MX2013000663A - Un metodo y aparato para medir el espesor de tejido adiposo. - Google Patents

Abstract

Las técnicas de medición de grasa corporal empleadas a la fecha, aplican usualmente un cierto nivel de fuerza al tejido provocando estrechamiento de la capa de tejido adiposo en el momento de la medición. Esto crea un sesgo o desviación en los resultados de la medición de espesor de la capa adiposa que no se tomó en cuenta cuando se emplean estos métodos. El aparato y método actuales ofrecen una solución para tomar en cuenta este sesgo mejorando de esta manera la precisión de las mediciones de grasa corporal.

Description

UN MÉTODO Y APARATO PARA MEDIR EL ESPESOR DE TEJIDO ADIPOSO CAMPO TÉCNICO El método y aparato actuales se relacionan al campo de dispositivos para medir el espesor del tejido y más específicamente a dispositivos para medir el espesor de tejido adiposo.

ANTECEDENTES La obesidad es una condición en la cual la acumulación de grasa anormal o excesiva en el tejido adiposo deteriora la salud. Con todos los riesgos asociados con llevar demasiada grasa corporal, ha habido una concientización creciente del beneficio en la salud para mantener un peso sano y permanecer dentro de los intervalos de índices de Masa Corporal sanos (BMI). La medición del porcentaje de grasa corporal como parte de mantener un peso corporal sano ha sido prevalente.

Adicionalmente, los tratamientos cosméticos de modelación de cuerpo, también llamados tratamientos de contorno corporal, implican comúnmente emplear dispositivos complejos y numerosos métodos de tratamiento para reducir el tejido adiposo corporal. Estos dispositivos y tratamientos incluyen la aplicación de varias formas de energía de calentamiento, energía mecánica y similares. En tales tratamientos sería útil obtener una información precisa con respecto al espesor del tejido adiposo en general y específicamente del tejido adiposo en el área que se trata.

Se han desarrollado muchos métodos para evaluar la grasa corporal y masa magra de una persona. Los métodos más comunes incluyen pesaje bajo el agua o hidrostático, mediciones de espesor de pliegue de la piel (calibrador) , impedancia bioeléctrica y cálculo BMI con base en la altura y peso de un sujeto.

Algunas técnicas, tales como aquellas descritas en las publicaciones de solicitud de patente norteamericana No. 2003/0018257 y No. 2009/0270728 emplean ultrasonido para medir el espesor del tejido graso, dependiendo de la intensidad variante y/o tiempo de reflexión de los haces reflejados de las diversas capas de tejido. La publicación de solicitud de patente norteamericana No. 2003/0018257 limite la frecuencia de los haces de ultrasonido emitidos a arriba de 10MHz. Esta técnica depende de la densidad inherente de las diversas capas de tejido para diferenciarse entre ellas y evaluar su espesor.

Otras técnicas, tales como aquellas descritas en la Publicación de solicitud de patente norteamericana No. 2010/0036246 emplean técnicas de análisis de formación de imágenes de ultrasonido para determinar el tipo y espesor de un tejido objetivo.

La técnica descrita por el documento US 5,941,825 divulga medir la grasa corporal de dos ubicaciones diferentes sobre la superficie de la piel para corregir el error de paralaje que resulta de la emisión de haz ultrasonido en el tejido y un ángulo diferente al ortogonal.

BREVE DESCRIPCIÓN Las técnicas de medición de grasa corporal empleadas a la fecha, como es conocido por los autores de la descripción, aplican un cierto nivel de fuerza al tejido provocando estrechamiento de la capa de tejido adiposo en el momento de la medición. Esto crea un sesgo en los resultados de la medición del espesor de la capa adiposa que no se contabiliza cuando se emplean estos métodos. El aparato y método actuales ofrecen una solución para dar cuenta de este sesto proporcionando de esta manera la precisión de las mediciones de la grasa corporal.

Se proporciona de esta manera, de esta manera, de acuerdo con una modalidad ejemplar del método y aparato actual, un método para emplear un transductor de ultrasonido para medir el espesor de tejido adiposo y dar cuenta de un cierto nivel de fuerza de acoplamiento de un acoplador a la piel, efectuando estrechamiento de las capas de tejido que se miden .

De acuerdo con otra modalidad ejemplar del presente método y aparato, también se proporciona un aplicador que incluye uno o más transductores de ultrasonido y un espaciador resiliente que emplea un método para medir un espesor de tejido adiposo y dar cuenta de un cierto nivel de fuerza de acoplamiento del aplicador a la piel, efectuando un estrechamiento de las capas de tejido que se miden.

De acuerdo con todavía otra modalidad ejemplar del presente método y aparato, también se proporciona un aplicador que incluye uno o más transductores de ultrasonido y uno o más electrodos RF que emplean un método para medir un espesor de tejido adiposo y dar cuenta de un cierto nivel de fuerza de acoplamiento del aplicador a la piel, efectuando el ¦ estrechamiento de las capas de tejido que se miden, emplear señales de haz de ultrasonido reflejas y una medición de impedancia RF de tejido adiposo.

De acuerdo con aun otra modalidad ejemplar del presente método y aparato, también se proporciona un aparato que incluye uno o más electrodos RF divididos en uno o más seqmentos externos y uno o más segmentos internos conducidos en el mismo potencial y medir separadamente a través de cada segmento para tener la diferenciación entre la corriente que fluye a través del tejido de la piel y la corriente que fluye a través del tejido graso.

De acuerdo con aun otra modalidad ejemplar del presente método y aparato, también se proporciona un método para medir contenido de agua del tejido adiposo empleando señales de haz de ultrasonido reflejadas y electrodos RF para medir la conductividad del tejido adiposo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS El presente método y aparato se entenderán y apreciarán a partir de la siguiente descripción detallada, tomada en conjunción con los dibujos en los cuales: las FIGS. 1A y IB son vista ejemplificadas de una modalidad ejemplar del método y aparato actuales, las FIGS. 2A, 2B, 2C y 2D son ilustraciones simplificadas de un método ejemplar de implementación de la modalidad de las FIGS. 1C y ID de acuerdo con el método y aparato actuales; las FIGS. 3A y 3B son ilustraciones simplificadas de otra modalidad de los presentes método y apáratela FIG. 4 es una ilustración simplificada de un método ejemplar de implementación de la modalidad de las FIGS. 3A 3B de acuerdo con los presentes método y aparato; las FIGS. 5A y 5B son ilustraciones simplificadas de señales recibidas de porciones de un haz de ultrasonido de acuerdo con otra modalidad de los presentes método y aparato; la FIG. 6 es una ilustración simplificada de una modalidad de un aplicador de un aplicador de dispositivo de medición de espesor de tejido adiposo de acuerdo con los presentes método y aparato; las FIGS. 7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F, 7G, 7H y 71 son ilustraciones de vista en planta simplificada y de vista de sección transversal de los diversos ejemplos de las configuraciones y modalidades ejemplares del aparato de la FIG. 6.

Las FIG. 8 es una gráfica que ilustra la dependencia de la impedancia del tejido adiposo en una fuerza que efectúa el estrechamiento del tejido adiposo; Las FIGS. 9A, 9B, 9C y 9D son ilustraciones ejemplificadas de un método ejemplar de la implementacion de la modalidad de la FIG. 6 de acuerdo con los presentes método y aparato; la FIG. 10 es una ilustraciones simplificada del efecto de- la frecuencia RF en la conductividad o impedancia del tejido de las capas de tejido interpuestas entre los electrodos RF de acuerdo con los presentes método y aparato; y La FIG. 11 es una gráfica que ilustra la dependencia de frecuencia de la conductividad o impedancia de los tejidos adiposos, de la piel y musculares.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Para el propósito de esta descripción, los términos "grasa", "tejido graso" o "tejido adiposo" como se usan en la presente descripción tienen el mismo significado y se usan intercambiablemente por toda la descripción. También se debe entender que los aparatos, procesos y tratamientos divulgados a continuación también pueden ser aplicables a otros tipos de tejidos.

