KR102256172B1 - 일렉트로포레이션 장치 및 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법 - Google Patents

일렉트로포레이션 장치 및 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용자의 불쾌감을 최소화하면서, 피부, 예를 들어 각질층의 내부에 활성 물질을 운송하는 것을 촉진하기 위해 인가되는 전압 펄스를 조절하기 위한 일렉트로포레이션 장치 및 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 일렉트로포레이션 장치는 사용자의 피부의 저항을 측정하기 위해 하나 이상의 저항 측정 전압 펄스의 다중 출력을 공급하도록 구성되는 측정 유닛, 및 하나 이상의 저항 측정 전압 펄스의 각 출력에 대해 사용자의 피부의 저항에 기초하여 사용자의 피부에 하나 이상의 일렉트로포레이션 전압 펄스의 출력을 공급하도록 구성되는 출력 유닛을 포함한다.

Description

일렉트로포레이션 장치 및 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법
본 발명은 물질을 피부 내에 도입하기 위해 전기 펄스를 피부에 인가하기 위한 일렉트로포레이션 장치 및 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.
미용 케어 분야에서는, 다양한 방법이 다양한 분자를 인간의 피부 내에 도입하기 위해 제안된다. 이러한 방법의 일례는 이온 도입법이다. 이온 도입법은 인간의 피부상에 공급되는 다양한 물질을 전압을 인가함으로써 피부, 예를 들어 각질층의 내부에 도입하기 위한 방법이다. 비타민 C 유도체, 예를 들어 아스코르브산은 일반적으로 음전하를 갖는다. 따라서, 아스코르브산을 포함하는 수용액이 피부상에 공급되고 음전압이 그 용액이 공급되는 부분에 인가될 때, 아스코르브산은 정전 반발력에 의해 피부 내로 이동한다.
그러나, 이온 도입법은 피부 내에 도입되는 물질이 이온성 분자이어야 하는 문제를 갖는다. 또한, 이온 도입법은 피부 내로의 물질의 운송 메카니즘이 피부 세포 사이의 침투이므로, 큰 분자 질량을 갖는 분자는 도입할 수 없다는 다른 문제를 갖는다. 따라서, 이온 도입법은 큰 분자 질량을 갖는 물질, 예를 들어 콜라겐 및 히알루론산을 도입하는데 적합하지 않다.
상기 문제를 해결하기 위해, 일렉트로포레이션법이 제안되고 있다. 일렉트로포레이션법은 피부 내에 도입되는 물질이 피부상에 공급된 후, 전압 펄스를 피부에 인가하는 것을 포함한다. 전압 펄스를 인가하는 것은 피부 내에 미시적 구멍을 형성하기 때문에, 공급된 물질은 미시적 구멍을 통해 피부 내에 도입된다. 구멍은 매우 작기 때문에, 단시간에 회복되고 메워진다. 따라서, 일렉트로포레이션은 이온 도입법에 대비하여, 심지어 물질의 전기적 중성 분자를 피부 내에 도입하는 능력을 갖는다. 물질은 단지 침투 대신에 피부 내에 형성된 구멍을 통해 도입되기 때문에, 이온 도입법과 비교하여 보다 큰 분자 질량을 갖는 분자가 도입될 수 있다.
그러나, 일렉트로포레이션법은 전압 펄스를 인가하는 것으로 인한 사용자에게 불쾌감을 주는 문제를 갖는다. 인가 펄스의 전압이 높을수록, 많은 구멍이 피부에 형성되고 구멍의 크기는 커지므로, 이는 피부 내로의 물질의 보다 효과적인 도입을 가져온다. 반면에, 인가 펄스의 전압이 높을수록, 많은 전류가 피부에 인가되고, 이는 사용자에게 불쾌감, 예를 들어 자극, 염증, 또는 통증을 초래한다. 따라서, 종래 방법은 펄스의 전압 높이인 출력 패턴 데이터에 기초하여 사용자의 피부에 전압 펄스를 인가하는 것을 채용하고 있다. 전압 높이는 측정된 피부의 전기 저항값의 데이터에 기초하여 사전에 결정된다.
그러나, 피부의 전기 저항값은 반드시 일정하지는 않고 피부 내에 포함되는 수분 및 지방의 영향으로 인해 사람마다 다르다. 심지어 같은 사람에서도, 피부의 전기 저항값은 공기의 온도 및 습도에 의해 영향을 받는 피부 내에 포함되는 수분의 변화 및 피부의 표면의 다른 조건의 변화로 인해 다양하다. 펄스의 전압은 일반적으로 피부 내로의 물질의 도입 효율을 최대로 하기 위해 가능한 높게 설정되기 때문에, 만약 피부의 전기 저항값이 바뀐다면, 사용자는 심지어 같은 전압 펄스를 인가해도 통증을 느낄 수 있다.
