KR101943486B1 - 분할 치료 패턴을 이용한 조직 미세박피 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

조직을 치료하기 위한 장치는 환자의 조직에 에너지를 인가해서 하나 이상의 채널을 형성시키는 제 1 에너지 인가 장치 및 상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 상기 하나 이상의 채널로 에너지의 인가를 제어하는 컨트롤러를 포함한다. 상기 하나 이상의 채널은 나선-유사 모양일 수도 있고 꽃-유사 모양일 수도 있다. 인간 피부 구조에 개방된 채널을 형성하는 것을 돕는 기구가 제공된다. 형성 후에 상기 채널이 개방된 상태로 유지되도록 하는 데에 제 2 에너지 인가 소스가 사용될 수도 있다. 상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치로 하여금 인간 피부 표면에 걸쳐서 다양한 깊이, 너비 및 분포를 갖는 복수의 채널을 형성하게 할 수도 있다. 에너지 인가를 제어하기 위한 장치는 족답식 페달을 이용하여 작동될 수도 있다.

Description

분할 치료 패턴을 이용한 조직 미세박피 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD OF TISSUE MICROABLATION USING FRACTIONAL TREATMENT PATTERNS}

관련 출원

본 출원은, "조직의 미세박피 및 형성된 마이크로채널들을 개방된 상태로 유지하기 위한 장치 및 방법"으로 명명되어 2010년 3월 3일에 출원된 미국 출원번호 제61/310,239호; "조직의 레이저 미세박피 시스템 및 방법"으로 명명되어 2010년 3월 3일에 출원된 미국 출원번호 제61/310,249호; "조직의 미세박피 및 미세박피 패턴의 방법"으로 명명되어 2010년 3월 3일에 출원된 미국 출원번호 제61/310,254호; "광-기반 미세박피 시스템 또는 장치 및 조직 박피 매개변수들의 활성화 및 동적 제어용 풋 스위치"로 명명되어 2010년 3월 3일에 출원된 미국 출원번호 제61/310,256호; 및 "분할 치료 패턴을 이용한 조직 미세박피 시스템 및 방법"으로 명명되어 2011년 2월 3일에 출원된 미국 출원번호 제61/439,056호에 관한 것이고, 이들에 대한 우선권을 주장하며, 이들은 여기에 그 전문이 참조문헌으로 포함된다.

레이저 미세박피(laser microablation) 시스템 및 방법은, 다양한 피부와 조직 상태 및 병리를 치료하기 위해서 치료 "스팟들(spots)", 형성된 매크로-스팟들(macro-spots), 및 인간의 조직에 형성된 마이크로채널(microchannel)의 분포, 밀도, 및 패턴의 선택과 제어를 제공한다.

또한, 본 발명은 특정 마이크로채널들이 특정 목적을 달성하기 위해 주어진 깊이와 직경을 한정한 마이크로채널들의 패턴으로 조직을 미세박피하는 방법을 제공한다. 더 구체적으로, 상기 방법은 인접한 깊은 마이크로채널들에 대한 기계적 지지를 제공하도록 하고, 그 내부로의 또는 밖으로의 유체 흐름을 방지하기 위한 얕은 마이크로채널들을 형성한다. 본 발명의 방법은 또한 깊은 마이크로채널들이 조직 치료간 개방된 구조를 유지하도록 한다.

또한, 본 개시물은 피부에 미세박피된 채널들을 형성하고, 일단 형성되고 나면 이러한 미세박피된 채널들을 개방된 상태로 유지하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 또한 본 개시물은 형성된 채널들을 통해 표면 밑(subsurface) 조직을 치료하는 것에 관한 것이다.

또한, 예를 들어, 치료유형, 표적 조직, 및 피부 와 조직 특성 및 병리들에 따른 박피-응고 비를 포함하는 맞춤형 영향(customized impact)을 허용하는 표면 밑 조직 내에 형성된 마이크로채널들 또는 치료 "스팟들"의 분포, 밀도, 및 실질적인 영향(actual impact)의 선택과 제어를 제공하는, 레이저 미세박피 시스템 및 방법이 개시되어 있다.

또한, 본 발명은 조작 모드를 개시하고 제공한다. 예를 들어, 상기 시스템 또는 장치 조작 모드에 대한 작업자 선택과 제어, 및 박피 치료 변수들의 선택과 동적 제어를 제공하는 광-기반 박피 시스템 또는 장치를 통합하기 위한 발로 작동하는 제어 장치를 포함할 수 있다.

종래의 레이저 시스템은 약 5 J/㎠의 밀도 수준을 갖는 조직 박피 임계치에 도달하는 충분한 에너지를 생산하고, 약 120 um 내지 약 2 mm의 순서로 다양한 치료 스팟 크기를 만들 수 있도록 구성되어 있다. 이러한 레이저 시스템은 약 280 W까지와 약 222 mJ/펄스까지의 높은 피크 전력을 생산할 만큼 강력하다. 또한, 이러한 레이저 시스템은 고(高)에너지, 짧은 펄스 스캔을 지닌 정도의 박피 분할 치료 패턴을 제공해서, 작고, 깊은 미세박피 치료 스팟들과, 크고, 얕은 치료 스팟들, 및 두 가지 스팟 유형들의 조합형태들을 형성할 수 있다. 하지만, 약 40 W까지의 피크 전력을 생산할 수 있는 저(低)전력과, 제한된 범위의 작업 매개 변수들을 가진, 단일 레이저 시스템은 조직 박피를 달성할 수 없는 특정한 최대 스팟 크기만으로 조직 박피 임계치에 도달할 수도 있다. 치료 상태들이나 병리 조직들이 조직의 넓은 영역을 스캔하는 것을 보장하는 경우, 이러한 단일 레이저 시스템은 비효과적이고 효율도 떨어진다. 그러므로 최대 단일 레이저 스팟 크기보다 비교적 크고, 여기에서 도 3 내지 도 12b의 실시예들에 대한 설명을 참고하여 설명된 장치에 대해서 조직을 효과적으로 박피할 수 있는, 분할 매크로-스팟(fractional macro-spot)을 형성하기 위한 저(低)전력 레이저 시스템과 이에 상응하는 박피 분할 치료 방법이 요구된다. 이와 달리, 본 출원의 발명들은 더욱 낮은 전력과 높은 전력 장치 모두에 적용 가능하다. 또한 손상 조직을 마이크로-스팟(micro-spot)들과 미세-선(micro-line)들 사이에 유지하면서도 마이크로-스팟들과 미세-선들의 영향을 포함하는 매크로-스팟들을 형성함으로써, 분할 패턴 내에 분할 패턴을 효과적으로 형성시키는 레이저 시스템과 이에 상응하는 분할 치료 방법이 요구된다.

한 측면에서 조직을 치료하기 위한 장치가 개시된다. 상기 장치는 환자의 조직에 에너지를 인가해서 하나 이상의 채널을 형성시키는 제 1 에너지 인가 장치; 상기 환자의 조직에 에너지를 인가해서 상기 하나 이상의 채널이 실질적으로 폐쇄되는 것을 방지하는 제 2 에너지 인가 장치; 및 상기 하나 이상의 채널을 형성하기 위해 상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 에너지의 인가를 제어하고, 적어도 미리 정해진 시간 간격 동안 상기 하나 이상의 채널이 실질적으로 폐쇄되는 것을 방지하기 위해 상기 제 2 에너지 인가 장치로부터 상기 하나 이상의 채널로 에너지의 인가를 제어하는 컨트롤러를 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 에너지 인가 장치가 동일한 장치들을 포함할 수도 있다.

또 다른 측면에서, 상기 제 2 에너지 인가 장치는 유체 소스; 및 상기 유체 소스에서 상기 하나 이상의 채널로 향하는 유체를 가압하는 펌프를 포함하고 있다.

*또한, 상기 펌프는 상기 하나 이상의 채널 외부에 진공을 형성해서 상기 하나 이상의 채널로 향한 유체 중 적어도 일부를 제거하는 구조이다.

또한, 상기 유체 소스의 유체는 가스, 가압된 강화 유체를 통해 전달된 레이저 에너지의 효과를 향상시키는 강화 유체, 및 의약 유체 중에서 하나 이상을 포함한다.

또 다른 측면에서, 상기 제 2 에너지 인가 장치는 상기 하나 이상의 채널의 길이방향 축에 실질적으로 평행한 방향으로 초음파 에너지를 인가해서 상기 조직의 탄성 수준을 다양하게 하는 다양한 진폭의 정상파를 생성하는 제어식 초음파 장치를 포함한다.

상기 제 2 에너지 인가 장치는 상기 하나 이상의 채널에 대해 하나 이상의 정상파를 생성해서 상기 조직의 영률(the Young modulus)을 향상시키는 제어식 에너지 인가 장치를 포함할 수도 있다.

상기 하나 이상의 채널은 복수의 채널을 포함할 수도 있고, 상기 하나 이상의 정상파를 생성하는 상기 제어식 에너지 인가 장치는, 상기 복수의 채널들 중 적어도 두 개 사이의 거리에 기반한 파장을 갖는 하나 이상의 정상파를 생성하는 제어식 에너지 인가 장치를 포함할 수도 있다.

또한 상기 제 2 에너지 인가 장치는 상기 하나 이상의 채널의 길이방향 축에 수직하는 환자의 조직을 따르는 방향으로 초음파 에너지를 인가해서, 환자의 조직의 실(實)영률(the effective Young modulus)을 향상시키는 제어식 초음파 장치를 포함할 수도 있다.

또 다른 측면에서, 조직을 치료하기 위한 장치는 환자의 선택된 조직 표면에 에너지를 인가해서 하나 이상의 채널을 형성시키는 제 1 에너지 인가 장치; 상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 하나 이상의 에너지 인가 매개변수들을 제어하는 컨트롤러를 포함하되, 상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치가 환자의 선택된 피부 표면에 하나 이상의 채널을 형성하게 하고, 상기 하나 이상의 채널의 분포는 상기 피부 표면 위에 불균일하다.

상기 형성된 하나 이상의 채널은 상기 인간의 피부 표면에 대한 침투의 깊이가 다양할 수도 있다.

상기 하나 이상의 채널을 형성하는 상기 제 1 에너지 인가 장치의 시간 속도는 상기 피부 표면에 대한 상기 제 1 에너지 인가 장치의 이동 속도에 의해 결정될 수도 있다.

또한, 상기 컨트롤러는 수동식 또는 족답식(foot-operated) 장치 중 하나와 결합 작동하여 상기 제 1 에너지 인가 장치의 적용을 제어한다. 상기 컨트롤러는 수동식 또는 족답식(foot-operated) 장치를 포함하여 에너지를 상기 선택된 조직에 선택된 무작위 설정 밀도로 인가할 수도 있다.

또 다른 측면에서, 상기 제 1 에너지 인가 장치의 센서는 상기 컨트롤러에 연결될 수도 있고, 상기 제 1 에너지 인가 장치의 이동 속도를 감지하고 상기 컨트롤러에 신호를 제공해서 상기 제 1 에너지 인가 장치가 하나 이상의 채널을 형성하게 한다.

또 다른 측면에서, 상기 형성된 채널들 전부는 상기 피부 표면 속으로 깊이가 동일하거나, 상기 피부 표면에 깊이가 다양할 수도 있다. 상기 깊이는, 상기 제 1 에너지 인가 장치의 센서 장치에 의한 상기 피부 표면 상의 상기 제 1 에너지 인가 장치의 위치 감지에 반응해서 상기 컨트롤러에 의해 제어될 수도 있다.

또한, 상기 피부 표면에 있는 하나 이상의 채널의 밀도는 상기 제 1 에너지 인가 장치와 결합 작동하는 센서 장치에 의한 상기 피부 표면 위 제 1 에너지 인가 장치의 위치 감지에 반응해서 상기 컨트롤러에 의해 제어될 수도 있다.

또 다른 실시예에서, 조직을 치료하기 위한 장치는 환자의 조직에 에너지를 인가해서 하나 이상의 채널을 형성시키는 제 1 에너지 인가 장치; 상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 에너지의 인가를 제어해서 상기 하나 이상의 채널을 형성하는 컨트롤러를 포함할 수도 있는데, 상기 컨트롤러는 상기 컨트롤러와 결합하여 작동하는 족답식(foot-operated) 장치의 작동에 반응해서 에너지의 인가를 제어할 수도 있다.

또한, 상기 족답식(foot-operated) 장치는 다음과 같은 매개변수들 중 하나 이상을 제어할 수 있는 발로 작동 가능한 장치를 포함할 수도 있다: 상기 제 1 에너지 인가 장치의 작동 사이의 시간 간격; 상기 제 1 에너지 작동 장치에 전달된 에너지의 양; 형성된 상기 채널들의 깊이; 상기 피부 표면에 형성된 채널들의 분포; 및 상기 형성된 채널들의 폭.

전술한 매개변수들 각각은 상기 족답식(foot-operated) 장치에 장착된 개별 센서에 의해 제어될 수도 있고, 상기 매개변수들을 제어하는 센서들 중 적어도 하나는 다변적으로 작동 가능해질 수도 있다.