El término "un cierto nivel de fuerza" que puede ser conocido, registrado previamente, predeterminado o arbitrario, determinado en tiempo real o llegar empíricamente .

El término "agua" como se usa en la presente descripción significa cualquier fluido de origen natural o artificial eléctricamente conductor en y alrededor del tejido tal como edema, exudado, trans-sudado, solución tumescente o fluido tal como una solución de agua de sal de dilución estéril, adrenalina, lidocaína, material anestésico, u otros ingredientes inyectados en el tejido adiposo durante un procedimiento de contorno corporal cosmético.

El término "tratamiento" como se usa en la presente descripción significa un procedimiento estético cosmético de acoplamiento al tejido o energía de la piel que efectúa la apariencia del tejido o la piel.

El término "estrechamiento" como se relaciona a "grasa", "tejido graso", o "tejido adiposo" y se usa en la presente descripción significa estrechamiento del espesor de la capa "de grasa", "tejido graso" o "tejido adiposo" como un resultado de un nivel aplicado de fuerza que presión sobre el tej ido .

Los términos "emisión" y "radiación" como se relaciona a haces de ultrasonido o pulsos de haces de ultrasonido se usan intercambiablemente en la presente descripción y significan generación de cualquier tipo de energía de ultrasonido de un transductor de ultrasonido.

Medición de Espesor de Tejido Adiposo Empleando un Transductor de Ultrasonido Se hace referencia a las FIGS. 1A y IB, que son vistas simplificada de las modalidades ejemplares del método y aparato actuales. La Fig. 1A ilustra un transductor de ultrasonido 100, que se comunica con una unidad de control 140 que incluye, entre otras cosas, una fuente de poder 144, y un accionador de ultrasonido 146 acoplado a una superficie 102 de la piel 104. En la modalidad ejemplar de las FIGS. 1A y IB y de acuerdo con el método y aparato actuales, cuando se activa, el transductor 100 emite haces de ultrasonido en forma de pulso, que se propagan por a través del tejido. Los pulsos de haz de ultrasonido se pueden emitir concurrente o consecutivamente. Las porciones de los haces emitidos se reflejan de las interfases de tejido (superficies colocadas entre las capas de tejido adyacentes que tienen diferentes índices acústicos) .

La separación entre los haces de ultrasonido transmitidos y las porciones recibidas de los mismos se puede lograr en el dominio de tiempo al emitir los haces en forma de pulso, o en el dominio de frecuencia al variar la frecuencia dentro de una banda para aislar el pulso reflejado como se describirá adicionalmente con detalle posteriormente.

En la FIG. 1A, por ejemplo, una porción de un haz emitido por un transductor 100 se refleja de la inferíase de la capa de la piel 104 y la capa de tejido adiposo 106 como se indica por una flecha designada como número de referencia 150 y se representa por una señal recibida 152 recibida por el transductor 100 en (ti) ) medida desde el momento de la emisión (tE) · Otra porción del haz emitido se refleja de una inferíase de capa de tejido adiposo más profunda 106 - capa muscular 108 como se indica pro la flecha designada como número de referencia 160 y es representada por la señal 162 recibida por el transductor 100 en (t2) ) medida desde el momento de la emisión (tE) . El espesor (di) de la capa de tejido graso 106 luego se puede calcular a partir del tiempo de diferencia (t2-ti) entre las señales de porción de haz reflejado recibidas 152 y 162 y la velocidad conocida del sonido en el tejido graso.

Esta técnica, como se usa ampliamente en el campo, es algunas veces deficiente en que no da cuenta del estrechamiento de la capa de tejido adiposo efectuado por la fuerza de acoplamiento del aplicador del dispositivo de medición (en este caso, un transductor de ultrasonido) . El sesgo que resulta de este estrechamiento no evitable puede ser altamente significativo en las capas de grasa blanda que tienen propiedades físicas más cercanas a aquellas de los fluidos que aquellos de los sólidos.

La FIG. IB ilustra el efecto de sesgo descrito en lo anterior. Cuando se aplica a una ubicación seleccionada individual sobre la piel en un cierto nivel de fuerza, el transductor 100 se presiona sobre la capa de la piel 194 creando una depresión 110. Como resultado, la capa tejido adiposo 106, que es mucho más fluido en carácter que la capa de la piel 104 y la capa muscular 108 escapa del área bajo el transductor 100 y fluye a los lados, estrechando el espesor de la capa de grasa de (di) a (d2) y acortando el tiempo de propagación y reflexión de la porción de haz 160 de (t2) a (t'2) · La capa de la piel, que es mucho menos fluida en carácter que la capa de grasa casi se cambia, de modo que (t'i) está muy cercano a (ti).

Alternativamente, el cálculo puede emplear solamente la porción de pulso de haz de ultrasonido 160 para recibir el espesor de la capa de tejido graso 106 y la capa de piel 104 combinadas. En alguna aplicación esto puede ser una cantidad requerida. Puesto que el espesor de la piel en varias áreas del cuerpo humano es bien documentado, el espesor de la piel en vista de la medición puede ser derivada de una tabla de consulta y se resta del espesor de la capa de tejido graso combinado y la piel para llegar al espesor de la capa de tejido graso 106 solo.

Con referencia ahora a las FIGS. 2A, 2B, 2C y 2D, que son ilustraciones simplificadas de un método ejemplar de implementación de la modalidad de las FIGS. 1? y IB de acuerdo con el método y aparato actuales. En la FIG. 2A, el transductor 200 se acopla a la superficie 202 de la capa de la piel 204 en un cierto nivel de fuerza indicado por una flecha 240 crenado una depresión 210 y disminuyendo el espesor de la capa de tejido graso 206 a un espesor (d3) . El transductor 200 se activa para emitir haces de ultrasonido en forma de pulso en tiempos de emisión (tE) · Las señales emitidas registradas son designadas por la letra (E) . Una serie de señales de pulso 221 de porciones de pulso de haces 260 reflejadas de la inferíase de grasa 206-músculo 208 se reciben y se registran, mostrando un tiempo de recepción (t221-lf 221f t221-3- · · ) · En la FIG. 2B el nivel de fuerza en la cual el transductor de ultrasonido 200 se acopla a la superficie 202 luego se reduce gradualmente, manual o automáticamente, como se indica por la flecha 250 llevando a cabo la reducción en la profundidad de la depresión 210 de la capa de la piel 204 y un incremento en el espesor de la capa de tejido graso 206 a un espesor (d2) . Las señales de pulso 222 continúan siendo registradas, mostrando ahora un espacio de tiempo más prolongado entre el tiempo de emisión (tE) de los pulsos emitidos (E) y el tiempo (t?22) de las señales de pulso recibidas 222, por ejemplo, (t222-i>t22i-i) , indicando el cambio en el espesor de la capa de tejido graso 206 de (d3) a un espesor (d2) afectando los cambios en los tiempos de propagación de las porciones reflejadas 260.

En la FIG. 2C se repite el proceso descrito en la FIG. 2B. El nivel de fuerza en la cual el transductor de ultrasonido 200 se acopla a una superficie 202 se reduce gradualmente de manera adicional, manual o automáticamente, como se indica por la flecha 270 a un punto del desacoplamiento (punto final o punto de desacoplamiento) de la superficie emisora 212 del transductor de ultrasonido 200 de la superficie 202 de la piel 204. En este punto final, que es esta tan cercano a lo óptimo como sea posible, el transductor 200 se acopla a la superficie 202 de la piel 204 en un nivel de fuerza mínimo o, óptimamente, sin aplicación de fuerza. No existe depresión notable 210 y el espesor de la capa de grasa medida (di) esta tan cercana como sea posible al espesor real (do) que prevalece en el resto (es decir, sin contacto entre la superficie emisora 202 del transductor 200 y la superficie 202 de la piel 204 como se muestra en la FIG. 2D) .

