Die Erfindung betrifft eine Ultraschallvorrichtung sowie ein Verfahren zur Erhitzung einer tieferen Hautregion. Generell wird unter Ultraschall ein akustisches Signal jenseits des oberen menschlichen Hörbereichs von etwa 20 kHz verstanden. Darüber hinaus ist bekannt, dass sich Ultraschall in Form von Longitudinalwellen in lebendem Gewebe ausbreitet, wobei Gewebeteilchen in Ausbreitungsrichtung der Wellen bewegt werden, so dass es im Gewebe zu alternierenden Über- und Unterdruck- phasen kommt.

Die durch die Ultraschallwellen angeregten Teilchen können die so aufgenommene Bewegungsenergie in Form von Wärme abgegeben, so dass eine Wärmebehandlung mittels Ultraschalls ermöglicht wird. Dabei ist der Absorptions- koeffizient näherungsweise proportional zur Frequenz und abhängig von der

Gewebeart. Neben einer Erwärmung verursachen die alternierenden Über- und Unterdruckphasen im Gewebe zusätzlich eine mechanische Wechselbeanspruchung, die zu einer so genannten Mikromassage führen kann, die wiederum wünschenswerte biologische Effekte innehaben kann wie beispielsweise eine Durchblutungssteigerung oder eine Verbesserung der Wundheilung. Die gesundheitsrelevanten Wirkungen von Ultraschall auf lebendes Gewebe hängen von Art und Temperatur des jeweiligen Gewebes ab. Sie treten meist erst bei Überschreiten einer gewebeabhängig charakteristischen Schallenergie auf, was gemeinhin unter dem Begriff Schwelleneffekt bekannt ist.

Bekannt ist von Polat et al. 2011, dass die durch Ultraschall induziert Teilchenbewegung und die damit einhergehenden weiteren Effekte (insbesondere Erwärmung und Kavitation) die Verabreichung von Substanzen durch die Haut unterstützen. Diese Effekte sind unter anderem als Phono- bzw. Sonophorese bekannt und werden entweder in Frequenzen im Bereich unterhalb von 100 kHz für Substanzen mit hohem Molekulargewicht, oder in einem darüberliegenden Bereich (beispielsweise oberhalb von 700 kHz) für Substanzen mit niedrigem Molekulargewicht verwendet. Auch ist bekannt aus Wall et al. 1999, dass eine beabsichtigt starke Wärmeeinwirkung durch Ultraschall, biologische Gewebeveränderungen nach sich ziehen kann, die unter anderem zu einer Straffung der subkutanen Trabekeln führen können. Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu

Grunde, eine Ultraschallvorrichtung und ein Verfahren zur Erhitzung einer tieferen Hautregion bereitzustellen, die sowohl kosmetisch wie medizinisch, beispielsweise zur Behandlung von Mücken, Bienen-, Wespenstichen sowie von Herpes, einsetzbar ist. Unter einer tieferen Hautregion wird hierbei grundsätz- lieh eine Region aus einer oder mehrere Hautschichten verstanden, die unterhalb der Oberhaut (Epidermis) liegen.

Ein Vorteil der Ultraschallvorrichtung liegen darin, dass die Ultraschallwandlereinheit selbst bei Hautkontakt kein oder kein signifikantes Aufheizen der Hautoberfläche bewirkt. Ein weiterer Vorteil liegt in der Realisierbarkeit kurzer Kernheizzeiten, beispielsweise unterhalb von einer Sekunde, womit eine schnelle und mehrfache Behandlung an unterschiedlichen Hautstellen durch- führbar ist. Auch findet innerhalb der MTBF nahezu kein Verschleiß an der Vorrichtung statt, da die für die Komponenten verwendeten Materialien keiner merklich degenerativen Materialermüdung durch Aging oder thermischen Stress unterliegen. All dies zusammen gewährleistet den gewünschten optimalen, kon- trollierten und sicheren Betrieb der Ultraschallvorrichtung.

Diese Aufgaben werden mit dem unabhängigen Vorrichtungsanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können aus den abhängigen Ansprüchen entnommen werden.

