JP2018537222A - 表面処理装置及び方法 - Google Patents

Abstract

センサは、表面からの層除去を検知するために設けられる。ヘッドは、表面に接触する研磨部と、ヘッドの内部にある導体部とを備える。この装置は、装置ヘッドへの電力供給なしでセンサ信号の自己発電を供給するセンサ設計を有している。これは、センサヘッドの設計を簡単にし、且つ、容易にダメージを受ける部分を伴わずに洗浄するのが容易である設計を有することができることを意味する。ひと組の例において、装置は皮膚治療装置である。

Description

本願は、表面処理装置に関し、１つの特定の組の例では、それは、微細皮膚剥離（microdermabrasion）装置に関する。本願は、表面研磨の処置深さを決定する方法にも関する。また更には、本発明は、処理装置において又は方法のために使用され得るセンサにも関する。

国際公開第２０１３／１７７１２６号（特許文献１）は、電気インピーダンス・トモグラフィ（ＥＩＴ；Electrical Impedance Tomography）で使用される電極アセンブリ・アレイについて記載する。この電極アセンブリ・アレイは、フレームに取り付けられた複数の電極アセンブリを有し、該複数の電極アセンブリは、対象と駆動素子とを接触させる電極を有し、前記駆動素子は、対象に接触するためにフレームから対象の方へ電極を駆動するよう構成される。前記複数の電極アセンブリは、対象を摩耗させるように電極を動かすよう構成される研磨素子を更に有する。

米国特許出願公開第２００８／２７５３７８号（特許文献２）は、多数のマイクロコンデュイット（microconduits）、すなわち、人間の皮膚組織の最外層である角質層における小さい穴、を生成して、例えば、経皮的な投薬のために使用され得る、それらの穴を通る経路を設ける装置について記載する。

Ya Yang et al.，Human Skin Based Triboelectric Nanogenerators for Harvesting Biomechanical Energy And As Self-Powered Active Tactile Sensor System，ACS Nano，vol.7，no.10，22 October 2013，p.9213-9222（非特許文献１）は、タッチ・パッド・テクノロジのための電源内蔵式自己発電型触覚センサシステムとして利用されるか、又は生体力学的エネルギを採るかのいずれかをすることができる、人間の皮膚に基づく摩擦帯電型ナノ発電機（ＴＥＮＧ；triboelectric nanogenerator(s)）について記載する。それらは、マイクロピラミッド構造の表面を備え、負荷抵抗を介して接地されたＩＴＯ電極に取り付けられたポリジメチルシロキサン（polydimethylsiloxane）と、人間の皮膚の領域との間の接触／分離を利用してＴＥＮＧを構成した。製造されたＴＥＮＧは、１０００Ｖまでの開回路電圧、８ｍＡ／ｍ^２の短絡電流密度、及び１００ＭΩの負荷に対して５００ｍＷ／ｍ^２の電力密度を供給し、数十の緑色発光ダイオードを直接駆動するために使用され得る。ＴＥＮＧの作動メカニズムは、摩擦により帯電された皮膚パッチとＰＤＭＳフィルムとの間の分離距離を調節することによるＩＴＯ電極と接地との間の電荷移動に基づく。更に、ＴＥＮＧは、人間の接触の位置及び圧力を追跡するための独立にアドレッシングされるマトリクスを設計することにおいて使用されてきた。製造されたマトリクスは、出力電圧信号をマッピングフィギュアとして記録することによって、その電源内蔵式高分解能接触検知機能を示してきた。ここで、圧力の検出感度は約０．２９（０．０２Ｖ／ｋＰａ）であり、各ピクセルは３ｍｍ×３ｍｍのサイズを有することができる。ＴＥＮＧは、ヒューマンマシン・インターフェイシング、マイクロ／ナノ電気機械システム、及びタッチ・パッド・テクノロジにおいて潜在的な用途を有し得る。

米国特許出願公開第２００４／０２３０２２７号（特許文献３）は、対象の身体上で皮膚を治療する装置について記載する。装置は複数の電極を含み、該複数の電極は、皮膚と接触して設置されて、皮膚との電気接触を保ちながら皮膚を横切って動かされるよう構成される。装置は電源を更に含み、該電源は、電極が皮膚を横切って動かされているのと同時に、複数の電極のうちの２つ以上の間に電流を印加するよう構成される。

米国特許出願公開第２００８／２７５４６８号（特許文献４）は、測定された皮膚電気パラメータによって制御される皮膚の浸透性を高める装置、システム、キット及び方法について記載する。それらは、経皮的な投薬及び／又は検体採取若しくは測定のために使用され得る。制御された表皮剥離装置は、（ｉ）わき当て、（ｉｉ）研磨先端、（ｉｉｉ）フィードバック制御メカニズム、（ｉｖ）２つ以上の電極、及び（ｖ）電気モーターを含む。フィードバック制御メカニズムは、内部フィードバック制御メカニズム又は外部フィードバック制御であってよい。キットは、制御された表皮剥離装置、１つ以上の研磨チップを含み、任意に湿潤液を伴う。皮膚の浸透性を高める方法は、所望程度の浸透性が得られるまで、制御された表皮剥離装置を、短時間、皮膚の表面の一部に当てることを必要とする。次いで、表皮剥離装置は取り去られ、投薬構成若しくは装置又は検体センサが、処置された場所に適用される。

国際公開第２０１４／１３６０１３号（特許文献５）は、微細皮膚剥離装置について記載する。装置は、装置によって除去される皮膚断片が取り出される吸い込み経路と、該吸い込み経路に沿って取り出される皮膚断面の１つ以上の特性を決定するよう構成される検出ユニットとを備える。検出ユニットは、吸い込み経路に沿って取り出される皮膚断面の１つ以上の特性に基づき装置によって実施される表皮剥離の深さを決定するよう構成される。本願はまた、微細皮膚剥離装置の表皮剥離の動作深さを決定する方法に関する。

国際公開第２０１３／１７７１２６号 米国特許出願公開第２００８／２７５３７８号 米国特許出願公開第２００４／０２３０２２７号 米国特許出願公開第２００８／２７５４６８号 国際公開第２０１４／１３６０１３号

Ya Yang et al.，Human Skin Based Triboelectric Nanogenerators for Harvesting Biomechanical Energy And As Self-Powered Active Tactile Sensor System，ACS Nano，vol.7，no.10，22 October 2013，p.9213-9222

光による美顔プロシージャとして皮膚の剥脱作用を提供することが知られている。そのようなプロシージャは、皮膚の最外層（複数を含む。）から死細胞を取り除くために使用される。これは、皮膚を活性化させ、毛穴を洗浄し、且つ、皮膚の表面で見られる線及び他の印を最小限とする手段を提供する。

皮膚の最外層（複数を含む。）から死細胞を取り除くために使用される１つのそのようなプロシージャは、微細皮膚剥離である。微細皮膚剥離は、表皮と呼ばれる皮膚の最外層（複数を含む。）から死んだ皮膚細胞を取り除くよう、剥脱作用のための機械的な手段を使用する。表皮肥厚及びコラーゲン沈着が利点として挙げられる。

微細皮膚剥離装置は、一般に２つの部分、すなわち、皮膚の最外層（複数を含む。）に作用して取り除く研磨剤と、皮膚を優しく持ち上げて伸ばして、真皮において血液循環を良くしながら酸素及び栄養素を表面にもたらす吸引手段とを有する。（良くされた）血液循環により、（更なる）酸素及び／又は栄養素が表面にもたらされ得る。これは、皮膚にとって有益であり得る。

微細皮膚剥離装置は、切粉（loose particle）表皮剥離又は固定翼面表皮剥離のいずれかによって作動する。切粉表皮剥離によれば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、塩化ナトリウム、又は重炭酸ナトリウム粒子のような粒子の高圧流が皮膚に向けられて、皮膚を研磨し、皮膚の上層（複数を含む。）から皮膚断片を取り除く。真空がまた、研磨粒子及び剥離された皮膚断片を皮膚の領域から取り除くために作り出される。

固定翼面表皮剥離では、ダイヤモンド粒が埋め込まれた表面又は酸化アルミニウム粒子でコーティングされた表面のような粗面が皮膚の上を動かされて、皮膚を研磨し、皮膚断片を皮膚の上層（複数を含む。）から取り除く。

