RU2211676C2

RU2211676C2 - Способ и устройство для обработки кожных покровов истиранием

Info

Publication number: RU2211676C2
Application number: RU2000112541/14A
Authority: RU
Inventors: Майкл ТАВГЕР; Элла ЛИНДЕНБАУМ
Original assignee: Тав Тех Лтд.
Priority date: 1997-10-22
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 2003-09-10
Also published as: TR200001119T2; US6673081B1; IL122016A0; JP2001520090A; NO20002057D0; EP1030710A1; CN1166416C; ZA989651B; IL122016A; CA2306221A1; BR9813109A; EP1030710B1; EP1030710A4; CN1276737A; CA2306221C; ES2360663T3; NO329208B1; AU9642298A; JP4004227B2; ATE497367T1

Abstract

Изобретения относятся к косметической хирургии. Способ обработки кожных покровов истиранием может быть реализован с помощью устройства и содержит операции воздействия на стерильную жидкость потоком сжатого газа для нагнетания жидкости в подающую головку для жидкости, подачи сжатого газа в подающую головку и объединения в головке подаваемых газа и жидкости. Подающая головка устройства снабжена выходным отверстием для жидкости. Отверстие имеет определенный внутренний диаметр с тем, чтобы создавать выходной поток смеси газа с жидкостью в виде струи тумана капель стерильной жидкости, взвешенных в высокоскоростном газовом потоке. Участок поверхности кожного покрова подвергают воздействию струи тумана на предварительно выбранном расстоянии от выходного окна для текучей среды, за счет чего отделяют, по меньшей мере, часть эпидермиса и удаляют частицы разрушенной ткани. В результате способ и устройство для обработки кожных покровов истиранием не требуют, как правило, медицинского персонала высокой квалификации и могут применяться пользователями в домашних условиях. 2 с. и 24 з.п.ф-лы, 8 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к косметической хирургии и в особенности к обработке кожных покровов истиранием.

Уровень техники
Широко известна практика удаления участков кожных покровов с тела человека в косметических целях. Особенно хорошо известна эта операция в области лицевой косметической хирургии для целей удаления стареющей кожи, морщин и других дефектов кожи, однако известно также снятие кожных покровов и с других частей тела, таких как ступни.

К известным способам косметического удаления кожных покровов относятся обработка кожи истиранием и химическое удаление. Известные методы удаления кожных покровов состоят либо в использовании механических способов истирания нежелательной кожи, либо в использовании лучевой терапии различных видов, включая лазерные хирургические методы. Химическое удаление предусматривает наложение пленкообразующего химического вещества на обрабатываемый участок кожи и последующее удаление пленки вместе с наружным слоем эпидермиса. Примеры химической обработки описаны в обзорной статье Murad, Shamban, Premo. The use of glycolic acid as a peeling agent - Dermatologic Clinics, 13(2), 1995.

Указанные способы имеют различные недостатки, включая восстановительные периоды длительностью от нескольких дней до нескольких месяцев. Кроме того, известные способы удаления кожных покровов могут быть очень болезненными и вызывать сильное кровотечение в процессе применения. Использование же лазерных методов требует очень дорогого оборудования высокой энергоемкости, а при неправильном обращении пациенту могут быть нанесены тяжелые ожоги. Многие из этих проблем и ограничивающих факторов указаны в работе M.G, Rubin. A peeler's thoughts on skin improvement with chemical peels and laser resurfacing - Clinics in Plastic Surgery, 24(2), 1997.

Кроме того, указанные выше способы для их выполнения и надзора требуют, как правило, медицинского персонала высокой квалификации и в общем случае не могут применяться пользователями в домашних условиях.

Сущность изобретения
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание нового устройства и нового способа обработки кожных покровов, позволяющих устранить недостатки известных способов и устройств.

Соответственно, согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения создано устройство для обработки кожных покровов истиранием, содержащее:
контейнер для стерильной жидкости,
подающую головку для текучей среды, имеющую входное окно для жидкости и входное окно для газа, выпускной аппарат для текучей среды и клапанный механизм, который расположен между этими окнами и выпускным аппаратом для текучей среды и предназначен для избирательной подачи соответствующих потоков жидкости и газа от этих окон к выпускному аппарату для текучей среды,
устройство подачи жидкости, расположенное между впускным отверстием для жидкости, находящимся внутри указанного контейнера, и выходным отверстием для жидкости, связанным с указанным входным окном для жидкости указанной подающей головки,
устройство подачи газа, расположенное между впускным и выпускным отверстиями для газа, причем указанное впускное отверстие для газа подсоединено к источнику сжатого газа, указанное выпускное отверстие для газа соединено с указанным входным окном для газа подающей головки, а указанное устройство подачи газа соединено с указанным контейнером посредством промежуточного выпускного отверстия, и
устройство для избирательного связывания указанного источника стерильной жидкости с потоком сжатого газа от указанного впускного отверстия для газа к указанному выпускному отверстию для газа и к входному окну для газа подающей головки для текучей среды и тем самым для нагнетания указанной стерильной жидкости через указанное устройство подачи текучей среды от его впускного к его выпускному отверстию и далее во входное окно для жидкости указанной подающей головки,
причем указанный выпускной аппарат для текучей среды содержит, по меньшей мере, один смесительный элемент, предназначенный для приема указанных потоков газа и жидкости и их объединения в выходной поток смеси газа с жидкостью, который выходит из указанного выпускного аппарата в виде, по меньшей мере, одной струи тумана, образованного каплями стерильной жидкости, взвешенными в высокоскоростном газовом потоке, при этом каждая струя, при ее приближении на предварительно выбранное расстояние к подлежащей обработке истиранием поверхности кожного покрова, обеспечивает отделение от нее, по меньшей мере, части эпидермиса.