여전히 또 다른 실시예에서, 조직을 치료하기 위한 장치는, 환자의 조직에 에너지를 인가해서 하나 이상의 채널을 형성시키는 제 1 에너지 인가 장치; 상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 에너지의 인가를 제어해서 상기 하나 이상의 채널을 형성하는 컨트롤러를 포함할 수도 있는데, 상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치에서 에너지를 인가해서 중앙 채널을 형성하고; 상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치에서 에너지를 추가로 인가해서 상기 중앙 채널의 주변에 하나 이상의 2차 채널을 형성한다.

상기 하나 이상의 2차 채널은 상기 중앙 채널에서 미리 정해진 거리에 이격될 수도 있다.

상기 하나 이상의 2차 채널은 상기 중앙 채널 주변에 실질적으로 인접할 수도 있다.

상기 하나 이상의 2차 채널은 임의의 구조로 배치되고, 상기 중앙 채널을 실질적으로 둘러싸고 있을 수도 있다.

상기 중앙 채널은 깊이 X 일 수 있으며, 상기 하나 이상의 2차 채널은 깊이 A < X이다.

상기 중앙 채널 및 하나 이상의 2차 채널의 직경은 실질적으로 동일한 직경일 수 있다.

상기 중앙 채널의 직경은 X이고, 상기 하나 이상의 2차 채널의 직경 x > X 일 수 있다.

여전히 다른 실시예에서, 조직을 치료하기 위한 장치는, 환자의 조직 표면에 에너지를 인가해서 하나 이상의 채널을 형성시키는 제 1 에너지 인가 장치; 상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 에너지의 인가를 제어해서 상기 하나 이상의 채널을 형성하는 컨트롤러를 포함할 수도 있는데, 상기 컨트롤러는 하나 이상의 채널을 감소형 나선 형태로 형성한다.

상기 채널의 깊이, 상기 채널의 폭, 및 인접 채널 간 거리 중 하나 이상은 상기 컨트롤러에 의해 제어될 수 있다.

하나 이상의 감소형 나선은 미리 정해진 피부 영역 내에서 환자의 피부 상에 형성될 수 있다.

상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치로 하여금 상기 감소형 나선 채널 내에서 하나 이상의 마이크로-스팟을 형성하게 할 수 있다.

상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치로 하여금 상기 하나 이상의 채널 외부에 하나 이상의 마이크로-스팟을 형성하게 할 수 있다.

상기 감소형 나선은 하기 형태 중 하나 이상으로 형성될 수 있다:

삼각형, 사각형, 정사각형 및 육각형.

또한, 상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치로 하여금 박피 영역, 상기 박피 영역에 이어서 응고 영역, 상기 응고 영역에 이어서 열 가열 영역을 갖는 하나 이상의 채널을 형성하게 할 수 있다.

상기 제 1 에너지 인가 장치는 CO₂, Er:YAG, Nd:YAG; 연속파 모드와 펄스 모드 중 하나에서 작동하는 Er:GHss Ulium 레이저 중 하나 일 수 있다.

상기 채널의 깊이는 상기 제 1 에너지 인가 장치에 의해 형성된 감소형 나선을 따라 상기 컨트롤러에 의해 가변할 수 있다.

하나 이상의 구현예에 대한 자세한 내용은 첨부된 도면들과 아래의 설명에 명시되어 있다. 또한 기능들, 측면들, 및 장점들은 상기 설명, 도면들 및 청구범위들에서 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 미세박피 시스템의 개략도와, 상기 시스템으로 형성된 미세박피의 결과로 조직에 생성된 치료 스팟 또는 마이크로채널의 개략도이다;
도 2는 본 발명에 따른 레이저 미세박피 기술로 만든 마이크로채널들의 다양한 유형들의 단면도이다;
도 3a 및 3b는 본 발명의 다른 측면에 따른 달팽이형 패턴을 갖는 치료 매크로-스팟들의 분할 패턴의 도시이다;
도 3c 및 3d는 치료 매크로-스팟과 마이크로-스팟들의 분할 패턴의 도시이다;
도 4는 단일 빔의 영향에 의해 만들어진 치료 스팟의 분할 패턴의 도시이다;
도 5a는 본 발명에 따른 치료 매크로-스팟의 분할 패턴의 도시이다;
도 5b는 도 5a에 도시된 치료 매크로-스팟의 단면을 따른 에너지 분포의 도시이다;
도 6a는 본 발명에 따른 치료 매크로-스팟의 분할 패턴의 도시이다;
도 6b는 도 6a에 도시된 치료 매크로-스팟의 단면을 따른 에너지 분포의 도시이다;
도 7a는 본 발명에 따른 치료 매크로-스팟의 분할 패턴의 도시이다;
도 7b는 도 7a에 도시된 치료 매크로-스팟의 단면을 따른 에너지 분포의 도시이다;
도 8a-8d는 본 발명에 따른 치료 매크로-스팟의 다른 분할 패턴의 도시이다;
도 9a와 9b는 도 3a 및 3b에 표시된 매크로-스팟들의 분할 패턴으로부터 조직에 형성된 마이크로채널들의 단면도이다;
도 10은 도 9b에서 표시된 마이크로채널들의 부분에 대한 단면도이다;
도 11은 다양한 에너지 수준 및 밀도 분포를 갖는 매크로-스팟으로부터 형성된 마이크로채널의 단면도이다;
도 12a는 본 발명에 따른 치료 매크로-스팟의 분할 패턴의 도시이다;
도 12b는 도 12a에 도시된 바와 같이 다양한 밀도 패턴을 가지는 매크로-스팟으로부터 형성된 마이크로채널의 도시이다;
도 13은 본 발명에 따른 상이한 직경과 깊이를 갖는 마이크로채널들의 미세박피 패턴의 도시이다;
도 14는 본 발명에 따른 마이크로채널들의 또 다른 미세박피 패턴의 도시이다;
도 15a는 얕은 홈(shallow)을 포함하는 미세박피 패턴의 단면도이다;
도 15b는 본 발명에 따른 응고 마이크로채널들의 단면도이다;
도 16은 홀을 형성하고 홀(채널)을 개방된 상태로 유지하기 위해 사용되는 장치의 개략도이다;
도 17a-17b는 가압된 유체를 공급하고 제거하는 데에 사용되는 장치의 개략도이다;
도 18은 미세박피 치료 결과 형성된 다양한 유형의 마이크로채널들 또는 치료 "스팟들"의 패턴의 개략도이다;
도 19는 본 발명에 따른 스캐너 및 소프트웨어에 의해 제어된 미세박피 치료의 결과로, 주어진 치료 영역에서 다양한 분포와 밀도의 치료 스팟들에 대한 개략도이다;
도 20은 광-기반 조직 박피 시스템 또는 장치의 조작을 위한 본 발명에 따른 풋 스위치의 개략적인 사시도이다; 및
도 21은, 도 20에서 나타난 풋 스위치와 통합된 박피 매개변수 제어를 선택하고 가능하게 하는 데에 사용하기 위한 사용자 인터페이스의 개략도이다.

본 발명은 전자기 방사와 미세박피 기술을 사용하여 조직을 치료하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 이러한 시스템과 미세박피 기술은 조직의 표면을 통해 마이크로채널들을 형성해서, 수많은 피부 상태와 병리 중 어느 것에 대하여 표면 밑(subsurface) 조직을 치료한다. 본 발명에 따른 조직 박피 시스템은, "조직 미세박피의 시스템 및 방법"으로 명명되어 2007년 3월 29일 출원된 출원인의 동시 진행중인 특허 출원번호 제11/730,017호(특허 공개번호 제2008/0071258호)에 개시된 상기 시스템과 같은, 조직 내 마이크로채널들을 박피하기 위한 레이저 유닛 및 레이저 방출 장치를 포함하고, 이들의 전문이 여기에서 참조문헌으로 포함된다. 상기 레이저 방출 장치는 하나의 배열로서 서로 한 방향으로 배치된, 수많은 거울, 또는 그렇지 않은 경우 하나의 거울, 또는 기타 반사면들로 구성된 스캐닝(scanning) 장치를 포함해서, 상기 레이저 방출 장치가 주어진 광선이나 빔 패턴으로 레이저 빔을 방출한다. 소프트웨어가 상기 스캐닝 장치를 제어해서, 원하는 빔 패턴 및/또는 빔 프로파일의 레이저 광을 방출하고, 특정 치료 프로토콜을 달성한다. 이러한 유형의 스캐닝 장치들은 출원인의 미국 특허번호 제5,743,902호, 제5,957,915호, 및 제6,328,733호에 개시되어 있으며, 이들의 전문이 여기에서 참조문헌으로 포함된다.

이와 달리 상기 스캐닝 장치는 레이저 빔 스플리터(splitter)일 수도 있고, 그것을 포함할 수도 있는데, 주어진 패턴의 치료 방사선을 제공해서, 여러 치료 영역 또는 “스팟(spot)”을 형성하는 구조로 배열되어 있다. 이러한 치료 "스팟"은 조직 치료 영역에 걸쳐서 실질적으로 패턴으로 분포될 수 있는 복수의 마이크로채널을 표면 밑 조직에 만든다. 예를 들어, 레이저 빔 스플리터를 사용할 때, 박피 방사선은 치료 영역을 따라 스팟들의 특정 분할 패턴을 달성해서, 특정 깊이와 직경 같은 특정 매개변수를 갖는 마이크로채널들을 만들도록 다양해질 수도 있다. 상기 빔 스플리터는 복수의 렌즈를 갖는 멀티-렌즈 플레이트를 포함할 수도 있다. 다른 렌즈들은 그렇지 않지만, 일부 렌즈는 다른 렌즈들보다 박피 방사선에 초점을 맞추는 구조로 되어서, 일부 렌즈들이 충분히 박피 방사선에 초점을 맞춰서 조직 표면을 관통할 수도 있다. 상기 복수의 렌즈는 다양한 크기와 초점 거리를 갖는 렌즈를 포함할 수도 있다. 상기 복수의 렌즈는 기구, 예컨대, 제어식 필터나 셔터 어레이(array) 구조를 포함할 수도 있는데, 이것이 임의의 단일 렌즈에 대해서나 그것의 광학 경로를 개폐할 수도 있다. 이에 따라 상기 멀티 렌즈 플레이트는 그것의 임의의 하위 렌즈 세트를 사용하여 그리거나 만든 치료 매크로-스팟이나 선의 임의의 분할 패턴을 만들 수도 있다. 본 발명은 레이저 빔 스플리터를 스캔하는 것에 한정되지 않고, 다른 심오한 고정형 빔 스플리터가 여기에 개시된 스캔 기능을 달성할 수도 있다는 점을 감안하고 있다. 본 발명을 개시하기 위해서, 용어 "스캐너" 또는 "스캐닝 장치"는 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 레이저 방출 장치의 스캐닝 장치와, 레이저 빔 스플리터를 가리키는 데 사용되는데, 이러한 빔 스플리터는 고정형이거나 휴대형이다.

상술한 스캐닝 장치 대신에, DLP^®라는 이름으로 텍사스 인스트루먼트에 의해 제조되는 반도체 소자를 도 1의 레이저와 같이 사용할 수도 있다. 도 1에서 나타난 레이저 유닛(2)과 함께, DLP^® 반도체를 힌지 장착 미세 거울 중 하나 이상에, 그 후 인간의 피부에 레이저 광을 유도하는 데 사용할 수도 있다. DLP^®는 논문 "How DLP Technology Works"에 설명되어 있으며 하기에서 찾을 수 있다:

www.dlp.com/technology/how-dlp-works/default.aspx.

일반적으로, 상기 레이저 방출 장치와 스캐닝 장치는 주어진 방출 빔 패턴으로 조직 치료 영역에 레이저 빔을 인가해서, 치료 영역 또는 "스팟"과 그 결과로 생기는 여러 마이크로채널들은 필요하거나 원하는 크기로 만들어지고, 필요하거나 원하는 패턴으로 표면 밑 조직에 걸쳐서 분포하게 된다.

상기 스캐닝 장치는 스팟 패턴, 스팟 패턴 크기, 스팟 크기, 스팟 모양, 스팟 밀도, 및/또는 스팟 또는 박피된 마이크로채널 깊이와 무작위 대비 패턴/순서에 대하여, 치료 스팟을 변경하고 제어하도록 설계되고 구성된 소프트웨어를 사용한다.

본 발명에 따른 일 구성에서, 레이저 방출 장치를 갖는 레이저 유닛에는 무작위 순서로 여러 스팟 및 마이크로채널을 만드는 스캔 작업 도중에 레이저 빔을 생산하고 방출할 수 있는 스캐닝 장치 및 소프트웨어가 포함되어 있다. 상기 스캐닝 장치가 치료 영역을 이동하면서, 상기 스캐닝 장치는 무작위 치료 스팟으로 레이저 빔을 인가한다. 상기 스캐닝 장치의 움직임으로 상기 치료 영역에 걸친 상기 무작위 치료 스팟의 분포 및 밀도를 제어한다. 또한 상기 무작위 치료 스팟의 분포 및 밀도는 주어진 치료 영역에 걸친 스캔의 반복 수와, 치료 영역에서 스캔이 겹치는 정도에 의해 제어된다.

