KR101297068B1 - 피하 지질-풍부 세포를 치료하기 위한 중단／재개 능력을 갖는 시스템 및 방법 - Google Patents

피하 지질-풍부 세포를 치료하기 위한 중단／재개 능력을 갖는 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

조직, 기관, 세포 등과 같은 환자의 피하 지질-풍부 영역으로부터 열을 제거하기 위한 시스템이 본 명세서에 설명된다. 다양한 실시예에서, 시스템은 치료 디바이스 및 치료 프로세스를 제어하기 위한 제어기를 포함한다. 제어기는 치료 프로세스의 중단을 검출하고 보상하도록 구성된다.

Description

피하 지질-풍부 세포를 치료하기 위한 중단／재개 능력을 갖는 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS WITH INTERRUPT/RESUME CAPABILITIES FOR TREATING SUBCUTANEOUS LIPID-RICH CELLS}
본 출원은 일반적으로 피하 지질-풍부 세포를 냉각하기 위한 중단/재개 능력을 갖는 치료 시스템 및 방법에 관한 것이다.
과도한 체지방 또는 지방 조직은 예를 들어 넓적다리, 엉덩이, 복부, 무릎, 등, 얼굴, 팔, 뺨 및 다른 영역을 포함하는 신체의 다양한 위치에 존재할 수 있다. 더욱이, 과도한 지방 조직은 셀룰라이트의 매력적이지 않은 외관을 확대시키는 것으로 생각되고, 이는 피하 지방이 진피 내로 돌출될 때 형성되어 피부가 하부구조의 섬유 스트랜드에 부착되는 오목부(dimple)를 형성한다. 셀룰라이트 및 과도한 지방 조직의 양은 종종 매력이 없는 것으로 생각된다. 더욱이, 중요한 건강 위험이 더 높은 양의 과도한 체지방과 관련될 수 있다.
다양한 방법이 과도한 체지방을 갖는 개인을 치료하는데 사용되어 왔고, 다수의 경우에 과도한 피하 지방 조직의 비침습성 제거가 지방 흡입과 같은 침습성 시술과 관련된 불필요한 회복 시간 및 불쾌감을 제거할 수 있다. 과도한 체지방을 제거하기 위한 통상의 비침습성 치료는 통상적으로 국소성 제제, 감량 약물, 규칙적인 운동, 다이어트 또는 이들 치료의 조합을 포함한다. 이들 치료의 한가지 결점은 이들이 특정 상황 하에서 효율적이지 않을 수 있고 또는 심지어 가능하지 않을 수 있다는 것이다. 예를 들어, 사람이 신체적으로 상해를 입거나 병이 들 때, 규칙적인 운동은 옵션이 아닐 수 있다. 유사하게, 감량 약물 또는 국소성 제제는 이들이 알러지성 또는 음성 반응을 유발할 때 옵션이 아니다. 더욱이, 사람의 신체의 선택 영역에서 지방 손실은 종종 일반적인 또는 체계적인 방법을 사용하여 성취될 수 없다.
피하 지방 조직을 감소시키도록 설계된 다른 방법은 레이저식 지방 흡입 및 메조테라피(mesotherapy)를 포함한다. 더 새로운 비침습성 방법은 예를 들어 미국 특허 출원 공개 제 2006/0036300호 및 미국 특허 제 5,143,063호에 설명된 바와 같은 무선 주파수 및/또는 광 에너지를 경유하여, 또는 미국 특허 제 7,258,674호 및 제 7,347,855호에 설명된 바와 같은 고강도 초음파 집속술(HIFU) 방사선을 경유하여 피하 지질-풍부 세포에 방사 에너지를 인가하는 것을 포함한다. 냉각에 의해 피하 지방 조직을 비침습적으로 감소시키기 위한 추가의 방법 및 디바이스는 예를 들어, 맨스타인(Manstein) 등의 "비침습성 선택적 지방 분해의 신규한 냉동 요법 방법(A Novel Cryotherapy Method of Non-invasive, Selective Lipolysis)" LasersSurg.Med. 40:S20 p104 (2008년), 맨스타인(Manstein) 등의 "선택적 냉동 요법: 신규한 비침습성 지방 제거의 방법(Selective Cryolysis: A Novel Method of Non-Invasive Fat Removal)", LasersSurg.Med. 40:595-604 (2008년), 앤더슨(Anderson) 등의 발명의 명칭이 "제어된 냉각에 의한 지방 조직의 선택적 파괴용 방법 및 디바이스(METHODS AND DEVICES FOR SELECTIVE DISRUPTION OF FATTY TISSUE BY CONTROLLED COOLING)"인 미국 특허 제 7,367,341호, 앤더슨(Anderson) 등의 발명의 명칭이 "제어된 냉각에 의한 지방 조직의 선택적 파괴의 검출 및 제어용 방법 및 디바이스(METHODS AND DEVICES FOR DETECTION AND CONTROL OF SELECTIVE DISRUPTION OF FATTY TISSUE BY CONTROLLED COOLING)"인 미국 특허 출원 제 2005/0251120호, 팅(Ting) 등의 발명의 명칭이 "피하 지질-풍부 세포로부터 열을 제거하기 위한 냉각 디바이스(COOLING DEVICE FOR REMOVING HEAT FROM SUBCUTANEOUS LIPID-RICH CELLS)"인 미국 특허 출원 공개 제 2007/0198071호, 레빈슨(Levinson) 등의 발명의 명칭이 "피하 지질-풍부 세포용 향상된 냉각을 위한 치료 디바이스와 함께 사용하기 위한 냉동 보호제(CRYOPROTECTANT FOR USE WITH A TREATMENT DEVICE FOR IMPROVED COOLING FOR SUBCUTANEOUS LIPID-RICH CELLS)"인 미국 특허 출원 공개 제 2007/0255362호, 레빈슨(Levinson) 등의 발명의 명칭이 "가요성 센서를 갖는 냉각 디바이스(COOLING DEVICE WITH FLEXIBLE SENSORS)"인 미국 특허 출원 공개 제 2008/0077201호, 레빈슨(Levinson) 등의 발명의 명칭이 "사전 결정된 냉각 프로파일을 제공하기 위한 복수의 제어 가능한 냉각 요소를 갖는 냉각 디바이스(COOLING DEVICE HAVING A PLURALITY OF CONTROLLABLE COOLING ELEMENTS TO PROVIDE A PREDETERMINED COOLING PROFILE)"인 미국 특허 출원 공개 제 2008/0077211호, 2007년 5월 18일자 출원된, 로젠(Rosen) 등의 발명의 명칭이 "피하 지질-풍부 세포로부터 열의 향상된 제거 방법 및 액추에이터를 갖는 치료 장치(METHOD OF ENHANCED REMOVAL OF HEAT FROM SUBCUTANEOUS LIPID-RICH CELLS AND TREATMENT APPARATUS HAVING AN ACTUATOR)"인 미국 특허 출원 공개 제 2008/0287839호, 2007년 7월 13일자 출원된, 레빈슨(Levinson) 등의 발명의 명칭이 "지질-풍부 영역을 치료하기 위한 시스템(SYSTEM FOR TREATING LIPID-RICH REGIONS)"인 미국 특허 출원 제 11/777,992호에 개시되어 있고, 이들의 전체 개시 내용은 본 명세서에 참조로서 포함되어 있다. 이들 공보 및 출원에 개시된 방법 및 디바이스는 유망하지만, 이들 방법 및 디바이스의 구현을 향상시키기 위한 다수의 개량이 바람직할 것이다.
[과제의 해결 수단]
도면에서, 동일한 도면 부호는 유사한 요소 또는 동작을 식별한다. 도면의 요소의 크기 및 상대 위치는 반드시 실제 축적대로 도시된 것은 아니다. 예를 들어, 다양한 요소 및 각도의 형상은 실제 축적대로 도시된 것은 아니고, 이들 요소의 일부는 도면 해석을 향상시키기 위해 임의대로 확장되고 위치되어 있다. 또한, 도시된 바와 같은 요소의 특정 형상은 특정 요소의 실제 형상에 관한 임의의 정보를 전달하도록 의도된 것은 아니고, 도면의 용이한 인식을 위해서만 선택되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환자의 피하 지질-풍부 영역을 치료하기 위한 시스템의 등각도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 시스템에 사용되기에 적합한 치료 디바이스를 도시하는 부분 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 피하 지질-풍부 세포로부터 열을 제거하기 위한 컴퓨팅 시스템 소프트웨어 모듈을 도시하는 블록 다이어그램.
도 4는 도 3의 컴퓨팅 시스템에 사용되기에 적합한 프로세스 모듈을 도시하는 블록 다이어그램.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 환자의 피하 지질-풍부 영역을 치료하기 위한 방법을 도시하는 흐름도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 복구 프로세스를 수행하기 위한 방법을 도시하는 흐름도.
도 7은 지방 조직을 냉각하는 중에 시간 플롯에 대한 조직 온도의 예의 도면.
도 8은 지방 조직을 재가온(rewarming)하는 중에 시간 플롯에 대한 조직 온도의 예의 도면.
A. 개요
본 명세서는 피하 지방 조직을 냉각하기 위한 장치, 시스템 및 방법을 설명한다. 용어 "피하 조직"은 일반적으로 진피 아래에 놓인 조직을 칭하고, 주로 지질-풍부 세포 또는 지방 세포로 구성된 피하 지방 또는 지방 조직을 포함한다. 이하에 설명되는 다수의 상세는 당 기술 분야의 숙련자가 이들을 실시하고, 제조하고, 사용하는 것을 가능하게 하는데 충분한 방식으로 이하의 실시예 및 방법을 설명하도록 제공된다. 그러나, 이하에 설명된 다수의 상세 및 장점은 본 발명의 특정 실시예 및 방법을 실시하는데 필수적인 것은 아닐 수 있다. 추가로, 본 발명은 청구범위의 범주 내에 있지만 상세히 설명되지는 않는 다른 실시예 및 방법을 포함할 수 있다.
이 명세서 전체에 걸쳐 "일 실시예" 또는 "실시예"의 언급은 실시예와 연계하여 설명되는 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸쳐 다양한 위치에서 구문 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"의 발생은 반드시 모두 동일한 실시예를 칭하는 것은 아니다. 더욱이, 특정 특징, 구조 또는 특성은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다. 본 명세서에 제공된 표제는 단지 편의를 위한 것이고, 청구된 발명의 범주 또는 의미를 한정하거나 해석하는 것은 아니다.