본 발명은 사용자의 불쾌감을 최소화하면서, 피부, 예를 들어 각질층 또는 표피의 내부에 활성 물질을 운송하는 것을 촉진하기 위해 인가되는 전압 펄스를 조절하기 위한 일렉트로포레이션 장치 및 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법을 제공한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일렉트로포레이션 장치는,
소정의 간격을 두고 사용자의 피부의 전기 저항을 측정하기 위해 하나 이상의 저항 측정 전압 펄스의 다중 출력을 공급하도록 구성되는 측정 유닛; 및
하나 이상의 저항 측정 전압 펄스의 각 출력당 사용자의 피부의 저항에 기초하여 사용자의 피부에 하나 이상의 일렉트로포레이션 전압 펄스의 출력을 공급하도록 구성되는 출력 유닛을 포함한다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치에서, 측정 유닛은 소정의 간격을 두고 하나의 저항 측정 전압 펄스의 다중 출력을 공급하도록 구성될 수 있고, 출력 유닛은 하나의 저항 측정 전압 펄스의 출력당 하나의 일렉트로포레이션 전압 펄스의 출력을 공급하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치에서, 출력 유닛은 측정 유닛에 의해 측정된 저항에 기초하여 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압, 펄스 지속 시간, 펄스 간격, 펄스 수 및 펄스 듀티비(duty ratio) 중 적어도 하나를 변경한 후, 일렉트로포레이션 전압 펄스를 출력하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치에서, 출력 유닛은 측정 유닛에 의해 측정된 저항에 기초하여 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압을 변경한 후, 일렉트로포레이션 전압 펄스를 출력하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치에서, 출력 유닛은 일렉트로포레이션 전압 펄스에 의해 사용자의 피부에 인가되는 전류가 소정값으로 설정되도록, 측정 유닛에 의해 측정된 전기 저항에 기초하여 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압을 변경한 후, 일렉트로포레이션 전압 펄스를 출력하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치에서, 출력 유닛은 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압을 단계적 방식으로 변경한 후, 일렉트로포레이션 전압 펄스를 출력하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치에서, 출력 유닛은 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압을 연속 방식으로 변경한 후, 일렉트로포레이션 전압 펄스를 출력하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치에서, 출력 유닛은 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압을 5 내지 100V 사이의 범위 내에서 변경한 후, 일렉트로포레이션 전압 펄스를 출력하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치에서, 측정 유닛은 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압보다 낮은 전압을 갖는 저항 측정 전압 펄스를 출력하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치에서, 측정 유닛은 제1 전극을 통해 사용자의 피부에 저항 측정 전압 펄스를 출력하도록 구성될 수 있고, 출력 유닛은 제2 전극을 통해 사용자의 피부에 일렉트로포레이션 전압 펄스를 출력하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치에서, 측정 유닛 및 출력 유닛은 공통 전극을 통해 사용자의 피부에 저항 측정 전압 펄스 및 일렉트로포레이션 전압 펄스를 각각 출력하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치는 저항 측정 전압 펄스 및 일렉트로포레이션 전압 펄스를 출력하기 위한 타이밍 지시를 측정 유닛 및 출력 유닛에 출력하도록 구성되는 타이밍 유닛을 추가로 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법은, 복수의 단계를 포함하고, 각 단계는,
1회 이상 사용자의 피부의 전기 저항을 측정하기 위해 사용자의 피부에 저항 측정 전압 펄스를 출력하는 것; 및
측정된 전기 저항에 기초하여 1회 이상 사용자의 피부에 출력하기 위한 일렉트로포레이션 전압 펄스의 파라미터를 결정하는 것을 포함한다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법에서, 각 단계에서 사용자의 피부의 전기 저항은 1회 측정될 수 있고, 일렉트로포레이션 전압 펄스의 파라미터는 1회 결정될 수 있다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법에서, 일렉트로포레이션 전압 펄스의 파라미터 중에서 전압, 펄스 지속 시간, 펄스 간격, 펄스 수 및 펄스 듀티비 중 적어도 하나는 측정된 전기 저항에 기초하여 변경될 수 있다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법에서, 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압은 측정된 전기 저항에 기초하여 변경될 수 있다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법에서, 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압은 일렉트로포레이션 전압 펄스에 의해 사용자의 피부에 인가되는 전류가 소정값으로 설정되도록 변경될 수 있다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법에서, 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압은 단계적 방식으로 변경될 수 있다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법에서, 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압은 연속 방식으로 변경될 수 있다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법에서, 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압은 10 내지 50V 사이의 범위 내에서 변경될 수 있다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법에서, 저항 측정 전압 펄스의 전압은 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압보다 낮을 수 있다.