본 발명의 다른 일 구성에서, 레이저 유닛과 레이저 방출 장치에는 소정의 분할 패턴에 여러 스팟을 만드는 스캔 작업 도중에 레이저 빔을 생산하고 방출해서, 조직 치료 영역을 따라 마이크로채널을 형성하는 스캐닝 장치 및 소프트웨어가 포함되어 있다.

이에 따라 본 발명에 따른 스캐닝 장치와 소프트웨어는 총 치료 영역의 특정 영역을 따라 치료 스팟의 더 많거나 적은 분포 및 밀도로 조직의 제어 및 직관적인 치료를 가능하게 한다. 이에 따라 상기 스캐닝 장치와 소프트웨어가 더욱 우수한 미세박피 기술의 유연성과 제어를 가능하게 한다.

도 1을 참조하면, 일 측면에서, 본 발명은 조직의 표면을 통해 하나 이상의 마이크로채널들(6)을 형성하는 조직의 미세박피 또는 부분 미세박피를 수행하기 위한 시스템을 제공해서, 표면 밑 조직 내 치료를 수행한다. 예를 들어, 피부 조직에서, 콜라겐과 같은 단백질들은 피부의 진피층에 존재한다. 예컨대, 피부의 주름이나 셀룰라이트(cellulite)의 효과적인 치료로서, 하기 설명한 마이크로채널들(6)은 피부 진피 내 콜라겐 섬유를 표적화하고 변경하는 데에 사용될 수 있다. 또 다른 예에서, 하기 설명한 마이크로채널들(6)은 피부 진피의 일부를 표적화하고 열 치료함으로써 특정 깊이에서 응고함에 따라 바람직하지 않은 피부 착색 또는 병변을 효과적으로 치료하는 데 사용할 수도 있다. 또한, 마이크로채널들(6)은 표적화된 조직이 치료되고/되거나 물질(들)이 추출되거나 약물과 같은 물질(들)이 표적화된 조직에 전달될 수 있는 통로를 형성할 수도 있다. 또한, 마이크로채널들(6)은 이러한 마이크로채널들(6)을 형성하는 빔과 동일하거나 다른 특성을 갖는 2차 레이저 빔이 공급될 수 있는 표적 조직 관통 통로를 형성할 수도 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 마이크로채널들(6)은 예를 들어, 마이크로채널들의 벽(wall) 내부 및/또는 바닥을 따라서, 단백질의 부분 측면 변성을 일으킬 수도 있다.

상기 조직 박피 시스템(1)은 치료 대상 조직(5) 내로 하나 이상의 마이크로채널들(6)을 박피하기 위한 레이저 유닛(2) 및 레이저 방출 장치(3)를 포함한다. 마이크로채널(6)은 상기 레이저 방출 장치(3)가 공급하는 레이저 빔(4)으로 조직(5)을 박피함으로써 형성되는 홀(hole), 컬럼(column), 웰(well) 등을 포함할 수 있다. 상기 레이저 방출 장치(3)는 치료 "스팟"의 주어진 분할 패턴으로 박피 방사선을 방출하기 위한 스캔(scanning) 장치(30)를 포함하고 있다. 본 발명을 개시하는 데 사용된, 치료 "스팟"이란 레이저 방사선에 의해 형성된 박피 영역 및/또는 이러한 박피 결과물인 마이크로채널(6)을 의미한다.

상기 레이저 유닛(2)은 상기 레이저 방출 장치(3)를 제어하도록 프로그래밍되고 구성된 컨트롤러(12)를 더 포함할 수도 있다. 상기 레이저 유닛(2)은 또한 상기 시스템(1)의 사용자로부터 입력 매개변수를 수신할 수 있는 입력 인터페이스(13)를 포함할 수도 있다. 상기 컨트롤러(12)는 치료 대상 조직(5)에 펄스 또는 일련의 펄스를 인가하기 위해서, 상기 레이저 유닛(2)에 대한 하나 이상의 신호(14)를 통하여, 상기 레이저 방출 장치(3)에 명령어를 제공할 수도 있다.

도 1에 도시한 상기 시스템(1)은 전형적인 구조 및 배열의 CO₂ 레이저 시스템으로, CO₂ 레이저가 상기 레이저 유닛(2)에 포함되고, 암(arm) 또는 광섬유(15)가 레이저 빔(4)을 상기 레이저 방출 장치(3)로 전달한다. 이와 달리, 상기 시스템(1)은 상기 스캐너(30) 또는 핸드피스(hand piece)에 수용될 수 있는 에르븀(Erbium) 레이저를 포함하는 YAG 또는 에르븀 레이저 시스템을 포함할 수도 있다. 마이크로채널들을 형성하기 위해 전원을 가진 기타 레이저 시스템도 활용될 수 있다.

도 1에 대해 더욱 자세히 참조하면, 상기 레이저 유닛(2)으로 조직에 레이저 방사선을 인가함으로써 하나 이상의 마이크로채널들(6)을 표면 밑 조직에 형성하고, 또한 상기 마이크로채널들(6) 주변의 조직으로 하여금 상기 마이크로채널들(6)을 형성하는 조직의 가열과 증발 결과 생기는 열을 소실시키도록 할 수도 있다. 그 결과, 열적으로 영향을 받았거나 잔여 가열 영역(7)은 상기 마이크로채널들(6)의 주변 벽 및/또는 바닥에 형성될 수도 있다. 상기 잔여 가열 영역(7)은 일반적으로 손상된 조직과 조직 괴사, 또는, 특히, 세포 사멸에 대한 표지이다. 본 발명을 개시하는 데 사용된, "손상된"이란 관심 있는 진피 조직 중 하나 이상의 영역에 세포 사멸을 유도하는 것을 의미하거나, 괴사 세포 사멸을 촉진하지 않으면서 사이토카인(cytokines), 열 충격 단백질(heat shock proteins) 및 기타 상처 치유 인자들의 방출을 촉진하는 것을 의미한다.

또한, 치료 스팟들이나 마이크로채널들(6)은 오로지 하나의 유형의 마이크로채널(6) 또는 다른 유형들의 마이크로채널들(6)의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다른 유형들의 마이크로채널들(6)의 조합을 형성하는 것은, 박피 효과가 없지만 단지 조직을 응고시키는 비침습성(non-invasive), 표면(superficial) 마이크로채널들(6)의 제 1 패턴과, 박피 효과를 가지는 침습성(invasive) 마이크로채널들(6)의 제 2 패턴을 포함할 수 있다. 다른 유형의 침습성 및 비침습성 마이크로채널들(6)을 달성하기 위해서 서로 다른 파장의 레이저 방사선을 인가하는 복수의 레이저를 사용하여 다른 유형의 마이크로채널들(6)이 표면 밑 조직에 형성될 수 있다. 복수의 레이저는 공통된 광학 축으로 통합될 수도 있으며 동일한 전달 메카니즘(mechanism(s))을 공유할 수도 있다.

도 2를 참조하고, 도 1을 더 자세히 참조하면, 마이크로채널 직경 D와 깊이 d를 포함하지만, 이에 국한되지 않는, 특정 매개변수에 의해 특징지어지는 다양한 마이크로채널들(6A, 6B 및 6C)이 도시된다. 조직(5)에 인가된 레이저 빔의 에너지 및 전파 특성은 형성된 마이크로채널들(6A, 6B 및 6C)의 직경 D와 깊이 d를 제어하는 것을 돕는다. 이러한 에너지는 펄스 레이저 또는 연속파 레이저일 수도 있으며, 그것의 전파 특성은 선택된 파장, 전력, 레이저 빔 프로파일을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 레이저 빔 프로파일 특성은 펄스 폭, 펄스 지속 시간(pulse duration), 펄스 주파수, 스팟 크기와 밀도를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 또한, 박피된 영역 주변의 잔여 가열 영역(7)의 체적과 프로파일은 선택된 파장, 개별 펄스 에너지와 밀도, 제한된 시퀀스의 펄스 에너지, 펄스 지속 시간(pulse duration), 전력 분배, 및 레이저 스팟 모양 및 크기를 포함하지만 이에 국한되지 않는 레이저 빔 특성으로 인한 것이다.

도 2에 나타난 것처럼, 마이크로채널들(6A, 6B 및 6C) 및 잔여 가열 영역(7)은 하나의 치료 세션(session)내에서 다변해서, 한 가지 이상의 치료 유형이 주어진 조직 치료 영역에 적용될 수도 있다. 예를 들어, 주어진 레이저 빔 프로파일은 표면 치료 스팟 및 마이크로채널들(6B)을 형성할 수도 있고, 또는, 깊고, 더욱 침습적인 치료 스팟 및 마이크로채널들(6A)을 형성할 수도 있다. 또 다른 주어진 레이저 빔 프로파일은 얕고 상대적으로 넓은 마이크로채널들(6C)을 만드는 얕고 비교적 큰, 예컨대 약 1.3 mm인, 매크로 치료 스팟들을 형성할 수도 있다. 얕은 마이크로채널들(6B 및 6C)은 일반적으로 예컨대, 피부 색소침착, 색소 병변과 같은 비교적 얕은 상태 및 병리들을 표적화하는 반면에, 비교적 깊은 마이크로채널들(6A)은 일반적으로 조직 콜라겐을 표적화하고 세포의 성장을 자극한다. 스팟 크기(직경), 스팟 깊이, 스팟 모양, 스팟 밀도, 및/또는 분할 패턴에 대해 다변하는 깊고 얕은 치료 스팟들을 조합함으로써, 하나의 미세박피 치료 유형으로 달성될 수 있는 것보다 더욱 동적인 치료 프로토콜(protocol)이 가능해진다.

또한, 마이크로채널들(6A, 6B 및 6C)은 무작위 스캔 순서에 따라 레이저 방사선을 인가하여 형성될 수도 있다. 무작위 스캔 순서는 순차적인 레이저 펄스를 구성해서, 하나 이상의 인접 또는 후속 레이저 펄스가 이전 레이저 펄스 스팟에서 가장 먼 스팟에 인가되고, 치료 스팟의 미리 정해진 분할 패턴을 정의하게 하는 소프트웨어 알고리즘으로 달성될 수도 있다.

인접 또는 후속 레이저 펄스의 순서는 레이저 펄스들 사이에서 치료된 조직이 냉각되도록 한다.

언급한 바와 같이, 상기 레이저 시스템(1) 및/또는 레이저 유닛(2)은 소정의 분할 스팟 패턴으로 치료 영역에 방사선을 전달해서, 특정 매개변수를 갖는 마이크로채널들을 형성하는 레이저 빔 프로파일을 구성하는 소프트웨어를 사용해서, 상술한 바와 같이, 특정 피부 상태 및 병리를 치료할 수 있다.

매크로-스팟(macro-spot) 및 마이크로채널(microchannel)

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 다른 측면에서 본 발명은 도 1 및 도 2와 관련하여 상대적으로 큰 치료 스팟 또는 "매크로-스팟(macro-spot)"을 형성하는 박피 방사선으로 조직 치료 영역을 스캔하기 위한 CO₂ 레이저를 포함하는 상술한 상기 시스템(1) 및/또는 레이저 유닛(2)을 수반하는 조직의 미세박피 방법을 제공한다. 그러한 매크로-스팟은 얕은 홈(shallow)과 큰 조직 치료 영역을 스캔하는 데 유리한 구조를 가지는 상대적으로 넓은 마이크로채널(microchannel)을 형성한다. 이러한 상기 시스템(1) 및/또는 상기 레이저 유닛(2)의 구조에서, 상기 CO₂ 레이저는 주어진 조직 치료 영역(40) 내에서 미리 정해진 복수의 매크로-스팟(42, 44)을 형성하기 위한 특정한 빔 프로파일과 유사한 에너지 분포 또는 강도를 갖는 레이저 빔(beam)을 생성한다. 도 3a 및 도 3b에서 나타난 것과 같이, 단일의 매크로-스팟(42, 44)은, 본 명세서에서 "달팽이형"으로 개시된 나선형 또는 코일형 패턴을 갖는 매크로-스팟(42, 44)을 형성하거나 그리기 위해 원형 또는 나선형 스캔 패턴으로 상기 치료 영역(40)을 따라 초점면(focal plane) 상에서 CO₂ 레이저 빔을 스캔하는 것에 기인한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 CO₂ 레이저는 약 120㎛의 빔 직경을 포함하고 연속파 방식으로 작동하며, 상기 매크로 치료 스팟(42, 44)의 상기 달팽이형 패턴을 형성하거나 그리기 위해 원형 또는 나선형 패턴으로 연속적인 스캔 라인을 방사한다. 도 3a, 도 3b 및 도 4에서, 매크로-스팟은 도 4의 상기 마이크로 치료 스팟들(46) 및 도 2의 상기 마이크로채널들(6A, 6B 및 6C)에 비하여 큰 치료 스팟들이다. 그러한 마이크로-스팟들 및 이에 대응하는 마이크로채널들은 단수 또는 복수의 펄스로 단일 마이크로-스팟을 형성하고 도 2에 도시된 어떠한 상기 일반적인 구조라도 잠재적으로 포함하는 분리된 마이크로채널들의 배열을 형성하는 펄스형 레이저로 치료 영역들을 스캔하는 것에 기인한다. 본 발명에 따른 상기 120㎛ CO₂ 레이저는, 약 200㎛ 내지 약 2㎜, 바람직하게는 약 700㎛ 내지 약 1.4㎜의 직경을 갖는 매크로-스팟(42, 44)들을 스캔할 수 있다. 본 발명에 따른 상기 시스템(1) 및/또는 상기 레이저 유닛(2)은 펄스형 방식과 연속형 방식 사이를 쉽고 신속하게 전환할 수 있도록 구성될 수 있다. 따라서, 매크로-스팟을 형성하기 위해 연속 스캔 라인을 그리는 동안, 본 발명에 따른 상기 시스템(1) 및/또는 상기 레이저 유닛(2)은, 도 3c의 상기 스캔 라인들을 따라, 또는 도 3d의 상기 스캔 라인들 사이 및/또는 상기 매크로-스팟(42, 44) 사이에서 마이크로채널의 성질을 갖는 분리된 마이크로-스팟(36)들의 임의의 패턴을 형성할 수 있다.