B. 적합한 치료 시스템
도 1 및 이하의 설명은 본 발명의 양태가 구현될 수 있는 적합한 치료 시스템(100)의 간단한 일반적인 설명을 제공한다. 당 기술 분야의 숙련자들은 본 발명이 침습성, 최소 침습성, 다른 비침습성 의료 치료 시스템 및/또는 환자를 치료하기 위한 상기의 것들 중 하나 이상의 조합을 포함하는 다른 치료 시스템 및 치료 프로토콜로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 일반적으로, 용어 "치료 시스템"은 일반적으로 본 명세서에 사용될 때, 의료 치료의 상기 시스템 분류 뿐만 아니라 임의의 치료 체계 또는 의료 디바이스 용도 중 임의의 하나를 칭한다.
치료 시스템(100)은 예를 들어 냉각에 의해 환자의 피하 지방 조직을 치료하기 위해 적합하다. 용어 "피하 조직"은 진피 아래에 놓인 조직을 의미하고, 주로 지질-풍부 세포 또는 지방 세포로 구성된 피하 지방 또는 지방 조직을 포함한다. 37℃ 미만의 온도로 피하 조직을 냉각할 때, 피하 지질-풍부 세포는 선택적으로 영향을 받거나 감소될 수 있다. 일반적으로, 환자(101)의 상피 및 진피는 지방 조직을 형성하는 하부 지질-풍부 세포와 비교하여 지질-풍부 세포가 결여되어 있다. 비지질-풍부 세포는 일반적으로 지질-풍부 세포보다 양호한 더 차가운 온도를 견딜 수 있기 때문에, 피하 지질-풍부 세포는 진피, 상피 및 다른 주위 조직 내의 비지질-풍부 세포에 영향을 미치지 않고 선택적으로 감소되거나 영향을 받을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 치료 시스템(100)은 약 -20℃ 내지 약 20℃의 범위로 환자의 피부에 냉각 온도를 적용할 수 있다. 다른 실시예에서, 냉각 온도는 약 -20℃ 내지 약 10℃, 약 0℃ 내지 약 20℃, 약 -15℃ 내지 약 5℃, 약 -5℃ 내지 약 15℃, 또는 약 -10℃ 내지 약 0℃일 수 있다.
이론에 의해 구속받지 않고, 지질-풍부 세포에 대한 선택적 냉각의 효과는 예를 들어 멤브레인 파열, 수축, 무능화, 파괴, 제거, 사멸 또는 지질-풍부 세포 개질의 다른 방법을 초래하는 것으로 고려된다. 이러한 개질은 단독으로 또는 조합하여 작용하는 하나 이상의 메커니즘의 중간 및/또는 최종 결과인 것으로 고려된다. 이러한 메커니즘 또는 메커니즘들은 비침습성 냉각에 의해 지질-풍부 세포 사멸의 우세한 형태인 것으로 고려되는 세포자멸사 캐스케이드(apoptotic cascade)를 트리거링하는 것으로 고려된다.
"프로그래밍된 세포 사멸"이라 또한 칭하는 세포자멸사는 주위 조직에 손상을 발생시키지 않고 세포가 자체 파괴되는 유전학적으로 유도된 사멸 메커니즘이다. 질서화된 일련의 생화학 이벤트는 세포를 형태학적 변화로 유도한다. 이들 변화는 세포 기포화(blebbing), 세포막 비대칭 및 부착의 손실, 세포 수축, 크로마틴 응축 및 염색체 DNA 분열을 포함한다. 냉간 노출과 같은 외부 자극을 경유하는 상해는 세포 내에 세포자멸사를 유도할 수 있는 일 메커니즘이다. 네이글 더블유. 에이.(Nagle, W.A.), 솔로프 비. 엘.(Soloff, B. L.), 모스 에이. 제이. 2세(Moss, A.J. Jr.), 헨레 케이. 제이.(Henle, K.J.)의 "배양된 중국 햄스터 세포가 차갑지만 비동결 온도에 노출 후에 세포자멸사를 경험함(Cultured Chinese Hamster Cells Undergo Apoptosis After Exposure to Cold but Nonfreezing Temperatures)" Cryobiology 27, 439-451 (1990년).
세포자멸사의 일 양태는, 세포 괴사(necrosis)(국부적 염증을 유발하는 세포 사멸의 외상성 형태)와 대조적으로 세포자멸사 세포가 세포막의 표면 상에 식세포 마커를 발현시켜 표시하며, 따라서 예를 들어 대식세포(macrophage)에 의한 식세포 활동을 위해 세포를 마킹한다. 그 결과, 식세포는 면역 반응을 유도하지 않고 죽어가는 세포(예를 들어, 지질-풍부 세포)를 흡인하여 제거할 수 있다. 지질-풍부 세포 내에 이들 세포자멸사 이벤트를 유도하는 온도 노출은 장기간 및/또는 피하 지방 조직의 영구적 감소 및 재성형에 기여할 수 있다.
이론에 의해 구속되지 않고, 냉각에 의한 세포자멸사 지질-풍부 세포 사멸의 일 메커니즘은 비지질-풍부 세포 내에 결정화를 유도하지 않는 온도에서 지방 세포 내에 지질의 지역적 결정화를 수반하는 것으로 생각된다. 결정화된 지질은 이들 세포를 선택적으로 손상시켜 세포자멸사를 유도할 수 있다(그리고, 또한 결정화된 지질이 지방 세포의 2층 지질 멤브레인을 손상시키거나 파열시키면 괴사성 사멸을 유도할 수도 있음). 상해의 다른 메커니즘은 세포의 2층 지질막 내에서 이들 지질의 지질 상전이를 수반하고, 이는 막 붕괴를 초래하여, 이에 의해 세포자멸사를 유도한다. 이 메커니즘은 다수의 세포 유형에 대해 양호하게 문서화되어 있고, 지방 세포 또는 지질-풍부 세포가 냉각될 때 활성이 될 수 있다. 마주르 피.(Mazur, P.)의 "저온 생물학: 생물학적 시스템의 동결(Cryobiology: the Freezing of Biological Systems)" Science, 68: 939-949 (1970년); 퀸 피. 제이.(Quinn, P.J.)의 "생물학적 멤브레인에 대한 저온 손상의 지질 위상 분리 모델(A Lipid Phase Separation Model of Low Temperature Damage to Biological Membranes)" Cryobiology, 22: 128-147 (1985년); 루빈스키 비.(Rubinsky, B.)의 "저온 보존의 원리(Principles of Low Temperature Preservation)" Heart Failure Reviews, 8, 277-284 (2003년). 비지질-풍부 세포와 비교하여 냉각에 대한 지질-풍부 세포의 상대적 민감도에 기초하여 아직 이해되지 않은 다른 세포자멸사 메커니즘이 존재할 수 있다.
지질-풍부 세포 사멸에 수반된 세포자멸사 메커니즘에 추가하여, 국부 냉간 노출이 지질-풍부 세포의 지방 분해(즉, 지방 대사)를 유도할 수 있다. 예를 들어, 냉간 응력은 피하 지질-풍부 세포의 체적 감소를 더 증가시키는 기능을 하는 정상 조건 하에서 관찰된 것으로부터 지방 분해의 비율을 향상시키는 것으로 나타나고 있다. 밸러랜드 에이. 엘.(Vallerand, A.L.), 자메츠닉 제이.(Zamecnik. J.), 존스 피. 제이. 에이치.(Jones, P. J. H.), 제이콥스 아이.(Jacobs I.) "냉간 응력이 지방 분해를 증가시킴, 인간의 FFA Ra 및 TG/FFA 사이클링(Cold Stress Increases Lipolysis, FFA Ra and TG/FFA Cycling in Humans)" Aviation, Space and Environmental Medicine 70, 42-50 (1999년).
다양한 실시예에서, 시스템(100)은 제어기, 컴퓨팅 디바이스, 데이터 취득 디바이스, 치료 유닛 및 하나 이상의 어플리케이터(applicator)를 포함한다. 시스템은 치료 프로파일의 선택을 수용하고 어플리케이터를 사용하여 선택된 치료를 적용하기 위해 다양한 실시예에서 이들 구성 요소를 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환자(101)의 피하 지질-풍부 영역으로부터 열을 비침습적으로 제거하기 위한 치료 시스템(100)을 개략적으로 도시하는 등각도이다. 시스템(100)은 환자(101)의 타겟 영역에 결합하는 어플리케이터(105)를 포함하는 치료 디바이스(104)를 포함할 수 있다. 치료 디바이스(104)는 환자(101)의 피하 지질-풍부 세포로부터 열을 냉각하거나 제거하기 위해 예를 들어 환자(101)의 복부 영역(102)에, 또는 다른 적합한 영역에 배치될 수 있다. 치료 디바이스(104) 및 어플리케이터(105)는 환자(101)의 피하 지질-풍부 영역으로부터 열을 제거하기 위한 임의의 적합한 영역이 성취될 수 있도록 상이한 신체 영역 및 신체 부분에 적합한 다양한 구성, 형상 및 크기를 갖고 제공될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
어플리케이터(105)와 같은 어플리케이터는 인간 또는 동물(즉, "환자")과 같은 환자(101)의 영역을 냉각하는 시스템(100)의 구성 요소이다. 진공 어플리케이터, 벨트 어플리케이터(이들 중 하나가 마사지 또는 진동 능력과 조합하여 사용될 수 있음) 등과 같은 다양한 유형의 어플리케이터가 치료 중에 적용될 수 있다. 각각의 어플리케이터는 턱, 뺨, 팔, 가슴 영역, 넓적다리, 종아리, 엉덩이, 복부, "아랫배 군살(love handle)", 등 및 기타 등등과 같은 환자의 신체의 식별된 부분을 치료하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 진공 어플리케이터는 등 영역에 적용될 수 있고, 벨트 어플리케이터는 마사지 또는 진동을 갖거나 갖지 않고 넓적다리 영역 주위에 적용될 수 있다. 예시적인 어플리케이터는 예를 들어 공동 양수된 미국 특허 출원 공개 제 2007/0198071호, 제 2008/0077201호, 제 2008/0077211호 및 제 2008/0287839호에 설명되어 있다.
