KR102604330B1 - 이중 방식 에너지 전달 시스템 - Google Patents

이중 방식 에너지 전달 시스템 Download PDF

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오스틴 뎅
라우라 히긴스
알렉산드루 파우네스쿠
라이언 월시
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존슨 앤드 존슨 컨수머 인코포레이티드
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Abstract

이중 방식 시스템은, 섀시로서, 리셉터클 및 섀시를 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단을 갖는, 상기 섀시; 섀시에 결합되고, 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된 내구성 에너지 서브시스템; 및 섀시의 리셉터클 내에 제거가능하게 배치되도록 배열 및 구성되고, 열 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된 교체가능 열 서브시스템을 포함한다.

Description

이중 방식 에너지 전달 시스템
본 발명은 일반적으로 근골격계 통증의 치료, 부종 및 염증의 경감, 및 조직, 특히 근육, 힘줄, 및 인대와 같은 연조직의 치유의 촉진에 있어서 광 요법(light therapy)을 이용하는 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 내구성 에너지 서브시스템(durable energy subsystem), 교체가능 열 서브시스템, 및 내구성 에너지 서브시스템과 교체가능 열 서브시스템을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단을 갖는 시스템에 관한 것이다.
광은 신체로 전달될 때 광범위한 치료 효과를 유도하는 것으로 드러났다. 구체적으로, 광은 다양한 질환에 대한 요법제(therapeutic agent)로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 광 요법 장치는 근골격계 통증의 치료를 위해 사용되어 왔다.
광 요법에 사용되는 광 방출기의 예는 레이저 및 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다. LED는 레이저보다 더 큰 영역을 조명하는 능력을 갖는 데 종종 바람직하다. LED로부터 방출되는 광은 콜라겐 및 엘라스틴 합성을 증가시킴으로써 주름 및 피부 거칠기를 감소시키고, 인간 피부에서의 색소침착을 감소시킬 수 있다. 또한, 방출된 광은 후속적인 광 손상(photo damage)으로부터 보호하고, 염증 후 과다색소침착(post-inflammatory hyperpigmentation)을 방지하고, 치유 동안 흉터 형성을 감소시킬 수 있다. 또한, 청색, 적색 또는 적외선 LED들로부터의 조명은 산화질소의 생성 및 방출을 야기할 수 있으며, 이는 후속적으로 통증 완화로 이어질 수 있다.
광 요법은 병원에서 광을 전체 신체 표면에 전달하는 광 챔버 내에서 종종 제공된다. 전달되는 광의 양은 환자가 광에 노출되는 시간량 및 광의 강도에 기초한다. 광은, 치료를 필요로 하는 구역이 종종 신체의 전체 표면 영역의 일부를 구성할지라도, 전체 신체로 전달된다. 이러한 방식의 광 요법을 받을 때, 환자는 눈에의 광의 노출을 방지하기 위해 보호용 안경류를 착용해야 한다. 환자가 의도된 것보다 더 많은 광에 노출되면, 세포 손상 및/또는 화상이 신체의 큰 부분에 걸쳐 발생하여, 상당한 불편함 및 심지어 의학적 치료로 이어질 수 있다. 따라서, 전형적으로, 환자가 정확한 선량의 광을 받는 것 및 눈과 같은 민감한 영역이 광에 노출되지 않는 것을 보장하도록 광을 전달하기 위해 훈련된 전문가가 요구된다.
가정용을 위해, 집중-광(focused light) 장치가 개발되었다. 집중-광은, 사용자가 광을 치료가 필요한 영역으로 지향시키기 때문에, 요법을 필요로 하지 않는 영역에의 광 노출의 문제를 해결한다. 일부 공지된 요법 장치의 단점은 사용자가 장기간 동안 장치를 제위치에 유지하는 것이 불편하다는 것이다. 이는, 치료될 영역이 사용자의 등 또는 발과 같이 닿기 어려운 경우에 특히 그러하다. 이와 관련하여, 사용자가 장치를 파지할 것을 요구하지 않고서 장기간 동안 더 편리하게 제위치에서 유지될 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
전형적으로, 광 요법 장치는 어플리케이터(applicator) 단부를 갖는 강성 하우징을 포함한다. 어플리케이터 단부는 하우징에 일체로 부착되어서, 자급식 유닛(self-contained unit)을 형성한다. 발광 다이오드("LED")들은 이들이 장치의 어플리케이터 단부로부터 광을 방출하도록 하우징 내에 위치된다. 하우징은 일반적으로 또한 배터리 팩, 및 광 전달의 지속시간 및 주파수를 제어하기 위한 프로세서를 포함한다. 장치의 전자 특징부들에 따라 다른 전기 구성요소들이 하우징 내에 제공될 수 있다.
공지된 요법 장치를 작동시키기 위해, 사용자는 장치의 강성 하우징을 파지하고 장치의 어플리케이터 단부를 치료될 영역 상에 위치시킨다. 이어서, LED에 동력공급되어 장치의 어플리케이터 단부에서 광 방사선을 유발한다. 효과적인 치료를 위해, 방사선은 특정 기간 동안 적용되어야 한다. 이는 장치가 사용자에 의해 제위치에서 유지될 것을 요구한다. 치료되는 영역 및 문제에 따라, 치료의 지속시간은 몇 분부터 수 시간까지 달라질 수 있다.
공지된 장치의 추가의 단점은, 치료되는 영역에 따라, 일단 장치가 끈으로 매여지면, 사용자가 더 이상 제어 디스플레이를 볼 수 없다는 것이다. 예를 들어, 사용자가 유닛을 그의 등에 끈으로 맨 경우, 사용자는 더 이상 하우징의 정면을 볼 수 없고 디스플레이를 모니터링할 수 없을 것이다. 또한, 설정을 변경하기 위해, 사용자는 제어 패널에 접근하기 위해 장치에서 끈을 풀고 나서, 일단 설정이 변경되면 유닛을 다시 끈으로 맬 것이 요구될 것이다. 제어 패널에 대한 사용자의 편리한 접근을 허용하면서 치료를 위한 영역에 편안하게 적용될 수 있는 유닛을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
열 에너지(열 또는 냉기)의 적용은 또한 동통, 멍, 통증, 접질림(sprain), 및 염좌(strain)를 치료하기 위한 요법으로서 알려져 있다. 광 및 열 에너지의 조합이 또한 통증의 치료 및 조직의 치유의 촉진을 위해 요구된다. 둘 모두의 형태의 에너지를 조합하는 장치는 사용자에게 더 큰 완화를 가져올 수 있다. 광 및 열 에너지 둘 모두를 전달하는 휴대용 장치는 둘 모두의 에너지원을 운용하기 위한 필요한 전력에 대한 문제를 갖는다. 부피가 큰 배터리, 또는 전기 콘센트에 플러그를 꽂을 필요성은 조합 장치에서 요구되는 편의성을 방해한다. 따라서, 내구성 광 방출기 및 교체가능 열 에너지원을 갖는 장치가 바람직하다.
