及與此電極陣列電連接的脈沖發(fā)生器。這種電極陣列的布置形式例如可以是圖2A～2C中的任意一種。在此第六實施例中，由脈沖發(fā)生器400輸出給電極陣列的電脈沖可以是例如圖4B所示脈沖列的一列指數(shù)脈沖。這列指數(shù)電脈沖是由電極陣列施加到皮膚之上同時是由具有由方形波電壓驅動的初級繞組的高壓變壓器的次級繞組所產生，如圖4、4A、4B所示。
在此第六實施例中，與先前的實施例不同，沒有應用振動頭，而僅僅是由電極陣列給皮膚提供電脈沖來增強皮膚吸收效應的。此第六實施例的電極陣列設在探頭頭部處的板上，由此此頭部與板是不振動的。這樣，第六實施例不采用圖1A與1B所示的結構，而只需用一塊板將電極保持就位于探頭的頭部上。
在第七實施例中采用了振動頭，這是與第一至第五實施例相同的，但其中振動頭能夠由探頭上所設的控制器(例如開關)接通或斷開。此控制器易由探頭的操作者操縱來治療病人。
上面已然說明了本發(fā)明的不同的實施例。在不背離本發(fā)明的精神與范圍的前提下是可以對這里所述與所圖示的技術和構造作出許多改進和變動的。因此，應該認識到這里所描述的設備只是解釋性的而不是對本發(fā)明范圍的限制。
權利要求書(按照條約第19條的修改)1.用于增強皮膚吸收性的設備，此設備包括振動頭，設于此振動頭上的電極陣列；以及與此電極陣列電連接的電脈沖發(fā)生器，其中上述電脈沖由該電極陣列施加到皮膚上，并在同時用振動頭給皮膚提供機械振動以增強涂覆到皮膚上的物質的吸收性。
2.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述電脈沖是指數(shù)脈沖。
3.如權利要求1所述的設備，其特征在于，還包括設于上述振動頭中的輥，且其中所述物質為液體或膠體，此物質由該輥涂覆到皮膚上。
4.如權利要求3所述的設備，其中還包括與上述電極電連接的電離子滲入療法的電流發(fā)生器，由此，給病人提供電離子滲入治療效應。
5.用于增強皮膚吸收性的設備，此設備包括探頭；設于探頭頭部上的電極陣列；和與此電極陣列電連接的脈沖發(fā)生器，其中由此脈沖發(fā)生器輸出的電脈沖通過此電極陣列施加到皮膚之上。
6.如權利要求5所述的設備，其特征在于，此脈沖發(fā)生器包括具有初級繞組與次級繞組的變壓器，其中由于施加到該初級繞組上的方形波脈沖，由此脈沖發(fā)生器輸出的電脈沖從該次級繞組輸出。
7.增強設于病人皮膚上的物質的吸收性的治療方法，此方法包括下述步驟a)在皮膚上涂覆將被吸收的物質；b)對皮膚施加10～200Hz的振動，此振動是通過設在皮膚上的振動板提供，該振動板設在手持式探頭上；c)將頻率為50～15000Hz而峰值電壓為20～200V的一列短促脈沖串施加給設在皮膚上的電極陣列，該電極陣列設于振動板上，其中上述這列短促脈沖串與振動是同時提供給皮膚以增強涂覆于皮膚上的物質的吸收性。
8.如權利要求7所述的治療方法，其特征在于，所述的電極是彼此交錯互連且設在上述振動板的外表面上的平行金屬帶。
9.如權利要求7所述的治療方法，其特征在于，所述電極是相互交錯電連接的圓電極，它們設在該振動板的外表面上。
10.如權利要求7所述的治療方法，其特征在于，將直流電流加到上述電極和與病人相連接的接地板之間。
11.如權利要求7所述的治療方法，其特征在于，通過成整體結合到該探頭內的輥來分配液體、膠體、乳劑或洗液來實現(xiàn)所述涂覆步驟a)。
12.如權利要求11所述的治療方法，其特征在于，在所述電極和與病人相連接的一板之間施加直流電流。
13.如權利要求2所述的設備，其特征在于，所述電脈沖是以順序交錯的極性輸出。