본 발명의 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법에서, 저항 측정 전압 펄스 및 일렉트로포레이션 전압 펄스는 타이밍 유닛에 의해 출력되는 타이밍 지시에 따라 출력될 수 있다.
본 발명의 추가적인 특징 및 이점은 하기 본 발명의 설명에 개시되는 구체예예 및 첨부한 도면을 참조하여 명백해진다.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 일렉트로포레이션 장치를 도시화한 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 일렉트로포레이션 장치의 전극이 사용자에게 부착되는 상황을 나타내는 도면이다.
도 3은 피부의 전기 저항값을 측정하기 위한 본 발명의 한 구체예에 따른 일렉트로포레이션 장치의 회로의 개략적인 예시를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 구체예에 따른 일렉트로포레이션 장치의 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압을 결정하기 위한 흐름도의 예시를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 구체예에 따른 일렉트로포레이션 장치의 저항 측정 전압 펄스 및 일렉트로포레이션 전압 펄스를 도시화한 출력을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 한 구체예에 따른 일렉트로포레이션 장치의 저항 측정 전압 펄스 및 일렉트로포레이션 전압 펄스를 도시화한 출력을 나타내는 도면이다.
도 7은 전압 펄스를 인가하는 것으로 인한 피부의 전기 저항값 변화를 측정하기 위한 개략적인 시험 시스템의 측면도 및 평면도를 나타내는 도면이다.
일렉트로포레이션법은 피부 내에 미시적 구멍을 형성하기 위해 전압 펄스를 피부에 인가함으로써, 예를 들면 각질층을 갖는 피부의 내부에 활성 물질을 도입하기 위한 기술이다. 따라서, 펄스의 보다 높은 전압은 물질을 보다 효율적으로 피부내에 운송할 수 있다. 그러나, 일렉트로포레이션법은 피부의 전기 저항 감소를 제공한다. 피부의 전기 저항 감소는 각질층의 배리어 기능의 감소로부터 기인한다. 종래의 일렉트로포레이션 장치는 피부의 전기 저항에 관계없이 일정한 전압을 피부에 인가한다. 따라서, 피부의 전기 저항이 높을 때에는, 출력 전류가 낮아지고, 물질을 도입하는 효율의 감소를 초래한다. 반면에, 피부의 전기 저항이 낮을 때에는, 출력 전류가 높아지고, 물질을 도입하는 효율의 증가를 초래하지만, 사용자는 더욱 강한 불쾌감, 예를 들어 자극, 염증, 또는 통증을 느낀다. 따라서, 사용자가 불쾌감을 느끼지 않거나 수용할 수 있으나 최대의 효율을 갖는 범위 내로 할 수 있는 한 펄스의 전압을 제어하는 것이 필요하다.
본 발명은 사용자의 피부의 전기 저항을 실시간으로 측정하고, 피부에 출력되는 일렉트로포레이션 전압 펄스의 파라미터를 결정하기 위한 일렉트로포레이션 장치 및 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법을 제공한다. 본 발명은 측정된 피부의 전기 저항에 기초하여, 사용자가 불쾌감, 예를 들어 자극, 염증, 또는 통증을 느끼지 않거나 수용할 수 있는 범위 내에서 사용자의 피부 내로의 물질의 도입 효율을 개선하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 일렉트로포레이션 장치(100)를 도시화한 구성을 나타낸다. 일렉트로포레이션 장치(100)는 피부의 전기 저항을 측정하기 위한 측정 유닛(102)과 일렉트로포레이션 전압 펄스를 출력하기 위한 출력 유닛(104)을 포함한다. 일렉트로포레이션 장치(100)는 측정 유닛(102) 및 출력 유닛(104)을 제어하기 위한 마이크로 프로세서(106), 타이밍 유닛(108), 제1 전극(110) 및 제2 전극(112)을 포함할 수 있다. 측정 유닛(102), 출력 유닛(104) 및 타이밍 유닛(108) 중 적어도 하나는 마이크로 프로세서(106) 내에 결합될 수 있다. 도 1은 측정 유닛(102)을 마이크로 프로세서(106) 내에 결합하는 일렉트로포레이션 장치(100)를 나타내지만, 이러한 구성이 본 발명의 구체예를 한정하는 것은 아니다.