냉팩(cold pack) 및 온열팩(heat pack), 예를 들어 겔-기반 팩들이 응급 처치를 위해 널리 사용된다. 냉팩은 부어오름(swelling)을 감소시키기 위해 또는 햇볕으로부터 회복을 돕기 위해 사용될 수 있다. 겔 팩 내부의 겔은 목표 영역이 요법 동안 서서히 냉각 또는 가열될 수 있도록 냉기/온기를 저장하도록 제공된다. 전형적으로, 겔 팩에는 가요성 패키지 재료가 제공되어, 팩이 형성되고 팔다리, 안면, 관절 등과 같은 고르지 않은 목표 치료 영역에 적용될 수 있도록 한다. 종종, 겔 팩은 재사용가능하며, 예를 들어 전자레인지 내에서 재가열되거나 냉동고 내에서 재냉각될 수 있다. 이들의 단점은, 사용자가 과열되거나 과냉각된 겔-팩을 통증 부위에 적용하여, 잠재적으로 통증 부위에 더 큰 손상을 유발할 수 있다.
요약하면, 긴 치료 지속시간 또는 의원에의 방문을 필요로 하지 않고서 편안하고, 작동이 용이하며, 근골격계 통증 및 다른 질병(뼈, 관절, 근육, 힘줄, 인대, 또는 신경의 부상을 포함)의 완화를 허용하는, 광선 요법 및 열 요법을 제공하는 개선된 착용가능 장치에 대한 필요성이 존재한다.
놀랍게도, 본 발명자들은 경제적인 이중 방식 시스템(dual modality system)이 제조될 수 있음을 발견하였다. 일 실시 형태는 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된 내구성 에너지 서브시스템; 열 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된, 내구성 에너지 서브시스템에 결합된 교체가능 열 서브시스템; 및 내구성 에너지 서브시스템 및 교체가능 열 서브시스템을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단을 포함한다.
대안적인 실시 형태에서, 이중 방식 시스템은, 섀시(chassis)로서, 리셉터클(receptacle) 및 섀시를 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단을 갖는, 상기 섀시; 섀시에 결합되고, 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된 내구성 에너지 서브시스템; 및 섀시의 리셉터클 내에 제거가능하게 배치되도록 배열 및 구성되고, 열 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된 교체가능 열 서브시스템을 포함한다.
다른 대안적인 실시 형태에서, 이중 방식 시스템은 내구성 에너지 서브시스템 및 교체가능 열 서브시스템을 포함하는 가요성 섀시를 포함한다. 내구성 에너지 서브시스템은 길이 및 폭을 갖는 섀시의 방출 구역 내에 배치된 복수의 에너지 방출기들을 구비하고, 방출 구역 길이와 방출 구역 폭 둘 모두는 실질적으로 방출 구역 깊이보다 크다. 교체가능 열 서브시스템은 접착 표면을 갖는 가요성 웨브(web)에 부착된 열원(thermal source), 및 열원이 섀시의 방출 구역 위에 실질적으로 중첩되는 구성으로 열 서브시스템을 내구성 에너지 서브시스템을 포함하는 섀시에 결합하도록 배열 및 구성된 적어도 하나의 구조물을 구비한다.
다른 실시 형태에서, 열 서브시스템은 포유류 신체에의 2가지 별개의 에너지 방식들의 독립적인 전달을 위한 시스템에 유용하다. 열 서브시스템은 접착 표면을 갖는 가요성 웨브에 부착된 열원, 열 서브시스템을 내구성 에너지 서브시스템을 포함하는 섀시에 결합하도록 배열 및 구성된 적어도 하나의 구조물을 포함한다.
다른 실시 형태에서, 방법은 내구성 에너지 서브시스템 및 교체가능 열 서브시스템을 포함하는 시스템을 조립하는 단계, 교체가능 열 서브시스템을 작동시키는 단계, 시스템을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 부착하는 단계, 및 내구성 에너지 서브시스템을 작동시키는 단계를 포함한다. 내구성 에너지 서브시스템은 에너지를 전달하도록 배열 및 구성되고, 교체가능 열 서브시스템은 내구성 에너지 서브시스템에 결합되도록 배열 및 구성되고 열 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된다. 교체가능 열 서브시스템은 30분 이상 동안 미리 결정된 온도 범위에서 원하는 치료 영역으로 열 에너지를 전달하며, 내구성 에너지 서브시스템은 열 에너지와 독립적으로 비가시광 전자기 방사선, 가시광 방사선, 전자기장, 미세전류, 전기 자극, 이온영동(iontophoresis), 초음파영동(sonophoresis) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터의 에너지를 전달한다.
도 1은 본 발명의 이중 방식 시스템의 일 실시 형태의 분해도.
도 2는 도 1의 이중 방식 시스템 실시 형태의 상부 사시도.
도 3은 x-z 평면에서의 도 2의 실시 형태의 단면도.
도 4는 도 1의 실시 형태의 저부 사시도.
도 5는 본 발명의 이중 방식 시스템의 제2 실시 형태의 분해도.
도 6은 도 5의 이중 방식 시스템 실시 형태의 상부 사시도.
도 7은 x-z 평면에서의 도 6의 실시 형태의 단면도.
도 8은 도 5의 실시 형태의 저부 사시도.
도 9는 본 발명의 이중 방식 시스템의 제3 실시 형태의 분해도.
도 10은 도 9의 이중 방식 시스템 실시 형태의 상부 사시도.
도 11은 x-z 평면에서의 도 10의 실시 형태의 단면도.
도 12는 도 9의 실시 형태의 저부 사시도.
도 13은 본 발명의 이중 방식 시스템의 제4 실시 형태의 분해도.
도 14는 도 13의 이중 방식 시스템 실시 형태의 상부 사시도.
도 15는 x-z 평면에서의 도 14의 실시 형태의 단면도.
도 16은 도 13의 실시 형태의 저부 사시도.
도 17은 본 발명의 이중 방식 시스템의 제5 실시 형태의 분해도.
도 18은 도 17의 이중 방식 시스템 실시 형태의 상부 사시도.
도 19는 x-z 평면에서의 도 18의 실시 형태의 단면도.
도 20은 도 17의 실시 형태의 저부 사시도.
도 21은 본 발명의 내구성 에너지 서브시스템의 제1 실시 형태의 상부 사시도.
도 22는 도 21의 내구성 에너지 서브시스템 실시 형태의 저부 사시도.