14.如權利要求13所述的設備，其特征在于，所述電脈沖發(fā)生器包括具有初級繞組與次級繞組的變壓器，其中由于施加到變壓器的初級繞組上的方形波，由此脈沖發(fā)生器輸出的電脈沖從該次級繞組輸出。
15.如權利要求13所述的設備，其特征在于，所述電脈沖是以頻率為40～100Hz下1～30脈沖的短促脈沖串輸出的，此電脈沖的頻率與該振動頭提供的機械振動的頻率相同。
16.如權利要求14所述的設備，其特征在于，所述電極陣列包括與該變壓器的第一輸出連接的中央電極以及環(huán)繞此中央電極設置的多個周邊電極，這些周邊電極與該變壓器的第二輸出連接。
17.如權利要求16所述的設備，其特征在于，每一個所述電極呈直徑為5～10mm的圓形，而這些電極彼此相隔開的間距為10～20mm。
權利要求
1.用于增強皮膚吸收性的設備，此設備包括振動頭，設于此振動頭上的電極陣列；以及與此電極陣列電連接的電脈沖發(fā)生器，其中上述電脈沖由該電極陣列施加到皮膚上，并在同時用振動頭給皮膚提供機械振動以增強涂覆到皮膚上的物質的吸收性。
2.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述電脈沖是指數(shù)脈沖。
3.如權利要求1所述的設備，其特征在于，還包括設于上述振動頭中的輥，且其中所述物質為液體或膠體，此物質由該輥涂覆到皮膚上。
4.如權利要求3所述的設備，其中還包括與上述電極電連接的電離子滲入療法的電流發(fā)生器，由此，給病人提供電離子滲入治療效應。
5.用于增強皮膚吸收性的設備，此設備包括探頭；設于探頭頭部上的電極陣列；和與此電極陣列電連接的脈沖發(fā)生器，其中由此脈沖發(fā)生器輸出的電脈沖通過此電極陣列施加到皮膚之上。
6.如權利要求5所述的設備，其特征在于，此脈沖發(fā)生器包括具有初級繞組與次級繞組的變壓器，其中由于施加到該初級繞組上的方形波脈沖，由此脈沖發(fā)生器輸出的電脈沖從該次級繞組輸出。
7.增強設于病人皮膚上的物質的吸收性的治療方法，此方法包括下述步驟a)在皮膚上涂覆將被吸收的物質；b)對皮膚施加10～200Hz的振動，此振動是通過設在皮膚上的振動板提供，該振動板設在手持式探頭上；c)將頻率為50～15000Hz而峰值電壓為20～200V的一列短促脈沖串施加給設在皮膚上的電極陣列，該電極陣列設于振動板上，其中上述這列短促脈沖串與振動是同時提供給皮膚以增強涂覆于皮膚上的物質的吸收性。
8.如權利要求7所述的治療方法，其特征在于，所述的電極是彼此交錯互連且設在上述振動板的外表面上的平行金屬帶。
9.如權利要求7所述的治療方法，其特征在于，所述電極是相互交錯電連接的圓電極，它們設在該振動板的外表面上。
10.如權利要求7所述的治療方法，其特征在于，將直流電流加到上述電極和與病人相連接的接地板之間。
11.如權利要求7所述的治療方法，其特征在于，通過成整體結合到該探頭內的輥來分配液體、膠體、乳劑或洗液來實現(xiàn)所述涂覆步驟a)。
12.如權利要求11所述的治療方法，其特征在于，在所述電極和與病人相連接的一板之間施加直流電流。
全文摘要
以受控方式給皮膚施加電脈沖和提供機械振動的應用，用以增強事先施加到皮膚上的物質的吸收性。通過設于振動頭上的電極陣列提供電脈沖，借助進行振動的振動頭給皮膚提供機械振動。這種電振動與機械振動最好彼此具有相同的頻率與相同的相位，用以增強吸收效應。
文檔編號A61M37/00GK1592644SQ01823297
公開日2005年3月9日 申請日期2001年8月7日 優(yōu)先權日2001年4月6日
發(fā)明者格蘭·弗蘭科·伯納貝 申請人:馬蒂奧利工程有限公司