皮膚は、２つの主な層、すなわち、表皮及び真皮を有している。表皮は、皮膚の最外層を有する。そのような層は、角質層（最外層）、透明層、顆粒層、有棘層、及び基底層を含む。角質層の除去は、微細皮膚剥離の有利な結果を少なくとも助けることが知られている。従って、表皮剥離の適切な深さが皮膚に適用されることを確かにする必要がある。しかし、表皮剥離の深さがあるレベルを超える場合には、皮膚の炎症又は出血が起こり得ることも知られている。

微細皮膚剥離装置の所定数の通過を皮膚に適用することによって皮膚の所望深さの表皮剥離を達成しようと試みることが知られる。しかし、そのような方法は不正確であり、異なった皮膚のタイプ、皮膚の位置、及び皮膚の状態のような他の変量を考慮しない。

剥離装置はとても有効に作動する一方で、一般には、更にどれだけの処理が適切であるかをユーザに知らせるフィードバックメカニズムは存在しない。これは、皮膚の炎症又は損傷が生じ得る前に警告を供給するために、望ましい。

従って、皮膚治療装置の表皮剥離深さを（例えば、とりわけ）決定するためのより簡単なシステム、一般的には、表皮剥離プロセスのための深さ決定、が必要である。

本発明は、そのような皮膚治療装置を提案する。更に、本発明はまた、センサを提供する。また更には、本発明は、研磨プロセスの間、特に、ここで記載される装置により、表面、特に、皮膚からの層除去の量を決定する方法を提供する。本発明は、特許請求の範囲によって定義される。

第１の態様において、本発明は、（皮膚）表面に接触する研磨部、及び導体部を備えるヘッドと、前記（皮膚）表面からの層除去を検知するセンサとを有し、前記センサは、前記導体部、ハンドル電極、及び前記導体部と前記ハンドル電極との間の電圧を測定する電圧回路を有する、（皮膚）治療装置（“装置”）を提供する。ここで、本発明は、皮膚の表皮剥離に関して更に定義される。使用される装置は、ここでは、“皮膚治療装置”、又は“装置”としても示され得るが、“微細皮膚剥離装置”とも示され得る。

そのような装置によれば、電圧回路が導体部とカウンタ電極又はハンドル電極との間の電圧差（摩擦帯電及び（皮膚）表面の抵抗によって生成される。）を測定し得るということで、比較的容易な方法で表皮剥離がモニタされ得る。測定された電圧差、又は他の電気的特性は、表皮剥離の程度に関係があり得る。よって、装置は、表皮剥離プロセス及び／又は表面摩耗及び／又は表面特性を（電圧回路により）モニタし得るコントローラを更に有してよい。更に、コントローラは、電圧回路の信号（例えば、電圧差、又は電圧の変化、など）に応じて皮膚治療装置を制御するよう構成されてよく、例えば、装置が吸い込み流路を含む場合には装置の負圧を、及び／又は研磨部に結合されない研磨粒子が使用される場合には表面への研磨粒子の流速を、及び／又は回転、震動若しくは振動し得る研磨部を備えた装置が適用される場合には回転、震動若しくは震動を減らすか又は含め得る。

実施形態において、研磨部は、導体部を表面から物理的に分離し得る。このようにして、装置の使用中に、導体部は表面と物理的に接触し始めることができない。従って、実施形態において、導体部は、非導体部によってシールドされ、導体部は、皮膚治療装置の使用中にユーザと物理的に接触しないように構成される。例えば、研磨部は、非導電性セラミック材のような、非導電性の材料を含んでよい。この状況において、導体部は、受動誘導電極として働く。従って、導体部は、研磨部の裏面において構成されてよい（研磨部の前面は研磨できる。）。導体部は、特に、しかしながら、ヘッドに含まれている。ヘッドは、装置から着脱可能に構成されてよい。

更なる他の実施形態において、導体部は、装置の使用中に物理的に接触した状態となり得る。そのような実施形態では、特に、導体は前記研磨部を有する。よって、実施形態において、導体部、又は少なくともその部分は、研磨部として構成される。

装置は、特に、手持ち式の装置である。従って、特に、例えば、導体部との電位差を測定する（カウンタ）電極は、ここでは、“ハンドル電極”としても示される。特に、ハンドル電極は、皮膚治療装置の使用中にユーザと電気的に接触するよう構成される。よって、ハンドル電極は、装置表面の一部分を有してよい。当然、ハンドル電極は、導体部と物理的に接触しない。ハンドル電極は、電圧回路を介して導体部と電気的に接触し得る。電圧回路は、高インピーダンス電圧計（＞１０^１１Ω）のようなポテンショメーターを含んでよい（図５も参照。）。ハンドル電極は、使用中に、（このようにして）ユーザの手、特に、手のひらと接触してよく、一方で、研磨部は、（少なくとも一時的に）（皮膚）表面と接触する。特別な実施形態では、ハンドル電極は、１０〜２５０ｃｍ^２のような、２〜２５０ｃｍ^２の範囲から選択された面積を有している。例えば、面積は、１０〜４０ｃｍ^２のように、４〜１００ｃｍ^２の範囲から選択されてよい。よって、実施形態において、使用中に、研磨部は、少なくとも一時的に、ユーザの皮膚と接触し、ハンドル電極は、手のひらと物理的に接触し、一方で、研磨部は、例えば、顔、胸、腕、脚、個人的な身だしなみ部分、などのような、（皮膚）表面の他の部分と（少なくとも一時的に）接触する。

実施形態において、皮膚治療装置は、吸い込みシステムを更に有する。吸い込みは、実施形態では、電圧回路の信号に応答して制御され得る。それによって、皮膚治療装置、特に、吸い込みシステムは、電圧回路の信号に応じて制御され得る。

本発明の態様に従う更なる例は、表面からの層除去を検知するセンサであって、前記表面に接触する研磨部、及び導体部を備えるヘッドと、前記表面にわたる前記研磨部の動きに応答して電荷を発生させる発生器とを有し、前記発生器は、層除去のレベルに依存するパラメータを測定するセンサとして使用され、該センサの信号は、前記発生器によって生成された前記電荷を含む、センサを提供する。

このセンサは、表皮剥離によって引き起こされる層除去の程度を測定するよう、表皮剥離プロセスの間、電荷発生を使用する。センサは、如何なる手持ち式装置でも使用され、その装置を、表面からの層除去を検知するのに適したものとし得る。そのような装置は、１つの絶縁層の他からの除去を検知する装置であることができる。

電荷発生の使用は、研磨部（センサエリアとして機能する。）への電力供給なしで検知することを可能にする。これは、センサの設計を簡単にし、且つ、容易に損傷を受ける部分なしで洗浄することが容易である設計を有することができることを意味する。センサは、実施形態において、受け入れられないボリューム、複雑さ、及び費用を小さな手持ち式表皮剥離装置に加えうる追加の外部センサ部分の必要なしに、研磨部によって簡単に形成される。

研磨部は、ヘッドの外側表面にあってよく、導体部は、ヘッド内の別個のコンポーネントであってよい。

発生器は、望ましくは、摩擦発電機を有する。絶縁誘電体のような１つの材料の、先と同じく誘電支持体のような他の材料からの除去を検知することは、摩擦帯電特性の違いにより確かに検知され得る。例えば、薄いポリマー・コーティングが誘電体基板に設けられてよい。ポリマー・コーティングの除去は、抵抗又は容量性検知アプローチのような他のセンサ原理を用いて測定することが困難であり得る。導体（又は半導体）層除去も、誘電絶縁層から検出され得る。

摩擦帯電システムの代わりに、電荷発生は、帯電発生又は電荷誘導に基づいてよい。例えば、電荷は、表面に吹きかけられてよい。

発生器は、１つの好適な例では、単一電極型摩擦発電機を有してよい。

導体部は、例えば、受動誘導電極として機能する金属製ディスクを有する。しかし、導体部及び研磨部は、同じコンポーネント（すなわち、導電性研磨材）であってよい。

センサ又は装置は、研磨ヘッドの導体部と表面との間の電圧を測定する電圧測定回路を有してよい。この電圧は、摩擦発電機から装置のヘッドと表面との間のキャパシタンスへの電荷注入によって、生成される。