Inmediatamente después del punto final (desacoplamiento o punto de fuerza cero) de la FIG. 2C, el contacto entre la superficie emisora 212 del transductor 200 y la superficie 202 de la piel 204 se rompe, como se ilustra en la E'IG. 2D. En este caso, no se reciben señales de pulso reflejadas. Este implica que el tiempo de recepción (t223-3) de la última señal de pulso registrada 223-3 (FIG. 2C) representa el indicador más preciso de espesor (de la capa de tejido adiposo 206. En otras palabras, es decir, el espesor (di) en el momento de la medición del pulso 223-3 es más cercano al espesor real (d0) sin aplicación de presión a la piel - espesor de la capa adiposa de fuerza cero.

En la descripción anterior, la medición del espesor de la capa de tejido graso 206 puede o no incluir la porción de haz 150 (FIGS. 1A y IB) reflejada de la inferíase de la piel 204 - capa de tejido graso 206. En la modalidad ilustrada en la FIG. 2, el valor del espesor de la capa de piel 204 se puede derivar de una tabla de consulta (como se describe a partir de ahora) .

Medición del Espesor de Tejido Adiposo Empleando un Transductor de Ultrasonido y Espaciador Con referencia ahora a las FIGS. 3A y 3B, que son ilustraciones simplificadas de otra modalidad de los presentes método y aparato. De acuerdo con la presente modalidad, el ultrasonido reflejado se puede usar para medir el espesor del espaciador y deducir de a partir de las propiedades resilientes espadadoras que el nivel de fuerza en la cual el aplicador 300 se aplica a la superficie 302. Un aplicador 300 que incluye un espaciador resiliente 320 unido a la superficie emisora de un transductor de ultrasonido 330 del tipo representado en la FIG. 1 se acopla a una superficie rígida 302. El espaciador 320 se puede hacer de un material resiliente seleccionado de un grupo que consiste de caucho, epoxi y un polímero, o tiene una estructura resiliente que incluye un elemento de sesgo tal como un resorte y rellenado con medio de transmisión acústico líquido. El espaciador resiliente puede ser de un espesor inicial conocido y se puede seleccionar por tener un módulo conocido de elasticidad o si la fuerza resiliente es generada por un sesgo tal como un resorte, el espaciador puede tener una constante elástica de resorte.

En otra modalidad, el espaciador 320 también puede incluir uno o más elementos de medición de tensión (322) tal como un medidor de tensión que se comunica con una unidad de control 140 (FIG. 1) .

En todavía otra modalidad, el espaciador 320 se puede hacer de un material piezoeléctrico y puede ser operativo para responder a la presión efectuada por el nivel de fuerza del aplicador 300 que se acopla a la superficie 302 y responde al nivel de fuerza al producir una señal eléctrica para controlar la unidad 140 (FIG. 1) indicando los cambios en el nivel de fuerza.

En aun otra modalidad, el transductor de ultrasonido 330 solo puede ser operativo para responder a la presión efectuada por el nivel de fuerza del aplicador 300 que se acopla a la superficie 302 y responde al nivel de fuerza al producir una señal eléctrica para controlar la unidad 140 (FIG. 1) indicado los cambios en el nivel de fuerza .

Como se muestra en la FIG. 3A, el aplicador 300, transductor 330 y el espaciador unido 320 se acoplan a una superficie rígida 302 en un cierto nivel de fuerza (N) como se indica por la flecha 340. La fuerza (N) puede ser una fuerza de acoplamiento presionada contra la superficie del tejido que ejerce presión en la ubicación donde el espesor de tejido adiposo está siendo medido. La fuerza (N) se puede aplicar manualmente por un operador o automáticamente por un dispositivo de aplicación de tratamiento estético. Una porción de un haz emitido por el transductor 330 a través del espaciador resiliente 320 se refleja de la superficie rígida 302 como se indica por una flecha designada como número de referencia 354 y es representada por una señal 352 recibida después de un período de tiempo de (di) medida desde el tiempo de emisión (tE) . El espacio de tiempo entre la señal transmitida (E) y la señal 352 de la porción de haz reflejado recibida 350 se usa para calcular el espesor del espaciador, la tensión y fuerza (N) del espaciador.

El procedimiento descrito en la FIG. 3A anterior y en la Fig. 3B es una etapa de calibración, que se puede llevar a cabo por el usuario. Alternativamente, las propiedades físicas del espaciador resiliente se pueden predeterminar por la composición de un material seleccionado para la producción del espaciador. Adicionalmente, el espaciador se puede calibrar en la producción y se proporciona re-calibrado por el fabricante. La información e calibración se puede suministrar por el fabricante con el espaciador resiliente pre-calibrado .

En la FIG. 3B, el aplicador 300, el transductor 330 y el espaciador unido 320 se acoplan a la superficie rígida 302 en un gran cierto nivel de fuerza (?') de modo que (N1) < (N) como se indica por una flecha designada como el número de referencia 342. Una porción de un haz emitido por el transductor 330 a través del espaciador resiliente 320 se refleja de la superficie rígida 302 como se indica por una flecha designada con el número de referencia 354 y se representa por una señal 352 recibida después de un período de tiempo de (t2) medido desde el momento de la emisión (tE) . El período de tiempo (t2) es más corto que el período de tiempo (ti) que designa la compresión del espesor ds del espaciador 320 de (dsi) a (ds2) · La correlación entre (dsi) y (ds2) en varios niveles de fuerza se pueden emplear para calcular la fuerza (N) del ultrasonido reflejado así como también el espesor (d) en un nivel de fuerza cero. La correlación entre (dsi) y (ds2) en varios niveles de fuerza de acoplamiento y el tiempo de recepción de sus señales correspondientes luego se puede derivar empíricamente, se registra y se arregla en una base de datos tal como una tabla de consulta. Estos datos también se pueden recolectar para varias frecuencias de ultrasonido, varios espaciadores resilientes que tienen varios espesores y varios módulos de elasticidad, que tienen propiedades acústicas y otros factores aplicables variantes. En la actualidad, esto puede servir como un proceso de calibración del espaciador.

Se hace ahora referencia a la FIG. 4, que es una ilustración simplificada de un método ejemplar de implementación de la modalidad del espaciador mostrado en las figuras FIG. 3A y 3B de acuerdo con el presente método y aparato y en un estado de compresión similar a aquel mostrado en la FIG. 3B. Un aplicador 400 que incluye un transductor 430 y un espaciador resiliente 420, tal como aquel mostrado en las FIGS . 3A y 3B, se acopla a la superficie 402 de la piel 404 en un cierto nivel de fuerza indicado por una flecha 440, creando una depresión 410 en la piel 404, que comprimiendo el espaciador 420 y efectuando el estrechamiento del espesor de la capa de tejido graso 406 a un espesor (d) .

Una porción de un haz emitido por el transductor 430 a través del ahora espaciador resiliente comprimido 420 se refleja de la inferíase del espaciador 420 - superficie 402 de la piel 404 como se indica por una flecha designada con el número de referencia 450 y se representa por una señal 452 recibida después de un periodo de tiempo de (ti) medida desde el tiempo de la emisión (tE) . Otra porción del haz emitido se refleja de una interfase de capa de tejido adiposo más profunda 406 - capa muscular 408 como se indica por la flecha designada con el número de referencia 460 y se presenta por la señal 462 recibida en (t3) ) medida del tiempo de la emisión.

Otra porción de haz 470 se refleja de la interfase de la piel 404 -grasa 406 debido a la incompatibilidad de impedancia acústica y se representa por la señal 472.