다른 실시예에서, 시스템(100)은 어플리케이터가 환자의 피부와 직접 접촉하는 것을 방지하여 이에 의해 환자들 사이의 교차 감염의 가능성을 감소시키고, 어플리케이터의 세척 요구를 최소화하는, 어플리케이터 내에 합체되거나 어플리케이터와 함께 사용하도록 구성된 환자 보호 디바이스(미도시)를 또한 포함할 수 있다. 환자 보호 디바이스는 또한 그 전체 개시 내용이 본 명세서에 참조로서 포함되어 있는 미국 특허 출원 제 11/777,995호, 2007년 7월 13일 출원된 레빈슨(Levinson) 등의 발명의 명칭이 "1회용 시스템 환자 보호 디바이스의 제한된 사용(LIMITING USE OF DISPOSABLE SYSTEM PATIENT PROTECTION DEVICES)"인 미국 특허 출원 제 11/777,995호, 2007년 7월 13일 출원된 레빈슨(Levinson) 등의 발명의 명칭이 "지질-풍부 영역으로부터 열을 제거하기 위한 시스템 온도 관리(MANAGING SYSTEM TEMPERATURE TO REMOVE HEAT FROM LIPID-RICH REGIONS)"인 미국 특허 출원 제 11/777,999호, 2007년 7월 13일 출원된 레빈슨(Levinson) 등의 발명의 명칭이 "지질-풍부 영역으로부터 열을 제거하는 시스템용 사용자 인터페이스(USER INTERFACES FOR A SYSTEM THAT REMOVES HEAT FROM LIPID-RICH REGIONS)"인 미국 특허 출원 제 11/778,001호 및 2007년 7월 13일 출원된 레빈슨(Levinson) 등의 발명의 명칭이 "지질-풍부 영역으로부터 열을 제거하기 위한 확실한 시스템(SECURE SYSTEMS FOR REMOVING HEAT FROM LIPID-RICH REGIONS)"인 미국 특허 출원 제 11/778,003호에 설명된 바와 같이 예를 들어 모니터링 및/또는 계량 사용을 허용하는 무선 주파수 식별(RFID) 구성 요소와 같은 다양한 저장, 컴퓨팅 및 통신 디바이스를 또한 포함하거나 구비할 수 있다. 예시적인 환자 보호 디바이스는 공동 양수된 미국 특허 출원 공개 제 2008/0077201호에 설명되어 있다.
본 예에서, 시스템(100)은 치료 유닛(106)과, 치료 디바이스(104)와 치료 유닛(106) 사이의 공급 및 복귀 유체 라인(108a 내지 108b)을 추가로 포함할 수 있다. 치료 유닛(106)은 가변 전력 입력에 기초하여 어플리케이터(105)에 부착되거나 통합될 수 있는 연결된 치료 디바이스(104)에서 온도를 증가시키거나 감소시킬 수 있는 디바이스이다. 치료 유닛(106)은 히트 싱크로의 순환 냉각제로부터 열을 제거할 수 있고, 유체 라인들(108a 내지 108b)을 경유하여 치료 디바이스(104)에 냉각된 냉각제를 제공할 수 있다. 대안적으로, 치료 유닛(106)은 가온 기간 중에 치료 디바이스(104)에 따뜻한 냉각제를 순환시킬 수 있다. 순환 냉각제의 예는 물, 글리콜, 합성 열전달 유체, 오일, 냉매 및/또는 임의의 다른 적합한 열 전도 유체를 포함한다. 유체 라인들(108a 내지 108b)은 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리우레탄 및/또는 특정 순환 냉각제를 수용할 수 있는 다른 재료로부터 구성된 호스 또는 다른 도관일 수 있다. 치료 유닛(106)은 냉동 유닛, 냉각 타워, 열전 냉동기 또는 냉각제로부터 열을 제거하는 것이 가능한 임의의 다른 디바이스일 수 있다. 대안적으로, 도시급수(예를 들어, 수돗물)가 치료 유닛(106) 대신에 사용될 수 있다. 당 기술 분야의 숙련자는 치료 유닛 또는 냉동기가 본 명세서에 설명된 것들에 한정될 필요가 없도록 사용될 수 있는 다수의 다른 냉각 기술이 존재한다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
본 예에서, 치료 디바이스(104)는 적어도 하나의 어플리케이터(105) 및 적어도 하나의 치료 유닛(106)을 포함한다. 어플리케이터(105)는 진동, 마사지 및/또는 맥동성 효과를 생성하기 위해 기계적 에너지를 제공할 수 있다. 어플리케이터(105)는 치료 부위에 진동 에너지를 제공하기 위해 편심추를 갖는 모터 또는 유압 모터, 전기 모터, 공압 모터, 솔레노이드, 다른 기계적 모터, 압전 쉐이커 등과 같은 다른 진동 모터와 같은 하나 이상의 액추에이터를 포함할 수 있다. 다른 예는 임의의 원하는 조합으로 단일 치료 디바이스(104) 및/또는 어플리케이터(105)와 연계하여 사용을 위한 복수의 액추에이터를 포함한다. 예를 들어, 편심추 액추에이터는 하나의 치료 디바이스(104) 또는 어플리케이터(105)와 관련될 수 있고, 공압 모터는 동일한 치료 디바이스 또는 어플리케이터의 다른 섹션과 관련될 수 있다. 이는 예를 들어 치료 시스템(100)의 조작자에게 환자(101)의 단일 영역 내에 또는 다수의 영역 사이의 지질-풍부 세포의 상이한 치료를 위한 옵션을 제공할 수 있다. 치료 디바이스(104) 또는 어플리케이터(105)를 갖는 다양한 조합 및 구성의 하나 이상의 액추에이터 및 액추에이터 유형의 사용이 가능할 수 있다.
치료 디바이스(104)는 하나 이상의 열교환 유닛을 포함할 수 있다. 열교환 유닛은 펠티에형(Peltier-type) 열전 소자일 수 있고, 치료 디바이스(104)는 맞춤형 공간 냉각 프로파일 및/또는 시변(time-varying) 냉각 프로파일을 생성하기 위한 다수의 개별적으로 제어된 열교환 유닛(예를 들어, 1 내지 50, 10 내지 45, 15 내지 21, 대략 100 등)을 가질 수 있다. 각각의 맞춤형 치료 프로파일은 하나 이상의 세그먼트를 포함할 수 있고, 각각의 세그먼트는 지정된 기간, 타겟 열 플럭스 또는 온도 및 진동, 마사지, 진공 및 다른 치료 모드와 같은 특징을 위한 제어 파라미터를 포함할 수 있다. 다수의 개별적으로 제어된 열교환 유닛을 갖는 치료 디바이스는 공동 양수된 미국 특허 출원 공개 제 2008/0077211호에 설명된다. 치료 시스템(100)과 함께 사용 가능한 치료 디바이스(104)의 실시예가 도 2를 참조하여 이하에 더 상세히 설명된다.
시스템(100)은 치료 디바이스(104) 및 어플리케이터(105)에 작동적으로 결합된 전원(110) 및 제어기(114)를 추가로 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 전원(110)은 열전 치료 디바이스(104) 및/또는 어플리케이터(105)에 직류 전압을 제공하여 환자(101)로부터 열을 제거할 수 있다. 제어기(114)는 무엇보다도 프로세스 파라미터에 기초하여 열 제거율을 조정하기 위해 제어 라인(116)을 경유하여 치료 디바이스(104)에 근접하여 배치된 센서(미도시)를 경유하여 프로세스 파라미터를 모니터링할 수 있다. 제어기(114)는 맞춤형 치료 프로파일 또는 환자 개별맞춤형(patent-specific) 치료 계획에서 규정된 치료 파라미터와 같은 치료 파라미터에 기초하여 어플리케이터(105)를 조정하기 위해 프로세스 파라미터를 더 모니터링할 수 있다.
제어기(114)는 전기 라인(112)을 경유하여, 또는 대안적으로 무선 또는 광학 통신 링크를 경유하여 어플리케이터(105)와 데이터를 교환할 수 있다. 제어 라인(116) 및 전기 라인(112)은 임의의 지지 구조체 없이 도 1에 도시되어 있다는 것을 주목하라. 대안적으로, 제어 라인(116) 및 전기 라인(112)[및 이에 한정되는 것은 아니지만 유체 라인들(108a 내지 108b)을 포함하는 다른 라인]이 다발화되거나 다른 방식으로 도관 등을 수반하여 이러한 라인들을 보호하고, 인간 환경 공학적 편안함을 향상시키고, 원하지 않는 운동[따라서, 환자(101)로부터의 열의 잠재적인 비효율적인 제거]을 최소화하고, 시스템(100)에 미적 외관을 제공할 수 있다. 이러한 예는 가요성 폴리머, 직물 또는 복합 외장, 조정 가능한 아암 등을 포함한다. 이러한 도관(미도시)은 환자(101)의 치료를 위해 도관을 적소에 "배치"하도록 설계될 수 있다(조정 가능한 조인트 등을 경유하여).
제어기(114)는 임의의 프로세서, 프로그램 가능 논리 제어기, 분산 제어 시스템, 보안 프로세서 등을 포함할 수 있다. 보안 프로세서는 접근 제어형 물리적 인터페이스를 갖는 집적 회로, 무단 개봉 방지 수납부, 물리적 무단 개봉을 검출하고 이에 응답하는 수단, 보안 저장 장치 및 컴퓨터 시행 가능 명령의 차폐된 실행으로서 구현될 수 있다. 몇몇 보안 프로세서는 또한 암호 가속도계 회로를 제공한다. 보안 저장 장치는 또한 보안 플래시 메모리, 보안 직렬 EEPROM, 보안 필드 프로그램 가능 게이트 어레이, 또는 보안 주문형 집적 회로로서 구현될 수 있다.