センサ又は装置は、（追加的に、又は代替的に）研磨ヘッドの導体部と表面との間の電圧の変化の割合を測定する電圧レート測定回路を有してよい。これは、絶縁特性のより正確な表れを提供し得る。

装置は、研磨リングの導体部と表面との間のキャパシタンスを測定するキャパシタンス測定回路を有してよい。

ひと組の例において、センサは、皮膚層除去を検知する皮膚センサを有し、誘電皮膚層は皮膚表面である。皮膚自体は、その場合にセンサ全体の部分として使用され、センサ信号の自己生成とともにフローティング検知装置の部分を形成する。

本発明はまた、先に定義された皮膚センサを有する皮膚治療装置を提供し、研磨部は、皮膚に接する研磨リングである。装置は、酸素及び栄養素を皮膚表面にもたらす吸い込みシステムを更に有してよい。

研磨リングは、微細皮膚剥離区間の実施形態であってよい。よって、微細皮膚剥離区間はリングとして構成されてよい（リングが周縁を有し得る場合に以下も参照。）。リングは必ずしも円形でなく、楕円であってもよい。更に、微細皮膚剥離区間（又は微細皮膚剥離エリア）は単一の部分を有してよいが、微細皮膚剥離区間を形成し、実施形態では、一緒にリングを構成し得る２つ（以上）の部分を更に有してよい。

装置は、望ましくは、電気ハンドル接点（“ハンドル電極”）を備えているハンドルを有し、それによって、ハンドルはユーザの電位にある。これは、ヘッドの導体部での発生／誘導電圧が比較され得る基準を提供する。ハンドル接点エリアは、実施形態では、１０から２５０平方センチメートルの面積を有してよい。これは、摩擦帯電によって生成される電荷の測定を乱すことを減らすのを助ける。

装置は、出力デバイスと、該出力デバイスを制御するコントローラとを更に有してよく、前記コントローラは、前記測定されたパラメータに基づき皮膚治療が中止されるべきである場合に出力警告を供給するよう構成される。

このようにして、皮膚炎は、異なる皮膚エリアへ移動すべき場合をユーザにアドバイスすることによって、防がれ得る。

本発明の他の態様に従う例は、研磨プロセスの間に表面からの層除去の量を決定する方法であって、前記表面を表皮剥離装置の研磨ヘッドと接触させることと、前記表面にわたって前記ヘッドを動かし、それによって、該動きに応答して電荷を生成することと、生成された前記電荷を、層除去のレベルに依存するパラメータを測定するセンサ信号として使用することとを有する方法を提供する。

この方法は、表皮剥離装置の動きから電荷の発生を提供し、層除去検知のためにこの電荷を使用する。これは、検知機能を実装するために追加のコンポーネントを少ししか必要としないコンパクトな設計を提供する。

パラメータを測定することは、装置ヘッド内の導体部と表面との間の電圧を測定すること、又は装置ヘッド内の導体部と表面との間の電圧の変化の割合を測定すること、又は装置内の導体部と表面との間のキャパシタンスを測定することを有してよい。

方法は、皮膚治療の間に皮膚除去の量を決定するためであってよく、表面は皮膚を有する。方法は、その場合に、前記測定されたパラメータに基づき皮膚治療が中止されるべきである場合に出力警告を供給することを更に有してよい。

電荷は、例えば、摩擦帯電によって生成される。

方法は、皮膚治療が開始する前に、及び治療が中断すべき場合に、パラメータのレベルを決定するよう較正を提供することを更に有してよい。

とりわけ、以下の実施形態が提供される。それらは、参照を容易にするために、番号を付されている：
実施形態１：表面からの層除去を検知するセンサであって、前記表面と接触する研磨部、及び導体部を有するヘッドと、前記表面にわたる前記研磨部の動きに応答して電荷を発生させる発生器とを有し、該発生器は、層除去のレベルに依存するパラメータを測定するセンサとして使用され、該センサの信号は、前記発生によって発生した電荷を含む、センサ。
実施形態２：実施形態１で記載されるセンサであって、前記発生器が摩擦発電機を有する、センサ。
実施形態３：実施形態２で記載されるセンサであって、前記発生器が単一電極型摩擦発電機を有する、センサ。
実施形態４：いずれかの先の実施形態で記載される装置であって、前記導体部が、受動誘導電極として機能する金属ディスクを有する、装置。
実施形態５：いずれかの先の実施形態で記載される装置であって、研磨ヘッドの前記導体部と前記表面との間の電圧を測定する電圧測定回路（“電圧回路”）、及び／又は研磨ヘッドの前記導体部と前記表面との間の電圧の変化の割合を測定する電圧レート測定回路を有する装置。
実施形態６：いずれかの先の実施形態で記載されるセンサであって、皮膚表面除去を検知する皮膚センサを有し、前記層は皮膚表面である、センサ。
実施形態７：実施形態６で記載されるセンサを有し、前記研磨部が前記皮膚と接触する研磨リングである、皮膚治療装置。
実施形態８：実施形態７で記載される装置であって、酸素及び栄養素を前記皮膚表面にもたらす吸い込みシステムを更に有する、装置。
実施形態９：実施形態７又は８で記載される装置であって、当該装置は、電気ハンド接点を備え、それによってユーザの電位にあるハンドルを有する、装置。
実施形態１０：実施形態９で記載される装置であって、前記ハンドル接点電極は、１０から２５０平方センチメートルの面積を有している、装置。
実施形態１１：実施形態６乃至１０のうちいずれか１つで記載される装置であって、出力デバイスと、該出力デバイスを制御するコントローラとを更に有し、該コントローラは、測定されたパラメータに基づき皮膚治療が中止されるべきである場合に出力警告を供給するよう構成される、装置。
実施形態１２：研磨プロセスの間に表面からの層除去の量を決定する方法であって、前記表面を表皮剥離装置の研磨ヘッドと接触させることと、前記表面にわたって前記ヘッドを動かし、それによって、該動きに応答して電荷を生成することと、生成された前記電荷を、層除去のレベルに依存するパラメータを測定するセンサ信号として使用することとを有する方法。
実施形態１３：実施形態１２で記載される方法であって、パラメータを測定することは、前記研磨ヘッドの導体部と前記表面との間の電圧を測定すること、及び／又は前記研磨ヘッドの導体部と前記表面との間の電圧の変化の割合を測定することを有する、方法。
実施形態１４：実施形態１３で記載される方法であって、前記測定されたパラメータに基づき皮膚治療が中止されるべきである場合に出力警告を供給することを更に有する方法。
実施形態１５：実施形態１３又は１４で記載される方法であって、摩擦帯電によって前記電荷を生成することを有する方法。

態様において、本発明は、表面からの層除去を検知するセンサを有する皮膚治療装置であって、皮膚表面と接触する研磨部、及び導体部を備えたヘッドと、ハンド（接触）電極とを有する皮膚治療装置を提供する。一方で、これらの機構（導体部及びハンドル電極（並びに任意に研磨部））によって形成されるセンサは、表面にわたる研磨部の動きに応答して発生電荷を測定し、このように生成されたセンサ信号は、層除去のレベルに依存するパラメータを測定するために使用され、センサは、自己発電型単一電極式摩擦発電機構成を有する。

“微細皮膚剥離”（ＭＤＡ；micro dermo abrasion又はmicrodermabrasion）技術は、上方の皮膚層が通常よりも速く再生するのを助けるために使用されている。もともとは、クリスタル微細皮膚剥離システムは、ポンプ、接続チューブ、わき当て、及び真空源を含む。ポンプは、酸化アルミニウムのような不活性クリスタルの高圧流を生成して皮膚を摩耗し、一方で、真空は、クリスタル及び剥離された皮膚細胞を除去する。ガス流における粒子による表皮剥離の代わりに、装置の先端のダイヤモンド面のような粗面も使用され得る。これは、例えば、（ダイヤモンド）微細皮膚剥離として知られている。クリスタル微細皮膚剥離システムと違って、（ダイヤモンド）微細皮膚剥離は、患者の鼻に吸い込まれたり又は目の中に入ったりし得るクリスタルからの粒子を生じさせない。