El proceso descrito anteriormente en la presente permite la medición del espesor de la capa de grasa contra el nivel de fuerza de acoplamiento. Durante la sesión de medición, el médico o un sistema automático pueden aplicar niveles variantes de fuerza al aplicador. Durante este tiempo, el transductor transmite una secuencia de pulsos, y se registran los tiempos de recepción de pulso reflejados de las interfases del espaciador 420-piel 404, piel 404-grasa 406 y grasa 406 -músculo 408. Las señales de pulso reflejadas de la interfase espaciador 420-piel 404 interfase o piel 404-grasa 406 se puede usar para reducir el nivel de fuerza de acoplamiento y las señales de pulso reflejadas de la interfase grasa 406 -músculo 408 se puede usar para deducir el espesor de la capa de grasa 406. Este método y aparato se pueden emplear para obtener el valor del espesor de grasa versus el nivel de fuerza del aplicador de acoplamiento. Estos datos (es decir, espesor de grasa y nivel de fuerza del aplicador del acoplamiento) también se puede usar para derivar las propiedades elásticas y/o de obtener el espesor de la capa de grasa en un nivel de fuerza especifico, que se puede usar como una referencia para todas las mediciones. El punto de fuerza cero o punto de desacoplamiento también se puede identificar por esta medición, para obtener el valor del espesor de tejido raso no alterado.

Las propiedades acústicas del espaciador, específicamente la impedancia acústica, se puede seleccionar para estar cercana o idéntica a aquella de la piel para eliminar la señal reflejada de la piel que aisla solamente la señal reflejada de la inferíase piel 404 - grasa 406, o, alternativamente, un espaciador se puede seleccionar con una impedancia tan cercana como sea posible, pero diferente a aquella de la piel de modo que permite suficientemente la detección de la reflexión de la interfase espaciador 420 -piel 404, de esta manera también se puede medir el espesor de la piel.

Cuando la impedancia acústica del espaciador 420 se selecciona para igualar la impedancia de la piel, la primera señal de reflexión 470 se obtendrá de la interfase de piel 404-grasa 406. Para medir el espesor del espaciador 420 por esta reflexión 470 se tiene que asumir el espesor de la piel fijo. La impedancia acústica del espaciador 420 se puede seleccionar para ser ligeramente diferente de aquel de la piel, para generar una señal reflejada 450 de la interfase espaciador-piel. Esta reflexión se puede usar para medir el espesor del espaciador directamente. La diferencia entre las impedancias del espaciador y la piel se pueden seleccionar para estar en el valor mínimo requerido para generar la señal de retorno medible, y no más grande para prevenir demasiada pérdida de la interfase espaciador-piel y permitir suficiente propagación de potencia en la capa de grasa más profunda.

Se hace ahora referencia a las FIGS. 5A y 5B, que son ilustraciones simplificadas de señales o porciones recibidas de un haz de ultrasonido de acuerdo con otra modalidad del presente método y aparato. En la FIG. 5A el tiempo (tad) de recepción de una señal 502 de la porción del haz reflejado de la interfase de tejido de la piel-adiposo (o tejido adiposo-muscular) y medido desde el tiempo de emisión (tE) puede ser más corto que el tiempo de disminución (ta) de la señal transmitida, representada por la linea 504 y por lo tanto se podría enmascarar parcialmente/completamente.

De acuerdo con el presente método y aparato, un espaciador, tal como aquel descrito anteriormente en la presente, o un espaciador no resiliente, también puede ser operativo para retrasar las reflexiones de la porción de haz a un punto en el tiempo más allá del tiempo de disminución (ta) de la señal transmitida.

La FIG. 5B, ilustra el efecto de agregar un espaciador que tenga propiedades acústicas operables para retrasar las porciones de haz reflejado en la señal recibida de acuerdo con el presente método y aparato. Las señales reflejadas incluyen todas las señales de interés, tal como la reflexión de la inferíase espaciador-piel, piel-grasa y músculo graso. Tal espaciador acústico puede permitir el aislamiento de una señal 502 reflejada desde las interfases de tejido, y mejorar la precisión de la medición de espesor de la capa de tejido deseada.

Un espaciador del tipo descrito en las FIGS. 3A y 3B también puede tener un índice acústico igualado aquel de la piel de modo que para eliminar la reflexión de una porción del haz de ultrasonido de la superficie de la piel, tal como aquel indicado por el número de referencia 450 (FIG. 4).

Otros métodos para aislar la señal de pulso reflejada de la interfase de tejido adiposo 106 -músculo 108 (FIG. 1), de acuerdo con el presente método y aparato, también puede emplear técnicas tales como Modulación de Frecuencia Lineal (FM) .

Es bien sabido en la técnica que en los sistemas de eco, tal como un sistema de eco de ultrasonido, la resolución de intervalo se relaciona con el ancho de banda transmitido. El ancho de banda transmitido es inversamente proporcional al ancho de pulso. Como se describe en las FIGS. 5A y 5B anteriormente en la presente los haces en el modo pulso corto son radiados y reflejados. Sin embargo, en lugar de usar pulsos cortos reales, se pueden formar pulsos virtuales o equivalentes a los pulsos cortos mediante transmisión continua o escalonada de las frecuencias que cubren el mismo ancho de banda como el pulso real o virtual. Las técnicas de transformación estándares luego se pueden emplear mediante procesamiento computarizado para transformar los resultados del dominio de frecuencia al dominio de tiempo y aislar el pulso virtual reflejado del tejido adiposo de las reflexiones dependientes de frecuencia.

Al emplear la técnica de Modulación de Frecuencia Lineal (FM), la frecuencia transmitida de los pulsos radiados se escanea linealmente con una banda de frecuencia y la señal regresada se mezcla con la señal transmitida. La diferencia de frecuencia resultante es directamente proporcional al intervalo de espesor de tejido.

Empleando las técnicas mencionadas en lo anterior, también se puede incluir las siguientes consideraciones cuando se selecciona el intervalo de frecuencia (o equivalente, la longitud de pulso) : a) Puesto que la velocidad del sonido típica (v)= en el tejido es 1500m/seg, un espesor de grasa agregado (d) de, por ejemplo, lmm incrementará el retraso de la señal de retorno por 1.33 microsegundos [(d/v)x2 = (0.001/1500) x2 = 1.33 microsegundos]. Por lo tanto, en una resolución mejor que 1 mm el tiempo de elevación frontal del pulso debe ser del orden 1 microsegundo, que significa que el contenido espectral del pulso debe tener un ancho de banda arriba de aproximadamente 200 kHz. b) Considerando la atenuación de la onda acústica en la capa de grasa y de prevenir la pérdida excesiva y la intensidad de señal reflejada, es aconsejable usar frecuencias más bajas que poco MHz, puesto que la atenuación en el tejido es proporcionada a la frecuencia. Para reducir la atenuación se puede usar una frecuencia menor que 3 MHz o menor que 1MHz. c) Aun otra consideración en la selección del intervalo de frecuencia (o equivalente, longitud de pulso) es evitar muchos detalles en la reflexión. La reflexión de interés es aquella reflejada de la interfase de grasa-músculo. Por consiguiente, es deseable debilitar las reflexiones de las irregularidades pequeñas en el tejido. Las frecuencias más bajas promediarán estas reflexiones de irregularidades y efectuarse en la reflexión de grasa-músculo. En una modalidad empleada de acuerdo con el presente método y aparato, la frecuencia de ultrasonido se puede escanear entre 200kHz y 2MHz. En otra modalidad, el ultrasonido se puede transmitir en modo de pulso, tiempo de elevación de señal de pulso que es entre pocas decenas a pocos cientos de nanosegundos , más específicamente el tiempo de elevación de señal de pulso que es entre 50nseg a 500nseg, el ancho de señal de pulso que es entre 0.1 a 10 microsegundos . Alternativamente, el área transductora puede ser suficientemente grande para generar un amplio haz que no promedia uniformidades en el tejido graso. Puesto que las estructuras de colágeno típicas dentro de la capa de grasa son de pocos mm en tamaño, el transductor que radia ancho de apertura se puede seleccionar para ser más grande que 5mm, o, más específicamente más grande que lOmm.

Medición del Espesor del Tejido adiposo Empleando Medición de Ultrasonido e Impedancia RF.

Se hace ahora referencia a la FIG. 6, que es una ilustración simplificada de una modalidad de un aplicador de dispositivo de medición de espesor de tejido adiposo de acuerdo con el presente método y aparato. Un aplicador de dispositivo de medición de espesor de tejido adiposo 600 incluye uno o más transductores de ultrasonidos 620 y uno o más electrodos RF 630.