도 23은 본 발명의 내구성 에너지 서브시스템의 제2 실시 형태의 상부 사시도.
도 24는 도 23의 내구성 에너지 서브시스템 실시 형태의 저부 사시도.
도 25는 보호 코팅 내에 매입된(encased) 본 발명의 내구성 에너지 서브시스템의 일 실시 형태의 상부 사시도.
도 26은 도 25의 매입된 내구성 에너지 서브시스템 실시 형태의 저부 사시도.
도 27은 본 발명의 이중 방식 시스템의 제6 실시 형태의 분해도.
도 28은 도 27의 이중 방식 시스템 실시 형태의 상부 사시도.
도 29는 x-z 평면에서의 도 28의 실시 형태의 단면도.
도 30은 도 27의 실시 형태의 저면도.
도 31은 본 발명의 이중 방식 시스템의 제7 실시 형태의 분해도.
도 32는 제7 실시 형태의 벨트 또는 스트랩 구성요소의 저부 사시도.
도 33은 도 31의 이중 방식 시스템 실시 형태의 상부 사시도.
도 34는 제7 실시 형태에 사용되는 클립의 상부 사시도.
도 35는 맞물림 이전의, 제7 실시 형태에서의 내구성 에너지 서브시스템 섀시에 대한 벨트의 부착 수단의 상부 사시도.
도 36은 맞물린 때의, 제7 실시 형태에서의 내구성 에너지 서브시스템 섀시에 대한 벨트의 부착 수단의 상부 사시도.
본 발명은 사용자의 신체의 일정 영역에 대한 우수한 치료를 제공하는 시스템에 관한 것이다. 하기 설명은 당업자가 본 발명을 제조 및 사용하는 것을 가능하게 하기 위해 제공된다. 본 명세서에 기술된 실시 형태와 일반 원리 및 특징에 대한 다양한 수정이 당업자에게 용이하게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 나타낸 실시 형태로 제한되도록 의도되는 것이 아니라, 본 명세서에 기재된 특징과 일치하는 가장 넓은 범주에 따른다.
본 명세서에 기술된 이중 방식 시스템은 내구성 에너지 서브시스템, 교체가능 열 서브시스템, 및 내구성 에너지 서브시스템과 교체가능 열 서브시스템을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단을 사용한다. 이중 방식 시스템으로부터의 에너지는 연속적으로 또는 불연속적으로 전달되거나, 단속적으로 전달될(또한, "펄싱될"로도 불림) 수 있다.
본 명세서 및 청구범위에 사용되는 바와 같이, 용어 "국소" 및 이의 변형은 '신체의 고립된 부분의 또는 그것에 적용되는'을 의미한다. 이는 제한 없이 피부, 점막 및 범랑질(enamel)을 포함한다.
원하는 치료를 사용자의 신체의 일정 영역에 적용하기 위한 방법은, 이중 방식 시스템이 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합되고 치료 사이클이 개시되는 본 명세서의 시스템을 사용한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 이중 방식 시스템(10)의 제1 실시 형태를 도시한다. 도 1은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(20) 및 교체가능 열 서브시스템(80)을 갖는 이중 방식 시스템(10)의 분해도이다.
교체가능 열 서브시스템(80)은 제1 표면(82), 제2 표면(84), 및 4개의 측부 표면(86)들을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(80)은 가열원(heat source)을 포함하는 반면, 다른 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(80)은 냉각원을 포함한다.
내구성 에너지 서브시스템 섀시(20)는 본체(30) 및 단부 탭(end tab)(50)들을 갖는다. 본체(30)는 제1 길이방향 단부(31), 제2 길이방향 단부(32), 제1 표면(33), 제2 표면(34), 및 저부 표면(36)과 내측 측부 표면(38)들에 의해 한정되는 리셉터클을 갖는다. 복수의 에너지 방출기(70)들이 본체(30)의 제2 표면(34) 내에 또는 그에 근접하게 배치된다. 단부 탭(50)들은 바람직하게는 가요성이며, 제1 길이방향 단부(31) 및 제2 길이방향 단부(32) 상에 배치된다. 단부 탭(50)들 각각은 제1 표면(52) 및 제2 표면(54)을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 내구성 에너지 서브시스템 섀시(20)는 가요성이다. 내구성 에너지 서브시스템 섀시(20)는, 스마트폰, 또는 네트워크에 연결된 다른 컴퓨터 또는 통신 장치와 같은 외부 장치들과의 유선 또는 무선 통신을 통해 데이터를 통신하도록 배열 및 구성된 적어도 하나의 구성요소를 선택적으로 포함할 수 있다.
교체가능 열 서브시스템(80)은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(20)에 결합되고, 열 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된다. 도 2 및 도 4는 각각, 시스템이 조립된 때의 이중 방식 시스템(10)의 상부 및 저부 사시도들이다. 도 3은 도 2의 x-z 평면에서의 이중 방식 시스템(10)의 단면도이다. 조립된 때, 교체가능 열 서브시스템(80)은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(20)의 본체(30)의 리셉터클 내에 배치되어, 교체가능 열 서브시스템(80)의 제2 표면(84)이 리셉터클 저부 표면(36)과 적어도 부분적으로 접촉하고 서브시스템(80)의 측부 표면(86)들이 리셉터클 내측 측부 표면(38)들과 적어도 부분적으로 접촉하도록 한다. 일부 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(80)은 서브시스템(80)의 측부 표면(86)들과 리셉터클 내측 측부 표면(38)들 사이의 마찰 끼워맞춤에 의해 내구성 에너지 서브시스템 섀시(20)의 본체(30)의 리셉터클 내에서 유지된다. 다른 실시 형태에서, 본체(30)의 리셉터클 내에서 교체가능 열 서브시스템(80)을 유지하기 위해 접착제가 사용될 수 있다. 접착제는 교체가능 열 서브시스템(80)의 제2 표면(84) 또는 측부 표면(86)들, 또는 리셉터클 저부 표면(36) 또는 내측 측부 표면들(38)들 중 임의의 것 또는 전부 상에 위치될 수 있다. 또 다른 실시 형태에서, 내구성 에너지 서브시스템 섀시(20)는 리셉터클 내의 스냅 끼워맞춤, 핀(pin), 장부촉(dowel), 또는 다른 공지된 결합 특징부를 통해 본체(30)의 리셉터클 내에서 유지될 수 있다.
이러한 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(80)은 직사각형 프리즘의 형상이고, 본체(30)의 리셉터클은 직사각형 프리즘에 맞도록 형상화된다.