다른 양태에서, 제어기(114)는 입력 디바이스(118)(터치 스크린으로서 도시됨)로부터 데이터를 수신하고, 출력 디바이스(120)에 데이터를 전송하고, 그리고/또는 제어 패널(미도시)과 데이터를 교환할 수 있다. 입력 디바이스(118)는 키보드, 마우스, 스타일러스, 터치 스크린, 푸시 버튼, 스위치, 전위차계, 스캐너 또는 사용자 입력을 수용하기에 적합한 임의의 다른 디바이스를 포함할 수 있다. 출력 디바이스(120)는 디스플레이 또는 터치 스크린, 프린터, 매체 판독기, 오디오 디바이스, 이들의 임의의 조합 및 사용자 피드백을 제공하기에 적합한 임의의 다른 디바이스 또는 디바이스들을 포함할 수 있다. 도 1의 실시예에서, 출력 디바이스(120)는 입력 디바이스(118) 및 출력 디바이스(120)로서 기능하는 터치 스크린이다. 제어 패널은 시각적 지시기 디바이스 또는 제어부(예를 들어, 지시등, 수치 디스플레이 등) 및/또는 오디오 지시기 디바이스 또는 제어부를 포함할 수 있다. 제어 패널은 입력 디바이스(118) 및/또는 출력 디바이스(120)로부터 분리된 구성 요소일 수 있고, 디바이스들 중 하나 이상과 일체화될 수 있고, 디바이스들 중 하나 이상과 부분적으로 일체화될 수 있고, 다른 위치에 있을 수 있는 등이다. 대안예에서, 제어 패널, 입력 디바이스(118), 출력 디바이스(120) 또는 이들의 부분(본 명세서에 설명됨)은 치료 디바이스(104) 및/또는 어플리케이터(105) 내에 포함되고, 이들에 부착되고, 또는 이들과 일체화될 수 있다. 본 예에서, 제어기(114), 전원(110), 제어 패널, 치료 유닛(106), 입력 디바이스(118) 및 출력 디바이스(120)는 휴대성을 위해 휠(126)들을 갖는 래크(124)에 의해 운반된다. 대안 실시예에서, 제어기(114)는 전술된 치료 디바이스(104) 및/또는 어플리케이터(105) 및/또는 환자 보호 디바이스에 포함되고, 이들에 부착되거나, 이들과 일체화될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 다양한 구성 요소가 치료 부위에 고정 설치될 수 있다. 치료 디바이스(104), 치료 유닛(106), 어플리케이터(105) 및 다른 구성 요소의 구성 요소 및/또는 작동에 대한 부가의 상세는 예를 들어 공동 양수된 미국 특허 출원 공개 제 2008/0287839호 및 제 2008/0077201호에서 발견될 수 있다.
작동시에, 치료 프로토콜을 시작하기 위한 입력을 수신할 때, 제어기(114)는 어플리케이터(105)가 지정된 치료 계획의 각각의 세그먼트를 통해 사이클링되도록 할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 어플리케이터(105)는 냉각 또는 가열 사이클을 시작하고 예를 들어 진동, 마사지, 진공 등과 같은 특징부 또는 모드를 활성화하기 위해 열전 냉각기(예를 들어, TEC "구역")와 같은 하나 이상의 치료 디바이스(104)에 전력을 인가한다. 하나 이상의 치료 디바이스(104), 환자의 피부, 환자 보호 디바이스에 근접하여 또는 다른 위치 또는 이들의 조합으로 센서(미도시)를 사용하여, 제어기(114)는 타겟 온도 또는 열 플럭스에 충분히 근접한 온도 또는 열 플럭스가 도달되었는지 여부를 결정한다. 신체의 영역(예를 들어, 지방 조직)이 타겟 온도 또는 타겟 열 플럭스만큼 냉각되거나 가열되지만, 실제로 신체의 영역은 예를 들어 신체의 자연적인 가열 및 냉각 편차에 기인하여 타겟 온도에 근접하지만 동일하지는 않을 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 시스템이 타겟 온도로 또는 타겟 열 플럭스만큼 가열되거나 냉각되도록 시도될 수 있지만, 센서는 충분히 근접한 온도를 측정할 수 있다. 타겟 온도가 도달되지 않으면, 전력이 증가되거나 감소되어 타겟 온도를 유지하도록 필요에 따라 열 플럭스를 변경할 수 있다. 지정된 세그먼트 기간이 만료될 때, 제어기(114)는 다음 치료 프로파일 세그먼트 내에 지시된 치료 파라미터(예를 들어, 열 플럭스 또는 기간)를 적용할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 열 플럭스 또는 온도는 전력 이외에 또는 전력에 추가하여 변수를 사용하여 제어될 수 있다.
치료 중에, 치료 프로세스는 중단될 수 있다. 본 명세서에 사용될 때, 용어 "중단된"은 일반적으로 치료 프로세스가 안전하게 그리고/또는 효과적으로 진행되지 않을 수 있는 상태에 있는 것을 칭한다. 예를 들어, 치료 프로세스는 어플리케이터(105)가 환자로부터 탈착될 때 중단될 수 있다. 다른 예에서, 치료 프로세스는 센서(미도시)가 지방 조직의 동결을 지시할 때 또는 치료 품질이 만족스럽지 않을 때 중단될 수 있다. 다른 예에서, 수술자 또는 환자는 예를 들어 입력 디바이스(118)를 사용하여 치료 프로세스를 일시 정지할 수 있다. 또 다른 예에서, 치료 프로세스는 다른 적합한 조건에 기초하여 중단될 수 있다.
중단된 치료는 수술 어려움 및/또는 환자에 대한 안전 문제를 유발할 수 있다. 예를 들어, 수술자가 치료 계획의 초기 단계로부터 치료 프로세스를 재시작하면, 추가의 냉각 또는 가열은 환자의 지방 조직에 상해를 입히도록 과도하게 진행될 수 있다. 수술자가 단순히 치료 프로세스를 계속하면, 환자의 지방 조직은 치료 중단의 기간 중에 환자의 혈액 순환 및/또는 다른 생리학적 활동에 기인하여 불충분하게 냉각되거나 가열될 수 있다. 그 결과, 치료 프로세스는 원하는 효과를 성취하지 않을 수 있다. 치료 시스템(100)의 다수의 실시예는, 도 4 내지 도 8을 참조하여 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 중단을 모니터링하고 중단을 보상하기 위해 복구 프로세스를 수행함으로써 이러한 중단의 영향을 적어도 감소시킬 수 있다.
비침습성 어플리케이터가 본 명세서에 예시되고 설명되어 있지만, 최소 침습성 어플리케이터가 또한 비침습성 어플리케이터와 연계하여 이용될 수도 있다. 이러한 경우에, 어플리케이터 및 환자 보호 디바이스는 일체화될 수 있다. 예로서, 조직을 냉각 또는 동결하기 위해 피하 지방 조직 내로 직접 삽입될 수 있는 저온프로브가 이러한 최소 침습성 어플리케이터의 예이다. 예를 들어, 미국 캘리포니아주 어빈 소재의 엔도케어 인크(Endocare, Inc.)에 의해 제조되는 저온프로브가 이러한 용례에 적합하다. 이 특허 출원은 발명의 명칭이 "가슴 종양의 생검 및 치료를 위한 디바이스(DEVICE FOR BIOPSY AND TREATMENT OF BREAST TUMORS)"인 미국 특허 제 6,494,844호, 발명의 명칭이 "종양의 생검용 디바이스(DEVICE FOR BIOPSY OF TUMORS)"인 미국 특허 제 6,551,255호, 발명의 명칭이 "액체 극저온제 접착 프로브를 갖는 회전형 코어 생검 디바이스(ROTATIONAL CORE BIOPSY DEVICE WITH LIQUID CRYOGEN ADHESION PROBE)"인 미국 특허 출원 공개 제 2007/0055173호, 발명의 명칭이 "섬유선종을 냉동절제하기 위한 방법 및 시스템(METHOD AND SYSTEM FOR CRYOABLATING FIBROADENOMAS)"인 미국 특허 제 6,789,545호, 발명의 명칭이 "냉동요법 프로브(CRYOTHERAPY PROBE)"인 미국 특허 출원 공개 제 2004/0215294호, 발명의 명칭이 "냉동요법 시스템(CRYOTHERAPY SYSTEM)"인 미국 특허 제 7,083,612호, 발명의 명칭이 "극저온 냉각을 위한 방법 및 시스템(METHODS AND SYSTEMS FOR CRYOGENIC COOLING)"인 미국 특허 출원 공개 제 2005/0261753호 및 2007년 10월 31일 출원된 에버스(Ebbers) 등의 발명의 명칭이 "피하 지질-풍부 세포 또는 조직을 냉각하기 위한 방법 및 장치(METHOD AND APPARATUS FOR COOLING SUBCUTANEOUS LIPID-RICH CELLS OR TISSUE)"인 미국 특허 출원 제 11/933,066호를 참조로서 포함하고 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 피하 지질-풍부 세포로부터 열을 제거하기 위한 치료 디바이스(104)를 도시하는 개략 다이어그램이다. 치료 디바이스(104)는 열교환 플레이트(210)와 같은 열교환 유닛 및 인터페이스층(220)을 포함할 수 있다. 인터페이스층(220)은 플레이트, 필름, 커버 또는 본 명세서에 설명된 다른 적합한 재료일 수 있고, 본 명세서에 설명된 환자 보호 디바이스로서 기능할 수 있다. 인터페이스층(220)은 치료 디바이스(104)를 경유하여 치료를 수용하는 환자의 피부와 같은 환자(미도시)의 피부(230)와 열교환 플레이트(210) 사이에 위치된다. 열교환 플레이트(210)는 본 명세서에 설명된 바와 같은 제 1 센서 판독치(242)를 제공하기 위해 제어기(114)와 통신하는 통신 구성 요소(215)와, 예를 들어 열교환 플레이트(210)의 온도 또는 열교환 플레이트(210)의 표면 또는 열교환 플레이트(210) 내의 평면을 가로지르는 열 플럭스를 측정하는 센서(217)를 포함할 수 있다. 인터페이스층(220)은 제 2 센서 판독치(244)를 제공하기 위해 제어기(114)와 통신하는 유사한 통신 구성 요소(225)와, 예를 들어 인터페이스층(220)의 온도 또는 인터페이스층(220)의 표면 또는 인터페이스층(220) 내의 평면을 가로지르는 열 플럭스를 측정하는 센서(227)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 구성 요소들(215, 225) 중 하나 또는 모두는 센서들(217, 227) 중 하나 또는 모두에 의해 결정되는 바와 같은 온도 및/또는 열플럭스 정보와 같은 제어기(114)로부터의 정보를 수신하고 전송할 수 있다. 치료 디바이스(104)는 도 1 및 관련 용례와 관련하여 설명된 전력 구성 요소 및 다른 구성 요소를 또한 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 치료 디바이스(104)의 인터페이스층(220)은 환자의 피부(230)에 접촉하기 위한 슬리브를 포함할 수 있다. 슬리브는 제 1 슬리브부(미도시) 및 제 1 슬리브부로부터 연장하는 제 2 슬리브부(미도시)를 포함할 수 있다. 제 1 슬리브부는 환자의 피부(230)와 치료 디바이스(104)를 접촉시키고 그리고/또는 접촉을 용이하게 할 수 있다. 제 2 슬리브부는 제 1 슬리브부로부터 연장하는 격리층일 수 있다. 제 2 슬리브부는 라텍스, 고무, 나일론, 케블라(Kevlar)
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또는 다른 실질적으로 불투과성 또는 반투과성 재료로부터 구성될 수 있다. 제 2 슬리브부는 무엇보다도 환자의 피부(230)와 열교환 플레이트 사이의 접촉을 방지할 수 있다. 적합한 슬리브에 관한 추가의 상세는 미국 특허 출원 공개 제 2008/0077201호에서 발견될 수 있다.