本発明は、特にとりわけ、静止した表皮剥離区間（すなわち、動かない研磨部）を備えた微細皮膚剥離装置に、及び研磨手段として表皮剥離区間を使用することで、皮膚を摩耗するために使用されて真空によって吸い込まれ得る研磨粒子（の流れ）の使用を伴わない微細皮膚剥離装置に関する。しかし、他の実施形態では、本発明はまた、微細皮膚剥離エリアが動くことができ（すなわち、静止しておらず）、及び／又は研磨粒子（のフロー）が適用される微細皮膚剥離装置に関する。

ここで示されるように、本発明の実施形態において、真空は、電圧回路の信号に応答して制御され得る。入口部分への真空又は負圧の制御は、いくつかの方法で実行され得る。実施形態において、コントローラは、ポンプによって（直接）供給される真空を変化させる。例えば、ポンプへの電力供給が制御されてよい。追加的に、又は代替的に、人は、例えば、一定レベルでポンプを保ちながら、真空の漏れを制御し得る。

真空システムは、入口部分で経路入口（又は“チャネル開口”）を備えたチャネルを有する。チャネルは、ポンプ（真空を生成する。）及び入口部分と流体的に連通する。更に、チャネルは、（任意の）バイパスシステムと流体的に連通してよい。真空システムは、このようにして、負圧が、例えば、段階的に制御可能な負圧のような、複数の圧力（圧力については以下も参照。）で適応可能であり得る点で、特に制御可能である。真空システムは、ここでは、“吸い込みシステム”としても示される。

真空システムは、ポンプのような真空の発生源を有してよく、該真空の発生源は、経路入口からポンプのような真空の発生源への方向において吸い込みフローを提供するよう構成される。経路入口又は入口部分は、装置先端にあって、このようにして真空ポンプの上流に構成される。特に、装置は、５〜８０ｋＰａ、例えば、特に１５〜６０ｋＰａの範囲で、例えば、２０〜４０ｋＰａの範囲で、陰圧（“負圧”）を供給するよう構成されてよい。これは、皮膚が入口部分と接しており、入口部分を閉鎖する場合に、装置が大気圧よりも低い１５〜６０ｋＰａの範囲にある圧力を供給することができることを特に暗示し得る。よって、語「負圧」は、皮膚が入口部分と接している場合に、皮膚が真空システムの吸い込みにより入口部分に少なくとも部分的に吸い込まれて、大気圧に対して入口部分において負圧をもたらし得ることを特に示し得る。よって、特に、真空システムは、入口部分から真空システム内にガスを吸い込むよう構成される。

一般に、入口部分は、皮膚との良好な閉鎖接続が達成され得るように構成される。特に、入口部分は、“チャネル・リム”とも示される周縁を有する。このチャネル・リムは、装置先端の（わずかに）突き出た部分であってよい。チャネル・リムは、チャネル開口の遠位部分又は端部と見なされてもよい。特に、この周縁は、装置の使用中にユーザの皮膚と接触しうる。任意に、この周縁は、研磨材を伴った微細皮膚剥離エリアを有してよい。

コントローラは、一時記憶装置を含んでよい。任意に、コントローラは、センサ信号情報の記憶のための（遠隔の）固定記憶装置を更に有する。このようにして、例えば、コントローラは、人間の皮膚の少なくとも部分のマップを生成し得る。このようにして、皮膚（治療）進捗、又は変質に関する情報を得ることも可能である。その情報に基づき、コントローラは、真空設定を更に適応させ得る。更に、コントローラは、治療に使用される真空条件及び時間のような治療情報を記憶してよい。その情報に基づき、コントローラは、更なる治療を提案するよう構成されてよい。例えば、微細皮膚剥離装置は、特定の区間を治療するのを止めるよう、又は特定の区間の治療を続けるよう命令を与えてよい。そのような情報は、ディスプレイに供給されてよく、及び／又は音響信号を介して供給されてよく、及び／又は振動信号を介して供給されてよい。ディスプレイ及び（グラフィカル・）ユーザ・インターフェイスは、単一のユニットにおいて一体化されてよい。よって、センサ信号情報並びに時間にわたる進展及びその結論は、例えば、センサ装置のディスプレイに（又はＡｐｐにより；前述も参照されたい。）表示されてよい。よって、更なる他の実施形態において、コントローラは、（ａ）センサ信号情報、及び（ｂ）治療情報、のうちの１つ以上を記憶するよう構成され、コントローラは、（ｉ）前記センサ信号情報及び治療情報のうちの１つ以上に応じて真空を制御すること、並びに（ｉｉ）前記センサ信号情報及び治療情報のうちの１つ以上から取り出された情報をディスプレイで供給すること、のうちの１つ以上を実行するよう更に構成される。

多数のタイプの微細皮膚剥離装置が存在する。

例えば、研磨粒子が使用されてよく、該研磨粒子は、（入口部分において又はその前で）皮膚へガスフローによって推進され、それによって皮膚を摩耗し、あるいは、微細皮膚剥離装置は、微細皮膚剥離装置が皮膚の上を動かされる場合に研磨機能を有している研磨材を伴ったエリアを有する。前者の実施形態では、研磨材は、フローにおいて供給される研磨粒子を有し、後者の実施形態では、研磨材は固定化されており、例えば、周縁によって構成される。

任意に、微細皮膚剥離装置は、研磨材を含む可動な、例えば、回転する要素（特に、可動な微細皮膚剥離区間）を更に含んでよい。そのような実施形態において、研磨材はやはり固定され、例えば、回転可能な周縁のような、可動要素によって構成されてよい。実施形態において、“回転”又は“回転する”は、任意に、“振動”又は“振動する”にも言及してよい。よって、実施形態において、語“回転”及び同様の語は、３６０度回転に言及し、他の実施形態では、語“回転”及び同様の語は、回転軸の周りの３６０度よりも小さい回転に言及する。

当然、２つ以上の実施形態の組み合わせも適用されてよい。

原理上は、全ての場合で、真空が、研磨される材料を除去するために、任意にメッセージ特性のためにも使用され得るということで、それら全ての実施形態について、本発明は有用であり得る。よって、特定の実施形態において、微細皮膚剥離装置は、微細皮膚剥離区間へ研磨材をガスフローにおいて供給するよう構成される研磨材システムを更に有する。語“研磨材”（abrasive material及びabrading material）は、実質的に、同じ材料に言及してよい。そのような材料の実施形態の粒子特性は以下で定義される（例えば、“粒子材料”に関する情報を参照。）。代替的に（又は追加的に）、（微細皮膚剥離装置の）微細皮膚剥離区間は、固定化した研磨材を有する微細皮膚剥離エリアを有する。

特に、チャネル開口（そのチャネル・リムを備える。）は、適切な真空エリアが得られるように構成される。チャネル開口、特にチャネル・リムは、１０〜４００ｍｍ^２、例えば１０〜２００ｍｍ^２、例えば少なくとも２０ｍｍ_２、特に少なくとも４５ｍｍ^２のような範囲で、特に４５〜７５ｍｍ^２、例えば、特に５０〜７０５ｍｍ^２の範囲で、真空エリアを有している（又は提供する）。この真空エリアは、特に、チャネル・リムによって囲まれたエリアである。それは特に、入口部分の（断面）エリアでもある。