도 2는 도 1에 나타나는 일렉트로포레이션 장치(100)의 제1 및 제2 전극(110, 112)이 사용자의 신체에 부착되는 상황을 나타낸다. 제1 전극(110)은 일렉트로포레이션법에 의해 활성 물질을 도입하기 위한 위치, 예를 들면 뺨에 부착되고, 제2 전극(112)은 제1 전극(110)이 부착되는 위치와 다른 위치, 예를 들면 손바닥에 부착된다. 제1 및 제2 전극(110, 112)을 테이프 또는 패치의 형상으로 형성하는 것은, 사용자의 피부에 용이하게 부착되는 것에 도움이 된다.
측정 유닛(102)은 제1 전극(110)을 통해 사용자의 피부에 하나 이상의 저항 측정 전압 펄스를 출력하고 인가한다. 저항 측정 전압 펄스를 출력한 후, 측정 유닛(102)은 제1 전극(110)과 제2 전극(112) 사이의 전위차에 기초하여 이하에 기재하는 다양한 방법을 사용함으로써 피부의 전기 저항값을 측정한다.
도 3은 저항 측정 전압 펄스에 의해 피부의 전기 저항값을 측정하기 위한 회로의 개략적인 예시를 나타낸다. 제1 저항기(R1) 및 제2 저항기(R2)는 측정 유닛(102)의 저항 측정 전압 펄스의 출력 전압(Vm)과 접지 전위 사이에 직렬로 연결되고, 제3 저항기(R3)는 제1 저항기(R1)와 제2 저항기(R2) 사이의 지점에 연결된다. 또한, 제1 전극(110)은 제3 저항기(R3)에 직렬로 연결된다. 제2 전극(112)은 접지 전위에 연결된다. 도 2에 나타내는 바와 같이 제1 및 제2 전극(110, 112)이 사용자에게 부착될 때, 사용자의 피부 저항기 Rskin은 도 3의 제1 전극(110)과 제2 전극(112) 사이에 연결된다. 측정 유닛(102)의 출력 전압(Vm)은 제1 및 제2 저항기 (R1, R2)에 의해 분할되고, 제1 저항기(R1)와 제2 저항기(R2) 사이의 전위는 V0로 나타낸다. 전위 V0는 제3 저항기(R3) 및 피부 저항기 Rskin에 의해 추가로 분할되고, 제3 저항기(R3)와 제1 전극(110) 사이의 전위는 V1로 나타낸다. V1을 측정함으로써 피부 저항기 Rskin의 전기 저항값이 얻어진다. 그러나, 측정 유닛(102)에 의해 피부의 전기 저항값을 측정하기 위한 방법은 도 3에 나타내는 회로 구성으로 한정되지 않고, 브리지 회로, 예를 들어 휘트스톤 브리지 및 전기 저항을 측정하기 위한 다른 다양한 방법이 채용될 수 있다.
측정 유닛(102)이 피부의 전기 저항값을 측정한 후, 출력 유닛(104)은 측정된 피부의 전기 저항값에 기초하여, 일렉트로포레이션법을 위한 일렉트로포레이션 전압 펄스의 파라미터를 결정한다. 결정해야 할 파라미터는 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압, 펄스 지속 시간, 펄스 간격, 펄스 수 및 펄스 듀티비 중 적어도 하나일 수 있다. 상술한 바와 같이, 일렉트로포레이션 전압 펄스를 인가함으로써 야기되는 불쾌감, 예를 들어 통증은 주로 피부에 인가되는 전류에서 초래한다. 따라서, 전류가 사용자가 불쾌감을 느끼는 값보다 낮은 소정값으로 유지되도록, 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압을 결정하는 것이 유리하다. 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압은 예를 들면, 100V 이하, 또는 예를 들면, 10 내지 50V 사이로 설정될 수 있다. 저항 측정 전압 펄스의 전압은 피부의 전기 저항값을 측정하는데 충분하면서, 피부의 전기 저항값을 변경하지 않도록 설정해야 한다. 따라서, 일렉트로포레이션 전압 펄스는 일반적으로 100V 이하의 전압으로 출력되지만, 저항 측정 전압 펄스의 전압은 일렉트로포레이션 전압 펄스의 그것보다 낮을 수 있고, 예를 들면 10V 이하, 또는 예를 들면, 1V 이하일 수 있다.
도 1 내지 도 3은 저항 측정 전압 펄스 및 일렉트로포레이션 전압 펄스가 공통 전극(110)을 통해 출력되는 구성을 나타낸다. 그러나, 저항 측정 전압이 펄스하는 전극은 일렉트로포레이션 전압이 펄스하는 전극과 다를 수 있다.