다른 실시예에서, 치료 디바이스(104)는 치료 디바이스(104)와 환자의 피부(230) 사이의 접촉부[예를 들어, 인터페이스층(220)을 경유하는]의 형성을 지원하는 벨트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 치료 디바이스(104)는 프레임에 결합된 보유 디바이스(미도시)를 포함할 수 있다. 보유 디바이스는 예를 들어, 핀, 볼 조인트, 베어링 또는 다른 유형의 회전 가능한 조인트일 수 있는 복수의 결합 요소에 의해 프레임에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 대안적으로, 보유 디바이스는 열교환 요소 하우징의 단부에 단단하게 부착될 수 있다. 적합한 벨트 디바이스에 관한 추가의 상세는 미국 특허 출원 공개 제 2008/0077211호에서 발견될 수 있다.
다른 실시예에서, 치료 디바이스(104)는 치료 디바이스(104)와 환자의 피부(230) 사이의 접촉부[예를 들어, 인터페이스층(220)을 경유하는]의 형성을 지원하는 진공(미도시)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 치료 디바이스(104)는 치료 영역에 기계적 에너지를 제공할 수 있다. 환자의 조직에 진공을 반복적으로 인가하고 해제함으로써 환자의 조직에 기계적 진동 에너지를 부여하는 것은 예를 들어 치료 중에 마사지 동작을 생성한다. 진공형 디바이스에 관한 추가의 상세는 미국 특허 출원 공개 제 2008/0287839호에서 발견될 수 있다.
C. 컴퓨팅 시스템 소프트웨어 모듈
도 3은 도 1의 제어기(114)에 사용하기에 적합한 소프트웨어 모듈(300)을 도시하는 기능 다이어그램이다. 각각의 구성 요소는 C, C+, C++, C# 등과 같은 통상의 프로그래밍 언어의 소스 코드로서 기록된 컴퓨터 프로그램, 절차 또는 프로세스일 수 있고, 제어기(114)의 CPU에 의한 실행을 위해 제공될 수 있다. 소스 코드 및 객체 바이트 코드의 다양한 구현이 컴퓨터-판독 가능 저장 매체 상에 저장될 수 있다. 제어기(114)의 모듈은 서로 상호 접속된 입력 모듈(302), 데이터베이스 모듈(304), 프로세스 모듈(306), 출력 모듈(308) 및 선택사양으로 디스플레이 모듈(310)을 포함할 수 있다.
작동시에, 입력 모듈(302)은 프로세스 설정점(예를 들어, 타겟 열 플럭스 또는 온도) 및 제어 선택(예를 들어, 재개/종료 선택)과 같은 수술자 입력(319)을 수용하고, 추가의 처리를 위해 수용된 정보 또는 선택을 다른 구성 요소에 통신한다. 데이터베이스 모듈(304)은 치료 프로파일(312), 룩업 테이블(314) 및 경보(316)를 포함하는 기록을 편성하고, 데이터베이스(301)를 통해 이들 기록을 저장하고 검색하는 것을 용이하게 한다. 치료 프로파일(312)은 환자(101)(도 1)의 상이한 영역을 치료하기 위한 다양한 요법을 포함할 수 있다. 예를 들어, 치료 프로파일(312)은 사전 냉각 기간, 정상 상태 기간, 종료 기간 및/또는 치료 프로세스를 위한 다른 적합한 파라미터를 포함할 수 있다. 룩업 테이블(314)은 지방 조직의 온도의 값 및 대응 냉각 또는 가온 시간을 포함할 수 있다. 미국 캘리포니아주 레드우드 쇼어스 소재의 오라클 코포레이션(Oracle Corporation)과 같은 데이터베이스 판매자에 의해 제공되는 바와 같은, 플랫 파일 시스템, 계층적 데이터베이스, 관계적 데이터베이스 또는 분배적 데이터베이스를 포함하는, 임의의 유형의 데이터베이스 편성이 이용될 수 있다.
프로세스 모듈(306)은 센서[예를 들어, 도 2의 온도 측정 구성 요소(217, 227)] 및/또는 다른 데이터 소스로부터 센서 판독치(318)에 기초하여 제어 변수를 생성하고, 출력 모듈(308)은 제어 변수에 기초하여 출력 신호(320)를 생성한다. 제어기(114)는 선택적으로 출력 디바이스(120)(도 1)와 같은 디바이스를 경유하여 센서 판독치(318), 출력 신호(320) 및/또는 다른 정보를 표시하고, 인쇄하거나 다운로딩하기 위한 디스플레이 모듈(310)을 포함할 수 있다. 적합한 디스플레이 모듈(310)은 출력 디바이스(120) 상에서의 치료 재개의 센서 판독치(318) 또는 다른 상황을 제어기(114)가 표시하는 것을 가능하게 하는 비디오 드라이버를 포함할 수 있다.
도 4는 도 3의 프로세스 모듈(306)의 실시예를 도시하는 블록 다이어그램이다. 프로세스 모듈(306)은 서로 상호 접속된 감지 모듈(330), 분석 모듈(332), 제어 모듈(334) 및 계산 모듈(336)을 추가로 포함할 수 있다. 각각의 모듈은 통상의 프로그래밍 언어의 소스 코드로서 기록된 컴퓨터 프로그램, 절차 또는 루틴일 수 있고, 또는 하나 이상의 모듈은 하드웨어 모듈일 수 있다.
감지 모듈(330)은 센서 판독치(318)를 수신하여 이를 원하는 단위의 파라미터로 변환하도록 구성된다. 예를 들어, 감지 모듈(330)은 전기 신호(예를 들어, 전압 또는 전류)로서 센서 판독치(318)를 수신할 수 있고 섭씨의 순간 온도로 전기 신호를 변환할 수 있다. 다른 예에서, 감지 모듈(330)은 전기 신호를 저산소증 또는 국소 빈혈의 지시기로서 치료된 영역에서의 산소 고갈로 변환할 수 있다. 감지 모듈(330)은 예를 들어, 센서 판독치(318)를 원하는 단위의 파라미터에 관련시키기 위해 선형 보간, 로그함수 보간, 데이터 맵핑 또는 다른 루틴을 포함하는 루틴을 가질 수 있다.
계산 모듈(336)은 다른 모듈의 동작을 용이하게 하기 위해 다양한 유형의 계산을 수행하도록 구성된 루틴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 계산 모듈(336)은 경과된 치료 시간(t), 중단(τ) 이후의 경과된 시간 및/또는 중단과 관련된 다른 파라미터를 유도하기 위한 카운터, 타이머 및/또는 다른 적합한 누산 루틴을 포함할 수 있다. 또한, 계산 모듈(336)은 온도 파라미터, 열 플럭스 파라미터 및/또는 다른 적합한 파라미터에 기초하여 치료 중에 상이한 시간에 조직 온도를 계산하도록 구성된 루틴을 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 계산 모듈(336)은 또한 이하의 수학식 1에 따라 센서들(217, 227) 중 적어도 하나로부터 측정된 온도에 기초하여 지방 조직의 중단 온도(Tinterrupt)를 유도하기 위한 연산 루틴을 또한 포함할 수 있다.
Figure 112011053669016-pct00002
여기서, T0는 지방 조직의 초기 온도(예를 들어, 37℃)이고, k는 지방 조직을 냉각하는 것과 관련된 시간 상수이다. 냉각 시간 상수 k는 조직 온도 대 시간 플롯(예를 들어, 도 7에 도시된 플롯)에 대한 지수 함수 곡선 적합 및/또는 다른 적합한 기술을 수행함으로써 환자(101)의 피부(230)(도 2)와 냉각 플레이트(210)(도 2) 사이의 특정 인터페이스 온도(예를 들어, 0℃)에 대해 실험적으로 유도될 수 있다. 수학식 1은 냉각 중에 지방 조직의 순간 온도를 유도하는데 또한 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, 계산 모듈(336)은 또한 이하의 수학식 2에 따른 중단 후에 지방 조직의 재가온 온도(Trewarm)를 유도하기 위한 다른 연산 루틴을 포함할 수 있다.
Figure 112011053669016-pct00003
여기서, m은 지방 조직을 재가온하는 것과 관련된 시간 상수이다. 재가온 시간 상수 m은 또한 조직 온도 대 시간 플롯(예를 들어, 도 8에 도시된 플롯)에 대한 지수 함수 곡선 적합 및/또는 적합한 기술을 수행함으로써 특정 분위기 온도(예를 들어, 25℃)에 대해 실험적으로 유도될 수 있다.
다른 실시예에서, 계산 모듈(336)은 지방 조직의 냉각 및/또는 재가온을 위한 온도 대 시간 플롯 또는 데이터베이스(301)에 저장된 룩업 테이블(314)에 기초하여 지방 조직의 중단 온도(Tinterrupt) 및/또는 재가온 온도(Trewarm)를 유도하기 위한 룩업 루틴을 포함할 수 있다. 이러한 냉각 및 재가온을 위한 온도 대 시간 플롯의 예가 도 7 및 도 8의 각각에 도시된다.
또 다른 실시예에서, 상이한 조직 및/또는 어플리케이터 기하학적 형상의 열적 모델링은 수학식 1의 중단 온도(Tinterrupt) 및/또는 수학식 2의 재가온 온도(Trewarm)를 유도하기 위해 상이한 수학식을 생성할 수 있다. 더욱이, 상기 설명이 지방 조직을 냉각하기 위한 프로세스에 관한 것이지만, 다른 실시예에서 계산 모듈(336)은 또한 지방 조직의 가열을 위한 프로세스, 또는 지방 조직의 가열 및 냉각의 조합 중에 지방 조직의 중단 온도 및/또는 다른 파라미터를 계산하기 위한 다른 적합한 연산 루틴을 또한 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 계산 모듈(336)은 또한 이하의 수학식 3에 따라 인터페이스 온도에 대한 변화율을 유도하도록 구성될 수 있다.