Gemäß Anspruch 1 zeichnet sich die Ultraschallvorrichtung dadurch aus, dass die Ultraschallvorrichtung eine Controllereinheit, bestehend aus einer Steuer- und einem Leistungsteil, ein Gehäuse, eine Ultraschallwandlereinheit, welche Ultraschallsignale ausgeben kann, sowie mindestens eine Messvorrichtung um- fasst, mithilfe derer Messwerte beispielsweise auf die Temperatur der tieferen

Hautregion geschlossen werden kann.

In vorteilhafter Ausgestaltung nach Anspruch 2 sieht die Erfindung für die Ultraschallvorrichtung eine Beeinflussung des Ultraschallsignals durch die Messwer- te der Messvorrichtung vor. Beispielsweise kann das Ultraschallsignal abhängig von dem oder den Messwerten abgeschaltet, verkürzt, verlängert oder anderweitig modifiziert werden.

In abermaliger vorteilhafter Ausgestaltung nach Anspruch 3 sieht die Erfindung für die Ultraschallvorrichtung vor, dass die Ultraschallwandlereinheit eine geeignet dimensionierte, d.h. nicht zu kleine oder große Wirk-Oberfläche (von beispielsweise 0,5 - 2,5 cm ² ) aufweist, mittels derer Gewebe lokal gezielt erwärmt werden kann. Anspruch 4 betrifft eine abermalige vorteilhafte Ausgestaltung der Ultraschallvorrichtung, bei welcher die Energiedichte des abgegebenen Ultraschallsignals durch ein zugelassenes oder geeignetes Maximum begrenzt wird, das wiederum gewebeabhängig sein kann.

In abermaliger vorteilhafter Ausgestaltung sieht die Erfindung für die Ultra- schallvorrichtung nach Anspruch 5 vor, dass die Ultraschallvorrichtung zur kabelgebundenen und/oder drahtlosen Kommunikation fähig ist. Die Kommunikation kann der Steuerung der Ultraschallvorrichtung ebenso dienen wie der Ausführung von Befehlen oder sonstigen Zwecken der Datenübertragung. Nach Anspruch 6 verfügt die Ultraschallvorrichtung in einer abermalig vorteilhaften Ausgestaltung über mindestens einen in Hard- und/oder Software realisierten Sicherheitsmechanismus, der bestimmte Störungen erkennt, und auf diese Störungen mit einer Abschwächung oder Abschaltung des Ultraschallsignals reagiert. Als Störquellen kommen Überschreitungen von Grenzwerten (Limits) ebenso infrage wie Ausfälle von Schaltungsteilen oder der Absturz der mindestens einen optional in die Ultraschallvorrichtung eingebauten Rechnereinheit.

In abermaliger vorteilhafter Ausgestaltung sieht die Erfindung für die Ultraschallvorrichtung nach Anspruch 7 vor, dass das Gehäuse der Ultraschal Ivor- richtung aus Kunststoff und/oder Metall, beispielsweise Aluminium, hergestellt ist. Dies macht die Ultraschallvorrichtung leicht, handlich, formstabil und im Fall von Metall zusätzlich gezielt elektromagnetisch geschirmt.

Anspruch 8 betrifft eine abermalige vorteilhafte Ausgestaltung der Ultraschall- Vorrichtung in Form der Erdbarkeit der leitfähigen Spitze der Ultraschal Iwand- lereinheit. Bei netzbetriebenen Geräten dient dies dem Berührschutz, da die Ultraschallwandlereinheit gewöhnlich hautkontaktierend eingesetzt wird.

In abermaliger vorteilhafter Ausgestaltung sieht die Erfindung für die Ultra- schallvorrichtung nach Anspruch 9 vor, dass die Ultraschall Vorrichtung eine Beleuchtungsvorrichtung enthalten kann, die entweder nur eine Region um den Zielbereich herum beleuchtet, oder die der punktweisen, scharfen oder diffusen Anstrahlung des Zielbereichs dient.

Nach Anspruch 10 verfügt die Ultraschallvorrichtung in einer abermaligen vor- teilhaften Ausgestaltung über optische Indikatoren oder Anzeigen. Mithilfe dieser können Statuszustände und/oder Daten eingesehen werden.