Дополнительно, в соответствии с предпочтительным примером осуществления изобретения, газовый поток выходит из клапана в смесительный элемент под давлением, имеющим первую величину, а указанный смесительный элемент выполнен таким образом, что вызывает падение давления проходящего через него газового потока, так что давление выходного потока смеси газа с жидкостью за указанным выпускным аппаратом для текучей среды имеет вторую величину, причем первая величина, по меньшей мере, вдвое превышает вторую величину, с тем, чтобы вызывать ударную волну в выходном потоке смеси газа с жидкостью за указанным выпускным аппаратом для текучей среды и обеспечивать распыление жидкой фракции указанного выходного потока на микроскопические капли и тем самым формирование тумана жидкости, взвешенной в газовой фракции выходного потока.

Далее, согласно предпочтительному примеру осуществления изобретения, по меньшей мере, часть выходного потока смеси газа с жидкостью за выпускным аппаратом для текучей среды имеет звуковую или сверхзвуковую скорость.

Дополнительно согласно предпочтительному примеру осуществления изобретения впускное отверстие указанного устройства подачи газа адаптировано для соединения с источником сжатого газа, а указанный выходной поток смеси газа с жидкостью является взвесью тумана капель указанной стерильной жидкости в высокоскоростном потоке газа, в частности в высокоскоростном воздушном потоке.

Далее, согласно предпочтительному примеру осуществления изобретения выпускной аппарат для текучей среды выполнен таким образом, чтобы создавать эффект всасывания вблизи подлежащей обработке истиранием поверхности кожного покрова для удаления с нее частиц разрушенной ткани. В этом варианте выпускной аппарат для текучей среды может дополнительно содержать аппарат для создания эффекта всасывания.

Дополнительно согласно предпочтительному примеру осуществления изобретения выпускной аппарат для текучей среды имеет выходное отверстие с предварительно заданным диаметром и задает предварительно выбранное рабочее расстояние воздействия, то есть расстояние между обрабатываемым кожным покровом и ближайшей к кожному покрову частью подающей головки, при этом рабочее расстояние не превышает 50-кратной величины этого предварительно заданного диаметра, а предпочтительно находится в пределах 1-5 величин этого диаметра.

Согласно еще одному предпочтительному примеру осуществления изобретения выпускной аппарат дополнительно содержит, по меньшей мере, один внутренний сопловой элемент, предназначенный для выпуска стерильной жидкости, при этом каждый внутренний сопловой элемент содержит:
заднюю часть, сконфигурированную и расположенную таким образом, что она охватывает внутренний сопловой элемент для формирования между ними проходного канала для газа,
пояс, образованный задней частью, суживающейся в направлении вперед,
переднюю часть, образующую открытую полость и сужающуюся в направлении к поясу,
причем указанный проходной канал сформирован таким образом, что он сужается к указанной передней части указанного соплового элемента, так что проходящий по проходному каналу газовый поток ускоряется, по меньшей мере, до звуковой скорости,
при этом указанная передняя часть расширяется к своей открытой полости таким образом, что указанный ускоренный газовый поток расширяется и испытывает резкое падение давления до величины ниже атмосферного давления, так что когда открытая полость указанного сопла приближается к подлежащей обработке поверхности кожного покрова в пределах предварительно выбранного расстояния, по меньшей мере, часть эпидермиса отделяется от поверхности кожного покрова.

В соответствии с этим примером осуществления указанное предварительно выбранное расстояние предпочтительно не превышает 50-кратной величины внутреннего диаметра указанного внутреннего соплового элемента.

Наиболее предпочтительно указанное предварительно выбранное расстояние находится в переделах 1-5-кратной величины внутреннего диаметра указанного внутреннего соплового элемента.

В соответствии с тем же предпочтительным примером осуществления, по меньшей мере, один сопловой элемент может содержать систему сопел для создания соответствующего количества струй тумана капель стерильной жидкости, взвешенных в высокоскоростных газовых потоках, при этом каждая струя, при ее приближении на предварительно выбранное расстояние к подлежащей обработке истиранием поверхности кожного покрова, обеспечивает отделение от нее, по меньшей мере, части эпидермиса на предварительно заданном участке. При этом указанная система сопел может представлять собой систему сопел, распределенных по определенной площади.

В соответствии с еще одним примером осуществления изобретения подающая головка может быть сконфигурирована таким образом, чтобы при использовании ее можно было держать одной рукой.

Далее, согласно альтернативным примерам осуществления изобретения стерильная жидкость дополнительно содержит предварительно определенное количество кристаллических или других микроскопических частиц для повышения ее абразивных свойств или химических веществ, которые вызывают отшелушивание внешних слоев кожного покрова. В соответствии с этими примерами, в частности, стерильная жидкость содержит взвешенные в ней предварительно выбранные частицы с предварительно определенными абразивными свойствами.