도 3a 및 도 3b와 함께 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명에 따른 상기 방법은 상기 CO₂ 레이저를 연속파 방식으로 작동시키고, 매크로-스팟(42, 44)들을 스캔하기 위해 치료 영역에 인가되는 상기 레이저 빔 프로파일의 성질은, 스캔하기 전 및/또는 스캔하는 동안 제어되고 달라질 수 있기 때문에 상기 달팽이형 매크로-스팟들을 형성하는 상기 나선형 스캔 라인을 따라 인가되는 상기 에너지 레벨 및 밀도(fluence)에 영향을 미친다. 상기 스캔 라인을 따라 연속파 방식으로 특정 빔 프로파일을 인가하는 것은 상기 달팽이형 패턴을 통하여 상대적으로 연속적이거나 변화하는 에너지 레벨 및 밀도를 초래할 수 있다. 상기 달팽이형 매크로-스팟을 통한 에너지 레벨 및 밀도의 제어된 분포에 의하여, 상기 결과적인 마이크로채널의 배열은 제어될 수 있고, 상기 치료 프로토콜(protocol) 및/또는 치료 대상 상태 또는 병리에 따라 달라질 수 있다. 도 5a는 상기 치료 스팟의 중심을 따라 또는 이에 근접하여 인가된, 상기 달팽이형 패턴의 주변 부분(53) 및 상기 겉면(53)을 따라 인가된 밀도보다 높은 밀도를 도시한 매크로-스팟의 상기 달팽이형 패턴의 평면도이다. 상기 스캔 패턴의 더 높은 밀도 부분(52)들은, 상기 더 낮은 밀도 부분(53)들에 기인하는 박피 부위들에 비하여 상기 형성된 마이크로채널 내에 더 깊은 박피 부위를 형성할 수 있다. 도 5b는, 도 5a의 단일-빔, 단일-펄스 레이저 또는 연속 레이저를 이용하여 상기 매크로-스팟 및 상기 결과적인 마이크로채널을 형성하기 위해 인가될 수 있었던 빔 프로파일을 나타내는 A-A'을 따라 나타난 상기 매크로-스팟(42, 44)의 단면을 따른 상기 달팽이형 패턴을 통한 유효 누적 에너지 분포(effective, cumulative energy distribution)를 나타낸다.

반면, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 달팽이형 패턴을 따라 에너지 및 밀도의 분포가 다른 매크로-스팟(45)들이 형성될 수 있다. 도 6a는, 상기 치료 스팟의 중심을 따라 또는 이에 근접하여 인가된, 상기 달팽이형 패턴의 주변 및 겉면 부분(55)을 따라 인가된 밀도 보다 낮은 밀도(54)를 도시한 매크로-스팟(45)의 상기 달팽이형 패턴의 평면도이다. 도 6b는, 도 6a의 상기 매크로-스팟(45) 및 상기 결과적인 마이크로채널을 형성하기 위해 인가되는 빔 프로파일을 나타내는 B-B'을 따라 나타난 상기 매크로-스팟의 단면을 따른 상기 달팽이형 패턴을 통한 유효 누적 에너지 분포(effective, cumulative energy distribution)를 나타낸다.

도 7a 및 도 7b는, 불연속적인 달팽이형 패턴을 갖는 상기 매크로-스팟(47)을 나타내는 상기 나선형 스캔 라인을 따라 단속적으로 스캔하여 형성되는, 본 발명에 따른 상기 달팽이형 매크로-스팟(47)의 다른 구성을 나타낸다. 도 7a에 도시된 상기 매크로-스팟의 일 구성에 따르면, 상기 레이저 에너지는, 연속 스캔 간 상기 나선형 스캔 라인을 따라 교대로 인가 및 중단되어 상기 불연속 패턴을 그리게 된다. 레이저 에너지의 상기 단속적인 인가는, 스캔 간 상기 스캔 라인을 따라 동일한 시간 간격으로 인가되어, 상기 나선형 스캔 라인을 따라 상대적으로 고른 에너지 분포를 야기하거나, 다양한 시간 간격으로 인가되어 레이저 에너지가 인가되는 상기 스캔 라인 부분의 길이가 달라진다. 도 7b는, 도 7a의 빔 프로파일을 나타내는 C-C'을 따라 나타난 상기 매크로-스팟의 단면을 따른 상기 달팽이형 패턴을 통한 잠재 누적 에너지 분포(potential cumulative energy distribution)를 나타낸다.

도 5a 내지 도 7b에 나타난 상기 매크로-스팟(42, 44)의 달팽이형 패턴은, 본 발명에 따른 상기 미세박피 방법의 가능성을 보여주고, 스캔 전 또는 스캔 간 상기 달팽이형 매크로-스팟(42, 44)를 통하여 상기 에너지 레벨 및 밀도를 제어하고 다양하게 함으로써 특정 피부 상태 또는 병리에 대한 치료 프로토콜을 최적화하는데 유리한 요구 매개변수 및 구성을 포함하는 치료 영역을 따라 마이크로채널들을 형성한다.

상술한 상기 달팽이형 매크로-스팟(42, 44)들은 원형 나선형 스캔 패턴으로 형성되나, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 모양 지어진 매크로-스팟(42, 44)들을 형성하는 기타 나선형 패턴이 가능하다. 도 8a 내지 도 8d를 참조하면, 원형 나선형을 제외하되 직사각형, 삼각형, 및 기타 나선형 패턴(49)을 포함할 수 있는, 본 발명에 따른 기타 대체 가능한 스캔 패턴들이 도시된다. 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자는 상기 매크로-스팟들의 패턴을 형성할 수 있는 기타 나선형 형태 및 프로파일을 예상할 수 있다.

도 3a 및 도 3b를 더욱 자세히 참조하면, 본 발명에 따른 상기 방법은 상기 레이저 빔 프로파일 및 스캔 움직임을 제어하고 변화시켜, 주어진 확산 또는 밀도를 갖는 나선형 패턴을 포함하는 매크로-스팟(42, 44)를 형성할 수 있다. 도 3a에 나타난 것과 같이, 매크로-스팟(42)들의 몇몇 구성들은 조밀하고 덜 개방된 나선형 패턴을 포함할 수 있는 반면에, 도 3b에 나타난 것과 같이, 매크로-스팟(44)들의 다른 구성들은 덜 조밀하고 더 개방된 패턴을 포함할 수 있다. 상기 레이저 빔의 상기 나선형 스캔 움직임의 제어 및 변화는 요구되는 확산 또는 밀도를 갖는 상기 나선형 패턴을 형성할 수 있도록 하고, 이는 연속 나선형 패턴 루프들(loops)간의 상기 간격의 직접적인 결과이다. 도 3a 및 도 3b에 나타난 상기 매크로-스팟(42, 44)들의 상기 구성들에 의하면, 연속 나선형 루프들은 상기 나선형 스캔 라인의 중심으로부터 상기 패턴 겉면까지 실질적으로 반경이 일정하게 점증하여 상기 나선형 스캔 라인의 주어진 중심으로부터 형성되어, 상기 패턴 내의 연속 나선형 루프들간의 거리는 실질적으로 동일하다. 선택적으로, 연속 나선형 루프들은 상기 나선형 스캔 라인 중심으로부터 반경이 점진적으로 증가하거나 감소하여 형성될 수 있어, 연속 나선형 루프들간의 거리는 상기 패턴 겉면을 향하여 점진적으로 증가하거나 감소할 수 있다. 또한, 나선형 루프들은 상기 나선형 스캔 라인 중심으로부터 반경이 연속적으로 증가하거나 감소하여 형성될 수 있어, 나선형 루프들 간의 거리는 일정하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 상기 시스템(1) 및 레이저 유닛(2) 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 상기 미세박피 방법은, 따라서, 각 매크로-스팟(42, 44)들의 달팽이형 패턴의 상기 확산 또는 밀도의 제어 및 조정 뿐만 아니라 에너지 분포, 특히, 상기 달팽이형 패턴을 형성하는 상기 나선형 스캔 라인을 따라 인가되는 에너지 레벨과 밀도의 제어 및 조정을 활성화시킨다. 상기 방법은 스캔 치료 전 또는 스캔 치료 간에 이러한 변수들의 제어 및 조정을 가능하게 한다. 상기 방법은 또한 특정 피부 및 조직의 상태 또는 병리의 치료에 특이적이고 유리한 효과적이고 최종적인 누적 빔 프로파일을 얻기 위하여 빔 프로파일의 변수들을 제어하고 조정하는 데 있어 유연성을 제공한다.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, 치료받은 조직의 단면이 도시되어, 본 발명에 따른 매크로-스팟(42, 44)들의 분할 치료 패턴에서 기인하는 상기 매크로-스팟 영향 및 상기 조직 효과를 나타낸다.

상기 매크로-스팟(42, 44)들의 상기 달팽이형 패턴의 상기 확산 또는 밀도는 조밀하거나 성긴 박피 영역들(72, 74)을 형성하도록 제어될 수 있다. 또한, 매크로-스팟(42, 44)들의 상기 달팽이형 패턴의 밀도는 주어진 마이크로채널(62, 64)에서 이루어지는 조직 박피의 균일성에 영향을 미치도록 제어될 수 있다. 도 3a에 나타난 것과 같이, (도 3b의 패턴에 비해) 조밀한 달팽이형 패턴을 갖는 스팟들(42)은 더욱 균일한 스팟 영향을 갖는 마이크로채널들(62)을 형성한다. 반면에, 도 3b에 나타난 것과 같이, 덜 조밀하고 더 성긴 달팽이형 패턴을 갖는 스팟들(44)은 불균일한 스팟 영향을 갖는 마이크로채널들(64)을 형성한다.

더욱 구체적으로, 도 9a는, 실질적으로 균일한 영향을 갖는 마이크로채널(62)를 생성하는 조밀하고 덜 성긴 달팽이형 패턴을 갖는 상기 매크로-스팟(42)을 나타낸다. 상기 매크로-스팟(42)의 상기 나선형 루프들(42')은 상응하는 밀도로 조직(72) 영역을 박피하고, 상기 마이크로채널(62)은 실질적으로 연속적인 박피 영역(72)의 스팟 영향을 포함한다. 반면에, 도 9b는 불균일한 영향을 갖는 상기 마이크로채널(64)을 형성하는 더욱 성긴 달팽이형 패턴을 갖는 상기 매크로-스팟(44)을 나타낸다. 상기 매크로-스팟(44)의 상기 나선형 루프들(44')은 대응되는 밀도로 조직(74) 영역을 박피하고, 상기 마이크로채널(64)은 박피된 조직(74)의 영역들 간에 조직(50)의 비손상 영역을 포함한다. 다시 말해, 상기 매크로-스팟(42, 44)의 상기 나선형 루프들(42', 44')의 상기 확산 또는 밀도는, 적어도 여기에서 나타낸 박피의 균일성 측면에서 상기 마이크로채널들(62, 64)의 특정 구조를 야기하는 상기 스팟 영향을 제어한다.

또한, 상기 달팽이형 패턴들(42, 44)의 상기 나선형 루프들(42', 44')이 영향 스팟들 중 하나의 분할 패턴을 형성하거나, 박피 영역들(72, 74) 이 치료 영역의 복수의 마이크로채널들(62, 64)의 다른 하나의 분할 패턴 내에서 형성된다.

도 9a 및 도 9b에 나타난 상기 매크로-스팟(42, 44)들은 상기 달팽이형 패턴들을 형성하는 상기 스캔 라인들을 따라 실질적으로 일정한 에너지 레벨 및 밀도의 분포를 갖는 것으로 간주되므로, 단일의 마이크로채널(62, 64) 내의 상기 박피 영역들(72, 74)이 실질적으로 유사한 깊이와 직경을 갖는다. 다만, 도 12a 및 도 12b에 관하여 후술한 것과 같이, 상기 달팽이형 패턴을 형성하는 상기 나선형 스캔 라인을 따라 다양한 에너지 레벨 및 밀도를 갖는 매크로-스팟들은 다른 깊이 및 직경을 갖는 단일의 마이크로채널 내에서 박피 영역들을 형성할 수 있다.