언급된 바와 같이, 단부 탭(50)들은 제1 길이방향 단부(31) 및 제2 길이방향 단부(32) 상에 배치된다. 단부 탭(50)들은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(20)의 본체(30)와 일체이거나 그에 부착될 수 있다. 부착은 접착제를 사용하거나 단부 탭(50)들을 본체(30)에 용접하여 달성될 수 있다. 게다가, 에너지 방출기(70)들이 본체(30)의 제2 표면(34) 내에 또는 그에 근접하게 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 에너지 방출기(70)들은 본체(30)의 제2 표면(34)의 표면 상에 배치될 수 있다. 복수의 에너지 방출기(70)들은 길이 및 폭을 갖는 섀시의 방출 구역 내에 배치되며, 여기서 방출 구역 길이와 방출 구역 폭 둘 모두는 실질적으로 방출 구역 깊이보다 크다. 도 4는 15개의 에너지 방출기(70)들을 도시하지만, 에너지 서브시스템 섀시(20) 내의 에너지 방출기(70)들의 개수는 치료 유형, 강도, 및 치료되는 영역에 의존할 것이다. 에너지 방출기(70)들의 개수는 1, 또는 2, 또는 5, 또는 10, 또는 20, 또는 50, 또는 100 이상일 수 있다.
도 1은 에너지 방출기(70)들의 규칙적인 어레이를 도시하지만, 이들의 배열은 규칙적인 어레이일 필요는 없다. 예를 들어, 에너지 서브시스템 섀시(20)의 소정 부분들에 활성 요소들을 집중시키고 에너지 서브시스템 섀시(20)의 다른 부분들에서 에너지 방출기(70)들의 주파수/밀도를 감소시키기를 원할 수 있다. 게다가, 에너지 방출기(70)들은 에너지 서브시스템 섀시(20)의 주연부 둘레에 배치될 수 있고, 에너지를 섀시 전체에 걸쳐 고르게 분포시키는 도파관(wave guide)에 결합될 수 있다.
에너지 방출기(70)들의 가능한 단면 형상은 정사각형, 직사각형, 삼각형, 원형, 타원형, 콩팥형, 별형, 십자형, 문자 등을 포함하지만 이로 한정되지 않는다.
사용시, 이중 방식 시스템(10)을 구성하는 내구성 에너지 서브시스템 섀시(20) 및 교체가능 열 서브시스템(80)은 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합된다. 이러한 실시 형태에서, 단부 탭(50)들의 제2 표면(54) 상에 배치된 접착제는 이중 방식 시스템(10)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단으로서 작용한다. 사용시, 본체(30)의 제2 표면(34)은 사용자의 신체의 원하는 치료 영역과 접촉한다.
다른 실시 형태에서, 접착제는 또한 본체(30)의 제2 표면(34) 상에 배치될 수 있다. 또 다른 실시 형태에서, 단부 탭(50)들은 존재하지 않을 수 있고, 본체(30)의 제2 표면(34) 상에 배치된 접착제는 이중 방식 시스템(10)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단으로서 작용할 수 있다.
선택적으로, 제1 실시 형태의 이중 방식 시스템(10)은 또한 접착제를 갖는 구역들 상에 배치된 이형지(release paper)를 갖는다. 사용시, 사용자는 먼저 교체가능 열 서브시스템(80)을 본체(30)의 리셉터클 내로 배치하고, 접착제를 갖는 구역들을 덮는 임의의 이형지를 제거하고, 이중 방식 시스템(10)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역 상에 배치할 것이다. 이 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(80)은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(20)와 교체가능 열 서브시스템(80)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단과 통합된다. 내구성 에너지 서브시스템 섀시(20)의 작동 상세사항은 본 문서에서 나중에 논의될 것이다.
형상이 직사각형으로 도시되어 있지만, 이중 방식 시스템(10)은 시스템에 대한 사용 위치에 따라 다양한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 이중 방식 시스템(10)에 의해 남겨지는 풋프린트(footprint)의 가능한 형상은 정사각형, 직사각형, 삼각형, 원형, 타원형, 신장형(kidney), 별 모양, 십자형, 문자 등을 포함하지만, 이로 한정되지 않는다. 만약 있다면, 그러한 형상의 모서리는 잠재적인 거상(lift)/제거 지점을 감소시키기 위해 구부러지거나 만곡될 수 있다. 치료의 영역은 약 1,000 ㎠ 초과, 약 1,000 ㎠, 또는 약 100 ㎠, 또는 약 10 ㎠, 또는 약 1 ㎠, 또는 1 ㎠ 미만일 수 있다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 이중 방식 시스템(100)의 제2 실시 형태를 도시한다. 도 5는 내구성 에너지 서브시스템 섀시(120) 및 교체가능 열 서브시스템(180), 및 커버(160)를 갖는 이중 방식 시스템(100)의 분해도이다. 교체가능 열 서브시스템(180)은 제1 표면(182), 제2 표면(184), 및 4개의 측부 표면(186)들을 가지며, 가열원 또는 냉각원일 수 있다.
내구성 에너지 서브시스템 섀시(120)는 본체(130) 및 단부 탭(150)들을 갖는다. 본체(130)는 제1 길이방향 단부(131), 제2 길이방향 단부(132), 제1 표면(133), 제2 표면(134), 및 저부 표면(136)과 내측 측부 표면(138)들에 의해 한정되는 리셉터클을 갖는다. 복수의 에너지 방출기(170)들이 본체(130)의 제2 표면(134) 내에 또는 그에 근접하게 배치된다. 단부 탭(150)들은 바람직하게는 가요성이며, 제1 길이방향 단부(131) 및 제2 길이방향 단부(132) 상에 배치된다. 단부 탭(150)들 각각은 제1 표면(152) 및 제2 표면(154)을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 내구성 에너지 서브시스템 섀시(120)는 가요성이다. 내구성 에너지 서브시스템 섀시(120)는, 스마트폰, 또는 네트워크에 연결된 다른 컴퓨터 또는 통신 장치와 같은 외부 장치들과의 유선 또는 무선 통신을 통해 데이터를 통신하도록 배열 및 구성된 적어도 하나의 구성요소를 선택적으로 포함할 수 있다.
커버(160)는 제1 표면(162), 제2 표면(164), 및 복수의 구멍(166)들을 갖는다. 커버(160)는 에너지 서브시스템 섀시(120)와 분리된 것으로 도시되어 있지만, 일부 실시 형태에서, 커버(160)는 본체(130)의 리셉터클에 대해 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 피벗할 수 있도록 핀 또는 나사로 본체(130)에 부착될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 커버(160)는 리빙 힌지(living hinge)(얇은 휨-지탱 힌지)를 통해 본체(130)에 부착될 수 있는데, 리빙 힌지는 리빙 힌지가 연결하는 2개의 단편(piece)들과 동일한 재료로 제조된다. 또한, 이러한 실시 형태가 복수의 구멍(166)들을 갖는 커버(160)를 도시하지만, 다른 실시 형태는 구멍을 갖지 않는 커버를 가질 수 있다. 복수의 구멍(166)들은 이중 방식 시스템(100)에 공기 투과성 또는 피부 통기성을 제공할 수 있다.