Согласно другому аспекту изобретения создан способ обработки кожных покровов истиранием, в ходе которого производят следующие операции:
источник стерильной жидкости подвергают воздействию потока сжатого газа, тем самым вызывая ее нагнетание в подающую головку для текучей среды,
подают сжатый газ в подающую головку для текучей среды,
объединяют газ и жидкость, поданные в подающую головку для текучей среды, причем подающая головка для текучей среды содержит выходное окно для текучей среды, имеющее предварительно заданный внутренний диаметр, с тем, чтобы создавать выходной поток смеси газа с жидкостью в виде струи тумана капель стерильной жидкости, взвешенных в высокоскоростном газовом потоке, и струю тумана направляют на подлежащий обработке истиранием участок кожного покрова на предварительно заданном расстоянии от выходного окна для текучей среды, в результате чего от кожного покрова отделяют, по меньшей мере, часть эпидермиса и удаляют частицы разрушенной ткани.

Далее, согласно предпочтительному примеру осуществления изобретения предварительно заданное расстояние не превышает 50-кратной величины и предпочтительно находится в пределах 1-5 величин предварительно определенного выходного окна для текучей среды.

Дополнительно согласно способу по изобретению операция подачи сжатого газа предусматривает подачу газа под давлением, имеющим первую величину, а указанная операция объединения включает обеспечение падения давления в потоке газа, так что давление выходного потока смеси газа с жидкостью имеет вторую величину, при этом первая величина превышает, по меньшей мере, вдвое вторую величину с тем, чтобы вызвать ударную волну в выходном потоке смеси газа с жидкостью и распыление жидкой фракции выходного потока на микроскопические капли и тем самым сформировать струю тумана жидкости, взвешенной в газовой фракции выходного потока.

Предпочтительно, по меньшей мере, часть выходного потока имеет либо звуковую, либо сверхзвуковую скорость. В частности, выходной поток смеси газа с жидкостью имеет скорость, по меньшей мере, равную звуковой скорости.

Далее, согласно предпочтительному примеру осуществления в способе перед операцией объединения дополнительно:
создают выходной поток газа,
вызывают расширение выходного потока газа, вызывая тем самым снижение давление потока до величины ниже атмосферного давления и создавая эффект всасывания, и
создают выходной поток жидкости в сочетании с указанным расширяющимся выходным потоком газа.

Предпочтительно операция объединения включает этап формирования струи тумана капель жидкости под давлением в пределах 3-10 атмосфер, наиболее предпочтительно под давлением в пределах 3-8 атмосфер.

Согласно одному из вариантов осуществления способа стерильная жидкость содержит взвешенные в ней предварительно выбранные частицы с предварительно определенными абразивными свойствами. В другом варианте стерильная жидкость содержит предварительно выбранные химические вещества, вызывающие отшелушивание внешних слоев кожного покрова.

Перечень фигур чертежей
Варианты выполнения настоящего изобретения будут подробнее описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 изображает в общем виде устройство для обработки кожных покровов в соответствии с предпочтительным примером осуществления изобретения,
фиг.2А изображает в увеличенном масштабе контейнер по фиг.1 на виде сбоку с частичным разрезом,
фиг. 2В изображает в увеличенном масштабе распределительную крышку контейнера по фиг.2А, представленную в разрезе по линии В-В,
фиг. 3А изображает в разрезе показанную на фиг.1 подающую головку для жидкости в процессе работы,
фиг. 3В изображает в увеличенном масштабе часть клапанного механизма с клапанами в открытых положениях,
фиг. 3С изображает в увеличенном масштабе часть клапанного механизма с клапанами в закрытых положениях,
фиг. 4А-4С схематично изображают последовательные этапы обработки кожи истиранием в соответствии с предпочтительным примером осуществления изобретения,
фиг. 5 изображает в частичном виде сбоку подающую головку в соответствии с другим примером выполнения изобретения, при этом подающая головка имеет сопловую часть для создания эффекта всасывания в непосредственной близости к головке,
фиг.6 изображает в увеличенном масштабе в продольном разрезе сопло подающей головки для жидкости по фиг.5 в процессе создания эффекта всасывания,
фиг.7 схематично изображает в частичном виде оснащенную множеством сопел головку для обработки кожных покровов в соответствии с предпочтительным примером выполнения изобретения,
фиг.8 изображает головку с системой сопел по фиг.7 на виде снизу.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
На фиг.1 изображено устройство (т.е. аппарат 10) для осуществления способа обработки кожных покровов в соответствии с изобретением с использованием жидкости и газа в качестве рабочих жидкостей. Аппарат предназначен, в основном, для обработки истиранием кожных покровов на лице, а также для удаления кожных покровов на ступнях, тканей шрамов и различных других дефектов на кожных покровах.

Из последующего описания будет понятно, что данный аппарат не только высокоэффективен, но также безопасен по своей сути, не всегда требует наличия квалифицированного медицинского персонала и не требует источников высокой энергии.