상술한 것과 같이, 상대적으로 큰 매크로-스팟들은 조직의 큰 영역들을 치료하는데 유리하다. 상기 매크로-스팟들로부터 형성된 상기 마이크로채널들은 표면에 있고, 상기 조직 표면 아래로 약 1㎛ 내지 약 200㎛의 깊이로 침습할 수 있고, 상기 달팽이형 패턴을 그리거나 형성하는 상기 나선형 스캔 라인을 따라 인가되는 상기 에너지 레벨 및 밀도에 의존하여, 상기 마이크로채널 바닥의 중심 부근에서 상기 마이크로채널들(62, 64)의 가장 깊은 지점을 가질 수 있다. 상기 매크로-스팟(42, 44)들의 크기는 약 200㎛ 내지 약 2㎜의 넓이(직경)을 갖는 마이크로채널들을 형성할 수 있다.

도 10을 참조하면, 도 9b에 나타난 상기 마이크로채널(64)의 일부는 매크로-스팟 패턴들(44)을 이용한 미세박피 치료에 기인한 상기 조직 효과를 나타낸다. 상기 매크로-스팟(44)의 상기 나선형 루프들의 상기 스팟 영향은 상기 박피 영역들(74)에 의해 나타나고, 이는 상기 달팽이형 패턴의 상기 나선형 스캔 라인을 따라 인가되는 에너지 레벨 및 밀도의 결과, 조직을 가열 또는 증발시키는 것으로부터 형성된다. 응고 영역들(C) 및 잔여 가열 영역들(R)은 상기 조직 표면 아래 특정 깊이를 따라 인가된 낮은 에너지 레벨 및 밀도의 결과로서 상기 박피 영역들(74)을 둘러싼 조직 내에 형성된다. 따라서, 상기 미세박피 치료 패턴은 바람직하게는 상기 조직 표면 아래의 요구되는 깊이에서 조직을 가열하고, 치료 대상이 되지 않은 표면 아래 조직에 영향을 미치지 아니하여 비손상 조직(U)을 남긴다. 상술한 것과 같이, 덜 조밀하고 더 성긴 스캔 라인을 갖는 상기 매크로-스팟(44)은 상기 마이크로채널을 통하여 인접한 박피 영역들(74) 사이와 같은 조직(50)의 비손상 영역을 야기한다. 따라서, 상기 나선형 스캔 라인의 상기 확산 또는 밀도는 주어진 마이크로채널 내에서 비손상 조직에 대한 손상된 조직의 비율을 제어하고 변화시킬 수 있으므로, 상기 매크로-스팟(74)은 마이크로채널 내에서 더욱 균일하거나 덜 균일하도록 구성될 수 있다.

도 11을 참조하면, 치료 조직의 일부에서 마이크로채널(66) 및 스팟 영향의 단면이 나타나 있다. 상기 마이크로채널(66)은 연속적인 박피 영역들(76, 78)에서 균일한 스팟 영향을 가진다. 실질적으로 상기 마이크로채널(66)의 중심에 배열된 상기 박피 영역들(78)은, 상기 마이크로채널(66)의 주변부위 및 겉면을 향해 배열된 박피 영역들(76)보다 더욱 깊은 깊이를 갖는다. 깊이의 패터닝(patterning)은, 도 5a에 나타난 것과 같이, 패턴의 주변 부분 및 겉면을 따라 인가되는 에너지 레벨 및 밀도에 비하여 상기 달팽이형 스팟 패턴의 중심 부근 또는 중심을 따라 인가되는 더 높은 에너지레벨 및 밀도를 갖는 매크로-스팟(42, 44)에 기인할 수 있는 스팟 영향으로 나타낼 수 있다. 실제로, 상기 매크로-스팟의 상기 중심 부근 또는 상기 중심을 따라 인가되는 더 높은 에너지 레벨 및 밀도가 상기 마이크로채널(66)의 상기 중심을 부근 또는 상기 중심을 따라 조직을 더 깊은 깊이로 파괴하거나 증발시킨다.

도 12a 및 도 12b를 참조하면, 치료 조직의 일부에서 마이크로채널(68) 및 스팟 영향의 단면이 나타나 있다. 상기 마이크로채널(68)은 몇몇 상기 박피 영역들(80) 사이에 비손상 조직(50)을 갖는 불균일한 스팟 영향을 포함한다. 상기 박피 영역들(80, 82)은 실질적으로 유사한 깊이를 갖지만, 상기 달팽이형 매크로-스팟(84)을 형성하는 상기 나선형 스캔 라인의 상기 밀도 또는 확산의 결과로서 인접한 박피 영역들과 연속적이거나 불연속적이다. 도 12a에 나타난 것과 같이, 상기 매크로-스팟(84)은 상기 나선형 스캔 라인의 상기 중심(86)으로부터 점진적으로 반경이 감소되도록 형성되므로, 연속 나선형 루프들간의 거리는 상기 매크로-스팟(84)의 겉면을 향하여 점진적으로 감소한다. 상기 스팟 영향은, 더 큰 반경 및 상기 나선형 스캔 라인 중심(86)에서 나온 연속 나선형 루프들 간의 더 큰 거리에 기인하여, 상기 마이크로채널(80)의 상기 중심의 박피 영역들(80) 사이에 조직의 비손상 영역들(50)을 포함한다. 상기 마이크로채널(80)은 또한 상기 마이크로채널(68)의 주변 부분들 및 겉면을 따라 연속적인 박피 영역들(82)을 포함한다.

도 11 및 도 12b에 각각 나타낸 상기 마이크로채널들(66, 68)은, 상기 달팽이형 매크로-스팟의 상기 나선형 스캔 라인의 밀도 및 확산의 변화, 및 상기 나선형 스캔 라인을 따라 인가되는 에너지 레벨 및 밀도의 분포의 변화에 기인할 수 있는 마이크로채널의 다양한 구조들 중 일부를 나타낸 것에 불과하다.

본 발명에 따른 미세박피 방법 및 본 발명에 따른 상기 시스템(1) 및/또는 레이저 유닛(2)의 다른 구성에 의하면, 상기 CO₂ 레이저 및 상기 스캐닝 장치(30)는, 도 2에 나타난 것과 같은 깊은 마이크로채널들(6A)이 각각 예를 들어 약 1000㎛ 내지 약 120㎛의 깊이 및 직경을 갖도록 형성되는, 깊은(deep) 분할 미세박피 치료에 대하여 추가적으로 구성될 수 있다. 이 구성에서, 상기 CO₂ 레이저 및 방출 장치(3)는 2 이상의 레이저 빔 프로파일로 치료 영역에 박피 방사선을 인가할 수 있으므로, 마이크로-스팟 패턴들 및 깊은(deep) 마이크로채널들(6A)들이 매크로-스팟(42, 44) 패턴들 및 큰 표면의 마이크로채널들(62, 64)들과 조합되어 미세박피 패턴을 형성한다. 마이크로-스팟 및 매크로-스팟 패턴들은 제한되지 않은 방식으로 조합될 수 있다. 또한, 상기 스팟 패턴들의 상대적인 밀도는 제어될 수 있고, 치료 영역들을 따라 중복되거나 별개의 패턴으로 무작위로 인가될 수 있다.

상기 시스템(1) 및/또는 레이저 유닛(2)의 소프트웨어는 예를 들어, 빔 강도를 조작함으로써 상기 레이저 빔 프로파일을 제어 및 설계하고, 단일의 깊은 마이크로채널들(6A, 6B 및 6C) 및 균일 또는 불균일한 큰 표면 마이크로채널들(62, 64)을 형성함으로써 다양한 박피 깊이 및 직경을 달성하고 이에 따라 더욱 정확한 조직 표면 아래의 제어 치료를 구현할 수 있다. 다른 레이저 빔 프로파일을 조합하여 2 이상의 형태의 마이크로채널들을 형성하는 그러한 유연성은, 사용자 지정 빔 프로파일 및 그로 인한 특정 조건 및 질병에 대한 최적화된 미세박피 치료 프로토콜 뿐만 아니라 치료 기간당 개선된 결과를 위해 제공된다.

일 구성에 따르면, 본 발명에 따른 상기 방법은 처음에 펄스형으로 치료 영역을 스캔하여 주어진 스팟 크기, 예를 들어, 120㎛로 마이크로-스팟들의 패턴들을 형성하고, 상기 스팟 패턴들의 밀도를 제어하면서 깊은 마이크로채널들(6A)의 배열을 형성한다. 두 번째로, 상기 방법은 상기 동일한 치료 영역을 연속파 방식으로 스캔하여 주어진 스팟 크기, 예를 들어 700㎛로 매크로-스팟(42, 44)들의 패턴들을 형성하고, 상기 스팟 패턴들의 밀도를 제어하면서 큰 표면 마이크로채널들(62, 64)의 패턴을 형성한다. 다른 실시예에 따르면, 이는 펄스형 방식과 연속형 방식 사이를 빠르게 전환함으로써 동시에 수행될 수 있어, 단일 작동으로 상기 레이저는 매크로채널을 뚫으면서 다양한 원하는 위치에 마이크로채널들을 끼워넣을 수 있다. 예를 들어, 도 3c 및 도 3d에 나타난 것과 같이 마이크로 및 매크로 치료 스팟들의 상기 조합은, 제한되지 아니하고, 단일의 CO₂ 시스템 내에서 스팟의 크기, 밀도, 에너지 분포, 및 상기 기타 변수들의 제어 및 조절에 대하여 유연성을 제공한다. 따라서, 미세박피 치료 패턴들은 치료 수요에 부응하여 쉽게 제어되고 조절될 수 있다.

마이크로채널(microchannel)의 개방을 유지하기 위한 박피 방법

도 1을 다시 참조하면, 현재 조직의 미세박피 방법(5)은, 마이크로채널들(6)이 조직 표면으로의 박피 방사선의 인가에 기인한 그들의 최초 직경(D) 및/또는 깊이(d)를 유지할 수 있는 능력과 관련한 문제를 종종 겪게 된다. 마이크로채널들(6)은 기계적으로 붕괴되고 유체로 채워지는 경향이 있다. 이 문제점에 대한 하나의 해결책은, 박피 방사선을 인가하기에 앞서 상기 치료 영역의 상기 조직의 적어도 일부를 냉동시키는 것이다. 조직을 냉동시키는 것은 조직을 상대적으로 단단하게 하고, 유체가 상기 마이크로채널으로 유입되는 것을 방지하도록 한다.

일 측면에 따르면, 본 발명은 치료 영역에 형성된 마이크로채널들의 패터닝 방법 및 다른 직경 및 깊이를 갖는 마이크로채널들의 형성방법을 제공함으로써 상기 마이크로채널들 및 상기 주위의 조직들 내에서 다양한 기능들을 가질 수 있도록 한다. 마이크로채널들의 패터닝 및 마이크로채널간 깊이 및 직경의 차이는, 특정 열 효과를 얻게 하고, 특정 마이크로채널들 및 관련된 주위의 조직들을 유리하게 수축하고 건조되도록 해준다.

도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 본 발명의 상기 방법은 치료 영역(5)을 레이저 광선으로 박피하여 깊은 마이크로채널들(6A) 및 상대적으로 더 얕거나 표면에 있는 마이크로채널들(6B)을 형성한다. 상기 마이크로채널들(6A, 6B)의 상기 깊이(d) 및 직경(D)에 관한 변수들은 인가된 레이저 광선의 에너지 특성에 의해 제어된다. 상기 깊은 마이크로채널들(6A)은, 특정 깊이(d) 및 직경(D)를 갖는 박피 영역(6) 및 상기 레이저 광선에 기인한 진피 조직의 열 손상 영역(7), 예를 들어, "치명적 손상" 또는 "반치명적 손상"을 포함한다. 상기 상대적으로 더 얕거나 표면에 있는 마이크로채널들(6B)은 특정 깊이(d) 및 직경(D)를 가지므로 유일하게 박피가 일어나지 않는 응고 영역(7)을 형성한다. 한편, 상기 영역(7)은 상기 표면에 있는 마이크로채널(6B) 및 그 주위 조직이 수축하고 건조되도록 하는 조직 응고를 겪는다.

본 발명은 레이저 광선 및 유사 광선에 제한되는 것이 아니므로, 본 방법은, 예를 들어, RF, US, IPL 또는 기타 관련된 광선을 이용할 수 있는 치료의 조합과 같은 하나 이상의 다른 방식으로, 관련된 비박피(non-ablative) 광선을 이용할 수 있다.

도 13a를 참조하고, 도 2를 더욱 자세히 참조하면, 깊고 얕은 마이크로채널들(160A 및 160B)의 조합은 패턴(160)으로 치료 영역(5)에 형성되고, 따라서 상기 깊은 마이크로채널(160A)이 복수의 얕은 마이크로채널(160B)에 둘러싸이게 되는데, 이를 "플라워(flower) 패턴"이라고 부르기도 하고, 여기서 상기 깊은 마이크로채널(160A)은 꽃 중앙이나 줄기를 가리키고, 상기 복수의 얕은 마이크로채널(160B)은 "꽃잎"처럼 상기 깊은 마이크로채널(160B)을 둘러싼다. 도 13a에서 나타나듯, 하나의 깊은 마이크로채널(160A)은 네 개의 얕은 마이크로채널들(160B)로 둘러싸여 있다. 본 발명은 이러한 측면에 제한되지 않고, 임의의 수의 얕은 마이크로채널들(160B)이 상기 깊은 마이크로채널(160A)을 둘러싸는 경우도 포함될 수도 있다. 또한, 얕은 마이크로채널들(160A 및 160B)에 대한 깊은 것의 비율은 다양할 수도 있다. 또한, 본 발명은 도 13a에 도시된 패턴(160)으로 제한되지 않으며, 아래에서 더 자세히 설명된 것와 같이, 깊은 마이크로채널들(160A)과 얕은 마이크로채널들(160B)의 다른 구성 또는 패턴이 상기 패터닝 기능을 달성할 수 있다.