교체가능 열 서브시스템(180)은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(120)에 결합되고, 열 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된다. 도 6 및 도 8은 각각, 시스템이 조립된 때의 이중 방식 시스템(100)의 상부 및 저부 사시도들이다. 도 7은 도 6의 x-z 평면에서의 이중 방식 시스템(100)의 단면도이다. 조립된 때, 교체가능 열 서브시스템(180)은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(120)의 본체(130)의 리셉터클 내에 배치되어, 교체가능 열 서브시스템(180)의 제1 표면(182)이 커버(160)의 제2 표면(164)과 적어도 부분적으로 접촉할 수 있고, 교체가능 열 서브시스템(180)의 제2 표면(184)이 리셉터클 저부 표면(136)과 적어도 부분적으로 접촉할 수 있고, 서브시스템(180)의 측부 표면(186)들이 리셉터클 내측 측부 표면(138)들과 적어도 부분적으로 접촉할 수 있도록 한다.
이러한 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(180)은 커버(160)에 의해 내구성 에너지 서브시스템 섀시(120)의 본체(130)의 리셉터클 내에 유지된다. 커버(160)는 스냅 끼워맞춤 또는 다른 공지된 수단에 의해 폐쇄 위치에 유지될 수 있고, 본체(130)의 리셉터클 내에 교체가능 열 서브시스템(180)을 결합시킬 수 있다. 다른 실시 형태에서, 커버(160)를 보완하기 위해 접착제가 사용될 수 있다. 교체가능 열 서브시스템(180)이 커버(160)에 의해 본체(130)의 리셉터클 내에 유지되기 때문에, 교체가능 열 서브시스템(180)은 본체(130)의 리셉터클의 체적보다 체적이 더 작을 수 있다.
이 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(180)은 직사각형 프리즘의 형상이다. 다른 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(180)은 다른 3차원 형상일 수 있다.
본체(130)의 제1 길이방향 단부(131) 및 제2 길이방향 단부(132) 상에 배치된 단부 탭(150)들은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(120)의 본체(130)와 일체이거나 그에 부착될 수 있다. 단부 탭들이 내구성 에너지 서브시스템 섀시(120)의 본체(130)와 일체로 형성되지 않는 경우, 부착은 접착제를 사용하여 또는 단부 탭(150)들을 본체(130)에 용접하여 달성될 수 있다. 게다가, 에너지 방출기(170)들이 본체(130)의 제2 표면(134) 내에 또는 그에 근접하게 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 에너지 방출기(170)들은 본체(130)의 제2 표면(134)의 표면 상에 배치될 수 있다. 복수의 에너지 방출기(170)들은 길이 및 폭을 갖는 섀시의 방출 구역 내에 배치되며, 여기서 방출 구역 길이와 방출 구역 폭 둘 모두는 실질적으로 방출 구역 깊이보다 크다.
도 8은 규칙적인 어레이의 15개의 에너지 방출기(170)들을 도시하지만, 에너지 서브시스템 섀시(120) 내의 에너지 방출기(170)들의 개수 및 배열은 치료 유형, 강도, 및 치료되는 영역에 의존할 것이다.
사용시, 이중 방식 시스템(100)을 구성하는 내구성 에너지 서브시스템 섀시(120) 및 교체가능 열 서브시스템(180)은 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합된다. 이러한 실시 형태에서, 단부 탭(150)들의 제2 표면(154) 상에 배치된 접착제는 이중 방식 시스템(100)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단으로서 작용한다. 사용시, 본체(130)의 제2 표면(134)은 사용자의 신체의 원하는 치료 영역과 접촉한다.
다른 실시 형태에서, 접착제는 또한 본체(130)의 제2 표면(134) 상에 배치될 수 있다. 또 다른 실시 형태에서, 단부 탭(150)들은 존재하지 않을 수 있고, 본체(130)의 제2 표면(134) 상에 배치된 접착제는 이중 방식 시스템(100)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단으로서 작용할 수 있다.
도시되지 않았지만, 제2 실시 형태의 이중 방식 시스템(100)은 또한 접착제를 갖는 구역들 상에 배치된 이형지를 가질 수 있다. 사용시, 사용자는 먼저 교체가능 열 서브시스템(180)을 본체(130)의 리셉터클 내로 배치하고, 커버(160)를 본체(130)에 부착하고, 접착제를 갖는 구역들을 덮는 임의의 이형지를 제거하고, 이중 방식 시스템(100)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역 상에 배치할 것이다. 이 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(180)은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(120)와 교체가능 열 서브시스템(180)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단과 통합된다. 내구성 에너지 서브시스템 섀시(120)의 작동 상세사항은 본 문서에서 나중에 논의될 것이다.
앞서 논의된 바와 같이, 이중 방식 시스템(100)은 시스템에 대한 사용 위치에 따라 다양한 크기 및 형상을 가질 수 있다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 이중 방식 시스템(200)의 제3 실시 형태를 도시한다. 도 9는 내구성 에너지 서브시스템 섀시(220) 및 교체가능 열 서브시스템(280)을 갖는 이중 방식 시스템(200)의 분해도이다. 교체가능 열 서브시스템(280)은 제1 표면(282), 제2 표면(284), 및 4개의 측부 표면(286)들을 가지며, 가열원 또는 냉각원일 수 있다.
내구성 에너지 서브시스템 섀시(220)는 본체(230) 및 단부 탭(250)들을 갖는다. 본체(230)는 제1 길이방향 단부(231), 제2 길이방향 단부(232), 제1 표면(233), 제2 표면(234), 복수의 구멍(246)들, 및 저부 표면(236), 상부 표면(244)과 3개의 내측 측부 표면(238)들에 의해 한정되는 리셉터클을 갖는다. 슬롯(240)은 제4 내측 측부 표면을 대체한다. 복수의 에너지 방출기(270)들이 본체(230)의 제2 표면(234) 내에 또는 그에 근접하게 배치된다. 단부 탭(250)들은 바람직하게는 가요성이며, 제1 길이방향 단부(231) 및 제2 길이방향 단부(232) 상에 배치된다. 단부 탭(250)들 각각은 제1 표면(252) 및 제2 표면(254)을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 내구성 에너지 서브시스템 섀시(220)는 가요성이다. 내구성 에너지 서브시스템 섀시(220)는, 스마트폰, 또는 네트워크에 연결된 다른 컴퓨터 또는 통신 장치와 같은 외부 장치들과의 유선 또는 무선 통신을 통해 데이터를 통신하도록 배열 및 구성된 적어도 하나의 구성요소를 선택적으로 포함할 수 있다.