El aplicador 600 se conecta a una unidad de control 640, que incluye una fuente de poder 644. La fuente de poder 644 se conecta a un accionador de ultrasonido 646 y generador RF 648. La unidad de control 640 también contiene un procesador 650 para supervisar la impedancia y controlar varias funciones del sistema. El procesador 650 también puede ser operativo para calcular de la impedancia medida entre los electrodos el nivel de estrechamiento del tejido adiposo efectuado por el acoplamiento del aplicador 600 como será descrito posteriormente.

La unidad de control 640 también puede tener un dispositivo de entrada, tal como un teclado 652 que permite que un operador ingrese al procesador 648 valores de parámetro seleccionados de la medición y/o tratamiento, tal como la frecuencia, duración del pulso e intensidad de ultrasonido y energía RF que se dirige al tejido adiposo.

El aplicador 600 se conecta a la unidad de control 640 a través de los cables 654 del arnés 642 para suministrar energía al transductor de ultrasonido 620 y los electrodos RF 630.

Los transductores de ultrasonidos 620 y uno o más electrodos RF 630 se pueden acoplar en un cierto nivel de fuerza a una superficie 602 de una capa de piel 604. Alternativa y opcionalmente, todo o parte del transductor de ultrasonido 620 también puede ser operativo para operar como un electrodo o electrodos RF, al cubrir su superficie con capa o rejilla eléctricamente conductora que tiene una baja atenuación de ondas de ultrasonido como será explicado con detalle a continuación. Alternativamente, en una configuración monopolar, se puede emplear un electrodo de retorno separado. Opcionalmente, el transductor de ultrasonido 620 también puede incluir un espaciador resiliente o rígido y operar como en las modalidades descritas con detalle anteriormente en la presente.

En la presente modalidad, los electrodos RF 630 se emplean para permitir la medición de la impedancia eléctrica de un segmento de tejido, principalmente volumen 610 de la capa de tejido adiposo 606, colocado entre los electrodos 604 como un indicador de tiempo real de la fuerza de acoplamiento que efectúa el estrechamiento y que afecta el espesor medido de la capa de tejido adiposo 606, como se describirá con detalle a partir de ahora.

Los electrodos 630 colocados, por ejemplo, sobre la superficie 602 de la piel 604 se puede emplear para determinar la impedancia eléctrica del volumen de tejido adiposo 610 colocado entre los electrodos 630 al aplicar un cierto voltaje . RF entre los electrodos y al medir la corriente entre ellos. La ruta de corriente en el tejido puede ser del electrodo, a través de la piel de regreso al otro electrodo, de la piel a la grasa y de regreso a la piel y el otro electrodo, o en la ruta de electrodo-piel-grasa-músculo-grasa-piel-electrodo. La presente división entre etas rutas depende de las propiedades de tejido y en la configuración de los electrodos. En una frecuencia de aproximadamente 1MHz la resistencia de la grasa es de aproximadamente diez veces que aquella de la piel, y la resistencia del músculo es de aproximadamente la mitad que aquella de la piel. Mientras es más grande la separación entre los electrodos, es más grande la porción de la corriente que fluye las rutas que incluye la grasa y el músculo .

Las FIGS. 7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F, 7G, 7H y 71 son ilustraciones simplificadas de varios ejemplos de configuraciones y modalidades ejemplares del aparato de la FIG. 6 como es observado desde la dirección indicada por la flecha (W) . Uno o más electrodos RF 730 se pueden colocar sobre uno o más lados de un transductor de ultrasonido 720. Por ejemplo, y como se muestra en la FIG. 7A, que es una ilustración simplificada de una modalidad ejemplar de acuerdo con el presente método y aparato, uno o más electrodos RF 730 se colocan sobre lados opuestos de un transductor de ultrasonido 720.

En la FIG. 7B, que es una ilustración de vista de sección transversal de otra modalidad ejemplar, uno o más electrodos RF 730 se localizan en cualquiera de uno o más lados de uno o más transductores de ultrasonidos 720 tal como, por ejemplo, aquellos representados en la FIG. 7A. En la FIG. 7B, los electrodos 730 so equipotenciales. Los sensores de corriente 732 se comunican con los electrodos RF 730 y miden la corriente en cada electrodo. Una corriente detectada por los sensores 732-1 que se comunican con los electrodos RF 730-1 es indicativa de una corriente que fluye a través de la capa de grasa 706 a lo largo de la ruta 750, mientras que una corriente detectada por los sensores 732-2 que se comunican con los electrodos RF 730-2 es indicativa de la corriente que fluye a través de la capa de piel 704 a lo largo de la ruta 752.

La FIG. 7C es una ilustración de vista de sección transversal de todavía otra modalidad ejemplar de acuerdo con el presente método y aparato en el cual los transductores de ultrasonido 720 también sirven como electrodos RF como será explicado con detalle posteriormente. Los sensores de corriente 736 que se comunican co los transductores de ultrasonido 720 los electrodos y los sensores de corriente 732 en los electrodos RF 730 miden la corriente en cada electrodo. Una corriente detectada por los sensores 732 que se comunican con los electrodos RF 730 es indicativa de una corriente que fluye a través de la capa de grasa 706 a lo largo de la ruta 750, mientras que una corriente detectada por los sensores 736 que se comunica con los electrodos RF de los transductores 720 es indicativa de la corriente que fluye a través de la capa de piel 704 a lo largo de la ruta 752.

La FIG. 7D, que es una ilustración simplificada de vista en planta aún otra modalidad ejemplar de acuerdo con el presente método y aparato, uno o más electrodos RF 730 se pueden unir a la superficie emisora del transductor 710. Los electrodos RF 630 se pueden hacer de un material conductivo acústicamente igualado (es decir, acústicamente transparente) al transductor 720 o un espaciador (no mostrado) como se describe anteriormente en la presente. Los electrodos RF 730 pueden estar en la forma de capa conductora eléctricamente delgada tal como una malla como se muestra en la FIG. 7D que tiene uno o más sensores de corriente 732 dispersados, por ejemplo, a lo largo de las intercepciones de la malla.

En otra modalidad ejemplar, cada uno o más electrodos RF 730 se pueden hacer de una llama distinta hecha de un material conductivo, igualados y unidos acústicamente a la superficie emisora del transductor 720 o un espaciador (no mostrado) en ubicaciones separadas como se muestra en la FIG. 7E.

En la FIG. 7F, que es una ilustración simplificada de vista en planta de todavía otra modalidad de acuerdo con el presente método y aparato, por lo menos dos electrodos RF 730 y 738 se pueden arreglar concéntricamente alrededor del transductor de ultrasonido.

Alternativamente, cada electrodo RF se puede dividir en uno o más segmentos externos y uno o más segmentos internos conducidos en el mismo potencial y que tienen la corriente a través de cada segmento medida separadamente para obtener la diferenciación entre la corriente que fluye a través del tejido de la piel y la corriente que fluye a través de tejido graso.

Se apreciará por las personas expertas en la técnica que los electrodos representados en la FIG. 7F no necesitan ser solamente circulares y pueden ser de cualquier otra forma geométrica adecuada tal como un cuadro, rectángulo, hexágono, etc.

La FIG. 7G es una ilustración simplificada de vista de sección transversal de aun otra modalidad ejemplar del presente método y aparato. La FIG. 7G ilustra una configuración eléctrica monopolar de un transductor de ultrasonido 722 que también sirve como un electrodo RF similar a aquel representado en la FIG. 7D y un solo electrodo RF 730 que circunda concéntricamente el transductor/electrodo de ultrasonido 722 en una configuración similar a aquella de la FIG. 7F. Tanto el transductor/electrodo 722 como los electrodos 730 son equipotenciales y se conectan a un electrodo de retorno 734 localizado en cualquier lugar en el cuerpo. Los sensores de corriente 732 y 736 miden la corriente que fluye a través de cada uno del transductor/electrodo 722 y el electrodo 730.