Аппарат 10 содержит контейнер 12 для запаса стерильной жидкости, такой как пригодный для орошения соответствующий солевой раствор, например 0,9%-ный раствор хлорида натрия, и подающую головку 14 для подачи текучей среды. Как показано на фиг. 3А, подающая головка 14 содержит входное окно 16 для жидкости, входное окно 18 для газа и выпускной аппарат 20, через который обеспечивается выпуск смеси газа и жидкости в виде потока газа с взвешенным в нем тумане мелких капель жидкости, движущегося со звуковой или сверхзвуковой скоростью. Этот выходной поток используется для истирания кожного покрова, как будет описано далее.

В качестве примера выполнения контейнер 12 может быть закрыт 5-ходовой распределительной крышкой 22, которая может быть укреплена на контейнере с помощью резьбы (не показано), защелкивающегося или другого соединительного устройства. Представленная на фиг.2А и 2В распределительная крышка снабжена впускным отверстием 24, первым и вторым (промежуточным) выпускными отверстиями 26 и 28 для газа (показаны также на фиг.1), впускным отверстием 30 и выпускным отверстием 32 для жидкости.

Первая газовая трубка 34 (фиг.1) имеет входной конец 36 для подсоединения с помощью соответствующих средств, таких как соединительные элементы 38, 40, к любому подходящему источнику сжатого газа, предпочтительно воздуха, с давлением на выходе в диапазоне 3-10 атмосфер. Давление воздуха в нижней области диапазона используется для более легкой обработки истиранием кожных покровов лица или других чувствительных частей тела. Предпочтительно источник газа должен обеспечивать стабильное давление газа без пульсации.

Первая газовая трубка 34 имеет также выходной конец 42 для подсоединения с помощью резьбового или защелкивающегося соединителя 44 к впускному отверстию 24 для газа. Вторая газовая трубка 46 имеет входной конец 48 и выходной конец 50. Входной конец 48 соединен с первым выпускным отверстием 26 для газа с помощью соединителя 52, подобного соединителю 44, а выходной конец 50 соединен с помощью соответствующего соединителя 54, также подобного соединителю 44, с входным окном 18' вспомогательной газовой трубки 19, подсоединенной к входному окну 18 для газа подающей головки 14 - см. фиг.3А.

Еще одна трубка 66 (фиг.1 и 2А) подсоединена к впускному отверстию 30 для жидкости в распределительной крышке 22. Свободный конец 68 трубки 66 проходит к дну контейнера 12 и образует впускное отверстие 70 для жидкости.

Как видно на фиг.2А и 2В, распределительная крышка 22 выполнена таким образом, что впускное отверстие 24 для газа сообщается с первым и вторым выпускными отверстиями 26 и 28 для газа, чтобы упростить проход потока газа от первой газовой трубки 34 (фиг.1) через распределительную крышку 22 во вторую газовую трубку 46 с одновременной подачей газа под давлением в контейнер 12 через второе выпускное отверстие. Впускное отверстие 30 и выпускное отверстие 32 для жидкости также сообщаются друг с другом, но потоки жидкости и газа через распределительную крышку 22 разделены.

Таким образом, во время прохода газа через первую и вторую газовые трубки 34 и 46 с помощью соответствующего регулирования большим пальцем руки рычажков 72 на подающей головке 14 (которая будет описана далее) можно отводить в контейнер 12 часть потока газа под давлением через промежуточное выпускное отверстие 28 для создания в контейнере давления. Это повышение давления в сочетании с разностью давлений между внутренней полостью контейнера и выпускным аппаратом 20 подающей головки 14 вызывает выход потока жидкости из контейнера через впускное отверстие 70 трубки 66, выпускное отверстие 32 для жидкости, крышку 22 и трубку 56 для жидкости. Как будет понятно из дальнейшего описания применительно к фиг.3А-3С, давление на выходе выпускного аппарата 20 равно атмосферному, что создает требуемый перепад давлений и обеспечивает формирование выходного потока текучей среды. Предпочтительно рычажки 72 связаны между собой любым известным образом (не показано) для обеспечения их синхронного действия.

Подающая головка 14 и части ее клапанных механизмов подробно показаны на фиг.3А-3С. Как уже указывалось, подающая головка 14 содержит входное окно 16 для жидкости, впускное окно 18 для газа и выпускной аппарат 20, через который обеспечивается выпуск тумана, образованного смесью газа с жидкостью, со звуковой или превышающей звуковую скоростью. Для специалистов в данной области будет понятно, что конструкция подающей головки 14 описана здесь в качестве примера и что в соответствии с изобретением могут быть использованы другие типы соединений и клапанов.

Подающая головка 14 включает клапанный узел 79, предназначенный для направления жидкости и газа от входного окна 16 для жидкости и входного окна 18 для газа к смесительному соплу 108 подачи жидкости и газа, которое будет описано далее. Клапанный узел 79 содержит корпус 80, в задней части которого выполнены входное окно 16 для жидкости и входное окно 18 для газа. В корпусе выполнены две поперечные клапанные полости 82 и 84 для клапанов управления потоками жидкости и газа. Клапанные полости 82, 84 отделены друг от друга и сообщаются каждая с соответствующим входным окном 16 и 18 с помощью проходного канала 86 для жидкости и проходного канала 88 для газа. Кроме того, клапанные полости 82, 84 сообщаются соответствующими вторыми проходными каналами 90 и 92 для жидкости и газа с передней частью 94 корпуса 80.