Figure 112011053669016-pct00004
여기서, Ti +1은 온도 기록 번호 i+1이고, Ti는 이전의 온도 기록이고, Δt는 2개의 온도 기록 사이의 시간차이다. 계산 모듈(336)은 유사한 방식으로 지방 조직의 온도의 변화율을 유도하도록 구성될 수 있다.
계산 모듈(336)은 또한 중단에 응답하여 복구 프로세스를 위한 프로파일을 유도하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 계산 모듈(336)은 이하와 같이 중단시에 온도로 지방 조직을 복귀시키기 위해 지방 조직으로부터 제거되어야 하는 열의 양(Q)을 계산하기 위한 연산 루틴을 포함할 수 있다.
Figure 112011053669016-pct00005
여기서, ρ는 지방 조직의 밀도(예를 들어, 약 918 kg/m3)이고, V는 냉각 플레이트(210)의 단면적 및 지방 조직의 두께(예를 들어, 약 0.1 m 내지 약 0.2 m)에 대략적으로 대응하는 지방 조직의 체적이고, Cp는 지방 조직의 비열 용량(예를 들어, 약 3.5 kJ/kg℃)이다.
지방 조직의 밀도 및 비열 용량은 실험적으로 결정될 수 있다. 특정 실시예에서, 수술자는 지방 조직의 두께를 조정하고, 이용 가능한 옵션의 리스트로부터 값을 선택하고, 또는 예를 들어 초음파, 캘리퍼스, 전기 컨덕턴스 등을 포함하는 직접적인 측정에 의해 결정된 값을 입력할 수 있다. 다른 실시예에서, 지방 조직의 두께는 특정 치료 영역(예를 들어, 넓적다리, 엉덩이 등)에 기초하여 자동으로 설정될 수 있다.
계산 모듈(336)은 이하와 같이 복구 프로세스를 위한 원하는 냉각율(
Figure 112011053669016-pct00006
)을 유도하기 위한 다른 연산 루틴을 또한 포함할 수 있다.
Figure 112011053669016-pct00007
여기서, π는 복구 기간이다. 특정 실시예에서, 수술자는 경계를 갖거나 갖지 않는 임의의 원하는 값으로 복구 기간(π)을 설정할 수 있다. 다른 실시예에서, 복구 기간(π)은 사전 선택될 수 있고 수술자에게 접근 불가능할 수 있다.
특정 실시예에서, 계산 모듈(336)은 이하와 같이 복구 기간 중에 지방 조직의 온도의 예측된 평균 변화율을 계산하기 위한 계산 루틴을 추가로 포함할 수 있다.
Figure 112011053669016-pct00008
다른 실시예에서, 예측된 변화율은 또한 환자(101)의 피부(230)와 냉각 플레이트(210) 사이의 인터페이스 온도에 기초할 수 있다.
분석 모듈(332)은 감지 모듈(330) 및 계산 모듈(336)로부터 파라미터를 분석하고, (1) 중단이 발생되었는지 여부, (2) 치료 프로세스가 재개될 수 있는지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 모듈(310)은 이어서 수술자에게 출력하기 위해 결정된 결과를 수신할 수 있다. 특정 실시예에서, 분석 모듈(332)은 이하의 조건이 발생할 때 중단을 지시할 수 있다.
· 입력 모듈(302)(도 3)은 수술자 및/또는 환자(101)로부터 중단 지시를 수신한다.
· 측정된 피부 온도에 대한 계산된 변화율은 임계치(예를 들어, 0.1℃/sec)를 초과하고(또는 미만이고), 또는 대안적으로 피부를 가로지르는 측정된 열 플럭스는 임계치(예를 들어, 50 mW/cm2)를 초과한다(또는 미만이다).
· 환자(101)의 피부(230)의 측정된 바이오 저항은 임계치를 초과한다.
다른 실시예에서, 분석 모듈(332)은 다른 적합한 조건에 기초하여 중단을 지시할 수 있다. 다른 실시예에서, 분석 모듈(332)은 또한 중단이 지시된 후에 경보를 발생할 수 있고, 경보(316)로서 데이터베이스(301) 내에 경보를 저장할 수 있다.
분석 모듈(332)은 또한 치료 프로세스가 이하의 조건에 기초하여 재개될 수 있는지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다.
· 중단(τ) 이후에 경과된 시간이 이하와 같이 경과된 치료 시간(t)과 사전 선택된 상승 시간(A) 사이의 차이보다 작지 않으면,
τ≥(t-A),
분석 모듈(332)은 프로세스가 재개될 수 없다는 것을 지시한다. 일 실시예에서, 사전 선택된 상승 시간(ramp time)(A)은 인터페이스층(220)을 원하는 치료 온도로 냉각하는데 필요한 시간일 수 있다. 다른 실시예에서, 사전 선택된 상승 시간(A)은 다른 원하는 값을 가질 수 있고, 또는
· 중단(τ) 이후에 경과된 시간이 이하와 같이 사전 선택된 최대 중단 시간(B) 이상이면,
τ≥B,
분석 모듈(332)은 프로세스가 재개될 수 없다는 것을 지시한다. 일 실시예에서, 최대 중단 시간(B)은 지방 조직이 충분히 재가온되어 있을 수 있는 값(예를 들어, 10분)을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 최대 중단 시간(B)은 다른 원하는 값을 가질 수 있고, 또는
· 치료 프로세스가 사전 선택된 수의 발생(예를 들어, 2회) 초과로 중단되었으면, 분석 모듈(332)은 프로세스가 재개될 수 없다는 것을 지시한다.
다른 실시예에서, 분석 모듈(332)은 프로세스가 다른 적합한 조건에 기초하여 재개될 수 없다는 것을 지시할 수 있다.
제어 모듈(334)은 복구 프로세스가 개시되어야 하는지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 분석 모듈(332)이 중단이 발생되었고 치료 프로세스가 재개될 수 있다는 것을 지시하면, 제어 모듈(334)은 자동으로 복구 프로세스를 개시할 수 있다. 다른 실시예에서, 디스플레이 모듈(310)은 분석 모듈(332)로부터 결과를 출력하고 입력을 위해 수술자를 자극할 수 있다. 입력 모듈(302)(도 3)은 수술자 입력(319)을 수락하여 복구 프로세스를 개시해야 하는지 또는 치료 프로세스를 종료해야 하는지 여부를 결정하기 위해 제어 모듈(334)에 이를 전송할 수 있다. 다른 실시예에서, 제어 모듈(334)은 다른 적합한 조건에 기초하여 복구 프로세스를 개시해야 하는지 여부를 결정할 수 있다.
제어 모듈(334)은 또한 복구 프로세스의 파라미터를 모니터링하고 모니터링된 파라미터에 기초하여 복구 프로세스를 조정하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 제어 모듈(334)은 복구 프로세스 중에 인터페이스 온도 및/또는 지방 조직의 온도의 변화율을 모니터링할 수 있다. 모니터링된 변화율이 사전 선택된 양(예를 들어, 25%)만큼 수학식 6으로부터의 예측된 변화율 미만이면, 제어 모듈(334)은 (1) 사전 선택된 양만큼 또는 프로세스 변수로서 변화율을 사용하여 비례 미분 적분(PID) 루틴에 의해 제어 플레이트(210)로의 전력 출력을 증가시키고, 그리고/또는 (2) 사전 선택된 양(예를 들어, 3분)만큼 복구 기간을 증가시킬 수 있고, 다르게는 제어 모듈(334)은 복구 프로세스를 지속적으로 모니터링할 수 있다. 다른 실시예에서, 제어 모듈(334)은 열 플럭스, 열 이미지 및/또는 복구 프로세스의 다른 파라미터를 또한 모니터링할 수 있다.
D. 치료 재개 방법
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 환자의 피하 지질-풍부 영역을 치료하기 위한 방법(500)을 도시하는 흐름도이다. 방법(500)은 도 1의 치료 시스템(100), 도 2의 치료 디바이스(104) 및 도 3 및 도 4의 소프트웨어 모듈을 참조하여 이하에 설명되지만, 방법(500)은 추가의 또는 상이한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 부품을 갖는 다른 치료 시스템에 또한 적용될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 방법(500)의 조기 단계 502는 환자에 대한 치료 프로세스를 개시하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 치료 프로세스를 개시하는 것은 예를 들어 입력 디바이스(118)를 경유하여 입력 모듈(302)로 개시 입력을 수용하는 것과, 데이터베이스(301)로부터 적합한 치료 프로파일을 검색하는 것을 포함할 수 있다. 다음에, 제어 모듈(334)은 검색된 치료 프로파일에 따라 환자(101)(도 2)의 피부(230)로부터 열을 제거하기 위해 치료 디바이스(104) 및/또는 치료 시스템(100)의 다른 구성 요소를 활성화할 수 있다. 계산 모듈(336)은 예를 들어 내부 타이머 또는 카운터를 활성화함으로써 경과된 치료 시간을 누산할 수 있다.
방법(500)의 다른 단계 504는 치료 프로세스의 중단을 검출하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 중단을 검출하는 것은 입력 모듈(302)에 의해 수술자 및/또는 환자(101)로부터 일시 정지를 위한 입력을 수락하는 것을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 중단을 검출하는 것은 감지 모듈(330)로 환자(101)의 피부(230)와 냉각 플레이트(210) 사이의 인터페이스 온도를 연속적으로 감지하는 것과, 계산 모듈(336)로 감지된 온도에 대한 변화율을 계산하는 것과, 분석 모듈(332)로 감지된 온도의 계산된 변화율을 분석하는 것을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 중단을 검출하는 것은 그 개시 내용이 그대로 본 명세서에 참조로서 포함되어 있는 2008년 8월 21일 출원된 발명의 명칭이 "지방 조직의 냉각과 같은 피하 지질-풍부 세포의 냉각의 모니터링(MONITORING THE COOLING OF SUBCUTANEOUS LIPID-RICH CELLS, SUCH AS THE COOLING OF ADIPOSE TISSUE)"인 공동 양수된 미국 특허 출원 제 12/196,246호에 설명되어 있는 바와 같이, 피부 동결을 검출하는 것과, 치료 품질을 모니터링하는 것과, 치료 디바이스(104)(도 1)의 이동을 식별하는 것을 포함할 수 있다.