교체가능 열 서브시스템(280)은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(220)에 결합되고, 열 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된다. 도 10 및 도 12는 각각, 시스템이 조립된 때의 이중 방식 시스템(200)의 상부 및 저부 사시도들이다. 도 11은 도 10의 x-z 평면에서의 이중 방식 시스템(200)의 단면도이다. 조립된 때, 교체가능 열 서브시스템(280)은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(220)의 본체(230)의 리셉터클 내에 배치되어, 교체가능 열 서브시스템(280)의 제1 표면(282)이 교체가능 상부 표면(244)과 적어도 부분적으로 접촉할 수 있고, 교체가능 열 서브시스템(280)의 제2 표면(284)이 리셉터클 저부 표면(236)과 적어도 부분적으로 접촉할 수 있고, 서브시스템(280)의 3개의 측부 표면(286)들이 3개의 내측 측부 표면(238)들과 적어도 부분적으로 접촉할 수 있도록 한다.
교체가능 열 서브시스템(280)은 임의의 개수의 마찰 끼워맞춤부들에 의해 내구성 에너지 서브시스템 섀시(220)의 본체(230)의 리셉터클 내에 유지된다. 이들은 측부 표면(286)들과 리셉터클 내측 측부 표면(238)들 사이에서, 제1 표면(282)과 상부 표면(244) 사이에서, 또는 제2 표면(284)과 리셉터클 저부 표면(236) 사이에서 마찰 끼워맞춤부들을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 본체(230)의 리셉터클 내에서 교체가능 열 서브시스템(280)을 유지하기 위해 접착제 또는 다른 결합 특징부가 사용될 수 있다.
이 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(280)은 직사각형 프리즘의 형상이다. 다른 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(280)은 다른 3차원 형상일 수 있다.
본체(230)의 제1 길이방향 단부(231) 및 제2 길이방향 단부(232) 상에 배치된 단부 탭(250)들은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(220)의 본체(230)와 일체이거나 그에 부착될 수 있다. 단부 탭들이 내구성 에너지 서브시스템 섀시(220)의 본체(230)와 일체로 형성되지 않는 경우, 부착은 접착제를 사용하여 또는 단부 탭(250)들을 본체(230)에 용접하여 달성될 수 있다.
게다가, 에너지 방출기(270)들이 본체(230)의 제2 표면(234) 내에 또는 그에 근접하게 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 에너지 방출기(270)들은 본체(230)의 제2 표면(234)의 표면 상에 배치될 수 있다. 에너지 서브시스템 섀시(220) 내의 에너지 방출기(270)들의 개수, 형상 및 배열은 치료 유형, 강도, 및 치료되는 영역에 의존할 것이다. 복수의 에너지 방출기(270)들은 길이 및 폭을 갖는 섀시(220)의 방출 구역 내에 배치되며, 여기서 방출 구역 길이와 방출 구역 폭 둘 모두는 실질적으로 방출 구역 깊이보다 크다.
사용시, 이중 방식 시스템(200)을 구성하는 내구성 에너지 서브시스템 섀시(220) 및 교체가능 열 서브시스템(280)은 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합된다. 이러한 실시 형태에서, 단부 탭(250)들의 제2 표면(254) 상에 배치된 접착제는 이중 방식 시스템(200)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단으로서 작용한다. 사용시, 본체(230)의 제2 표면(234)은 사용자의 신체의 원하는 치료 영역과 접촉한다.
다른 실시 형태에서, 접착제는 또한 본체(230)의 제2 표면(234) 상에 배치될 수 있다. 또 다른 실시 형태에서, 단부 탭(250)들은 존재하지 않을 수 있고, 본체(230)의 제2 표면(234) 상에 배치된 접착제는 이중 방식 시스템(200)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단으로서 작용할 수 있다.
본체(230) 상에 배치된 복수의 구멍(246)들은 이중 방식 시스템(200)에 공기 투과성 또는 통기성을 제공할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 본체(230)는 구멍들을 갖지 않는다. 다른 실시 형태에서, 개선된 피부 통기성은 불연속적인 피부 접촉 표면을 갖는 본체(230)에 의해 달성될 수 있다.
도시되지 않았지만, 제3 실시 형태의 이중 방식 시스템(200)은 접착제를 갖는 구역들 상에 배치된 이형지를 가질 수 있다. 사용시, 사용자는 먼저 서브시스템을 슬롯(240)을 통해 활주시킴으로써 교체가능 열 서브시스템(280)을 본체(230)의 리셉터클 내로 배치하고, 접착제를 갖는 구역들을 덮는 임의의 이형지를 제거하고, 이중 방식 시스템(200)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역 상에 배치할 것이다. 이 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(280)은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(220)와 교체가능 열 서브시스템(280)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단과 통합된다. 내구성 에너지 서브시스템 섀시(220)의 작동 상세사항은 본 문서에서 나중에 논의될 것이다.
앞서 논의된 바와 같이, 이중 방식 시스템(200)은 시스템에 대한 사용 위치에 따라 다양한 크기 및 형상을 가질 수 있다.
도 13 내지 도 16은 본 발명의 이중 방식 시스템(300)의 제4 실시 형태를 도시한다. 도 13은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(320) 및 교체가능 열 서브시스템(380)을 갖는 이중 방식 시스템(300)의 분해도이다. 교체가능 열 서브시스템(380)은 제1 표면(382), 제2 표면(384), 4개의 측부 표면(386)들 및 구멍(388)들을 가지며, 가열원 또는 냉각원일 수 있다.
내구성 에너지 서브시스템 섀시(320)는 본체(330) 및 단부 탭(350)들을 갖는다. 본체(330)는 제1 길이방향 단부(331), 제2 길이방향 단부(332), 제1 표면(333), 제2 표면(334), 복수의 구멍(346)들, 및 저부 표면(336)과 4개의 내측 측부 표면(338)들에 의해 한정되는 리셉터클을 갖는다. 복수의 에너지 방출기(370)들이 본체(330)의 제1 표면(333) 내에 배치된다. 단부 탭(350)들은 바람직하게는 가요성이며, 제1 길이방향 단부(331) 및 제2 길이방향 단부(332) 상에 배치된다. 단부 탭(350)들 각각은 제1 표면(352) 및 제2 표면(354)을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 내구성 에너지 서브시스템 섀시(320)는 가요성이다. 내구성 에너지 서브시스템 섀시(320)는, 스마트폰, 또는 네트워크에 연결된 다른 컴퓨터 또는 통신 장치와 같은 외부 장치들과의 유선 또는 무선 통신을 통해 데이터를 통신하도록 배열 및 구성된 적어도 하나의 구성요소를 선택적으로 포함할 수 있다.