上述されたように、表皮剥離区間は、例えば、皮膚の上部の表皮剥離を助ける微視的構造に起因して、研磨特性を有している。そのような微視的構造は、例えば、粒子のようなアルミナ構造及びダイヤモンド粒子のようなダイヤモンド構造から成るグループから選択されてよい。それらの構造は、表皮剥離リムによって構成され、すなわち、周縁に取り付けられるか又はその部分である。特に、微細皮膚剥離エリアは、１〜１０００μｍ、例えば、５〜８０μｍ又は１２０〜２００μｍのように、２〜３００μｍの範囲で平均寸法を有している微細皮膚剥離エリアに取り付けられた粒子材料のような研磨構造を有する。それらの寸法はまた、研磨粒子を伴ったガスフローが適用される場合に当てはまり得る。代替的に、又は追加的に、微視的構造は、例えば、炭化ケイ素粒子のような炭化ケイ素構造、及び金属窒化物粒子のような金属窒化物構造から成るグループから選択されてよい。代替的に、又は追加的に、微視的構造は、例えば、酸化アルミニウム粒子及び酸化アルミニウム構造のような金属酸化物構造から成るグループから選択されてよい。微視的構造の更なる選択肢は、例えば、ダイヤモンド構造、窒化ホウ素構造、炭化ケイ素構造（上記も参照。）、ガラスビーズ、スチール・グリット構造、他の金属グリット構造、酸化ジルコニウム構造、及び石英構造から成るグループから選択されてよい。化学組成及び／又は寸法の両方における様々な種類の構造の組み合わせも適用されてよい。実施形態において、チャネル・リムでの研磨粒子の数の分担は、微細皮膚剥離エリアによって含まれる研磨粒子の特に１０％以下、より特には５％以下、より更に特には１％以下、特に０．１％以下である。実施形態において、そのような研磨粒子は、チャネル・リムによって全く含まれない。チャネル・リムによるそのような粒子の低含有量又は欠如は、滑走（gliding）を容易にし得る。数字は、チャネル・リム及び微細皮膚剥離エリアの機能性の間の違いを示すよう特定の実施形態のための表示として特に提供されるようにここで与えられている。

研磨粒子は、２０〜５００粒子／ｍｍ^２の範囲における密度で微細皮膚剥離エリアにおいて特に利用できる。特に、２〜２００μｍのサイズにおける粒子は、この密度において利用できる（微細皮膚剥離エリアにおいて可動又は固定化されている。）。上述されたように、チャネル・リング又は滑走、及び任意の第２の滑走区間（更に以下を参照。）は、実質的に研磨粒子を有さないか、あるいは、上述されたように、微細皮膚剥離エリアによって含まれる研磨粒子の数の特に１０％以下、より特には５％以下、より更に特には１％以下である。よって、例えば、１０μｍ／ｍｍ^２の範囲で１つ以上の寸法がある２５０個の粒子を有している微細皮膚剥離エリアを考えると、滑走区間でのそのような粒子の数は、（夫々）２５粒子／ｍｍ^２以下の範囲にあってよい。研磨粒子は、微細皮膚剥離エリアを提供するよう、例えば、表面に接着されてよい。しかし、代替の選択肢も可能である。研磨表面は多くの方法で作られ得る。研磨粒子は、接着又は金属めっきされてよい。研磨構造はまた、材料を機械加工するか又は紙ヤスリで磨くことによって、固体材料から作られ得る。レーザーによる表面処理も可能である。射出成形によっても、研磨表面は作られ得る。

実施形態において、微細皮膚剥離エリアは静止しており、すなわち、特に、微細皮膚剥離エリアは、装置に対して動くよう構成されない。更なる他の実施形態では、微細皮膚剥離エリアは動くことが可能であってよい。例えば、装置は、微細皮膚剥離エリアを振動させるよう構成されてよい。任意に、又は追加的に、装置は、微細皮膚剥離エリアを回転させるよう構成されてよい。そのような回転はまた、例えば、回転がこれからはほんの小さい回転である場合に、振動運動を更に含んでよい（“振動”について記載する場合に上記も参照。）。

そのようなＭＤＡ装置によれば、角質層の少なくとも部分は人間の皮膚から除去され得る。これは、美容医療のような、非治療的処置において行われ得る。よって、本発明はまた、角質層の少なくとも部分の制御された除去のための方法であって、ここで定義されている微細皮膚剥離装置を皮膚の部分と接触させることと、真空を真空チャネルに適用しながら角質層の少なくとも部分を除去することとを有する方法を提供する。本発明の方法及び装置の利点はまた、それ（それら）が、当該装置により角質層の少なくとも部分を除去するときにユーザによって印加される必要がある横力（滑走力）を減らすために使用され得ることである。代替的に、又は追加的に、ここで記載される方法及び／又は装置は、当該装置により角質層の少なくとも部分を除去するときに横力（滑走力）を減らすために使用され得る。更に、代替的に、又は追加的に、ここで記載される方法及び／又は装置は、当該装置により角質層の少なくとも部分を除去するときにユーザによって印加される必要がある横力を減らすために使用され得る。代替的に、又は追加的に、ここで記載される方法及び／又は装置は、真空レベルを実質的に増大させること、同じ真空レベルを保つこと、又は真空レベルを低減させることなしに、処理効率を上げるために使用され得る。代替的に、又は追加的に、ここで記載される方法及び／又は装置は、滑走力を実質的に増大又は低減させることなしに、処理効率を高めるために使用され得る。更なる他の態様において、装置及び方法はまた、治療的処置において又はそのために使用されてよい。

国際公開第２０１４／１９１１４９号で記載されている更なる変形例及び実施形態も、本発明と組み合わせて使用されてよい。国際公開第２０１４／１９１１４９号は、参照により本願に援用される。

装置は、特に、手持ち式装置である。よって、装置は、片手で保持された状態で使用されるよう設計されてよい。よって、装置の重さは、特に１．７５ｋｇ以下、例えば、２００〜７００グラムの範囲にあるように、１ｋｇ以下である。

とりわけ、本発明は、皮膚再生装置による治療の間に皮膚剥離の割合及び量を測定するセンサ装置を提供する。剥離と皮膚の炎症（皮膚発疹）の防止との間の最適なバランスを提供する剥離のレベルが達成されるとき、信号は、エンドユーザに、皮膚の次の未処置断片へ進むよう伝える。センサ原理は、摩擦帯電及び容量結合に基づく。皮膚に対する再生装置の摩擦は、電荷蓄積を引き起こす。電荷は皮膚を通って漏れ出す。このプロセスの割合は皮膚コンダクタンスに依存する。角質層は、皮膚コンダクタンスに対する抵抗バリアである。角質層の剥離はこのバリアを減らし、摩擦電荷をより速く漏れ出させる。再生装置内にある金属リングヘッド（一般に、導体部とも呼ばれる。）は、容量結合による表面電荷蓄積に応答する。高インピーダンス電圧計（＞１０^１１Ω）が、金属リングとエンドユーザとの間の電位差を測定するために使用される。皮膚再生装置のハンドル上の金属ハンド接点は、エンドユーザとの低抵抗電気接点を確かにする。この接点のサイズは、摩擦電荷の測定を妨げないように十分である必要がある。例えば、１０から５０平方センチメートルのサイズであれば十分である。皮膚を装置でこすることによって引き起こされる摩擦帯電によって生じるこのセンサ回路における電圧ピークの高さは、皮膚の剥離の指標である。ピークが前もってセットされたパーセンテージだけ下げられる場合に、信号は、次の皮膚スポットへ進むようエンドユーザに与えられる。

より洗練された実施形態において、電圧信号の上り傾斜の時間導関数は、角質層除去の指標として使用される。上り傾斜の電圧の時間導関数は、摩擦運動によって引き起こされる摩擦帯電による電荷蓄積と、身体への上方の皮膚層を通る電荷の漏出との和であるから、角質層が除去されるときに減少する。これは、摩擦運動を等しい速度及び圧力を有しているものと仮定すれば当てはまる。摩擦運動の距離は、時間導関数が使用される場合には、もはやパラメータでない。

本発明の例が、これより、添付の図面を参照して詳細に記載される。
皮膚治療システムを示す。 治療前後の皮膚を示す。 テープ・ストリッピングに基づく皮膚抵抗に対する治療の影響を示す。 皮膚治療装置をより詳細に示す。 摩擦電気的に発生した電荷を検出する電圧増幅器回路を簡単に示す。 皮膚と接触する場合にセンサシステムのための簡単な等価回路を示す。 システムの実験的な使用の結果を示す。

本発明は、表面からの層除去を検知するセンサを提供する。ヘッドは、表面と接触する研磨部と、導体部とを有している。発生器が、表面にわたる研磨部の動きに応答して電荷を発生させるために使用される。発生器は、層除去のレベルに依存するパラメータを測定するセンサとして使用され、該センサの信号は、発生器によって発生された電荷を含む。

この装置は、装置ヘッドの電力供給なしでセンサ信号の自己発生を提供するセンサ設計を有している。これは、センサヘッドの設計を簡単にし、センサヘッドが容易に損傷される部分なしで洗浄するのが容易である設計を有することを意味する。