*깊고 얕은 마이크로채널들(160A 및 160B)의 패턴(160)으로 치료 영역(150)을 박피한 결과로서, 박피 결과인 응고 효과 또는 상기 얕은 마이크로채널들(160B)의 형성은 도 1의 응고 영역(7) 내 상기 마이크로채널(160B)과 주변 조직을 축소하고 탈수하는 데 도움을 준다. 이러한 주변 조직의 응고 및 건조가 상기 마이크로채널들(160A 및 160B)로 유체의 흐름을 방지하는 데 더욱 도움이 된다. 상기 응고 영역(7) 내 조직의 축소 및 건조 때문에, 상기 얕은 마이크로채널(160B)과 응고 영역(7)이 강성해지고 이에 따라 인접한 깊은 마이크로채널(160A)에 기계적 지지 역할을 한다. 상기 강성해진 얕은 마이크로채널(160B)과 주변 영역(7)이 상기 깊은 마이크로채널(160A)에 부여하는 기계적 지지는 상기 깊은 마이크로채널(160A)의 기계적 붕괴를 방지하는 데 도움이 된다. 상기 주변 마이크로채널들(160B)과 응고 영역(7)은 이에 따라 상기 깊은 마이크로채널(160A)이 박피 이후 시간의 충분한 기간 동안 개방되고 비교적 건조한 상태로 유지되어서, 치료할 수 있게 하고 이러한 치료의 효과를 향상시키는 데 도움이 된다.

도 13b를 참조하면, 단면도는 마이크로채널(160C)의 벽의 일부를 따라 형성된 응고 영역(7A 및 7B)을 갖는 마이크로채널(160C)을 도시하고 있다. 응고 영역(7A 및 7B)은 치료 영역에 마이크로채널(160C)를 형성하는 박피 도중에 형성될 수 있다. 하나 이상의 매개 변수에 따라 구성된 방사선 에너지 인가는 치료 영역의 피부나 조직에 인가하고, 초기 근사 요구 깊이로 마이크로채널(160C)을 형성한다.

이후, 상기 치료 영역에 인가된 방사선 에너지는 하나 이상의 다른 또는 다양한 매개변수들에 따라 변경되거나 변형되어서, 결과적으로 방사선 에너지는, 도 13b에 나타나듯, 예컨대, 상기 마이크로채널(160C)의 벽 부분을 따라 달성된 상기 초기 근사 요구 깊이에 또는 이에 근접해서 응고 영역(7)을 형성한다. 박피는 달성된 상기 초기 근사 깊이보다 상대적으로 깊은 후속 근사 깊이에 마이크로채널(160C)의 형성을 계속하기 위해서 하나 이상의 매개변수에 따라 구성된 에너지를 조사하여 계속 할 수도 있다. 마이크로채널(160C)의 벽의 일부를 따라, 달성된 후속 근사 깊이에 또는 이에 근접해서 응고 영역(7B)을 형성하는, 하나 이상의 다른 또는 다양한 매개변수로 구성된 방사선 에너지가 인가될 수 있다. 도 13b에 나타나듯, 응고 영역(7A 및 7B)은 마이크로채널(160C)의 다른 깊이에 형성된다. 마이크로채널(160C) 벽들을 따라 응고 영역(7A 및 7B)은 마이크로채널(160C)이 한번 형성되면 개방된 상태로 유지되도록 하고, 마이크로채널(160C)의 기계적 붕괴를 막거나 최소화하도록 해줌으로써, 마이크로채널(160C)에 기계적 안정성을 제공한다.

도 14를 참조하면, 도 13에 나타난 마이크로채널들의 패턴은 패턴(161A)을 포함함으로써, 얕은 마이크로채널들(166B)이 깊은 마이크로채널(166A)에 상당히 인접하거나 근접하게 할 수도 있다.

도 15을 참조하면, 개략적인 단면도가 도 13의 마이크로채널들(160B)의 다른 구성을 보여준다.

도 15의 구성에서, 마이크로채널들(170A 및 170B)은, 도 13의 상기 "마이크로채널들"(160B)을 형성하지 않는 비침습성(non-invasive) 분할 치료를 제공하는 상대적으로 얕은 응고 영역이나 홀을 형성할 수 있다. 예를 들어, 이러한 응고 영역이나 홀의 깊이는 대응하는 깊은 마이크로채널(172)의 약 0 내지 3분의 1 깊이 (d₁)로 다양할 수 있다. 얕은 응고 영역이나 홀을 만드는 것은 영역이나 홀 주변의 열에 영향을 받는 조직이 강성해지게 한다.

또한 상기 얕은 응고 영역이나 홀은 깊은 마이크로채널(172)로 유체가 흐르기 전에 유체의 수집을 돕기 위한 버퍼 또는 저장소 역할을 할 수 있다.

개방된 마이크로채널들을 유지하기 위한 초음파 및 가압 시스템

또 다른 측면에서, 상기 장치는 환자의 조직에 에너지를 인가해서 하나 이상의 채널을 형성시키는 제 1 에너지 인가 장치, 상기 환자의 조직에 에너지를 인가해서 상기 하나 이상의 채널이 실질적으로 폐쇄되는 것을 방지하는 제 2 에너지 인가 장치, 및 상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 에너지의 인가를 제어해서 상기 하나 이상의 채널을 형성하고, 상기 제 2 에너지 인가 장치로부터 상기 하나 이상의 채널로 에너지의 인가를 제어해서 적어도 미리 정해진 시간 간격 동안 상기 하나 이상의 채널이 실질적으로 폐쇄되는 것을 방지하는 컨트롤러를 포함한다.

장치의 실시예는 다음 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 제 2 에너지 인가 장치는 조직의 영률(the Young modulus)을 높이기 위한 적어도 하나의 채널을 통해 하나 이상의 정상파를 생성하는 제어 가능한 에너지 인가 장치를 포함할 수 있다.

상기 하나 이상의 채널은 복수의 채널들을 포함할 수 있고, 상기의 하나 이상의 정상파를 생성하기 위한 제어 가능한 에너지 인가 장치는 적어도 두 개의 복수의 채널들 간의 거리에 기초를 둔 파장을 가지는 하나 이상의 정상파를 생성하기 위한 제어 가능한 에너지 인가 장치를 포함할 수 있다.

상기의 제 2 에너지 인가 장치는 유체 소스(fluid source), 및 유체 소스에서 적어도 하나 이상의 채널을 향해 가압된 유체(pressurized fluid)를 펌핑(pumping)하기 위한 펌프를 포함할 수 있다.

상기 펌프는 적어도 하나 이상의 채널로 이동하는 적어도 일부의 유체를 제거하기 위한 적어도 하나 이상의 채널 외부에 진공(vacuum)을 형성하도록 설정될 수 있다.

상기의 유체 소스의 유체는, 예를 들면, 가스, 상기 가압된 강화 유체를 통해 전달되는 레이저 에너지의 효과를 향상시키는 강화 유체, 및/또는 의약 유체 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 제 2 에너지 인가 장치는, 하나 이상의 채널의 길이 방향 축에 평행한 방향으로 초음파 에너지를 인가하는 제어 가능한 초음파 장치를 포함할 수 있어, 진폭이 변화하는 정상파를 생성해서 상기 조직의 탄성 수준을 변화시킬 수 있다.

다른 측면에서, 하나의 방법이 개시된다. 상기 방법은 환자의 조직에서 하나 이상의 채널을 형성하고, 상기 하나 이상의 채널에 에너지를 인가하여 적어도 소정의 시간 간격 동안 상기 하나 이상의 채널이 실질적으로 폐쇄되는 것을 방지하는 것을 포함한다.

상기 방법의 실시예는 장치와 관련하여 상기에서 기술된 특징 뿐만 아니라, 하기와 같은 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 에너지를 인가하는 것은 상기 하나 이상의 채널에 대하여 하나 이상의 정상파를 생성해서 상기 조직의 영률(the Young modulus)를 향상시키는 것을 포함할 수 있다.

상기 하나 이상의 채널은 복수의 채널을 포함할 수 있고, 상기의 하나 이상의 정상파를 생성하는 것은 적어도 두 개의 복수 채널들 간의 거리에 기초한 파장을 가지는 하나 이상의 정상파를 생성하는 것을 포함할 수 있다.

상기 하나 이상의 정상파는 적어도 두 개의 복수의 채널들 사이의 대략 중간 지점에 위치한 파곡(troughs)들을 포함할 수 있다.

상기 적어도 두 개의 복수의 채널들 간의 거리에 기초한 파장을 가지는 하나 이상의 정상파를 생성하는 것은 적어도 두 개의 복수의 채널들 간의 거리의 n 배수와 동일한 파장을 가지는 하나 이상의 정상파를 생성하는 것을 포함할 수 있다.

상기 하나 이상의 정상파를 생성하는 것은 하나 이상의 초음파 정상파를 생성하는 것을 포함할 수 있다.

상기 에너지를 인가하는 것은 상기 하나 이상의 채널의 길이 방향 축에 평행한 방향으로 초음파 에너지를 인가하는 것을 포함할 수 있어, 상기 조직의 탄성 수준을 변화시킬 수 있다.

상기 에너지를 인가하는 것은 가압된 유체를 적어도 하나의 채널로 보내도록 하는 것을 포함할 수 있다.

상기 가압된 유체는, 예컨대, 가압된 가스 또는 가압된 강화 유체(pressurized enhancing fluid)를 통해 전달된 레이저 에너지의 효과를 향상시키는 가압된 강화 유체 및/또는 가압된 의약 유체 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 가압된 유체를 보내는 것은, 에너지를 인가하여 상기 하나 이상의 채널을 형성하는 것에 이어 미리 정해진 시간 간격에 상기 가압된 유체를 보내는 것을 포함할 수 있다.

상기 방법은 하나 이상의 채널의 외부에 진공을 형성함으로써 하나 이상의 채널을 차지하는 유체의 적어도 일부를 제거하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 하나 이상의 채널을 형성하는 것은 조직에서 미리 정해진 크기를 갖는 하나 이상의 채널, 각각 미리 정해진 구성 프로파일을 갖는 열에 의해 영향을 받는 열 영역(thermal zone), 및 상기 하나 이상의 채널로부터 연장된 상기 열 영역을 형성하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명에서는, 환자의 조직에 에너지를 전달하여 하나 이상의 채널을 형성시키는 제 1 에너지 인가장치, 환자의 조직에 에너지를 전달하여 상기 하나 이상의 채널이 실질적으로 폐쇄되는 것을 방지하는 제 2 에너지 인가 장치, 및 상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 에너지의 인가를 제어하여 상기 하나 이상의 채널을 형성시키고, 상기 제 2 에너지 인가 장치로부터 에너지의 인가를 제어하여 상기 하나 이상의 채널이 적어도 소정의 시간 간격 동안 폐쇄되는 것을 방지하는 컨트롤러를 포함하는 조직을 치료하기 위한 장치를 포함하는 장치, 시스템, 방법 및 디바이스가 개시된다.

일부 실시예에 따르면, 상기 제 2 에너지 인가 장치는, 하나 이상의 채널의 길이 방향 축에 평행한 방향으로 초음파 에너지를 인가하는 제어 가능한 초음파 장치를 포함할 수 있어, 진폭이 변화하는 정상파를 생성해서 상기 조직의 탄성 수준을 변화시킬 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 상기의 제 2 에너지 인가 장치는 유체 소스(fluid source), 및 유체 소스로부터 상기 하나 이상의 채널로 가압된 유체를 공급하는 펌프를 포함할 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 사람 조직 내에서의 홀(또는 채널) 형성은, 미세박피 과정을 통해, 예컨대, 상기 조직에 전자기 방사선을 인가하여 그 내부에 (미리 정해진) 폭과 미리 정해진 깊이를 갖는 채널을 박피함으로써 수행될 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 상기의 과정은, 전자기 방사선으로 상기 채널의 하단에서 조직을 비박피 가열(non-ablatively heating)하는 단계, 및 상기 조직과 근접하고 있는 미리 정해진 부피의 열에 의해 영향을 받는 영역을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

미세박피를 통해 마이크로채널들을 형성하는 데에 사용될 수 있는 적합한 방사선 발생 장치들은, 예를 들어, CO₂ 레이저 장치, Er:YAG 레이저 장치, Tm:YAG 레이저 장치, Tm 섬유 레이저 장치, Er 섬유 레이저 장치, Ho 섬유 레이저 장치, 및/또는 다른 유형의 레이저 디바이스를 포함할 수 있다.

다른 유형의 방사선 또는 에너지 소스도 사용될 수 있다.