일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압은 예를 들면, 측정된 피부의 전기 저항값 및 사전에 설정된 상술한 전류값을 곱하기 위한 아날로그 곱셈 회로를 사용함으로써 결정될 수 있다. 대안적으로, 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압은 아날로그-디지털 변환기를 이용함으로써 측정된 전기 저항값을 디지털값으로 변환하고, 마이크로 프로세서(106)에 의해 디지털값을 처리함으로써 결정할 수 있다. 이들 방법은 일렉트로포레이션 전압 장치의 전압을 실질적으로 연속적인 값으로서 결정할 수 있다.
대안적으로, 비교 조건에 부합하는 비교기 회로에 대응하는 전압이, 측정된 피부의 전기 저항값을 복수의 비교기 회로 각각의 사전에 설정된 역치와 비교함으로써 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압으로서 결정될 수 있다. 도 4는 비교기 회로를 사용함으로써 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압을 결정하기 위한 개략적인 흐름도를 나타낸다.
도 4에서, 측정 유닛(102)에 의해 측정된 피부의 전기 저항값이 아날로그-디지털 변환기에 의해 디지털값으로 변환된다(단계 402). 이어서, 측정된 전기 저항값이 소정의 저항값(Rx)보다 큰 값인지 여부가 결정된다(단계 404). 측정된 전기 저항값이 Rx보다 큰 경우, 전극은 개방 상태, 즉 제1 및 제2 전극(110, 112) 중 적어도 하나는 사용자의 피부에 부착되지 않는 것으로 결정되고(단계 405), 이어서 프로세스는 측정 유닛(102)에 의한 피부의 전기 저항값 측정으로 돌아온다. 측정된 전기 저항값이 Rx보다 작은 경우, 제1 비교기는 측정된 전기 저항값이 소정의 전기 저항값(Ra)보다 큰 값인지 여부를 결정한다(단계 406). 측정된 전기 저항값이 Ra보다 큰 경우, 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압은 Va로 결정된다(단계 407). 측정된 전기 저항이 Ra보다 작은 경우, 제2 비교기 회로는 측정된 전기 저항값이 소정의 전기 저항값(Rb)보다 큰 값인지 여부를 결정한다(단계 408). 이하의 단계에서, 측정된 전기 저항값은 비교기 회로의 소정 저항값과 비교되고, 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압이 설정되는지 또는 프로세스가 상기 단계와 유사하게 다음 비교기 회로로 진행되는지의 여부가 결정된다. 도 5에 나타나는 예시는 5개의 비교기 회로를 포함하고, 따라서 전압은 단계적 방식으로 일렉트로포레이션 전압 펄스로서 5개의 전압값 중에서 결정될 수 있다. 도 5는 측정된 피부의 전기 저항값이 아날로그-디지털 변환기에 의해 디지털값으로 변환되고 전압이 선택되는 구성을 나타내지만, 전압이 아날로그 회로에 의해 선택되는 구성이 사용될 수 있다. 상기 구성을 갖는 이러한 회로는 상술한 것과 같은 연속 방식으로 전압을 변경하는 회로의 구성과 비교하여 회로의 구성이 간단하고 저가인 이점을 갖는다.
이어서, 출력 유닛(104)은 제2 전극(112)을 통해 사용자의 피부로 결정된 파라미터를 갖는 하나 이상의 일렉트로포레이션 전압 펄스를 출력하고 인가한다.
도 5는 시간에 따라 측정 유닛(102) 및 출력 유닛(104)에 의해 출력되는 전압 펄스의 예시를 나타낸다. 우선, 상술한 바와 같이, 측정 유닛(102)이 하나의 저항 측정 전압 펄스(602)를 출력하고 피부의 전기 저항을 측정한다. 이어서, 상술한 바와 같이, 출력 유닛(104)이 예를 들면, 측정된 전기 저항값에 기초하여 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압을 결정하고, 하나의 일렉트로포레이션 전압 펄스(604)를 출력한다. 이어서, 측정 유닛(102)이 저항 측정 전압 펄스(602)의 출력 후에 소정의 간격을 두고 다음의 저항 측정 전압 펄스(602')를 출력하고, 피부의 전기 저항값을 측정한다. 이어서, 출력 유닛(104)이 예를 들면, 측정된 전기 저항값에 기초하여 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압을 결정하고, 일렉트로포레이션 전압 펄스(604)의 출력 후에 소정의 간격을 두고 다음의 일렉트로포레이션 전압 펄스(604')를 출력한다. 펄스의 출력이 자동 또는 수동으로 끝날 때까지, 상기 사이클은 사용자의 피부에 대한 일렉트로포레이션법을 수행하기 위해 반복된다. 일반적으로, 이하 기재하는 바와 같이, 피부의 전기 저항값은 일렉트로포레이션 전압 펄스의 각 인가에 대해 감소하기 때문에, 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압은 피부에 인가되는 전류를 소정값으로 유지하기 위해 서서히 감소한다.