Una corriente detectada por el sensor 736 que se comunica con el transductor/electrodos 722 es indicativa de una corriente que fluye a través de la capa de grasa 706 a lo largo de la ruta 750, mientras que una corriente detectada por el sensor 732 que se comunica con el electrodo RF 730 es indicativa de la corriente que fluye a través de la capa de piel 704 a lo largo de la ruta 752..

La FIG. 7H es una ilustración simplificada de vista de sección transversal de otra configuración eléctrica ejemplar de un par de transductor/electrodo de ultrasonido 722 y conjuntos de electrodos RF en los cuales cada conjunto incluye un transductor de ultrasonido 722 que también sirve como un electrodo RF y un solo electrodo RF 730 que circunda concéntricamente el transductor/electrodo de ultrasonido 722 en una configuración similar a aquella de la FIG. 7F.

Cada par de electrodos RF y transductor/electrodos (es decir, par 730-1/730-2 y par 722-1/722-2) son equipotenciales. La configuración también puede incluir un electrodo de retorno separado (no mostrado) colocado en algún lugar en el cuerpo.

Los sensores de corriente 736 que se comunican con los transductores/electrodos de ultrasonidos 722 y los sensores 732 en los electrodos RF 730 miden la corriente en cada electrodo. Una corriente detectadas por los sensores 736 que se comunican con los transductores/electrodos 722 es indicativa de una corriente que fluye a través de la capa de grasa 706 a lo largo de la ruta 750, mientras que una corriente detectada por los sensores 732 que se comunica con los electrodos RF 730 es indicativa de la corriente que fluye a través de la capa de piel 704 a lo largo de la ruta 752.

En la FIG. 71, que ilustra todavía otra modalidad ejemplar del presente método y aparato, el electrodo RF 730 está arreglado concéntricamente alrededor del transductor/electrodo de ultrasonido 722 del tipo, por ejemplo, representado en la FIG. 7D anterior.

En cualquiera de las configuraciones del transductor de ultrasonido 720/722 uno o más electrodos RF 730 descritos en lo anterior, el transductor 720/722 y el electrodo 730 pueden colindar entre sí, ser colocados en cercanía entre sí o estar en una distancia entre sí.

Se apreciará por las personas expertas en el campo que represente el método y aparato por ningún motivo se limitan a las modalidades ejemplares y ejemplos y combinaciones de configuración de los mismos expuestos anteriormente en la presente.

Se ha descubierto experimentalmente , y como se muestra en la FIG. 8, que es una gráfica que ilustra la dependencia de la impedancia de tejido adiposo sobre una fuerza que efectúa el estrechamiento del tejido adiposo, que cuando se acopla un aparato/aplicador, tal como aplicador de dispositivo de medición de espesor de grasa 600 (FIG. 6) o un aplicador de dispositivo de tratamiento estético corporal, a la piel, existe una correlación inversa entre la impedancia del tejido abajo del área de contacto del aparato/aplicador de la piel y la fuerza de acoplamiento (N) que efectúa el estrechamiento del tejido.

La explicación física es como sigue: la resistencia a la corriente que fluye a través de la capa de piel 604 (FIG. 6) es constante puesto que no hay estrechamiento de la capa de piel 604 (FIG. 6) entre los electrodos 630 (FIG. 6) durante la aplicación de fuerza de acoplamiento. Por otra parte, el nivel aplicado de fuerza del acoplamiento efectúa el estrechamiento de la capa de grasa 606 (FIG. 6) haciendo el espesor de la capa de grasa efectivo (d) más pequeño (es decir, más estrecho) .

El estrechamiento de la capa de grasa 606 es efectuado por el incremento de fuerza de aplicación (N) lleva a cavo una disminución en la resistencia/impedancia a la corriente que fluye a lo largo de la ruta a través de la capa de grasa 606 y a través de la grasa 606 y el músculo 608.

Los cambios en la impedancia registrada a una corriente que fluye a través de las capas de tejido 604, 606 y 608, o en la corriente misa (por ejemplo, empleando sensores de corriente, son reflejo de los cambios en el espesor (d) o estrechamiento de la capa grasa 606.

Midiendo los cambios en la impedancia del tejido concurrente o intermitentemente con la medición de ultrasonido del espesor de la capa de tejido adiposo (d) , empleando los métodos y dispositivos descritos anteriormente en la presente, pueden proporcionar una indicación más precisa de la fuerza de acoplamiento (N) del aplicador de dispositivo de medición de espesor de grasa 600 o de un aplicador de dispositivo de contorno corporal, a la piel en cualquier cierto tiempo.

Adicionalmente, la medición de los cambios en la impedancia de tejido concurrente o intermitentemente con la medición de ultrasonido del espesor de la capa de tejido adiposo (d) , empleando los métodos y dispositivos descritos anteriormente en la presente, también pueden permitir extraer de los datos de espesor e impedancia una o más propiedades físicas del tejido adiposo tal como dependencia del espesor de tejido adiposo en la fuerza, el espesor de tejido adiposo en la fuerza cero y las propiedades eléctricas del tejido adiposo incluyendo la conductividad y/o permitividad del tejido adiposo.

Por ejemplo, el aplicador 600 se puede acoplar a la superficie 602 de la piel 604 empleando un método similar a aquel descrito en la FIG. 2 anteriormente en la presente y mostrado en las FIGS. 9A, 9B, 9C y 9D, que son ilustraciones ejemplificadas de otro método ejemplar de implementación de la modalidad de la FIG. 6 de acuerdo con el presente método y aparato : En la FIG. 9A, el aplicador 900, incluyendo el transductor 920 y los electrodos RF 930 se acoplan a la superficie 902 de la capa de piel 904 en un cierto nivel de fuerza (Ni) , indicado por una flecha 950, creando la depresión 910 y la compresión de la capa de tejido graso 906 a un espesor (d3) . El transductor 920 se activa para emitir haces de ultrasonido en el tejido. Las señales de haz reflejado recibidas luego se registran. Concurrentemente, la impedancia de la capa de tejido adiposo 906 entre los electrodos RF 930 se mide, en este ejemplo, por ser (O?) .

En la FIG. 9B el nivel de fuerza en la cual el aplicador 900 se acopla a la superficie 902 luego se reduce gradualmente, manual o automáticamente, como se indica por la flecha 960 a un nivel de fuerza (N2) que lleva a cabo la reducción en la profundidad de la depresión 910 de la capa de piel 904 y un incremento en el espesor de la capa de tejido graso 906 a un espesor (d2) . El transductor 920 se activa para emitir haces de ultrasonido en el tejido y se reducen las señales de haces reflejados recibidas. Concurrentemente, la impedancia de la capa de tejido adiposo 906 entre los electrodos RF 930 se mide y se registra, en este punto en el tiempo, por ser, por ejemplo, (O2) .

En la FIG. 9C el proceso descrito en la FIG. 9B se repite. El nivel de fuerza en la cual el aplicador 900 se acopla a la superficie 902 luego se reduce gradualmente, manual o automáticamente, a un nivel de fuerza (N3) como se indica por la flecha 970 hasta un punto de desacoplamiento (punto final o punto de fuerza cero) de la fuerza emisora del transductor 920 y de los electrodos RF 930 de la superficie 902. En este punto final, que está tan cercano al óptimo como sea posible, el aplicador 900 se acopla a la superficie 902 en un nivel mínimo de fuerza (N3) o, ópticamente, sin ninguna aplicación de fuerza (N=0). Nada o casi notable la depresión 910 existe. El transductor 920 se activa para emitir haces de ultrasonido en el tejido y las señales de hacer reflejados recibidas luego se registran. Concurrentemente, la impedancia de la capa de tejido adiposo 906 y los electrodos RF 930 se mide y se registra, en este punto en el tiempo, por ser, por ejemplo, (O3) . El espesor de la capa de grasa medida (di) es tan cercano como sea posible al espesor real (do) que prevalece en reposo (sin contacto entre el aplicador 900 y la superficie 902 de la piel 904 como se muestra en la FIG. 9D) .