교체가능 열 서브시스템(380)은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(320)에 결합되고, 열 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된다. 도 14 및 도 16은 각각, 시스템이 조립된 때의 이중 방식 시스템(300)의 상부 및 저부 사시도들이다. 도 15는 도 14의 x-z 평면에서의 이중 방식 시스템(300)의 단면도이다. 조립된 때, 교체가능 열 서브시스템(380)은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(320)의 본체(330)의 리셉터클 내에 배치되어, 교체가능 열 서브시스템(380)의 제1 표면(382)이 리셉터클 저부 표면(336)과 적어도 부분적으로 접촉할 수 있고 서브시스템(380)의 4개의 측부 표면(386)들이 내측 측부 표면(338)들과 적어도 부분적으로 접촉할 수 있도록 한다. 교체가능 열 서브시스템(380)의 구멍(388)들은 이들이 본체(330)의 에너지 방출기(370)들과 정렬되도록 내구성 에너지 서브시스템 섀시(320)의 본체(330)의 리셉터클 내에 배치된다.
교체가능 열 서브시스템(380)은 임의의 개수의 수단에 의해 내구성 에너지 서브시스템 섀시(320)의 본체(330)의 리셉터클 내에 유지된다. 이들은 측부 표면(386)들과 리셉터클 내측 측부 표면(338)들 사이에서, 또는 제1 표면(382)과 리셉터클 저부 표면(336) 사이에서 마찰 끼워맞춤들을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 본체(330)의 리셉터클 내에서 교체가능 열 서브시스템(380)을 유지하기 위해 접착제 또는 다른 결합 특징부가 사용될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(380)은 이중 방식 시스템(300)이 사용자의 신체의 치료 영역과 접촉할 때 리셉터클 저부 표면(336)과 사용자의 치료 영역 사이에 포획됨으로써 본체(330)의 리셉터클 내에 유지된다.
이 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(380)은 직사각형 프리즘의 형상이다. 다른 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(380)은 다른 3차원 형상일 수 있다.
본체(330)의 제1 길이방향 단부(331) 및 제2 길이방향 단부(332) 상에 배치된 단부 탭(350)들은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(320)의 본체(330)와 일체이거나 그에 부착될 수 있다. 단부 탭들이 내구성 에너지 서브시스템 섀시(320)의 본체(330)와 일체로 형성되지 않는 경우, 부착은 접착제를 사용하여 또는 단부 탭(350)들을 본체(330)에 용접하여 달성될 수 있다.
게다가, 에너지 방출기(370)들이 본체(330)의 제2 표면(334) 내에 또는 그에 근접하게 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 에너지 방출기(370)들은 본체(330)의 제2 표면(334)의 표면 상에 배치될 수 있다. 본체(330) 내의 에너지 방출기(370)들의 개수, 형상 및 배열은 치료 유형, 강도, 및 치료되는 영역에 의존할 것이다. 복수의 에너지 방출기(370)들은 길이 및 폭을 갖는 섀시(320)의 방출 구역 내에 배치되며, 여기서 방출 구역 길이와 방출 구역 폭 둘 모두는 실질적으로 방출 구역 깊이보다 크다.
사용시, 이중 방식 시스템(300)을 구성하는 내구성 에너지 서브시스템 섀시(320) 및 교체가능 열 서브시스템(380)은 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합된다. 이러한 실시 형태에서, 단부 탭(350)들의 제2 표면(354) 상에 배치된 접착제는 이중 방식 시스템(300)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단으로서 작용한다. 사용시, 교체가능 열 서브시스템(380)의 제2 표면(384)은 사용자의 신체의 원하는 치료 영역과 접촉한다.
다른 실시 형태에서, 접착제는 또한 본체(330)의 제2 표면(334) 상에 배치될 수 있다. 또 다른 실시 형태에서, 단부 탭(350)들은 존재하지 않을 수 있고, 본체(330)의 제2 표면(334) 상에 배치된 접착제는 이중 방식 시스템(300)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단으로서 작용할 수 있다.
복수의 구멍(346)들은 본체(330) 상에 배치된다. 복수의 구멍(346)들은 이중 방식 시스템(300)에 공기 투과성 또는 피부 통기성을 제공할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 본체(330)는 구멍들을 갖지 않는다. 다른 실시 형태에서, 개선된 피부 통기성은 불연속적인 피부 접촉 표면을 갖는 본체(330)에 의해 달성될 수 있다.
도시되지 않았지만, 제4 실시 형태의 이중 방식 시스템(300)은 또한 접착제를 갖는 구역들 상에 배치된 이형지를 가질 수 있다. 사용시, 사용자는 먼저 교체가능 열 서브시스템(380)을 본체(330)의 리셉터클 내로 배치하고, 접착제를 갖는 구역들을 덮는 임의의 이형지를 제거하고, 이중 방식 시스템(300)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역 상에 배치할 것이다. 이 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(380)은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(320)와 교체가능 열 서브시스템(380)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단과 통합된다. 내구성 에너지 서브시스템 섀시(320)의 작동 상세사항은 본 문서에서 나중에 논의될 것이다.
앞서 논의된 바와 같이, 이중 방식 시스템(300)은 시스템에 대한 사용 위치에 따라 다양한 크기 및 형상을 가질 수 있다.
도 17 내지 도 20은 본 발명의 이중 방식 시스템(400)의 제5 실시 형태를 도시한다. 도 17은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(420), 교체가능 열 서브시스템(480), 및 내구성 서브시스템(420)들과 교체가능 열 서브시스템(480)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 부착하기 위한 접착제 밴드(450)를 갖는 이중 방식 시스템(400)의 분해도이다. 교체가능 열 서브시스템(480)은 제1 표면(482), 제2 표면(484), 및 4개의 측부 표면(486)들을 가지며, 가열원 또는 냉각원일 수 있다.
내구성 에너지 서브시스템 섀시(420)는 몸체(430)를 갖는다. 몸체(430)는 제1 표면(433), 제2 표면(434), 및 저부 표면(436)과 4개의 내측 측부 표면(438)들에 의해 한정되는 리셉터클을 갖는다. 복수의 에너지 방출기(470)들이 몸체(430)의 제1 표면(433) 내에 배치된다. 일부 실시 형태에서, 내구성 에너지 서브시스템 섀시(420)는 가요성이다. 내구성 에너지 서브시스템 섀시(420)는, 스마트폰, 또는 네트워크에 연결된 다른 컴퓨터 또는 통신 장치와 같은 외부 장치들과의 유선 또는 무선 통신을 통해 데이터를 통신하도록 배열 및 구성된 적어도 하나의 구성요소를 선택적으로 포함할 수 있다.