상술한 바와 같이, 일렉트로포레이션 장치가 저항 측정 전압 펄스(602) 및 일렉트로포레이션 전압 펄스(604)를 하나씩 교대로 출력하고 일렉트로포레이션 전압 펄스의 하나의 출력에 대한 피부의 전기 저항값을 측정하도록 구성되는 경우, 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압은 피부의 전기 저항 변화에 따라 피부에 인가되는 전류를 소정값으로 정확히 유지하도록 변경될 수 있다. 따라서, 불쾌감, 예를 들어 사용자에 대한 통증은 피할 수 있다.
도 6은 시간에 따라 측정 유닛(102) 및 출력 유닛(104)에 의해 출력되는 전압 펄스의 다른 예시를 나타낸다. 우선, 상술한 바와 같이, 측정 유닛(102)이 하나의 저항 측정 전압 펄스(702)를 출력하고 피부의 전기 저항값을 측정한다. 이어서, 상술한 바와 같이, 출력 유닛(104)이 예를 들면, 측정된 전기 저항값에 기초하여 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압을 결정하고, 복수의 일렉트로포레이션 전압 펄스(704a, 704b, 704c)를 포함하는 일렉트로포레이션 전압 펄스의 다발(704)을 출력한다. 이어서, 측정 유닛(102)이 저항 측정 전압 펄스(702)를 출력한 후에 소정의 간격을 두고 다음의 저항 측정 전압 펄스(702')를 출력하고, 피부의 전기 저항값을 측정한다. 이어서, 출력 유닛(104)이 예를 들면, 측정된 피부의 전기 저항값에 기초하여 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압을 결정하고, 일렉트로포레이션 전압 펄스의 다발(704)를 출력한 후에 소정의 간격을 두고 복수의 일렉트로포레이션 전압 펄스(704a', 704b', 704c')를 포함하는 일렉트로포레이션 전압 펄스의 다발(704')을 출력한다. 펄스의 출력이 자동 또는 수동으로 끝날 때까지, 상기 사이클은 사용자의 피부에 대한 일렉트로포레이션법을 수행하기 위해 반복된다. 도 6은 하나의 저항 측정 전압 펄스에 대해 3개의 일렉트로포레이션 전압 펄스를 출력하는 예시를 나타내지만, 다발 내의 일렉트로포레이션 전압 펄스의 수는 상기 예시로 한정되지 않고, 임의의 수의 일렉트로포레이션 전압 펄스가 다발로 출력될 수 있다.
상술한 바와 같이, 일렉트로포레이션 장치가 하나의 저항 측정 전압 펄스(702)를 출력한 후 복수의 일렉트로포레이션 전압 펄스(704)를 출력하도록 구성되는 경우에는, 저항 측정 전압 펄스의 출력, 전기 저항값의 측정 및 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압의 결정과 관련된 전력 소비는 감소할 수 있다. 이러한 구성은 일렉트로포레이션 전압 펄스의 출력으로 인한 피부의 전기 저항값 변화가 비교적 작은 경우에 특히 적합하다.
저항 측정 전압 펄스 및 일렉트로포레이션 전압 펄스의 출력은 상기 예시로 한정되지 않고, 다양한 구성을 채용할 수 있다. 예를 들면, 일렉트로포레이션 장치는 측정 유닛(102)이 복수의 저항 측정 전압 펄스를 출력하고 피부의 전기 저항값을 측정한 후, 출력 유닛(104)이 하나 이상의 일렉트로포레이션 전압 펄스를 출력하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 피부의 전기 저항값은 복수의 저항 측정 전압 펄스의 출력에 의해 얻어진 측정 결과를 평균함으로써 결정할 수 있기 때문에, 비록 피부의 전기 저항값 측정 결과가 불안정해도, 전기 저항값을 안정적으로 결정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 전압 펄스의 저항 측정 및 일렉트로포레이션 전압 펄스의 출력은 마이크로 프로세서(106) 또는 타이밍 유닛(108), 예를 들어 타이머 회로에 의해 측정 유닛(102) 및 출력 유닛(104)에 출력되는 타이밍 지시에 의해 제어될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성되는 일렉트로포레이션 장치 및 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법은, 사용자의 피부의 전기 저항값이 실질적으로 실시간으로 측정되고 인가되는 일렉트로포레이션 전압 펄스가 측정된 전기 저항값에 기초하여 조절되기 때문에, 사용자의 불쾌감을 최소화하면서, 피부, 예를 들어 각질층에 활성 물질을 운송하는 것을 촉진할 수 있다.