Inmediatamente después del punto final de la FIG. 9C, el contacto entre el transductor 920 del aplicador 900 y los electrodos RF 930 y la superficie 902 de la piel 904 se rompe, como se ilustra en la FIG. 9D. EN este caso, la impedancia medida es infinitamente alta debido al rompimiento del contacto eléctrico entre los electrodos RF 930 y la superficie 902 de la piel 904 implicando que el último valor de impedancia registrado (O3) representa el indicador más preciso de espesor (di) d la capa de tejido adiposo 906 (es decir, espesor (di) en el momento de la medición del valor de impedancia (O3) que es más cercano al espesor real (d0) en un nivel cero de fuerza) .

Se apreciará por aquellas personas expertas en la técnica que las etapas representadas en las FIGS. 9A, 9B y 9C pueden presentarse en cualquier punto a lo largo de la gráfica mostrada en la FIG. 8 y que cada par de valores medidos (N) y (O) se pueden muestrear periódicamente y comparar con cualquier otro par de valores medidos (N) y (O) a lo largo de la gráfica, tal como el par previo o siguiente de valores (N) y (O) , para supervisar los cambios en la impedancia del tejido de grasa y derivar el espesor de la capa de tejido adiposo 906 mientras que se reduce el nivel de la fuerza de acoplamiento (N) del aplicador 900 que llega al espesor de la capa de tejido adiposo 906 en el nivel de fuerza cero.

Adicionalmente , la experimentación adicional puede permitir el ajuste en una tabla de consulta a la cual los pares medidos de valores (N) y (O) se pueden comparar para derivar el nivel de estrechamiento y espesor de la capa de tejido adiposo 906 en cualquier cierto nivel de la presión de acoplamiento (N) del aplicador 900.

La selección de los pares medidos de valores (N) y (O) que se comparan se puede predeterminar, determinar en tiempo real o determinar después de la sesión de tratamiento.

Se hace ahora referencia a la FIG. 10, que es una ilustración simplificada del efecto de la frecuencia RF en la conductividad o impedancia del tejido de las capas de tejido interpuestas entre los electrodos RF de acuerdo con el presente método y aparato. Un aplicador de dispositivo de medición de espesor de tejido adiposo 1000 tal como aquel mostrado en la FIG. 6, incluye uno o más transductores de ultrasonido 1020 y uno o más electrodos RF 1030 colocados en lados opuestos del transductor de ultrasonido 1020. Alternativamente, un electrodo de retorno separado se puede emplear en una configuración monopolar.

Los transductores de ultrasonido 1020 y uno o más electrodos RF 1030 se pueden acoplar en un cierto nivel de fuerza a una superficie 1002 de una capa de piel 1004. Alternativa y opcionalmente , el transductor de ultrasonido 1002 también puede ser operativo para operar como un electrodo. Adicional y opcionalmente, el transductor de ultrasonido 1002 también puede incluir un espaciador y operar como se describe con detalle anteriormente en la presente.

Como se plantea anteriormente en la presente, los electrodos 1030 colocados, por ejemplo, sobre la superficie 1002 de la piel 1004 se pueden emplear para determinar la impedancia eléctrica del segmento de tejido adiposo 1010 colocado entre los electrodos 1030 al aplicar un voltaje conocido entre los electrodos 1030. La corriente fluye en el tejido como se explica anteriormente en la presente, a lo largo de las rutas de corriente indicadas por las flechas designadas como números de referencia 1050, 1052, 1054. La medición de la corriente total en los puntos de acoplamiento de la superficie de electrodo-piel permite determinar la conductividad o impedancia del segmento de tejido adiposo 1010.

La corriente de sondeo, cuando se genera entre los electrodos 1030 sigue la ruta de por lo menos impedancia. Como se muestra en la FIG. 11, que es una gráfica que ilustra la dependencia de frecuencia comparativa de la conductividad de los tejidos adiposos, de piel y musculares. [Con base en "Compilation of the Dielectric Properties of Body Tissues at RF and Microwave Frequencies" , Camelia Gabriel, PhD and Sami Gabriel, MSc, Physics Department, King's College London (http: //niremf . ifac. cnr . it/docs/DIELECTRIC/Home .html ) ] , la conductividad de los tejidos adiposos, de piel y musculares varia de acuerdo con la frecuencia de la corriente de sondeo.

Como se ilustra en la FIG. 11, en altas frecuencias RF, tal como 100MHz, la conductividad de piel húmeda es mucho más alta que aquella del tejido graso permitiendo que la mayoría de corriente fluya a través del tejido de la piel a lo largo de la ruta indicada por el número de referencia 1052 (FIG. 10). Un flujo muy pequeño de corriente alcanzará la capa muscula 1008, siguiendo la ruta 1054, que es impedida por la capa de grasa 1006.

En una frecuencia RF de aproximadamente 50KHz la conductividad de la piel húmeda y el tejido adiposo son aproximadamente la misma permitiendo que la corriente de sondeo fluya, uniformemente distribuida, a través de tanto las capas de tejido, viendo ambas rutas 1050 y 1052 y también a través del músculo en la ruta 1054 (FIG. 10) . En las frecuencias abajo de 50KHz, la conductividad de la piel húmeda desciende dramáticamente de aquella del tejido graso permitiendo que la mayoría de la corriente de sondeo fluya a través de la capa de tejido adiposo 1006 siguiendo la ruta 1050 y una parte significativa a través de la ruta 1054.

De acuerdo con la dependencia de frecuencia de conductividad de los tejidos adiposos, de la piel y musculares, cuando se emplea la medición de la impedancia como un indicador para el nivel de fuerza de acoplamiento que efectúa el estrechamiento de tejido adiposo, tal como en el método ejemplar de implementación descrito en la FIG. 9 anteriormente en la presente, la frecuencia RF empleada está comúnmente en el intervalo entre lKHz y 1MHz. Más comúnmente la frecuencia RF empleada esta en el intervalo entre 5KHz y 500KHz y mucho más comúnmente, la frecuencia RF empleada está en el intervalo de lOKHz y lOOKHz.

En otra modalidad, de acuerdo con el presente método y aparato, la medición se puede hacer empleado varias frecuencias, para adquirir más información en las propiedades de tejido. Se puede seleccionar una frecuencia del extremo inferior del intervalo de frecuencia, por ejemplo, aproximadamente 10kHz, para obtener la resistencia de la ruta de grasa 1050, y otra frecuencia se puede seleccionar de en el extremo más alto de intervalo de frecuencias, por ejemplo 1MHz de 100kHz para obtener la resistencia de la ruta de piel 1052.

Medición del Contenido de Agua del Tejido Adiposo Empleando Impedancia de Ultrasonido y RF.

En todavía otra modalidad de acuerdo con el presente método y aparato, un aplicador de dispositivo de medición de espesor de tejido adiposo, tal como aquel mostrado en la FIG. 6 también puede incluir un mecanismo operativo para medir la conductividad o permitividad del tejido adiposo entre los electrodos RF y se puede emplear, como, por ejemplo, en el método ejemplar de implementación descrito en la FIG. 9 para proporcionar información co respecto al contenido de agua del tejido adiposo.

La información de conductividad se puede recibir de las mediciones de la impedancia entre los electrodos RF junto con el espesor de tejido adiposo y el espesor de la piel derivado opcionalmente de las mediciones de ultrasonido. Por ejemplo, un volumen 610 (FIG. 6) de la capa de tejido adiposo 606 se puede analizar tomando en cuenta el espesor de la capa de tejido adiposo 606 (d) y valores de conductividad conocidos o esperados tales como aquellos mostrados en la FIG. 11. Un incremento en la conductividad arriba de un valor de conductividad esperado para el espesor de tejido adiposo medido (d) puede indicar la infiltración natural o inducida del fluido eléctricamente conductivo, tal como agua, en el tejido adiposo. La relación entre la diferencia del valor de conductividad esperado y el valor de conductividad medido y el valor de conductividad en un espesor de capa de tejido adiposo medido (d) puede proporcionar una indicación cuantitativa del contenido de agua en el tejido.