In abermaliger vorteilhafter Ausgestaltung sieht die Erfindung für die Ultraschallvorrichtung nach Anspruch 11 vor, dass eine oder mehrere Bedienele- mente, beispielsweise in Form von mechanischen Tastern oder virtuell als

Touchpads, vorhanden sind, welche eine Steuerung der Ultraschallvorrichtung erlauben. Eine solche Steuerung kann optional auch eine Parametrierung beinhalten. Anspruch 12 betrifft eine abermalige vorteilhafte Ausgestaltung der Ultraschallvorrichtung in Form der Steckbarkeit der Ultraschallwandlereinheit. Hierdurch wird ermöglicht, eine Ultraschallwandlereinheit gegen eine baugleiche oder andere auszutauschen, was unter anderem einen vorteilhaften quasiunterbrechungsfreien Betrieb der Ultraschallvorrichtung erlaubt, während ande- re, bereits benutzte Ultraschallwandlereinheiten medizinisch desinfiziert werden.

In abermaliger vorteilhafter Ausgestaltung sieht die Erfindung für die Ultraschallvorrichtung nach Anspruch 13 vor, dass diese den Anpressdruck der Ult- raschallwandlereinheit auf die Auflagestelle ermitteln kann, beispielsweise durch einen Drucksensor. Ausgehend von diesem Ergebnis kann ein Automatik- oder Halbautomatikbetrieb realisiert werden. Gemäß Anspruch 14 kann hierdurch die Ausgabe eines bestimmten Ultraschallsignals automatisch gestartet werden, wenn der Anpressdruck eines oder mehrere vorgegebene Anpress- druck-Kriterien stabil erfüllt und/oder dieses Ultraschallsignal kann automatisch modifiziert oder abgeschaltet werden, sobald dies nicht oder nicht mehr (stabil oder instabil) der Fall ist. Gemäß Anspruch 15 verfügt die Ultraschall Vorrichtung in einer abermaligen vorteilhaften Ausgestaltung wiederaufladbare Energiezwischenspeicher, beispielsweise Akkus, GoldCaps oder Kondensatoren, aus denen zumindest der Leistungsteil des Controllers zeitweise Energie entnehmen kann. Dies erlaubt einerseits einen Akkubetrieb und ermöglicht andererseits durch eine geeignete Schaltung die Begrenzung der Ulltraschallarbeit pro Anwendung.

Gemäß Anspruch 16 sieht die Erfindung für die Ultraschallvorrichtung ein Ver- fahren vor, dass sich dadurch auszeichnet, dass ein Ultraschallsignal mittels eines Ultraschallwandlers (4) in einen zu erwärmenden Bereich, bevorzugt in eine tiefere Hautregion, eingeleitet wird und dieses Ultraschallsignal optional in Abhängigkeit von Messwerten, welche eine Messvorrichtung (3) liefert, in Dauer, Stärke oder Form derartig modifiziert wird, dass bestimmte Zielvorgaben, insbesondere (eine gewünschte Zieltemperatur und Wirkdauer, erfüllt werden, und damit eine kontrollierte und optimale Erwärmung des zu erwärmenden Bereichs bewirkt wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher er- läutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Ultraschallvorrichtung in einer perspektivischen Frontansicht. Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Ultraschallvorrichtung in einer perspektivischen Frontansicht. Die hier gezeigte Ultraschal Ivorrichtung 1 verfügt über ein Gehäuse 2, sowie über eine Messvorrichtung 3, hier einen Temperatursensor, und eine Ultraschallwandlereinheit 4. Auf die Temperatur, der durch das Ultraschallsignal erhitzten tieferen Hautregion, wird über die Messwerte der Messvorrichtung geschlossen. Der Controller, umfassend einen elektronischen

Steuer- und Leistungsteil, ist in diesem Ausführungsbeispiel im Gehäuse 2 untergebracht. Somit ist vorstehend eine Ultraschallvorrichtung und ein Verfahren zur kontrollierten Erhitzung von einer tieferen Hautregion beschrieben, wobei mittels einer Ultraschallwandlereinheit ein Ultraschallsignal auf eine tiefere Hautregion einge- leitet wird, und der oder die Messwerte der Messvorrichtung einen Schluss auf die Temperatur dieser tieferen Hautregion zulassen, wobei eine Modifikation des bereits gestarteten Ultraschallsignals eingeleitet werden kann. Dies gewährleistet den gewünschten optimalen, kontrollierten und sicheren Betrieb der Ultraschall Vorrichtung.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Ultraschallvorrichtung 2 Gehäuse

3 Messvorrichtung

4 Ultraschallwandlereinheit