결정은 단계 505에서 이루어진다. 중단이 검출되지 않으면, 프로세스는 단계 502에서 치료 프로세스를 계속하도록 복귀된다. 중단이 검출되면, 프로세스는 치료 프로세스가 재개될 수 있는지 여부를 분석 모듈(332)로 결정하기 위해 다른 단계 506으로 계속된다. 계산 모듈(336)은 이어서 예를 들어 다른 내부 타이머 또는 카운터를 활성화함으로써 누산된 경과된 치료 시간을 결정하고 경과된 중단 시간을 누산할 수 있다. 치료 프로세스가 재개되지 않으면, 프로세스는 단계 502에서 다른 치료 프로세스를 개시하도록 복귀되고, 계산 모듈(336)은 경과된 치료 시간 및 경과된 중단 시간 모두를 리셋할 수 있다.
치료 프로세스가 재개 가능한 것으로 결정되면, 일 실시예에서, 방법(500)은 복구 프로세스가 중단에 응답하여 수행되는 다른 단계 508을 포함한다. 선택사양으로, 다른 실시예에서, 중단 및 치료 프로세스가 재개될 수 있는 결정은 예를 들어 디스플레이(118)(도 1)를 통해 수술자에게 지시될 수 있다. 수술자는 복구 프로세스를 진행하거나 또는 치료 프로세스를 종료하도록 선택할 수 있다.
일 실시예에서, 복구 프로세스를 수행하는 것은 중단시의 조건과 적어도 대략 동일한 조건(예를 들어, 온도)으로 지방 조직을 복귀시키는 것을 포함한다. 다른 실시예에서, 중단이 조직 동결, 조직 과열 및/또는 다른 적합한 조건에 기초하여 검출되면, 지방 조직은 중단시의 조건과 적어도 대략 동일한 조건으로 복귀하지 않을 수 있다. 대신에, 복구 프로세스를 수행하는 것은 상해의 가능성을 감소시키기 위해 적합한 파라미터에 기초하여 지방 조직 및/또는 주위 조직을 냉각하고, 가온하고, 그리고/또는 다른 방식으로 치료하는 것을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 복구 프로세스를 수행하는 것은 인터페이스층(220)을 새로운 부분으로 교체하고 새로운 인터페이스층(220)을 적합한 온도로 사전 냉각하는 것을 포함할 수 있다. 복구 프로세스를 수행하는 다수의 실시예가 도 6을 참조하여 이하에 더 상세히 설명된다.
단계 508에서 복구 프로세스를 수행한 후에, 방법(500)은 단계 510에서 중단된 치료 프로세스를 계속하는 것을 또한 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 중단된 치료 프로세스를 계속하는 것은 치료 프로파일에 따라 잔여 치료 동작을 수행하는 것을 포함한다. 예를 들어, 치료 프로파일이 총 30분 동안 환자(101)의 피부(230)를 냉각하는 것을 포함하면, 중단된 치료 프로세스를 계속하는 것은 복구 프로세스를 수행한 후에 다른 20분 동안 환자(101)의 피부(230)를 냉각하는 것을 포함한다. 다른 실시예에서, 중단된 치료 프로세스를 계속하는 것은 또한 치료 프로파일에 따라 다른 적합한 동작을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 복구 프로세스를 수행하기 위한 방법(508)을 도시하는 흐름도이다. 방법(508)은 경과된 치료 시간 및 경과된 중단 시간에 기초하여 계산 모듈(336)로 복구 조건들을 결정하는 것(단계 602)을 포함할 수 있다. 복구 조건들은 냉각 플레이트(210)(도 2)로의 전력 레벨, 복구 기간, 인터페이스 온도의 예측된 평균 변화율 및/또는 다른 적합한 파라미터를 포함할 수 있다.
방법(508)의 다른 단계 604는 예를 들어 결정된 전력 레벨로 전원(110)(도 1)을 활성화함으로써 예를 들어 결정된 복구 조건들에 따라 지방 조직을 냉각하는 것에 의해 복구를 수행하는 것을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 복구를 수행하는 것은 또한 지방 조직을 가온하는 것과, 냉각하고 가온하는 것의 조합을 또한 포함할 수 있다. 다른 예에서, 복구를 수행하는 것은 지방 조직에 진동, 전기 자극 및/또는 다른 적합한 절차를 적용하는 것을 또한 포함할 수 있다.
방법(508)의 다른 단계 606은 복구 프로세스를 모니터링하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 복구 프로세스를 모니터링하는 것은 온도 측정 구성 요소들(217, 227) 중 적어도 하나로 인터페이스 온도를 감지하는 것과, 감지 모듈(330)로 감지된 인터페이스 온도를 복귀시키는 것과, 계산 모듈(336)로 인터페이스 온도에 대한 변화율을 계산하는 것을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 복구 프로세스를 모니터링하는 것은 다른 적합한 파라미터를 모니터링하는 것을 포함할 수 있다.
분석 모듈(332)은 이어서 복구 프로세스가 단계 608에서 인터페이스 온도 및/또는 다른 적합한 파라미터의 계산된 변화율에 기초하여 만족스러운지 여부를 결정할 수 있다. 복구 프로세스가 만족스럽지 않으면, 방법(508)의 다른 단계 610은 제어 모듈(334)로 복구 프로세스를 조정하는 것을 포함하고, 프로세스는 단계 604에서 지방 조직을 냉각하는 것으로 복귀된다. 복구 프로세스가 만족스러우면, 단계 612에서 프로세스가 복귀되어야 하는지 여부를 결정하기 위해 다른 결정이 수행된다. 일 실시예에서, 결정된 복구 조건은 복구 시간을 포함하고, 복구 시간이 만료되지 않으면, 프로세스는 지방 조직을 냉각하기 위해 복귀되고, 그렇지 않으면 프로세스는 복귀된다. 다른 실시예에서, 수술자 및/또는 환자(101)는 복구 프로세스를 종료할 수 있다.
문맥상 명백히 달리 요구되지 않으면, 상세한 설명 및 청구범위 전체에 걸쳐, 용어 "포함한다", "포함하는" 등은 배제적이거나 독점적인 개념과는 반대로 포함 개념으로, 즉 "포함하지만, 이에 한정되는 것은 아닌"의 개념으로 해석되어야 한다. 단수 또는 복수를 사용하는 용어는 또한 각각 복수 또는 단수를 포함한다. 청구범위가 2개 이상의 항목의 리스트와 관련하여 용어 "또는"을 사용할 때, 이 용어는 용어의 이하의 해석, 즉 리스트 내의 임의의 항목, 리스트 내의 모든 항목 및 리스트 내의 항목의 임의의 조합의 모두를 커버한다.
전술된 다양한 실시예는 다른 실시예를 제공하도록 조합될 수 있다. 본 명세서에 언급되고 그리고/또는 출원 데이터 시트에 열거된 모든 미국 특허, 미국 특허 출원 공개, 미국 특허 출원, 외국 특허, 외국 특허 출원 및 비특허 공보는 그대로 본 명세서에 참조로서 포함되어 있다. 본 발명의 양태는 필요하다면, 본 발명의 또 다른 실시예를 제공하기 위해 다양한 특허, 출원 및 공보의 다양한 구성 및 개념을 갖는 복수의 치료 유닛, 열 전도성 디바이스를 갖는 치료 디바이스 및 액추에이터를 이용하도록 수정될 수 있다.
이들 및 다른 변경이 전술된 설명의 견지에서 본 발명에 이루어질 수 있다. 일반적으로, 이하의 청구범위에서, 사용된 용어는 본 발명을 상세한 설명 및 청구범위에 개시된 특정 실시예에 한정하도록 해석되어서는 안되고, 청구범위에 따라 작동하는 모든 냉각을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명은 개시 내용에 의해 한정되지 않고, 대신에 그 범주는 이하의 청구범위에 의해 전적으로 결정된다.
100: 치료 시스템 101: 환자
104: 치료 디바이스 105: 어플리케이터
106: 치료 유닛 108a 내지 108b: 유체 라인
110: 전원 112: 전기 라인
114: 제어기 116: 제어 라인
118: 입력 디바이스 120: 출력 디바이스
210: 열교환 플레이트 215, 225: 통신 구성 요소
217, 227: 센서 220: 인터페이스층
302: 입력 모듈 304: 데이터베이스 모듈
306: 프로세스 모듈 308: 출력 모듈
310: 디스플레이 모듈 312: 치료 프로파일
330: 감지 모듈 332: 분석 모듈
334: 제어 모듈 336: 계산 모듈

Claims (26)

  1. 환자의 피하 지질-풍부 영역을 치료하기 위한 시스템으로서,
    치료 프로세스 중에 환자의 피하 지질-풍부 영역으로부터 열을 제거하도록 구성된 냉각 플레이트를 갖는 치료 디바이스와,
    상기 치료 디바이스와 전기 통신하는 제어기를 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 치료 디바이스로 상기 피하 지질-풍부 영역의 치료 프로세스를 수행하는 것과,
    상기 치료 프로세스 중에 중단을 검출하는 것과,
    상기 검출된 중단에 응답하여 복구 프로세스를 수행하는 것과,
    상기 검출된 중단시의 조건과 일반적으로 유사한 조건으로 환자의 피하 지질-풍부 영역을 복귀시키는 것과,
    상기 복구 프로세스를 수행한 후에 상기 치료 프로세스를 계속하는 것을 포함하는 프로세스를 수행하기 위한 명령들을 저장하는 컴퓨터-판독 가능 매체를 갖는, 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 복구 프로세스를 수행하기 위한 명령들은,
    상기 치료 프로세스의 경과된 시간을 결정하는 것과,
    상기 치료 프로세스의 경과된 시간에 기초하여 상기 피하 지질-풍부 영역의 중단 온도(Tinterrupt)를 유도하는 것과,
    상기 중단의 경과된 시간을 결정하는 것과,
    상기 중단의 경과된 시간에 기초하여 상기 피하 지질-풍부 영역의 재가온 온도(Trewarm)를 유도하는 것과,
    이하의 식
    Figure 112011053669016-pct00009

    에 따라 상기 복구 프로세스에 대한 냉각율(
    Figure 112011053669016-pct00010
    )을 계산하는 것으로서, 여기서, ρ는 밀도이고, V는 체적이고, Cp는 상기 피하 지질-풍부 영역의 비열용량이고, π는 복구 기간인 상기 냉각율(
    Figure 112011053669016-pct00011
    )을 계산하는 것과,
    계산된 냉각율에 따라 상기 피하 지질-풍부 영역을 냉각함으로써 상기 복구 프로세스를 개시하는 것과,
    열교환 디바이스와 환자 사이의 인터페이스에서 온도의 변화율을 모니터링하는 것과,
    모니터링된 변화율이 임계치를 초과하면, 상기 모니터링된 변화율에 기초하여 상기 복구 기간 또는 계산된 냉각율을 조정하는 것을 포함하는 프로세스를 수행하기 위한 명령들을 추가로 포함하는, 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 복구 프로세스를 수행하기 위한 명령들은,
    상기 치료 프로세스가 중단될 때 상기 피하 지질-풍부 영역의 중단 온도(Tinterrupt)를 결정하는 것과,
    상기 중단 이후에 경과된 시간에 기초하여 상기 피하 지질-풍부 영역의 재가온 온도(Trewarm)를 결정하는 것과,
    이하의 식
    Figure 112011053669016-pct00012

    에 따라 상기 복구 프로세스에 대한 냉각율(
    Figure 112011053669016-pct00013
    )을 계산하는 것으로서, 여기서, ρ는 밀도이고, V는 체적이고, Cp는 상기 피하 지질-풍부 영역의 비열용량이고, π는 복구 기간인 상기 냉각율(
    Figure 112011053669016-pct00014
    )을 계산하는 것을 포함하는 프로세스를 수행하기 위한 명령들을 추가로 포함하는, 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 복구 프로세스를 수행하기 위한 명령들은,
    상기 치료 프로세스가 재개 가능한지 여부를 결정하는 것과,
    상기 치료 프로세스가 재개 가능하면, 검출된 중단에 응답하여 상기 복구 프로세스를 수행하는 것과,
    상기 치료 프로세스가 재개 가능하지 않으면, 새로운 치료 프로세스를 개시하는 것을 포함하는 프로세스를 수행하기 위한 명령들을 추가로 포함하는, 시스템.