Como se describe en las FIGS . 6, 10 y 11 anteriores, las mismas consideraciones para seleccionar un intervalo de frecuencia óptimo también se pueden aplicar para obtener el contenido de agua del tejido. En una frecuencia más baja, la conductividad de la piel es más baja, puesto que la impedancia medida entre los electrodos puede ser indicativa de conductividad de grasa y por lo tanto del contenido de agua de tejido también. De acuerdo con otra modalidad, la medición en más de una frecuencia se hace para obtener datos en las conductividades de la capa de tejido y calcular su contenido de agua mediante la comparación con una base de datos conocida tal como una base de datos de propiedades eléctricas de tejido adiposo. Estas mediciones se pueden, hacer en varias fuerzas en el aplicador. El espesor de grasa medido junto con la resistencia eléctrica se puede aplicar para aislar la parte dependiente te grasa de la conductividad y para obtener unos datos más precisos en el contenido de agua.

En aun otra modalidad de acuerdo con el presente método y aparato y con referencia a las FIGS. 7A, 7B, 7C, 7E, 7F, 7G y 7H, empleando electrodos internos y externos conducidos en el mismo potencial y midiendo separadamente la corriente a través de cada electrodo permite obtener la diferenciación entre las mediciones de la corriente que fluye a través del tejido de la piel y la corriente que fluye a través del tejido graso.

Se apreciará por las personas expertas en la técnica que el presente método y aparato no se limitan a lo que se ha mostrado y descrito particularmente anteriormente en la presente. Más bien, el alcance de la descripción incluye tanto combinaciones como subcombinaciones de varias características descritas anteriormente en la presente así como también modificaciones y variaciones de las mismas que se presentarían a una persona experta en la técnica en la lectura de la descripción anterior y que no está en la técnica previa.

Claims (25)

REIVINDICACIONES

1. Un método para medir las propiedades físicas del tejido adiposo, caracterizado porque comprende: acoplar un segmento de la piel que solapa el tejido adiposo, en un cierto nivel de fuerza, a un transductor de ultrasonido que tiene por lo menos un espaciador resiliente; emitir por lo menos un haz de ultrasonido a través del espaciador en el segmento de la piel; recibir por lo menos una señal de la porción del haz reflejado de una inferíase espaciador-piel; recibir por lo menos una señal de una porción del haz reflejado de la interfase piel-tejido adiposo; recibir por lo menos una señal de una porción del haz reflejado de una interfase espaciador-piel; extraer por lo menos dos señales recibidas por lo menos un grupo de espesor que consiste del espesor del espaciador, el espesor de la piel y el espesor de la capa de tejido adiposo; y emplear por lo menos uno del espesor para derivar el nivel de fuerza.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las propiedades físicas del espaciador se derivan de por lo menos uno de un grupo que consiste de propiedades de material seleccionadas y un proceso de calibración.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la diferencia entre las impedancias acústicas del espaciador y la piel se selecciona para tener los valores más bajos que permiten la detección de la reflexión de la interfase espaciador-piel.

4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque también se cambia el nivel de fuerza manual o automáticamente.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el haz de ultrasonido se emite en modo de pulso.

6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la emisión del haz de ultrasonido y la variación de la frecuencia del haz dentro de una banda, transforma los resultados del dominio de frecuencia al dominio de tiempo para aislar un pulso virtual reflejado de las interfases de las capas de tejido.

7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende; acoplar por lo menos un electrodo RF al segmento de la piel y por lo menos un electrodo al segmento o cualquier otro segmento de la piel; y medir la impedancia eléctrica entre estos electrodos .

8. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la medición y la impedancia comprende emplear por lo menos un electrodo que tiene un segmento interno y un segmento externo conducido en el mismo potencial; y medir la corriente separadamente que fluye a través de cada electrodo para obtener una diferenciación entre la corriente que fluye a través del tejido de la piel y la corriente que fluye a través del tejido graso.

9. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque también compara la impedancia medida del tejido adiposo con una base de datos de los valores de impedancia del tejido adiposo seleccionados de un grupo de bases de datos que consisten de bases de datos basados en literatura y una base de datos extraídas de una medición previa que se extrae de la comparación del contenido de agua del tejido adiposo.

10. Un aparato para medir las propiedades físicas del tejido adiposo, caracterizado porque comprende: un alojamiento de aplicador: por lo menos un transductor de ultrasonido; por lo menos un espaciador resiliente unido al transductor; y un controlador operativo para controlar haces de ultrasonido emitidos por un transductor de ultrasonido y/o analizar señales del haz de ultrasonido reflejadas de por lo menos dos de un grupo de interfases que consisten de una interfaz espaciador-piel interfaz piel-tejido adiposo y una interfaz tejido adiposo-músculo recibida por el transductor; y en donde el controlador es operativo para extraer de las señales recibidas el espesor de la capa de tejido adiposo y el nivel de fuerza en el cual el aplicador se aplica al tejido.

11. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el espaciador resiliente se hace de un material seleccionado de un grupo que consiste de caucho, epoxi y un polímero.

12. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el espaciador se hace de una estructura resiliente que incluye un elemento de sesgado y rellenada con medio de transmisión acústica liquido .

13. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque las propiedades físicas del espaciador se derivan de por lo menos un grupo que consiste de propiedades del material seleccionadas y un proceso de calibración.

14. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el espaciador es de espesor y velocidad acústica operativa para retrasar las reflexiones de la porción de haz a un punto en el tiempo más allá del tiempo de disminución de señal transmitida.

15. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque además comprende incluir por lo menos dos electrodos RF conectados a una fuente de voltaje RF, sensores operativos para medir la corriente entre los electrodos, de por lo menos un electrodo, y un controlador operativo para calcular la impedancia eléctrica entre los electrodos.

16. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el por lo menos un electrodo que también comprende segmentos de electrodo internos y externos conducidos en el mismo potencial y medir la corriente separadamente que fluye a través de cada segmento de electrodo.

17. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el controlador es operativo para calcular por lo menos uno de un espesor de capa de grasa en fuerza cero, espesor de capa de grasa y fuerza, conductividad de la capa de grasa, permitividad de la capa de grasa y contenido de agua de la capa de grasa.

18. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque por lo menos uno de los electrodos RF se localiza por lo menos parcialmente en la superficie emisora del espaciador.

19. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque los electrodos RF se hacen de un material eléctricamente conductivo acústicamente transparente para haces de ultrasonido emitidos.

20. El aparato de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la impedancia acústica del espaciador se selecciona para estar tan cerca como sea posible a, pero diferente de, aquella de la piel de modo que permite suficientemente la detección de una reflexión de la inferíase espaciador-piel.

21. Un método para la medición del espesor del tejido adiposo empleando ultrasonido, el método caracterizado porque comprende: acoplar un segmento de la piel que traslapa el tejido adiposo a un transductor de ultrasonido en un cierto nivel de fuerza ; emitir consecutivamente por lo menos dos emisiones de haz de ultrasonido en por lo menos el tejido adiposo; recibir señales de reflexiones de las emisiones del haz de ultrasonido; registrar los datos de las señales de emisión recibidas ; reducir gradualmente el nivel de fuerza hasta que ya no se reciban señales de emisión; y extraer los datos del por lo menos señal de emisión de haz de ultrasonido que indica el espesor del tejido adiposo en un nivel cero de fuerza.

22. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la emisión de ultrasonido está en forma de pulso.

23. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque también la emisión del haz de ultrasonido y la variación de la frecuencia del haz dentro de una banda, transforman los resultados del dominio de frecuencia al dominio de tiempo para aislar un pulso virtual reflejado de las interfases de las capas de tejido.

24. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el haz de ultrasonido emitido esta en el intervalo de frecuencia entre 200 kHz y 2 MHz.

25. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque reduce el nivel de fuerza manual o automáticamente .