미세박피를 수행하여 마이크로채널들을 형성시키는 장치의 개략도는 도 16에 제공된다.

간단히 말해, 도 16에 도시된 상기 장치는 조직(205) 내부로 마이크로채널(206)을 박피하기 위한, 예컨대, 조직을 치료하기 위한 레이저 유닛(200) 및 레이저 방출 장치(203)를 포함할 수 있다.

상기 마이크로채널(206)은, 예컨대, 상기 레이저 방출 장치(203) 및 상기 레이저 빔 (204)에 의해 상기 조직(205)을 박피함으로써 조직(205) 내에 형성된 컬럼(column), 웰(well), 홀(hole) 또는 이와 유사한 것일 수 있다.

상기 조직(205)의 미세박피는 상기 마이크로채널의 박피를 초래할 수 있다. 상기 조직의 미세박피는 또한 형성된 상기 마이크로채널(206)을 둘러싸고 있는 상기 조직에 의해 가열되고 증발된 조직으로부터의 열의 소실을 초래할 수 있다. 따라서, 상기 마이크로채널(206) 형성시키는 상기 조직(205)의 박피는 상기 마이크로채널(206)의 벽 및/또는 하단을 둘러싸는 열에 의해 영향을 받는 영역(207)을 형성시킬 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 홀 안정화 메카니즘(mechanism)은 상기 레이저 방출 장치(203) 및 초음파 장치(208)의 사용에 기초할 수 있다.

상기 초음파 발생기(208)는, 상기 조직의 실(實)영률(the effective Young modulus)을 향상시키고 상기 조직을 더욱 단단하게 하기 위하여, 상기 피부면을 따라 정상파를 생성시키고, 상기 피부면은 상기 홀들의 주축에 수직이다.

상기 홀 주변의 더욱 단단한 상기 조직은 붕괴하거나 상기 홀을 막는 경향이 덜하다.

정상파는 "고정형(staionary)" 파봉(crests)과 파곡(troughs)을 생성한다. 그것들 사이의 거리는 파장에 비례한다.

특정 홀의 분포(홀들 간의 거리)를 추정해보면, 홀들 상에서 또는 홀들 사이의 파봉(crests)과 파곡(troughs)의 위치를 알아내는 특정한 파장을 선택할 수 있다. 하나의 선택은 홀들 사이의 거리와 동일한 파장을 사용하고 상기 파봉이 홀들 사이의 중앙에 위치하는 그러한 상대적인 기하학적 구조에서 상기 초음파를 인가하는 것일 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 초음파 에너지는 이러한 도 16에 도시된 초음파 발생기(208)와 같은 초음파 발생기를 사용하여 생성될 수 있다.

일부 구현예에 따르면, 상기 발생기(208)는 접촉식 발생기일 수 있고, 상기 발생기는 상기 조직과 기계적으로 결합하여(예컨대, 적합한 유체 접촉매질(couplant)과 같은 결합층을 매개로 하여), 기계적 자극을 통해 그에 따른 파동(음파)을 일으킬 수 있다.

적합한 접촉식 발생기는, 예를 들어, 초음파 휠(wheel) 발생기(즉, 대상 위로 이동 가능한 발생기), 초음파 썰매(sled) 발생기 및/또는 물 결합 발생기를 포함할 수 있다.

이러한 유형의 발생기들은, 예를 들어, 압전성 요소 또는 상기 압전성 요소에 인가된 전압/전류를 조절하여 제어 가능한 주파수에서 기계적으로 진동하는 몇몇 다른 진동식 변압기를 사용하여 구현된 초음파 변환기를 포함할 수 있다.

일부 구현예에 따르면, 상기 발생기(208)는 비접촉식 발생기일 수 있다. 즉, 발생기가 검사 대상과 직접적으로 기계적인 접촉을 하지 않는다.

적합한 비접촉식 발생기는, 대상에 인가되는 상기 초음파를 생성하기 위해 제어 가능하게 진동할 수 있는 기계적인 진동식 변압기(예컨대, 압전기의 요소와 같은)를 포함하는 공기-결합 변환기일 수 있다.

그러한 발생기의 출력 포트는 상기 대상(예컨대, 조직)에 근접하게 배치되며, 방출된 초음파는 상기 발생기의 상기 출력 포트와 상기 대상을 분리하는 공기 장벽을 매개로 하여 인가 지점에서 상기 대상으로 전달된다.

파동(초음파 또는 다른 종류의 파동)을 생성하는 다른 유형 및/또는 구현예의 발생기들도 역시 사용될 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 홀 안정화(hole stabilization)를 위한 다른 구현예는, 홀 사이의 거리에 대하여 정수비를 갖는 임의의 파장을 사용하는 것이다.

그러한 구현예는 무작위의 홀 분포에서 통계적으로 대칭적인 홀 패턴(매트릭스)에서 수행될 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 홀 안정화는 "푸싱(pushing)" 메카니즘에 의해 이루어질 수 있다. 특히, 오늘날 저(低)진폭 고(高)해상도 초음파는 사람의 눈 렌즈의 치료 기간 동안 거품을 없애기 위해 펨토초(femtosecond) 레이저와 함께 사용된다. 피부를 통한 약물 전달을 위한 초음파의 사용 또한 알려져 있다. 따라서 유사한 메카니즘은 홀들이 개방되어 있을 때 상기 홀들 속으로 물질을 밀어 넣는 데에 사용될 수 있다.

이것은 피부 표면에 대하여 수직인 상기 홀의 주축을 따라 초음파 인가(예컨대, 실질적으로 동시에)를 요구한다.

일부 실시예에 따르면, 초음파 에너지의 인가는, 상기 홀의 하단에서 박피된 지질과 같은 물질이 상기 홀(또는 채널)을 통해 배출되도록 하는 데 사용될 수 있다. 그러한 물질을 배출시키기 위해, 상기 홀의 벽을 따라 진동이 발생할 수 있다. 이를 수행하기 위한 하나의 방법은 상기 정상파들의 진폭을 변경하는 것이다.

정상파가 조직 탄성을 변화시킬 것이라는 가정하에, "맥동(pulsating)"탄성(미세하게 변화된 탄성)은 상기 홀 벽의 작은 움직임을 초래할 것이다. 이는 상기 물질이 어느 한 방향, 예컨대, 내외로 이동하여 배출되도록 할 것이다. 특정 압력 구배(pressure gradient)가 외부 진공, 피부 스트레칭, 또는 상기 홀의 벽을 따라 이동하는 파동에 의해 인가될 수 있다면, 상기 방향을 제어하고 상기 홀의 하단으로부터의 물질 배출을 향상시킬 수 있다.

일부 구현예에 따르면, 채널 안정화는 가압된 유체, 예컨대, 기체 또는 액체를 사용하여 이루어져, 상기 홀의 하단이 여전히 개방된 상태에서 두번째 "주사(shot)"가 가능하도록 하기 위해 예컨대, CO₂ 분할(fractional) 레이저에 의해 형성된 상기 홀이 개방된 상태를 유지시킨다.

상기 구현예는 도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같이 상기 레이저(302)의 끝 부분에 맞는 어댑터(300)를 포함하는 메카니즘을 포함할 수 있다.

상기 구현예에 따르면, 공급된 진공(sourced vacuum, 306)과 진공 튜브(304)는, 예를 들어, 상기 어댑터(300)에 부착되고, 상기 어댑터에 결합된(예컨대, 반대쪽 끝에서) 고압 펌프(308) 및 튜브(310)는 레이저의 활성화 직전에 상기 어댑터에 유체를 유입시킨다.

도 17b에 도시된 바와 같이, 진공 및 가압된 유체를 이동시키는 튜브(304 및 310)는 상기 어댑터 내부에 복수의 포트를 포함해서 유체의 신속한 유입 및 배출을 가능하게 할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 상기 유체는 원하는 깊이를 형성하기 위해 제 1 조사되는 레이저의 성능을 향상시키고 의약 및/또는 마취 물질들을 포함하는 물질일 수 있다.

작동에 있어서, 도 17a에서 보는 바와 같이 상기 어댑터(300)는 상기 피부(305) 및 인가된 압력과 접촉하여 배치되어 있다. 사전 트리거(pre-trigger) 메카니즘은 압력과 유체가 상기 어댑터로 가도록 강제한 다음, 상기 레이저(302)가 조사된다. 상기 유체는 제 2 조사(또는 다른 치료)를 기다리며 상기 홀(206)로 이동한다. 이후 상기 어댑터는 제거될 수 있거나, 또는 상기 유체를 어댑터의 튜브로 제거하기 위해 활성화된 진공 펌프가 될 수 있다.

분리된 진공 및 압력 소스 대신에, 가역 펌프(reversible pump)와 같이 양 기능을 수행할 수 있는 하나의 메커니즘이 사용될 수 있다. 전술한 가압 시스템은 초음파 에너지의 인가 대신에, 또는 초음파 에너지의 인가와 함께 사용될 수 있다.

추가 장점은 압력의 사용이 또한 환자의 고통을 줄이기 위한 역할을 할 수 있다는 것이다. 통증 관리에 관한 "게이트 이론(the Gate Theory)"에 의하면, 피부가 압력(예컨대, 진공 또는 양압)을 받는 경우, 두뇌는 피부에 뚫린 상기 홀의 고통이 아니라 상기 압력을 느끼는 것으로 속게 된다(이것은, 주사부 주위에 위치한 압력판으로서 상업적으로 활용되고 있는 ShotBlocker^® 장치에 구현된 것과 유사한 개념에 입각한 것임). 피부에 압력을 사용하는 경우, 환자가 주사에 의한 고통을 "잊도록" 해준다.

레이저 치료 스팟(Spot)의 제어

도 18을 참조하면, 도 1의 상기 레이저 유닛은, 예를 들어, 치료 스팟들의 제 1 소정 패턴(332) 또는 치료 스팟들의 제 2 소정 패턴(334)에 레이저 빔을 전달할 수 있다. 선택적으로, 상기 레이저 유닛은 단일 치료 과정 간 상기 레이저 빔을 수정해서 상기 조직의 상기 표면을 따라 중첩되는 패턴들(336)의 영역을 형성하는 치료 스팟들의 상기 제 1 및 제 2 소정 패턴(332 및 334)에 전달할 수 있다.

본 발명에 따른 도 1의 상기 스캐너(30) 및 소프트웨어는, 상기 조직 표면에 인가되는 치료 스팟들의 순서를 무작위로 하는 동안, 도 18에 기재된 것과 같이, 도 1의 상기 레이저 방출 장치(3)가 레이저 빔을 치료 스팟들의 하나 이상의 소정 패턴으로 조직의 상기 표면에 전달하도록 한다. 상기 치료 영역에 걸쳐, 도 1의 화살표(40)에 의해 나타난 것과 같이, 상기 치료 스팟들은 상기 스캐너의 이동에 의해 주어진 치료 영역에 걸쳐 무작위로 분포한다. 상기 레이저 방출 장치(3)가 상기 레이저 빔을 방출하는 동안, 상기 치료 영역에 걸친 상기 스캐너의 이동은 실제로 상기 치료 영역에 걸쳐 상기 소정 패턴을 무작위로 하거나 "확산(spread)"시킨다.

결과적으로, 주어진 영역에서 상기 치료 스팟들의 밀도 및 분포는 무작위적이다. 상기 스캐너(30)는 주어진 치료 영역에 걸쳐 반복적으로 이동될 수 있어, 치료 스팟들의 중첩이 일어날 수 있기 때문에 더 큰 스팟 밀도 및 분포를 야기할 수 있다. 또한, 스캐너(30)의 움직임은 상대적으로 큰 치료 영역의 치료를 가능하게 하고 치료 스팟들과 함께 효율적으로 상기 조직 표면을 스캔하거나 또는 "브러시(brushes)한다". 반복적인 스캔이나 브러시(brushes)는, 브러시(brushes)의 개수 및 상기 치료 영역에 걸친 각 브러시(brushes) 간의 중첩의 상관관계인, 주어진 치료 영역에 걸친 치료 스팟들의 다변하는 밀도 및 분포를 초래한다.

*도 19를 참고하면, 얼굴 이미지는 치료 영역에 걸쳐 무작위로 분포되고, 상기 치료 영역 내의 특정 영역에서 스팟 밀도가 다변하는 다수의 치료 스팟들(338)을 나타낸다. 도 19에 나타낸 것처럼, 예를 들어, 치료 스팟들의 밀도는 이마의 중간 부분, 주름이 있을 수 있는 영역에서 더 클 수 있다.

다만, 밀도 치료는 특정한 환자의 필요에 따라 도 19에서 나타난 것과 다르게 나타날 수 있다. 치료 스팟들(338)의 무작위적인 분포와 다변하는 밀도는, 언급한 것과 같이, 다수의 스캔 또는 브러시(brushes) 뿐만 아니라 중첩되는 스캔이나 브러시(brushes)를 제공하기 위한 상기 치료 영역에 걸친 상기 스캐너(30)의 움직임에 기인한다.

따라서, 본 발명에 따른 상기 스캐너 및 소프트웨어는 치료 스팟들의 분포 및 밀도의 측면에서 치료 스팟들의 향상된 제어를 가능하게 한다.