ひと組の例において、装置は皮膚治療装置である。本発明は、皮膚治療装置の実施を参照して詳細に記載される。

本発明は、物質間の接触又は摩擦によって引き起こされる電荷生成を使用する。これは静電帯電に基づいてよい。なお、好適な例は摩擦帯電を使用する。摩擦帯電は、長い間知られてきた物理現象である。摩擦帯電（triboelectric effect）（摩擦帯電（triboelectric charging）、接触帯電又は摩擦帯電（triboelectrification））により、特定の物質は、それらが摩擦を通じて他の異なる物質と接触した後に、帯電する。特に、乾いた皮膚（角質層）は、日常生活においてしばしば経験されるように、大いに摩擦電気的にアクティブである（例えば、ドアの取っ手のような対象を触るときに放出火花としての静電放電）。

摩擦帯電は、様々な物質を、電子を得る（負電荷を持つ）か又は電子を失う（正電荷を持つ）それらの傾向に従って順位付けする系列表に基づく。この系列表は、例えば、A.F. Diaz and R.M.Felix-Navarro，A semi-quantitative triboelectric series for polymeric materials: the influence of chemical structure and properties，Journal of Electrostatics 62 (2004) 277-290において開示されている。静電気を生成するための物質の最良の組み合わせは、正電荷リストからの１つと、負電荷リストからの１つとである（例えば、ＰＴＦＥ対銅、又はふっ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ；fluorinated ethylene propylene）対アルミニウム）。皮膚は、他の物質と接触させる場合に正電荷を持つ傾向がある。これは、皮膚が電子供与対であり、摩擦電気系列表の上にあることを意味する。この系列表の終わりは、例えば、サントプレーン（登録商標）ラバー、Ｈｙｐａｌｏｎ（登録商標）ラバー、ブチルラバー、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＤＰＭ；Ethylene Propylene Diene Monomer）ラバー、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ；polydimethylsiloxane）、及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＦＴＥ；polytetrafluoroethylene，テフロン（登録商標））を含む様々なゴム化合物のような電子受容体を含む。

皮膚と接触するときに摩擦帯電を発生させるために、先に挙げられたゴム（及びテフロン（登録商標））は適切な物質の例であるが、他（例えば、酸化アルミニウムセラミック）は、摩擦電気系列表を閲覧することによって、当業者に知られる。

摩擦電気発生プロセスは、２つの主な物理メカニズム、すなわち、接触帯電（摩擦帯電）及び静電誘導、の間の結合を通じた電気エネルギへの機械エネルギの変換を伴う。

本発明は、電気発生又は電力収集のためよりむしろ、皮膚の場合には角質層のような積層構造の一番上の層の厚さを検知するためのセンサ原理として、摩擦帯電（及び容量結合）を使用する。

死んだ、ケラチンで満たされた角質細胞のち密な絶縁層である角質層の除去の増大とともに、より潤いを与えられた、成長しうる表皮層がアクセスされるということで、皮膚は、より潤いを与えられ、潜在的にそれほど電気を流さなくなる。その結果として、皮膚層抵抗は下がり、静電電荷は蓄積することができない。

図１は、微細皮膚剥離装置１の実施形態を概略的に示す。装置１は、ポンプ２及びチャネル４を備えた真空システムを有する。取り外し可能な装置先端（キャップ又はヘッド）６が設けられている。ポンプ２は、チャネル４内に空気を吸い込むことができ、チャネルは、装置ヘッド６で経路入口を有している。経路入口は、チャネル・リム７によって囲まれている。このチャネル・リム７は、皮膚（図示せず。）にわたる装置ヘッド６の滑走を助ける。装置ヘッド６は、例えば、経路入口から離れて構成された微細皮膚剥離区間を有する。微細皮膚剥離区間は、例えば、チャネル・リム７を円周に囲む研磨リングの形をとる。微細皮膚剥離区間は、外側表面に接着された酸化アルミニウム粒子（２０〜１００μｍ）のような研磨構造を含む。

任意に、ヘッドは、皮膚外層の一部分の研磨除去を支援するように回転、振動又は震動するよう駆動されてよい。

装置は、手持ち式のバッテリ駆動装置であり、それは、充電器１０の上に置いた状態で示されている。本発明は手持ち式装置に制限されず、分裂した装置、すなわち、例えば、特に真空を供給するためのメイン部を備えた装置、及びメイン部から少なくとも部分的に独立して動かされ得る研磨処置部を備えたチューブ、とも関連し得る。

この一般的なタイプの装置に関する更なる詳細は、例えば、国際公開第２０１４／１９１１４９号及び国際公開第２０１４／１３６０１３号で見受けられる。

本発明に従って、装置は、ヘッド６が電荷発生器、例えば摩擦帯電発生器の１つの電極として機能するように、変更される。それは研磨リング８（図４）を有し、そこで電荷は生成される。また、装置ヘッド内にはリングの後ろに誘導電極が存在する。ハンドル電極１２が、生成された電荷及び皮膚インピーダンス（電荷漏れを決定する。）に依存するパラメータ（例えば、リング８とハンドル１２との間の電圧）を測定する回路とともに、設けられる。パラメータは、発生器によって生成された電荷を用いて測定される。

装置１は、ユーザが装置を使用するのを助けるよう出力情報を供給するために、ディスプレイ、マイクロホン又は触覚出力装置のような出力デバイス１４を有してよい。

図２は、皮膚の上２つの層、すなわち、角質層２０及び表皮の他の層２２を示し、他の層２２の真下に真皮がある。左側部分は研磨処置前を示し、右側部分は研磨処置後を示す。角質層は滑らかに且つ薄くされ、表皮は密にされる。

本発明の装置の好適な例は、皮膚再生装置による治療の間に皮膚剥離の割合及び／又は量に関係がある値を決定するよう、摩擦帯電を生じさせるセンサとして単一電極型摩擦発電機を使用する。

皮膚の炎症（皮膚発疹）の防止と再生との間の最適なバランスを提供する剥離のレベルが達成される場合に、出力デバイス１４によって発せられる信号は、エンドユーザに、皮膚の次の未処置断片に進むよう伝える。

センサ原理は、摩擦帯電及び容量結合に基づく。皮膚に対する再生装置の摩擦は、電荷蓄積を引き起こす。電荷は、その場合に、皮膚を通って漏れ出す。このプロセスの割合は、皮膚コンダクタンスに依存する。

角質層２０は、皮膚コンダクタンスに対する抵抗バリアである。角質層の剥離はこのバリアを減らし、摩擦により生成された電荷をより速く漏れ出させる。

この効果は図３で示されている。図３は、T. Yamamoto and Y. Yamamoto，Electrical properties of the epidermal stratum corneum，Medical and Biological Engineering (March 1976)，pp.151-157から取られている。それは、実行されるテープ・ストリッピング動作の回数（ｘ軸）の関数として角質層の抵抗（ｙ軸）を示す。黒丸は実験値であり、白丸は理論値である。それは、繰り返されるテープ・ストリッピングによる角質層の除去と抵抗との間の関係を明らかに示す。

図４は、より詳細に装置の実施形態を示す。ヘッド６内の導体リングは、電荷が誘導される接点電極２６として機能し、一方で、リング８は、ヘッドの外側に設けられて、例えば接着されている。摩擦帯電の後、図示されるように、皮膚表面２０には正電荷が存在する。検知モダリティは、摩擦帯電及び容量結合に基づく。摩擦帯電的に生成された電圧は、接点電極２６とハンドル電極１２との間にΔＶとして示されている。ハンドル電極１２は、例えば１０乃至２５０ｃｍ^２、例えば１０乃至１５０ｃｍ^２の、手との接触面積を有している。接点電極２６は、導体リングの形をとって、ヘッド６内で、接点又は誘導電極として機能し、それは、容量結合により研磨リング８での表面電荷蓄積に応答する。高インピーダンス電圧計（例えば、＞１０^１１Ω）は、接点電極２６と、ハンドル電極１２に存在するエンドユーザとの間の電位差を測定するために使用される。高インピーダンスは、電荷が計測回路を介して漏れ出すことを防ぐために使用される。装置のハンドルにおける金属ハンド接点１２は、エンドユーザに対する低抵抗の電気接触を確かにする。この接点のサイズは、摩擦により発生した電荷の測定を妨げないように十分である必要がある。例えば、１０乃至１５０ｃｍ^２のサイズが通常は適切である。研磨リングは、例えば、皮膚に対して摩擦電気系列表で反対の側にある物質である酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）セラミック粒子から作られる。接点電極２６は金属製のリングであり、この中に電荷が誘導され、一方で、研磨リング８は、通常は絶縁体である。研磨リング８は、しかしながら、絶縁体に制限されない。研磨リングが導電材料から作られる場合に、それはまた接点電極２６としても使用され得る。そのような例で、研磨リング８及び接点電極２６は同じコンポーネントである。