Передняя часть 94 корпуса выполнена с внутренним гнездом 96 и внешним гнездом 98, которое окружает внутреннее гнездо 96. Внутреннее гнездо 96 сообщается со вторым проходным каналом 90 для жидкости, а внешнее гнездо 98 - со вторым проходным каналом 92 для газа. Внутренний сопловой элемент 100 установлен во внутреннем гнезде 96 таким образом, что он сообщается со вторым проходным каналом 90 для жидкости и заканчивается узким передним сопловым отверстием 102, из которого исходит тонкая струя жидкости. Цилиндрический смесительный элемент 108 для смешивания газа с жидкостью установлен во внешнем гнезде 98 и концентрично окружает внутренний сопловой элемент 100.

Смесительный элемент 108 содержит переднюю часть 110, которая сужается вперед к отверстию 112, расположенному соосно сопловому отверстию 102 внутреннего соплового элемента 100. Смесительный элемент 108 имеет такую конфигурацию, что вызывает поступление сквозного потока газа через подающую головку 14 к центру, к струе жидкости, выходящей из переднего соплового отверстия 102. Соответственно, при соединении струи жидкости с потоком газа в передней части 110 смесительного элемента 108 происходит их объединение в единую струю смеси газа с жидкостью.

В каждой из клапанных полостей 82, 84 помещен клапанный механизм 120, конструкция которого будет описана далее. Поскольку механизмы идентичны, они обозначены одинаково, одинаково обозначены и идентичные элементы в их составе. Каждый клапанный механизм содержит цилиндрический посадочный элемент 122, в котором расположена внутренняя пластина 124 клапана.

Как показано на фиг.3В и 3С, в пластине 124 клапана выполнен по существу конусный сужающийся наружу канал 126, в котором помещен конусный клапанный элемент 128. При отсутствии сил сопротивления клапанный элемент 128 находится во втянутом положении и прижимается к стенкам канала 126 клапана под действием упругих средств, таких как пружина 130 растяжения. Каждый управляемый большим пальцем оператора рычажок 72 (фиг.1 и 3А) выполнен с поперечным отверстием 134 с резьбой (фиг.3А). Винт 136 проходит через отверстие 134 и заканчивается утолщенной концевой частью 138. Гайка 140 присоединена к концевой части 138 и может свободно поворачиваться относительно нее вокруг продольной оси 142 винта 136. Гайка 140 установлена в корпусе 144 поршневого типа, который установлен с возможностью осевого движения вдоль обращенных внутрь направляющих 146 в посадочном элементе 122.

Видно, что в представленном на фиг.3С положении канал 126 клапана закрыт клапанным элементом 128. Поворот рычажка 72 в определенном направлении вызывает прямолинейное смещение внутрь винта 136. Поскольку гайка 140 может свободно вращаться вокруг оси 142, на нее не передается крутящий момент, и она просто смещается внутрь винтом 136. Это движение внутрь вызывает соответствующее движение внутрь корпуса 144 по направляющим 146. Корпус 144 воздействует на хвостовик 148 клапанного элемента 128 и толкает его внутрь в направлении стрелки 149 на фиг.3В, что вызывает частичное открытие канала 126 клапана и проход по нему газа или жидкости.

Пластина 124 клапана имеет в своей задней части несколько первых радиальных каналов 150, которые сообщаются с внутренней полостью посадочного элемента 122 клапана. Посадочный элемент 122 выполнен с одним или несколькими вторыми радиальными каналами 152, которые сообщаются с внешним углублением 154.

Углубления 154 и вторые проходные каналы 90 и 92 для жидкости и газа выполнены таким образом, что открытие каналов 126 клапанов (фиг.3В) создает возможность движения потоков жидкости и газа по проходам, образованным каналами 126 клапанов, первыми радиальными каналами 150 пластины 124 клапана, вторыми радиальными каналами 152 посадочного элемента 122 клапана, углублениями 154 и проходными каналами 90 и 92.

Как было указано выше, газ находится в сжатом состоянии и подается под стабильным давлением. Хотя при проходе потока через подающую головку 14 может происходить незначительная потеря давления, конструкция головки такова, что обеспечивает снижение этой потери до минимума и обеспечивает даже при самом легком режиме работы поддержание давления на уровне свыше 2 атмосфер вплоть до точки выхода в атмосферу объединенной струи из отверстия 112 смесительного элемента 108.

Для специалистов в данной области очевидно, что при выходе объединенной струи в область атмосферного давления она подвергается мгновенному падению давления от 2-10 атмосфер или выше до 1 атмосферы. Резкое падение давления такой величины обеспечивает скорость объединенной струи в точке выхода в атмосферу, примерно равную звуковой скорости, а также ударную волну в струе. Следствием ударной волны является распыление жидкой фракции объединенной струи на микроскопические водяные капли. За счет этого достигается получение струи в виде взвеси тумана жидкости в несущем потоке газа, движущегося со звуковой или сверхзвуковой скоростью.

Далее на предпочтительном примере осуществления изобретения по фиг.4А-4С будет описан способ обработки кожных покровов истиранием.