  5. 환자의 피하 지질-풍부 영역을 치료하기 위해 유용한 제어기로서,
    치료 프로세스 중에 상기 피하 지질-풍부 영역으로부터 열을 제거하기 위해 냉각 플레이트를 활성화하는 것과,
    상기 치료 프로세스가 중단될 때, 중단 중에 환자의 피하 지질-풍부 영역의 재가온을 보상하기 위해 복구 프로세스를 위한 프로파일을 결정하는 것을 포함하는 프로세스를 수행하기 위한 명령들을 저장하는 컴퓨터-판독 가능 매체를 갖는, 제어기.
  6. 제 5 항에 이어서, 상기 복구 프로세스를 위한 프로파일은 평균 냉각율, 복구 기간 및 환자와 상기 냉각 플레이트 사이의 인터페이스에서의 온도에 대한 예측 변화율중 적어도 하나를 포함하는, 제어기.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 복구 프로세스를 위한 프로파일은 이하의 식
    Figure 112011053669016-pct00015

    에 따라 서로 관련된 평균 냉각율(
    Figure 112011053669016-pct00016
    ) 및 복구 기간(π)을 포함하고, 여기서, ρ는 밀도이고, V는 체적이고, Cp는 상기 피하 지질-풍부 영역의 비열용량이고, Trewarm은 중단 후의 상기 피하 지질-풍부 영역의 온도이고, Tinterrupt는 중단시의 상기 피하 지질-풍부 영역의 온도인, 제어기.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 복구 프로세스를 위한 프로파일은 이하의 식
    Figure 112011053669016-pct00017

    에 따라 계산된 환자와 상기 냉각 플레이트 사이의 인터페이스에서의 온도의 예측 변화율을 포함하고, 여기서 Trewarm은 중단 후의 상기 피하 지질-풍부 영역의 온도이고, Tinterrupt는 중단시의 상기 피하 지질-풍부 영역의 온도이고, π는 복구 기간인, 제어기.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 프로세스는,
    상기 치료 프로세스의 중단을 검출하는 것과,
    상기 치료 프로세스가 재개 가능한지 여부를 결정하는 것과,
    상기 치료 프로세스가 재개 가능하면, 결정된 프로파일에 따라 상기 복구 프로세스를 수행하고 이어서 상기 치료 프로세스를 계속하는 것을 포함하는, 제어기.
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 복구 프로세스를 위한 프로파일은 환자와 상기 냉각 플레이트 사이의 인터페이스에서의 온도의 예측 변화율을 포함하고, 상기 프로세스는,
    상기 치료 프로세스의 중단을 검출하는 것과,
    상기 치료 프로세스가 재개 가능한지 여부를 결정하는 것과,
    상기 치료 프로세스가 재개 가능하면,
    결정된 프로파일에 따라 상기 복구 프로세스를 수행하고,
    상기 변화율을 모니터링하고,
    상기 모니터링된 변화율이 사전 선택된 양만큼 예측 변화율로부터 벗어나면 상기 복구 프로세스를 위한 프로파일을 조정하는 것을 추가로 포함하는, 제어기.
  11. 제 5 항에 있어서, 상기 복구 프로세스를 위한 프로파일은 평균 냉각율, 복구 기간 및 환자와 상기 냉각 플레이트 사이의 인터페이스에서의 온도의 예측 변화율 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 프로세스는,
    상기 치료 프로세스의 중단을 검출하는 것과,
    상기 치료 프로세스가 재개 가능한지 여부를 결정하는 것과,
    상기 치료 프로세스가 재개 가능하면,
    결정된 프로파일에 따라 상기 복구 프로세스를 수행하고,
    환자와 상기 냉각 플레이트 사이의 인터페이스에서 상기 온도의 변화율을 모니터링하고,
    상기 모니터링된 변화율이 사전 선택된 양만큼 상기 예측 변화율로부터 벗어나면 열교환 디바이스로의 전력 레벨을 증가시키는 것과 복구 기간을 증가시키는 것 중 적어도 하나를 수행하는 것을 추가로 포함하는, 제어기.
  12. 제 5 항에 있어서, 상기 프로세스는 상기 치료 프로세스의 경과된 시간 및 경과된 중단 시간 각각에 기초하여, 중단시의 상기 피하 지질-풍부 영역의 중단 온도와, 중단 후에 상기 피하 지질-풍부 영역의 재가온 온도를 결정하는 것을 추가로 포함하는, 제어기.
  13. 제 5 항에 있어서, 상기 프로세스는 상기 피하 지질-풍부 영역의 온도들의 룩업 테이블들 및 대응 냉각 및/또는 재가온 기간들을 포함하는 데이터베이스를 추가로 포함하고, 상기 프로세스는 상기 데이터베이스 내의 룩업 테이블들, 상기 치료 프로세스의 경과된 시간 및 경과된 중단 시간 각각에 기초하여 중단시에 상기 피하 지질-풍부 영역의 중단 온도 및 중단 후의 상기 피하 지질-풍부 영역의 재가온 온도를 결정하는 것을 추가로 포함하는, 제어기.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 총 기간을 갖는 치료 프로세스의 프로파일에 따라 환자의 피하 지질-풍부 영역을 가열 또는 냉각하는 단계와;
    제 1 기간 후에 제 2 기간을 갖는 상기 치료 프로세스의 중단을 검출하는 단계와;
    1) 상기 피하 지질-풍부 영역이 상기 제 1 기간 중에 냉각될 때 상기 제 2 기간 중에 환자의 피하 지질-풍부 영역의 재가온 및 2) 상기 피하 지질-풍부 영역이 상기 제 1 기간 중에 가열될 때 상기 피하 지질-풍부 영역의 온도 감소를 보상하는 단계와;
    그 후에, 상기 총 기간과 상기 제 1 기간 사이의 차이와 동일한 제 3 기간에 대하여 상기 프로파일에 따라 상기 치료 프로세스를 계속하는 단계를 포함하는 방법을 수행하기 위한 명령들을 저장하는, 컴퓨터-판독 가능 매체.
  21. 피부를 갖는 환자의 피하 지질-풍부 영역을 치료하기 위해 유용한 컴퓨팅 디바이스로서,
    치료 프로세스의 중단을 결정하기 위한 분석 모듈과;
    - 상기 중단이 결정될 때 상기 치료 프로세스의 경과된 시간,
    - 상기 중단의 기간
    - 상기 치료 프로세스의 경과된 시간 및 상기 중단의 기간에 기초하는 냉각율을 계산하기 위한 계산 모듈과;
    상기 계산된 냉각율로 열교환 디바이스를 제어하기 위한 제어 모듈;을 포함하는, 컴퓨팅 디바이스.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 계산 모듈은 상기 치료 프로세스의 경과된 시간에 기초하는 상기 피하 지질-풍부 영역의 중단 온도와, 상기 중단의 기간에 기초하는 상기 피하 지질-풍부 영역의 재가온 온도를 계산하기 위한 명령들을 포함하는, 컴퓨팅 디바이스.
  23. 제 21 항에 있어서,
    환자의 피부의 온도를 유도하기 위한 감지 모듈을 추가로 포함하고,
    상기 계산 모듈은 피부의 유도된 온도의 변화율을 계산하기 위한 명령들을 추가로 포함하고,
    상기 제어 모듈은 계산된 변화율에 기초하여 상기 계산된 냉각율을 조정하기 위한 명령들을 추가로 포함하는, 컴퓨팅 디바이스.
  24. 제 21 항에 있어서,
    환자의 피부의 온도를 유도하기 위한 감지 모듈을 추가로 포함하고,
    상기 계산 모듈은 피부의 유도된 온도의 변화율을 계산하기 위한 명령들을 추가로 포함하고,
    상기 제어 모듈은 계산된 변화율이 임계치보다 낮으면 계산된 냉각율을 증가시키기 위한 명령들을 추가로 포함하는, 컴퓨팅 디바이스.
  25. 제 21 항에 있어서,
    환자의 피부의 온도를 유도하기 위한 감지 모듈을 추가로 포함하고,
    상기 계산 모듈은
    상기 치료 프로세스의 경과된 시간에 기초하는 상기 피하 지질-풍부 영역의 중단 온도,
    상기 중단의 기간에 기초하는 상기 피하 지질-풍부 영역의 재가온 온도,
    피부의 유도된 온도의 변화율, 및
    상기 중단 온도 및 상기 재가온 온도에 기초하는 예측 변화율을 계산하기 위한 명령들을 추가로 포함하고,
    상기 제어 모듈은 계산된 변화율이 예측 변화율보다 낮으면 계산된 냉각율을 증가시키기 위한 명령들을 추가로 포함하는, 컴퓨팅 디바이스.
  26. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 치료 디바이스가 치료 프로세스 중에 피하 지질-풍부 영역을 냉각하는 동안 중단을 검출하도록 구성되는, 시스템.
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