그렇게 함으로써 의사와 같은 작업자는, 표면 조직의 특정 영역을 더 높은 밀도로 스캔하도록 하지만, 조직 및 요구되는 치료에 따라 또 다른 영역은 더 낮은 밀도로 스캔하도록 하는, 제어되고 직관적인 방법으로 치료 스팟들을 분배하거나 확산(spread)시킬 수 있다.

예를 들어, 특정 영역은 색소, 탄성, 뼈에 이르는 거리 등의 측면에 따른 다른 피부의 특징에 따라 반복적으로 스캔 또는 브러시(brushed)될 수 있다. 다른 영역들은 보다 적은 치료를 받을 것이고, 따라서 치료 영역과 눈, 입술, 및 머리카락 간의 경계를 따르는 것과 같이, 보다 작은 스팟 밀도를 가질 수 있고/있거나 스팟 밀도의 점진적인 감소 또는 소멸이 나타날 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 도 2의 6A 또는 6B와 같은 두 가지 유형의 상기 치료 스팟들 대신에, 6A 형 및 6B 형 치료 스팟들이 사용자 선택에 의한 비율로 상기 환자의 피부에 전달될 수 있도록 혼합되고 맞춰질 수 있다. 예를 들어, 도 13에 나타낸 것과 같이, 치료 스팟들은 복수 개의 스팟들(160) 및 의사에 의해 제어되는 그것들 간의 상대적인 간격을 형성하기 위해 혼합될 수 있다.

또한, 상기 스캐너는 속도-감지 또는 거리-감지 기술을 통합해서, 의사가 환자의 피부 위에 상기 스캐너를 이동시키는 속도에 관계없이, 소프트웨어가 소정 밀도의 스팟들을 환자의 피부 영역에 전달할 수 있다.

또한, 의사의 제어 하에, 상기 스캐너의 소프트웨어는 환자의 피부의 일부 영역에만 도 2 유형과 같은 치료 스팟들을 제공할 수 있으며, 피부 탄성, 착색, 머리카락에의 근접도 또는 눈 등과 같은 환자의 피부 특성에 따라 피부의 다른 영역들에 도 2 유형 6B 를 제공할 수도 있다.

전술한 피부 치료는, 상기 스캐너가 피부의 한 스팟에 배치되고 나서 레이저가 활성화되고, 그런 다음 상기 스캐너가 환자의 피부의 옆에 인접한 비치료 영역으로 이동하는, 공지된 "단계별(step and shoot)" 치료와 일맥상통한다.

상술한 다소 무작위한 스캔 순서는, 상기 레이저를 조사(firing)하고 나서 상기 전통적인 "단계별(step and shoot)" 방법에서보다 넓은 영역의 치료 스팟들을 확산시킬 때 상기 스캐너가 움직이면서 전체적인 환자의 통증을 낮추도록 도울 수 있다. 상기 소프트웨어는 서로에게서 소정의 거리에서 2회 연속하여 조사되지 않도록 상기 스캐너를 프로그래밍할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 스캐너(30)는 상기 소프트웨어를 채용해서 의사가 치료 영역을 스캔하거나 브러시하는(brushes) 속도에 대하여 레이저 빔 프로파일이 스캐닝 속도 또는 상기 치료 빔의 전달 속도를 제어하는 것을 정의한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 소프트웨어는 의사가 상기 치료 영역을 스캔하고 브러시(brushes)하는 데에 사용하는 이동 속도를 스캐닝 속도와 상호 연관시킨다. 이동 속도를 스캔 속도와 상호 연관시키는 것은, 의사가 조직 표면을 스캔하거나 브러시하는 데 사용하는 속도에 관계없이 특정한 균일한 분포의 치료 스팟들의 인가를 보장하도록 한다.

다른 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 상기 스캐너 및 소프트웨어는 도 18에 나타난 것과 같이, 치료 스팟들의 2 이상의 소정 패턴들을 사용하도록 구성된다. 그 결과, 도 2의 상기 마이크로채널들(6A, 6B)의 깊이(d)에서 나타날 수 있는 것처럼, 다른 조직 효과를 갖는 다른 치료 스팟들의 동적인 분포가 진피층에서 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 상기 소프트웨어는 다른 형태의 치료 스팟들 또는 마이크로채널들(6A, 6B)의 선택 및 제어를 가능하게 한다. 상기 선택 및 제어는 적어도 상기 펄스 폭, 상기 에너지 밀도, 상기 펄스 반복 속도, 및 이들의 조합을 선택 및 제어하는 것에 의해 이루어지므로, 다른 치료 스팟들을 형성하고 상기 스캐너가 주어진 치료 영역에 다른 치료 스팟들을 형성하는 레이저 에너지를 방출할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명에 따른 상기 소프트웨어는 상기 주어진 치료 영역에 적용되는 2 이상의 다른 치료 스팟들의 비율을 선택 및 제어할 수 있도록 할 것이다.

도 2 및 도 18은 2 가지 다른 형태의 스팟들 또는 마이크로채널들(6A, 6B) 및 그것들의 적용에 있어서의 2 가지 다른 소정 패턴들을 나타낸다. 본 발명에 따른 상기 스캐너(30) 및 소프트웨어는 무작위 서열로 이러한 다른 소정 패턴들을 형성할 수 있으므로, 치료 영역내에서 치료 스팟들의 다양한 분포 및 밀도를 보여준다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 상기 소프트웨어는 많은 다른 형태의 스팟들 또는 마이크로채널들 및 다양한 스팟 패턴들의 선택 및 제어를 허용한다.

본 발명에 따른 상기 소프트웨어는 상기 스캐너(30)가 진피층으로 다중 레벨(multi-level) 침투할 수 있도록 한다. 이는 의사들로 하여금 환자의 피부 질환 및 색소에 따라 상기 미세박피 치료를 용도에 맞추고, 용도에 맞춘 최적의 미세박피를 단일의 치료 영역에 전달할 수 있도록 해준다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 상기 스캐너(30) 및 소프트웨어는 균일하지 않은 치료 스팟들의 소정 패턴들의 선택 및 제어를 허용한다. 예를 들어, 패턴은, 상기 패턴의 겉면에 상대적으로 저밀도 치료 스팟들을 형성하는 동안, 상기 패턴의 중앙 또는 그 근처에 고밀도 치료 스팟들을 형성할 수 있다. 주어진 치료 영역에서 다른 불균일 치료 패턴들 및 그것들의 밀도 및 분포의 선택 및 제어 가능성을 조합하는 것에 의하여, 본 발명은 의사들에게 다른 피부 특성들을 동시에 치료할 수 있는 능력, 박피 깊이의 변화가능성, 및 치료 영역 및 눈, 입술, 및 머리카락과 같은 비치료 영역간의 경계를 제공하기 위한 기술을 제공한다. 실제로, 상기 소프트웨어는, 정확하게 요구되는 치료 스팟 밀도를 적용하면서, 반복적인 스캐닝 또는 브러싱(brushing)을 가능하게 한다.

족답식(Foot Activated) 제어에 대한 설명

도 20을 참조하면, 일 측면에서, 본 발명은 광 기반 시스템 또는 장치를 제어, 더 구체적으로는 활성화함에 있어서, 사용하기 위해 구성되고 배치되는 족답식 제어(이하, 풋 스위치)(410)를 제공한다. 상기 풋 스위치(410)는 하나 이상의 전기 케이블(413)을 포함해서 상기 광 기반 시스템 또는 장치에 상기 풋 스위치(410)를 연결한다. 상기 광 기반 시스템 또는 장치는 다양한 치료 목적 조직의 표면에 대한 박피 방법에 따라 레이저 방출 및/또는 기타 일관된 빛의 인가를 위해 구성된다.

풋 스위치(410)는, 일 구성에서, 실질적으로 평면인 표면과 조작자의 발의 적어도 일부를 수용할 수 있는 충분한 영역(412A)을 가진 페달(412)을 포함한다. 페달(412)은 표면(412A)에 있는 작업자의 발에 의해, 작동 또는 활성화되거나, 예를 들면 감쇠된다. 이러한 방법으로, 풋 스위치(410)는, 광 기반 시스템 또는 장치의 조사(firing)를 증가시키거나 감소시키는 가속기 역할을 해서, 상기 시스템 또는 장치가, 예를 들어, 방출 박피 치료 방사선의 지속기간을 증가 또는 감소시킨다. 예를 들어, 풋 스위치(410)는 도 19에서 치료 스팟(338)의 밀도와 깊이를 제어하는 것과 연계해서 유용할 수도 있다.

본 발명의 일 구성에서, 풋 스위치(410)는 반복 속도, 광 에너지, 광 침투, 광 깊이, 치료 스팟 크기, 스팟 밀도, 반복율 등을 포함하지만 이에 국한되지 않는, 조직 박피 치료의 하나 이상의 매개변수의 동적 제어 범위를 제공하는 "스마트" 페달(412)로 구성되고 배치된다. 각 매개변수는 풋 스위치(410)와 통합되어, 예를 들어, 페달(412)의 표면(412A)를 커버하는 외부 피복 아래에 형성되어 있는(도 20의 점선 표시) 센서(414A, 414B, 414C 및 414D)와 연관될 수 있다. 이에 따라, 작업자는 자신의 발로 하나 이상의 센서(414A, 414B, 414C, 및 414D), 단독 또는 임의의 조합을 활성화하여 치료 중에, 하나 이상의 매개변수를 동적으로 제어할 수 있다. 도 20은 네 개의 센서, 및 상기 페달(412) 상의 상기 센서(414A, 414B, 414C, 및 414D)의 특정 배열을 보여준다. 다만, 본 발명은, 이러한 측면에 제한되지 않으며 임의의 수의 센서가 페달(12)과 통합되고 다양한 구성과 배치 중 하나로 될 수도 있을 것이다.

도 21를 참조하고, 도 20을 더 참조하면, 상기 풋 스위치(410)는, 작업자로 하여금 상기 풋 스위치(410)에 의해 활성화되는 다양한 작동 모드 및 임의의 매개변수를 선택하게 할 수 있는 사용자 인터페이스(416)와 결합하여 작동될 수 있다. 상기 인터페이스(416)는 풋 스위치(410)가 제어할 수 있는 모드(417A)와 매개변수(417B)의 시각적 표시(417)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치 스크린 소프트웨어에 의해, 상기 모드(417A) 및 매개변수(417B)가, 풋 스위치(410)에 의해 제어되도록 선택 및 활성화될 수 있다.

일 구성에 따르면, 상기 인터페이스(416)는 상기 풋 스위치(410)가 결합하여 작동되는 상기 광 기반 시스템 또는 장치와 통합될 수도 있다. 선택적으로, 또는 추가적으로, 상기 인터페이스(416)는 단독 작동하거나 또는 컨트롤러와 함께 작동하도록 구성되어있는 주변 장치가 될 수 있는데, 그것은 상기 광 기반 시스템 또는 장치와 결합하여 작동된다.

본 발명은, 상기 풋 스위치(410), 상기 센서들(414A, 414B, 414C, 및 414D), 및 상기 인터페이스(16)의 제어를 수행하고 제공하는 데 필요하며, 광 기반 시스템 또는 장치 및/또는 컨트롤러와 상기 풋 스위치(10) 및 상기 인터페이스(16)를 통합하는 데 필요한, 한 임의의 소프트웨어, 하드웨어, 및 펌웨어, 및 관련 전자기기들을 추가로 포함한다.

따라서 상술한 본 발명의 하나 이상의 예시적인 측면, 다양한 변경, 수정 및 개선사항은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 사람들에게 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 이러한 변경, 수정 및 개선사항은 본 발명의 사상 및 범위 내에서 의도된 것이다. 따라서, 전술한 설명은 예시에 의한 것이고, 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 본 발명의 한도는 다음의 청구항들과 그 균등물에서만 정의된다.

Claims (9)

1. 환자의 조직 표면에 스캔 라인을 따라 연속형 방식으로 에너지를 인가해서 하나 이상의 채널을 형성시키고, 펄스형 방식으로 에너지를 인가해서 상기 채널 내에서 또는 상기 채널 외부에 하나 이상의 마이크로-스팟을 형성시키는 제 1 에너지 인가 장치;
   상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 에너지의 인가를 제어해서 상기 하나 이상의 채널을 형성하는 컨트롤러를 포함하되,
   상기 컨트롤러는 상기 하나 이상의 채널을 감소형 나선 형태로 형성하는, 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 채널의 깊이, 상기 채널의 폭, 및 인접 채널 간 거리 중 하나 이상은 상기 컨트롤러에 의해 제어되는, 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 감소형 나선은 미리 정해진 피부 영역 내에서 환자의 피부 상에 형성되는, 장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 감소형 나선은 하기 형태 중 하나 이상으로 형성되는, 장치:
   삼각형;
   직사각형;
   정사각형; 및
   육각형.
7. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치로 하여금 박피 영역, 박피 영역에 이어서 응고영역, 응고영역에 이어서 열 가열 영역을 갖는 하나 이상의 채널을 형성하게 하는, 장치.
8. 삭제
9. 제2항에 있어서, 상기 채널의 깊이는 상기 제 1 에너지 인가 장치에 의해 형성된 상기 감소형 나선을 따라 상기 컨트롤러에 의해 가변하는 것인, 장치.

Images