Как показано на фиг.4А, подающую головку 14 помещают в непосредственной близости к подлежащему обработке участку кожного покрова, на расстоянии d от него. Расстояние d задают в зависимости от конкретных условий, причем предпочтительно оно находится в пределах целостности исходящей струи. Во всех случаях расстояние d не превышает 50-кратного минимального размера D соплового канала и предпочтительно находится в пределах 1-5 D. В типовом случае размер D составляет 1-3 мм. Как видно из чертежа, струя 11 тумана из мелких капель жидкости бомбардирует намеченный участок наружного слоя 125 поверхности кожного покрова и через определенный промежуток времени отделяет от него, по меньшей мере, часть эпидермиса, как это показано на фиг.4В. При этом частицы разрушенной ткани продолжают подвергаться бомбардировке и смачиванию струей 11 тумана и затем смываются с остального кожного покрова 127, так что под удаленным слоем обнажается новый слой 129 кожного покрова - см. фиг. 4С. Подающую головку постепенно перемещают по всей площади, с которой намереваются удалить наружный слой кожного покрова.

Необходимо пояснить, что описанное смачивание частиц при разрушении ткани наружного слоя кожного покрова микроскопическими каплями вызывает значительное повышение их аэродинамического сопротивления, так что сила, возникающая при бомбардировке объединенной струей жидкости, в состоянии отделять частицы от остальной поверхности и уносить их в потоке струи. Повышение аэродинамического сопротивления частиц разрушенной ткани усиливается, с одной стороны, благодаря смачиванию каплями и, с другой стороны, благодаря отсутствию потока жидкости на поверхности ткани с устойчивым граничным слоем. Соответственно, поскольку отделяемый слой не защищен устойчивым граничным слоем жидкого потока, он весь открыт для удаления объединенной струей, состоящей из взвешенных в газовом потоке мелких капель жидкости.

Далее, следует отметить, что рабочее давление устройства и длительность воздействия для обработки кожного покрова на определенном участке зависит, кроме всего прочего, от характера кожного покрова (то есть от того, подвергается обработке нежная кожа лица или мозоли на пятках) и от глубины подлежащего удалению слоя.

Далее со ссылками на фиг.5 и 6 будут описаны подающая головка 200 и сопло 202 подающей головки в соответствии с другим примером осуществления изобретения. Подающая головка 200 подобна подающей головке 14 в исполнении по фиг. 1 и 3А, поэтому здесь будут описаны только различия между ними. Обозначения составных элементов головки 200, аналогичные обозначениям элементов головки 14, дополнительно снабжены штрихом.

Подающая головка 200 по фиг.5 и 6 оснащена соплом 202 в виде единого элемента с задней смесительной частью 204 и передней всасывающей частью 206. Сопло 202 выполнено по форме песочных часов с сужением задней части 204 и передней части 206 к центральному поясу или переходной части 208. Внутренний сопловой элемент 100' выполнен таким образом, что немного выступает вперед за пределы узкой переходной части 208 и имеет соответствующий слегка суженный пояс 210, диаметр которого увеличивается на входе во всасывающую часть 206.

Когда изображенный стрелками 212 воздушный поток входит под давлением выше атмосферного в узкий кольцевой проход 214 между внутренним сопловым элементом 100' и соплом 202, он ускоряется от скорости движения ниже звуковой на входе 216 ограничивающего прохода до звуковой скорости в зоне 218 после прохождения части прохода и далее до сверхзвуковой скорости в зоне 219 резкого окончания ограничения прохода с выходом на уступ передней кромки 220 внутреннего соплового элемента 100'. При выходе газа из переходной зоны части 208 в расширяющуюся переднюю часть 206 сопла он резко расширяется. Генерируемая при этом волна расширения подвергается значительному падению давления, по меньшей мере, до величины ниже атмосферного давления, создавая разрежение также в конической зоне 221 вдоль внутренней поверхности 222 передней части 206 сопла.

Ускоряющийся поток жидкости из соплового канала 102' выходит в сверхзвуковой газовый поток и под действием резкого падения давления, как это было описано применительно к исполнению по фиг.1-3С, распыляется на микроскопические капли, которые захватываются газовым потоком и образуют вместе с ним струю 250 в виде тумана - жидкости в несущем потоке газа, движущегося со звуковой или сверхзвуковой скоростью.

Подающую головку 200 помещают в непосредственной близости к кожному покрову 224, с которого собираются снять истиранием наружный слой 225, на расстоянии d от него, как это было описано при описании фиг.4А. При этом часть слоя 225 эпидермиса открыта для воздействия на нее звуковой или сверхзвуковой струи 250 и отделения от остальной поверхности 227 кожного покрова подобно процессу в соответствии с фиг.4А-4С. Соответственно, когда подающую головку медленно ведут вдоль поверхности кожного покрова, частицы разрушенной ткани подвергаются воздействию разрежения в полости сопла вокруг струи 250.

Таким образом, в дополнение к бомбардировке микроскопическими каплями жидкости в процессе, иллюстрируемом фиг.4А-4С, частицы разрушенной ткани, при приближении сопла к кожному покрову, подвергаются также воздействию силы всасывания, и это дополнительно способствует отделению частиц от остального кожного покрова до их смыва объединенной струей тумана и обнажению вновь вскрытого слоя 227.