表皮剥離を実施するために使用される摩擦動作は、摩擦帯電により電荷の発生をもたらし、電荷は、ユーザと研磨リング８及び従って接点電極２６との間に定められたキャパシタンスにわたる電圧をもたらす。

電荷は、一時的な電圧ピークをもたらす。摩擦帯電によって引き起こされ且つ皮膚に対して装置を擦ることによってもたらされる、センサ回路によって観測される電圧ピークの高さは、皮膚の剥離作用の指標である。閾値が満足される場合に、例えば、定義されたパーセンテージだけピークが下げられる場合に、信号が、次の皮膚スポットに進むようエンドユーザに与えられる。

より洗練された例では、電圧信号の上り傾斜の時間導関数は、角質層除去の指標として使用されてよい。傾斜の電圧の時間導関数は、摩擦運動によって引き起こされる摩擦帯電による電荷蓄積と、身体への上方の皮膚層を通る電荷の漏出との和であるから、角質層が除去されるときに減少する。

検知された信号は、等しい速度及び圧力を有する摩擦運動について同程度である。しかし、期待される信号の変動は、信号処理に考慮され得る。電圧は、容量結合センサを用いて、例えば、ヘッド６における接点電極２６とハンドル接点１２との間の電圧を測定することで、測定され得る。

容量結合電圧を測定する適切な電圧測定回路の例は、米国特許出願公開第２００８／０２８７７６７（Ａ１）号で記載されている。実際に、この先願で測定される信号は、桁がより小さいので、必要とされる検知回路は、いくらかより簡単であり得る。

センサ回路の基本要網は、図５で概略的に示されている。回路は、接点電極２６及びハンドル電極１２が入力を供給する信号処理回路の入力段である。回路は、非反転入力部４１、反転入力部４２、及び出力部４３を有している、例えば演算増幅器のような差動増幅器４０を有する。接点電極２６は、増幅器４０の非反転入力部４１へ接続されている。増幅器４０は、非常に高い入力インピーダンス、例えば２００ＴΩを有している。増幅器４０は、その反転入力部４２がその出力部４３へ接続された状態で、基本的にはバッファ増幅器として接続される。それにより、増幅器の出力部４３は、増幅器４０の反転入力部４２と同じ電圧信号を運ぶ。回路は、更なる信号処理コンポーネントを有してよく、あるいは、増幅器の出力部４３は、ハンドル電極１２へ真っ直ぐに接続されてよい。出力信号は、コントローラによって読み取られ、コントローラは、次いで、フィードバックをユーザに供給するよう出力デバイス１４を制御する。

使用において、人の身体に近接して置かれる場合に、研磨リング８は身体との容量結合を有する。この結合のキャパシタンス値は、通常は、ほぼ数ｐＦ程度である。増幅器４０の入力は、適切に選択された増幅器では、無限大によって近似され得る入力抵抗を有している。しかし、定義された漏れ抵抗をゼロ電圧レベルへ供給することが望ましく、これは、増幅器の正入力端子と接地との間に接続された抵抗４４によって与えられる。結合キャパシタンスと漏れ抵抗との組み合わせは、ハイパス・フィルタを形成する。

このハイパス・フィルタのエルボー周波数は可能な限り低く、例えば、ほぼ０．２Ｈｚ程度である。これは、入力抵抗４４のための１００ＧΩ以上の設定値をもたらす。

ハンドル電極１２は、分圧回路４６ａ、４６ｂを通って反転入力部４２へ接続されている。

増幅器の入力２６、１２に印加される回路電圧は存在しない。代わりに、摩擦帯電によって生成された電荷は接点電極２６において誘導され、それにより、電子は、接点電極２６と、ハンドル電極１２と接触するユーザの身体との間を流れる。それらの電荷は、入力２６、１２にかかる測定可能な電位を生じさせる。電圧は、電荷が身体へ漏れるにつれて、時間とともに変化し、電圧が変化する状態は、入力２６、１２と皮膚の抵抗との間のキャパシタンスの関数であり、言い換えると、皮膚剥離のレベルの関数である。

図６は、近似的な等価回路を示す。図５の増幅器回路は５０として示されている。入力部の間には、約１ｋΩの身体抵抗５２、皮膚抵抗５３、摩擦帯電によって生成された電圧を表す電圧源５４、皮膚キャパシタンス５６（研磨リング８と皮膚表面との間）、及びリング８と接点電極２６との間のキャパシタンス５７の直列接続が存在する。リードアウト・エレクトロニクスは、本質的に、極めて大きい入力インピーダンスを有している増幅器５０を有する。

使用において、摩擦帯電的に生成された電荷は、皮膚及びリング８で生成されている。リング８はまた、接点電極２６へ容量結合されている。電荷は、従って、電極で誘導される。

増幅器５０は、ハンドル電極１２（ユーザの電圧ポテンシャルにある。）と装置のヘッドにおける接点電極２６との間の電圧差を測定する。極めて大きい入力インピーダンスを有している増幅器が、電荷が測定できないほど速く漏れ出すことを防ぐために使用される。

システムは、１０Ｈｚで増幅器電圧のサンプリングを実施することによって、試験されてきた。試験において、１００個のサンプルの測定が１０秒かけて行われた。結果は図７で示されている。図７は、サンプル番号（すなわち、０．１秒ごと）に対して電圧をプロットする。最初の２０個のサンプルの間は何も行われず、次いで、約２０ｃｍの長さの４つの連続したストロークが内側前腕（無毛の皮膚エリア）に対して実施された。皮膚抵抗は、２つの異なる物質（皮膚及びヘッド６）を一緒に擦り合わせることによって引き起こされる摩擦帯電によって蓄積される電荷の漏出における支配的なパラメータである。４つの連続したストロークは図７から明らかであり、夫々が対応する電圧スパイクＶ１乃至Ｖ４を引き起こす。電圧スパイクの大きさは、一連の連続したストロークに沿って小さくなり、皮膚抵抗の減少及び皮膚の水和レベルの増大によって引き起こされるより速い電荷漏れレートを示す。このような皮膚抵抗の減少は、装置ヘッドの研磨材による角質層の部分的な表皮剥離によって引き起こされ、それによって、より潤いを与えられた皮膚層を皮膚表面に露出する。

装置は、データのより正確な評価を可能にするよう較正されてよい。

第１較正アプローチは、装置が使用される方法の違い、例えば、ストローク長さ及びストローク速度、を考慮してよい。装置は、特定のストローク長さ、制御された接触圧及び速度による動作のために設計され得るが、ユーザは、例えば、彼らがより長い若しくはより速いストローク、又はより短い若しくはより遅いストロークを好むことを入力として供給することができる。測定された信号を増幅器から読み取るために使用される設定は、次いで、然るべく調整され得る。

特定のユーザの皮膚のための較正も存在してよい。これは、試験ルーチンを実施することによって実行されてよく、これによって、ユーザは、彼らが適切と考えるストロークの回数及びタイプを遂行する。それらの基準ストロークについての電気特性の変化をモニタすることによって、閾値が次いで設定されてよく、それにより、同程度の皮膚剥離が将来のストロークで提供され得る。装置は、同程度の皮膚治療が基準サイクルで見られたように完了された場合にユーザに知らせる。

微細皮膚剥離装置によるシステム較正確認を実施するよう、摩擦電気系列表からの２つの適切な物質（例えば、ポリアミド／ナイロン（登録商標）及びポリイミド／カプトン（登録商標）、又はポリアミド及びポリエチレン、ポリアミド及びポリエステル）に対する試験が行われ得る。例えば、ユーザは、皮膚に適用され得るテープ又は基準テンプレート（２つの異なる物質を有している。）に対する複数のパスを行ってよい。それらの基準信号は、次いで捕獲され、システムが仕様内であるかどうかを確認するよう内部較正曲線と比較される。