도 7(a)는 피부의 전기 저항값 변화를 측정하기 위한 개략적인 시험 시스템(10)의 측면도를 나타내며, 도 7(b)는 시험 시스템(10)의 평면도를 나타낸다.
인간 피부의 전기적 특성과 유사한 돼지 귓바퀴 피부(12)의 한 조각이 0.9％ NaCl 용액을 포함하는 한 장의 종이(14)를 개재하여 알루미늄 가열 플레이트(16) 상에 배치되었다. 이어서, 2개의 전극(18, 20)이 소정의 간격을 두고 돼지의 귓바퀴 피부(12)의 표면 상에 배치되었다. 전극(18, 20)은 적셔졌다. 전압 펄스가 전극(18, 20) 사이에 반복해 인가되었다. 표 1은 전압 펄스를 인가하기 전의 전기 저항값이 100％일 때의 상대값으로서 5 내지 100V 사이의 전압, 10밀리세컨드의 지속 시간, 10밀리세컨드의 간격, 따라서 1의 펄스 듀티비를 갖는 전기 펄스를 99회 인가한 후의 돼지 귓바퀴 피부(12)의 전기 저항값을 나타낸다.
Figure 112019046848914-pct00001
표 1에 나타낸 바와 같이, 인가되는 펄스의 전압이 높을수록 피부의 전기 저항값은 저하하는 것을 알아냈다.
표 2는 전압 펄스를 인가하기 전의 전기 저항값이 100％일 때의 상대값으로서 20V의 전압, 1 내지 10밀리세컨드 사이의 지속 시간 및 1의 펄스 듀티비를 갖는 전기 펄스를 99회 인가한 후의 돼지 귓바퀴 피부(12)의 전기 저항값 및 99회의 10 사이클을 갖는 전압 펄스의 인가 후의 돼지 귓바퀴 피부(12)의 전기 저항값을 나타낸다.
Figure 112019046848914-pct00002
상기 실험 결과로부터, 피부의 전기 저항은 전압 펄스의 인가 수에 대응해 서서히 감소하는 것을 알아냈다. 따라서, 소정의 출력 패턴에 기초한 전압 펄스가 인가되는 경우, 사용자의 피부의 전기 저항은 서서히 감소하는 것을 알아냈다. 이는 피부에 인가되는 전류의 증가를 초래하여, 펄스의 인가가 시작되었을 때에는 사용자가 불쾌감을 느끼지 않더라도, 불쾌감을 야기한다. 패턴 데이터에 기초하여 사용자의 피부에 전압 펄스를 인가하기 위해, 사전에 측정된 피부의 전기 저항의 데이터에 기초하여 미리 결정된 펄스 높이를 사용하는 종래의 장치 및 방법은 전압 펄스를 인가하는 동안 전압 펄스의 파라미터를 변경하지 못하며, 따라서 피부의 전기 저항의 감소로 인한 불쾌감의 증가를 피할 수 없다. 그러나, 본 발명은 피부의 전기 저항을 실질적으로 실시간으로 측정하고, 일렉트로포레이션 전압 펄스를 인가하는 동안 측정에 기초하여 실질적으로 실시간으로 전압 펄스의 파라미터를 변경하기 때문에, 피부에 인가되는 전류는 소정값 이하로 유지될 수 있고, 피부의 전기 저항의 감소로 인한 불쾌감의 증가를 피할 수 있다.
상술한 구체예는 본 발명을 한정하는 것보다는 본 발명의 기술적 해결방안을 기재하는 것을 단지 의도하는 것임을 유의해야 한다. 본 발명은 상술한 구체예를 참조해 상세히 기재했지만, 통상의 기술자는 그들이 상술한 구체예에 기록된 기술적 해결방안에 수정을 가할 수 있거나, 그 기술적 특징의 일부 또는 전부에 균등한 치환을 가할 수 있음을 이해해야 한다.