В альтернативном примере осуществления изобретения стерильная жидкость может содержать в суспензии предварительно заданное количество химических веществ, известных в данной области и предназначенных для того, чтобы вызывать отшелушивание внешних слоев кожного покрова, таких как гликолевая кислота или ТСА.

Фиг. 7 и 8 изображают оснащенную множеством сопел головку 300 для обработки кожных покровов истиранием в соответствии с одним из предпочтительных примеров осуществления изобретения. Как видно на фиг.8, головка 300 содержит систему сопел, которая здесь представлена системой сопел 202 в исполнении по фиг.5 и 6. Однако очевидно, что в головке может также использоваться система сопел 108, описанных для примера выполнения по фиг.3А.

Как видно из чертежа, система сопел обеспечивает сплошное перекрытие намного большего участка кожного покрова по сравнению с одним соплом, что увеличивает эффективность действия устройства. Понятно, что расположение сопел на фиг.8 дано в качестве примера, и сопла могут иметь различные размеры, конфигурации и схемы расположения для перекрытия участков различных размеров.

Хотя настоящее изобретение было описано на примерах предпочтительных вариантов, для специалистов в данной области будет понятно, что в форму и детали осуществления изобретения могут быть внесены изменения, не выходящие за границы идеи и объема изобретения.

Claims

1. Устройство для обработки кожных покровов истиранием, содержащее контейнер для стерильной жидкости, подающую головку для текучей среды, имеющую входное окно для жидкости и входное окно для газа, выпускной аппарат для текучей среды и клапанный механизм, который расположен между этими окнами и выпускным аппаратом для текучей среды и предназначен для избирательной подачи соответствующих потоков жидкости и газа от этих окон к выпускному аппарату для текучей среды, устройство подачи жидкости, расположенное между впускным отверстием для жидкости, находящимся внутри указанного контейнера, и выходным отверстием для жидкости, связанным с указанным входным окном для жидкости указанной подающей головки, устройство подачи газа, расположенное между впускным и выпускным отверстиями для газа, причем указанное впускное отверстие для газа подсоединено к источнику сжатого газа, указанное выпускное отверстие для газа соединено с указанным входным окном для газа подающей головки, а указанное устройство подачи газа соединено с указанным контейнером посредством промежуточного выпускного отверстия, устройство для избирательного связывания указанного источника стерильной жидкости с потоком сжатого газа от указанного впускного отверстия для газа к указанному выпускному отверстию для газа и к входному окну для газа подающей головки для текучей среды и тем самым для нагнетания указанной стерильной жидкости через указанное устройство подачи текучей среды от его впускного к его выпускному отверстию и далее во входное окно для жидкости указанной подающей головки, причем указанный выпускной аппарат для текучей среды содержит, по меньшей мере, один смесительный элемент, предназначенный для приема указанных потоков газа и жидкости и их объединения в выходной поток смеси газа с жидкостью, который выходит из указанного выпускного аппарата в виде, по меньшей мере, одной струи тумана, образованного каплями стерильной жидкости, взвешенными в высокоскоростном газовом потоке, при этом каждая струя, при ее приближении на предварительно выбранное расстояние к подлежащей обработке истиранием поверхности кожного покрова, обеспечивает отделение от нее, по меньшей мере, части эпидермиса.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанный газовый поток выходит из указанного клапанного механизма в указанный смесительный элемент под давлением, имеющим первую величину, а указанный смесительный элемент выполнен таким образом, что вызывает падение давления проходящего через него газового потока, так что давление выходного потока смеси газа с жидкостью за указанным выпускным аппаратом для текучей среды имеет вторую величину, причем первая величина, по меньшей мере, вдвое превышает вторую величину, с тем, чтобы вызывать ударную волну в выходном потоке смеси газа с жидкостью за указанным выпускным аппаратом для текучей среды и обеспечивать распыление жидкой фракции указанного выходного потока на микроскопические капли и тем самым формирование тумана жидкости, взвешенной в газовой фракции выходного потока.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что, по меньшей мере, часть указанного выходного потока смеси газа с жидкостью за указанным выпускным аппаратом для текучей среды имеет скорость, по меньшей мере, равную скорости звука.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанное впускное отверстие указанного устройства подачи газа адаптировано для соединения с источником сжатого газа, а указанный выходной поток смеси газа с жидкостью является взвесью тумана капель указанной стерильной жидкости в высокоскоростном воздушном потоке.

5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что указанный выпускной аппарат для текучей среды дополнительно содержит аппарат для создания эффекта всасывания вблизи подлежащей обработке истиранием поверхности кожного покрова для удаления с нее частиц разрушенной ткани.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в указанном выпускном аппарате для текучей среды сформировано выходное отверстие с предварительно заданным диаметром, а указанное предварительно выбранное расстояние не превышает 50-кратной величины этого предварительно заданного диаметра.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в указанном выпускном аппарате для текучей среды сформировано выходное отверстие с предварительно заданным диаметром, а указанное предварительно выбранное расстояние находится в пределах 1-5-кратной величины этого предварительно заданного диаметра.

8. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что указанный выпускной аппарат дополнительно содержит, по меньшей мере, один внутренний сопловой элемент, предназначенный для выпуска стерильной жидкости, при этом каждый внутренний сопловой элемент содержит заднюю часть, сконфигурированную и расположенную таким образом, что она охватывает внутренний сопловой элемент для формирования между ними проходного канала для газа, пояс, образованный задней частью, суживающейся в направлении вперед, переднюю часть, образующую открытую полость и сужающуюся в направлении к поясу, причем указанный проходной канал сформирован таким образом, что он сужается к указанной передней части указанного соплового элемента, так что проходящий по проходному каналу газовый поток ускоряется, по меньшей мере, до звуковой скорости, при этом указанная передняя часть расширяется к своей открытой полости таким образом, что указанный ускоренный газовый поток расширяется и испытывает резкое падение давления до величины ниже атмосферного давления, так что когда открытая полость указанного сопла приближается к подлежащей обработке поверхности кожного покрова в пределах предварительно выбранного расстояния, по меньшей мере, часть эпидермиса отделяется от поверхности кожного покрова.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что указанное предварительно выбранное расстояние не превышает 50-кратной величины внутреннего диаметра указанного внутреннего соплового элемента.

10. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что указанное предварительно выбранное расстояние находится в пределах 1-5-кратной величины внутреннего диаметра указанного внутреннего соплового элемента.

11. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что указанный, по меньшей мере, один сопловой элемент содержит систему сопел для создания соответствующего количества струй тумана капель стерильной жидкости, взвешенных в высокоскоростных газовых потоках, при этом каждая струя, при ее приближении на предварительно выбранное расстояние к подлежащей обработке истиранием поверхности кожного покрова, обеспечивает отделение от нее, по меньшей мере, части эпидермиса на предварительно заданном участке.

12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что указанная система сопел представляет собой систему сопел, распределенных по определенной площади.

13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанная подающая головка сконфигурирована таким образом, что при использовании ее можно держать одной рукой.

14. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанная стерильная жидкость содержит взвешенные в ней предварительно выбранные частицы с предварительно определенными абразивными свойствами.

15. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанная стерильная жидкость содержит предварительно выбранные химические вещества, вызывающие отшелушивание внешних слоев кожного покрова.

16. Способ обработки кожных покровов истиранием, предусматривающий следующие операции: источник стерильной жидкости подвергают воздействию потока сжатого газа, тем самым вызывая ее нагнетание в подающую головку для текучей среды, подают сжатый газ в подающую головку для текучей среды, объединяют газ и жидкость, поданные в подающую головку для текучей среды, причем подающая головка для текучей среды содержит выходное окно для текучей среды, имеющее предварительно заданный внутренний диаметр, с тем, чтобы создавать выходной поток смеси газа с жидкостью в виде струи тумана капель стерильной жидкости, взвешенных в высокоскоростном газовом потоке, струю тумана направляют на подлежащий обработке истиранием участок кожного покрова на предварительно заданном расстоянии от выходного окна для текучей среды, в результате чего от кожного покрова отделяют, по меньшей мере, часть эпидермиса и удаляют частицы разрушенной ткани.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что операция подачи сжатого газа предусматривает подачу газа под давлением, имеющим первую величину, а указанная операция объединения включает обеспечение падения давления в потоке газа, так что давление выходного потока смеси газа с жидкостью имеет вторую величину, при этом первая величина превышает, по меньшей мере, вдвое вторую величину с тем, чтобы вызвать ударную волну в выходном потоке смеси газа с жидкостью и распыление жидкой фракции выходного потока на микроскопические капли и тем самым сформировать туман жидкости, взвешенной в газовой фракции выходного потока.

18. Способ по п. 16, отличающийся тем, что перед операцией объединения дополнительно создают выходной поток газа, обеспечивают расширение выходного потока газа, вызывая тем самым снижение давления потока до величины ниже атмосферного давления и создавая эффект всасывания, создают выходной поток жидкости в сочетании с указанным расширяющимся выходным потоком газа.

19. Способ по п. 17, отличающийся тем, что выходной поток смеси газа с жидкостью имеет скорость, по меньшей мере, равную звуковой скорости.

20. Способ по п. 16, отличающийся тем, что сжатый газ представляет собой воздух.

21. Способ по п. 16, отличающийся тем, что предварительно заданное расстояние не превышает 50-кратной величины внутреннего диаметра выходного окна для текучей среды.

22. Способ по п. 16, отличающийся тем, что предварительно заданное расстояние находится в пределах 1-5-кратной величины внутреннего диаметра выпуска для жидкости.

23. Способ по п. 16, отличающийся тем, что указанная операция объединения включает этап формирования указанной струи тумана капель жидкости под давлением в пределах 3-10 атмосфер.

24. Способ по п. 16, отличающийся тем, что указанная операция объединения включает этап формирования указанной струи тумана капель жидкости под давлением в пределах 3-8 атмосфер.

25. Способ по п. 16, отличающийся тем, что стерильная жидкость содержит взвешенные в ней предварительно выбранные частицы с предварительно определенными абразивными свойствами.

26. Способ по п. 16, отличающийся тем, что стерильная жидкость содержит предварительно выбранные химические вещества, вызывающие отшелушивание внешних слоев кожного покрова.