異なるユーザを許容するよう、個々のベースライン基準曲線が生成され、次いで基準グラフ（例えば、摩擦電圧と除去された皮膚レベルとの間の関係を示す有効性確認研究から。）と比較されてよい。測定された電圧がその初期値の例えば３０％まで落ちた場合に、処置は中止されるよう指示され得る。

他の選択肢は、処置結果から学習することである。処置存続期間はモニタされてよく、検知データはセーブされる。このデータは、次いで、夫々の皮膚剥離処置の前にユーザによって為された基準ストロークと比較されてよい。処置曲線も、連続的なフィードバックをユーザに提供し且つ個人化された装置設定及び好ましい処置存続期間を彼に指導又は彼に助言するよう、システムにおいて記憶され得る。これはまた、皮膚水分のような他の皮膚特性の測定と組み合わせて行われ得る。

電圧が十分に高いサンプリングレート（１０Ｈｚ以上）でサンプリングされる場合に、ストローク存続期間は決定され得る。ストロークが非常にゆっくりと実施される場合に、摩擦帯電は蓄積せず、皮膚を通って漏れ出す。測定されたストローク存続期間と組み合わされた既知の長さにわたる基準ストロークは、較正ステップとして機能することができる。

関心のある１つの主なエリアが微細皮膚剥離装置のためであることは、前述の説明から明らかである。しかし、上述された原理は、表面層の部分を除去して、残りの層構造の電荷保持及び／又は発生特性を変化させる如何なる表面処理プロセスのためにも用いられてよい。

ここで、例えば“実質的に成る（substantially consists）”において見られる語“実質的に（substantially）”は、当業者によって理解されるだろう。語“実質的に”はまた、“全体に（entirely）”、“完全に（completely）”、“全く（all）”などを伴った実施形態を含んでよい。よって、実施形態において、形容詞“実質的に”は除かれてもよい。該当する場合に、語“実質的に”はまた、１００％を含め、９０％以上、例えば９５％以上、特に９９％以上、更に特には９９．５％以上に関係があってよい。語“有する（comprise）”はまた、語“有する（comprises）”が“〜から成る（consists of）”を意味するところの実施形態を含む。語“及び／又は（and/or）”は、“及び／又は”の前後で述べられている項目のうちの１つ以上に特に関係がある。例えば、語句“項目１及び／又は項目２”及び同様の語句は、項目１及び項目２のうちの１つ以上に関係があり得る。語“有する（comprising）”は、実施形態において“〜から成る（consisting of）”ことに言及し得るが、他の実施形態では、“少なくとも定義された種を、そして任意に、１つ以上の他の種を含む”ことにも言及し得る。

更に、本明細書及び特許請求の範囲における語“第１（first）”、“第２（second）”及び“第３（third）”などは、類似した要素どうしを区別するために使用され、必ずしも、順次的な又は年代順の順序を示すためではない。そのように使用される語は、適切な状況下で交換可能であることと、ここで記載される本発明の実施形態は、ここで記載又は図示されている以外の順序での動作が可能であることとが理解されるべきである。

ここでの装置は、とりわけ、動作中について記載される。当業者に明らかなように、本発明は、動作の方法又は動作中の装置に制限されない。

上記の実施形態は本発明を制限するのではなく説明するものであり、当業者は、添付の特許請求の範囲の適用範囲から外れることなしに、多くの代替の実施形態を設計することができることが留意されるべきである。特許請求の範囲において、括弧内の如何なる参照符号も、請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。動詞“有する”及びその活用の使用は、請求項で挙げられている以外の他の要素又はステップの存在を除外しない。文脈が明らかに別なふうに必要としない限りは、本明細書及び特許請求の範囲の全体を通して、語“有する（comprise、comprising、など）”は、排他的又は網羅的な意味とは対照的に包括的な意味で、すなわち、“含むが、制限されない”という意味で、解釈されるべきである。要素の前の冠詞“１つの（a又はan）”は、そのような要素の複数個の存在を除外しない。本発明は、いくつかの個別的な要素を有するハードウェアによって、及び適切にプログラムされたコンピュータによって、実装されてよい。いくつかの手段を列挙する装置クレームにおいて、それらの手段のいくつかは、ハードウェアの同一の項目によって具現されてよい。特定の手段が相互に異なる請求項で挙げられているという単なる事実は、それらの手段の組み合わせが有利に使用され得ないことを示すものではない。

本発明は更に、本明細書で記載される及び／又は添付の図面で図示される特徴的な機構の１つ以上を有する装置に当てはまる。本発明は更に、本明細書で記載される及び／又は添付の図面で図示される特徴的な機構の１つ以上を有する方法又はプロセスに関係がある。

本特許で議論される様々な態様は、更なる利点を提供するために組み合わされ得る。更に、当業者は、実施形態が組み合わされ得ることと、２つよりも多い実施形態も組み合わされ得ることとを理解するだろう。その上、特徴のいくつかは、１つ以上の分割出願の基礎となることができる。

Claims (15)

1. 皮膚表面に接触する研磨部、及び導体部を備えるヘッドと、
   前記皮膚表面からの層除去を検知するセンサと
   を有し、
   前記センサは、前記導体部、ハンドル電極、及び前記導体部と前記ハンドル電極との間の電圧を測定する電圧回路を有する、
   皮膚治療装置。
2. 表面からの層除去を検知するセンサを有する皮膚治療装置であって、
   前記表面に接触する研磨部、及び導体部を備えるヘッドと、
   前記表面にわたる前記研磨部の動きに応答して電荷を発生させる発生器と
   を有し、
   前記発生器は、層除去のレベルに依存するパラメータを測定するセンサとして使用され、該センサの信号は、前記発生器によって生成された前記電荷を含み、
   前記発生器は、単一電極型摩擦発電機を有する、
   皮膚治療装置。
3. 前記導体部は、受動誘導電極として機能する金属製ディスクを有する、
   請求項１又は２に記載の皮膚治療装置。
4. 前記ヘッドの前記導体部と前記表面との間の電圧を測定する電圧測定回路、及び／又は
   前記ヘッドの前記導体部と前記表面との間の電圧の変化の割合を測定する電圧レート測定回路
   を有する請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の皮膚治療装置。
5. 前記導体部は、前記研磨部を有する、
   請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の皮膚治療装置。
6. 前記導体部は、非導体部によってシールドされ、
   前記導体部は、当該皮膚治療装置の使用中にユーザと物理的に接触しないように構成される、
   請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の皮膚治療装置。
7. 前記研磨部は、前記表面に接触する研磨リングである、
   請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の皮膚治療装置。
8. 吸い込みシステムを更に有する
   請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の皮膚治療装置。
9. 前記ハンドル電極は、当該皮膚治療装置の使用中にユーザと物理的に接触するように構成される、
   請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の皮膚治療装置。
10. 前記ハンドル電極は、１０〜２５０平方センチメートルの面積を有する、
    請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載の皮膚治療装置。
11. 出力デバイスと、該出力デバイスを制御するコントローラとを更に有し、
    前記コントローラは、前記測定されたパラメータに基づき皮膚治療が中止されるべきである場合に出力警告を供給するよう構成される、
    請求項１乃至１０のうちいずれか一項に記載の皮膚治療装置。
12. 研磨プロセスの間に表面からの層除去の量を決定する方法であって、
    前記表面を表皮剥離装置の研磨ヘッドと接触させることと、
    前記表面にわたって前記ヘッドを動かし、それによって、該動きに応答して電荷を生成することと、
    生成された前記電荷を、層除去のレベルに依存するパラメータを測定するセンサ信号として使用することと
    を有する方法。
13. パラメータを測定することは、
    前記研磨ヘッドの導体部と前記表面との間の電圧を測定すること、及び／又は
    前記研磨ヘッドの導体部と前記表面との間の電圧の変化の割合を測定すること
    を有する、
    請求項１２に記載の方法。
14. 前記測定されたパラメータに基づき皮膚治療が中止されるべきである場合に出力警告を供給することを更に有する
    請求項１３に記載の方法。
15. 摩擦帯電によって前記電荷を生成することを有する
    請求項１３又は１４に記載の方法。

Images