10: 시험 시스템
12: 돼지의 귓바퀴 피부
14: 종이
16: 알루미늄 가열 플레이트
18, 20: 전극
100: 일렉트로포레이션 장치
102 :측정 유닛
104: 출력 유닛
106: 마이크로 프로세서
108: 타이밍 유닛
110: 제1 전극
112: 제2 전극
602, 602': 저항 측정 전압 펄스
604, 604': 일렉트로포레이션 전압 펄스
702, 702': 저항 측정 전압 펄스
704, 704a, 704b, 704c, 704', 704a', 704b': 일렉트로포레이션 전압 펄스

Claims (22)

  1. 소정의 간격을 두고 사용자의 피부의 저항을 측정하기 위해 하나 이상의 저항 측정 전압 펄스의 다중 출력을 공급하도록 구성되는 측정 유닛; 및
    상기 하나 이상의 저항 측정 전압 펄스의 각 출력당 상기 사용자의 피부의 저항에 기초하여 상기 사용자의 피부에 하나 이상의 일렉트로포레이션 전압 펄스의 출력을 공급하도록 구성되는 출력 유닛을 포함하고,
    상기 측정 유닛은 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압보다 낮은 전압을 갖는 상기 저항 측정 전압 펄스를 출력하도록 구성되며,
    상기 측정 유닛 및 상기 출력 유닛은 상기 사용자의 피부에 직접 배치된 공통 전극을 통해 상기 사용자의 피부에 상기 저항 측정 전압 펄스 및 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스를 각각 출력하도록 구성되는, 일렉트로포레이션 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 유닛은 소정의 간격을 두고 하나의 저항 측정 전압 펄스의 다중 출력을 공급하도록 구성되고,
    상기 출력 유닛은 상기 하나의 저항 측정 전압 펄스의 각 출력당 하나의 일렉트로포레이션 전압 펄스의 출력을 공급하도록 구성되는, 일렉트로포레이션 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력 유닛은 상기 측정 유닛에 의해 측정된 저항에 기초하여 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압, 펄스 지속 시간, 펄스 간격, 펄스 수 및 펄스 듀티비 중 적어도 하나를 변경한 후, 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스를 출력하도록 구성되는, 일렉트로포레이션 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 출력 유닛은 상기 측정 유닛에 의해 측정된 저항에 기초하여 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압을 변경한 후, 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스를 출력하도록 구성되는, 일렉트로포레이션 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 출력 유닛은 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스에 의해 상기 사용자의 피부에 인가되는 전류가 소정값으로 설정되도록, 상기 측정 유닛에 의해 측정된 저항에 기초하여 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압을 변경한 후, 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스를 출력하도록 구성되는, 일렉트로포레이션 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 출력 유닛은 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압을 단계적 방식으로 변경한 후, 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스를 출력하도록 구성되는, 일렉트로포레이션 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 출력 유닛은 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압을 연속 방식으로 변경한 후, 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스를 출력하도록 구성되는, 일렉트로포레이션 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 출력 유닛은 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압을 5 내지 100V 사이의 범위 내에서 변경한 후, 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스를 출력하도록 구성되는, 일렉트로포레이션 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항 측정 전압 펄스 및 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스를 출력하기 위한 타이밍 지시를 상기 측정 유닛 및 상기 출력 유닛에 출력하도록 구성되는 타이밍 유닛을 추가로 포함하는, 일렉트로포레이션 장치.
  13. 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법으로서, 복수의 단계를 포함하며, 각 단계는,
    1회 이상 사용자의 피부의 저항을 측정하기 위해 상기 사용자의 피부에 저항 측정 전압 펄스를 출력하는 것과, 상기 측정된 저항에 기초하여 1회 이상 상기 사용자의 피부에 출력하기 위해 일렉트로포레이션 전압 펄스의 파라미터를 결정하는 것을 포함하고,
    상기 저항 측정 전압 펄스는 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압보다 낮은 전압을 가지며,
    상기 저항 측정 전압 펄스 및 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스는 상기 사용자의 피부에 직접 배치된 공통 전극을 통해 상기 사용자의 피부에 각각 출력되는, 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 단계에서 상기 사용자의 피부의 저항은 1회 측정되고, 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스의 파라미터는 1회 결정되는, 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 일렉트로포레이션 전압 펄스의 파라미터 중에서 전압, 펄스 지속 시간, 펄스 간격, 펄스 수 및 펄스 듀티비 중 적어도 하나는 상기 측정된 저항에 기초하여 변경되는, 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압은 상기 측정된 저항에 기초하여 변경되는, 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압은 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스에 의해 상기 사용자의 피부에 인가되는 전류가 소정값으로 설정되도록 변경되는, 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압은 단계적 방식으로 변경되는, 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압은 연속 방식으로 변경되는, 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 일렉트로포레이션 전압 펄스의 전압은 10 내지 50V 사이의 범위 내에서 변경되는, 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법.
  21. 삭제
  22. 제 13 항에 있어서,
    상기 저항 측정 전압 펄스 및 상기 일렉트로포레이션 전압 펄스는 타이밍 유닛에 의해 출력되는 타이밍 지시에 따라 출력되는, 일렉트로포레이션 장치를 제어하기 위한 방법.
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