접착제 밴드(450)는 제1 표면(452) 및 제2 표면(454)을 갖고, 가요성 웨브일 수 있다.
교체가능 열 서브시스템(480)은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(420)에 결합되고, 열 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된다. 도 18 및 도 20은 각각, 시스템이 조립된 때의 이중 방식 시스템(400)의 상부 및 저부 사시도들이다. 도 19는 도 18의 x-z 평면에서의 이중 방식 시스템(400)의 단면도이다. 조립된 때, 교체가능 열 서브시스템(480)은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(420)의 본체(430)의 리셉터클 내에 배치되어, 교체가능 열 서브시스템(480)의 제2 표면(484)이 리셉터클 저부 표면(436)과 적어도 부분적으로 접촉할 수 있고 서브시스템(480)의 4개의 측부 표면(486)들이 내측 측부 표면(438)들과 적어도 부분적으로 접촉할 수 있도록 한다.
교체가능 열 서브시스템(480)은 임의의 개수의 수단에 의해 내구성 에너지 서브시스템 섀시(420)의 본체(430)의 리셉터클 내에 유지된다. 이들은 측부 표면(486)들과 리셉터클 내측 측부 표면(438)들 사이에 마찰 끼워맞춤부들을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 본체(430)의 리셉터클 내에서 교체가능 열 서브시스템(480)을 유지하기 위해 접착제가 사용될 수 있다. 또 다른 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(480)은 이중 방식 시스템(400)이 사용자의 신체의 치료 영역과 접촉할 때 리셉터클 저부 표면(436)과 사용자의 치료 영역 사이에 포획됨으로써 본체(430)의 리셉터클 내에 유지된다.
이 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(480)은 직사각형 프리즘의 형상이다. 다른 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(480)은 다른 3차원 형상일 수 있다.
게다가, 에너지 방출기(470)들이 본체(430)의 제2 표면(434) 내에 또는 그에 근접하게 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 에너지 방출기(470)들은 본체(430)의 제2 표면(434)의 표면 상에 배치될 수 있다. 본체(430) 내의 에너지 방출기(470)들의 개수, 형상 및 배열은 치료 유형, 강도, 및 치료되는 영역에 의존할 것이다. 복수의 에너지 방출기(470)들은 길이 및 폭을 갖는 섀시(420)의 방출 구역 내에 배치되며, 여기서 방출 구역 길이와 방출 구역 폭 둘 모두는 실질적으로 방출 구역 깊이보다 크다.
사용시, 이중 방식 시스템(400)을 구성하는 내구성 에너지 서브시스템 섀시(420) 및 교체가능 열 서브시스템(480)은 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합된다. 이러한 실시 형태에서, 접착제 밴드(450)의 제2 표면(454) 상에 배치된 접착제는 이중 방식 시스템(400)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단으로서 작용한다. 사용시, 본체(430)의 제1 표면(433)은 사용자의 신체의 원하는 치료 영역과 접촉한다. 일부 실시 형태에서, 접착제는 또한 본체(430)의 제1 표면(433) 상에 배치될 수 있다. 접착제 밴드(450)의 제2 표면(454)은 교체가능 열 서브시스템(480)의 제1 표면(482), 본체(430)의 제2 표면(434), 및 사용자의 피부와 접촉한다.
도시되지 않았지만, 제5 실시 형태의 이중 방식 시스템(400)은 또한 접착제를 갖는 구역들 상에 배치된 이형지를 가질 수 있다. 사용시, 사용자는 먼저 교체가능 열 서브시스템(480)을 본체(430)의 리셉터클 내로 배치하고, 접착제를 갖는 구역들을 덮는 임의의 이형지를 제거하고, 교체가능 열 서브시스템(480) 및 본체(430) 상에 접착제 밴드(450)를 배치하고, 사용자의 신체의 원하는 치료 영역 상에 이중 방식 시스템(400)을 배치하여, 내구성 에너지 서브시스템(420) 및 교체가능 열 서브시스템(480)이 접착제 표면을 갖는 가요성 웨브(접착제 밴드(450))를 사용하여 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합되도록 할 것이다.
대안적인 실시 형태 사용에서, 사용자는 먼저 교체가능 열 서브시스템(480)을 본체(430)의 리셉터클 내에 배치되기 전에 접착 밴드(450)에 부착되도록 배치한다. 이어서, 이중 방식 시스템(400)은, 내구성 에너지 서브시스템(420) 및 교체가능 열 서브시스템(480)이 접착제 표면을 갖는 가요성 웨브(접착제 밴드(450))를 사용하여 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합되도록, 사용자의 신체의 원하는 치료 영역 상에 배치된다.
내구성 에너지 서브시스템 섀시(420)의 작동 상세사항은 본 문서에서 나중에 논의될 것이다.
앞서 언급된 바와 같이, 내구성 에너지 서브시스템 섀시(20, 120, 220, 320, 또는 420)는 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된다. 도 21 내지 도 24는 내구성 에너지 서브시스템 섀시의 2개의 상세한 실시 형태들을 도시한다. 도 21 및 도 22는 각각, 내구성 에너지 서브시스템(600)의 제1 실시 형태의 상부 및 저부 사시도들이다. 내구성 에너지 서브시스템(600)은 제1 길이방향 단부(612), 제2 길이방향 단부(614), 제1 표면(616) 및 제2 표면(618)을 갖는 본체(610)를 포함한다. 본체(610)를 통한 구멍(620)들은 에너지 서브시스템(600)을 사용하여 이중 방식 시스템에 공기 투과성 및/또는 피부 통기성 및 경량을 제공한다.
이러한 실시 형태에서, 본체(610)는 인쇄 회로 기판(PCB)이다. PCB는 비전도성 기재(substrate) 상에 라미네이팅된 구리 시트로부터 에칭된 전도성 트랙, 패드 및 다른 특징부를 사용하여 전자 구성요소들을 기계적으로 지지하고 전기적으로 접속시킨다. 구성요소(예컨대, 커패시터, 저항기, 제어기, 또는 능동 소자)들은 PCB 상에 일반적으로 납땜된다. 이 실시 형태는 구성요소들 중 많은 것이 본체(610) 기재에 매립되는 진보된 PCB 기판을 사용한다. 이러한 실시 형태에서, 본체(610)는 가요성이어서, 본체가 사용자의 신체의 치료 영역에 정합할 수 있도록 한다.
내구성 에너지 서브시스템(600) 내의 제어기 또는 제어기들의 세트는 내구성 에너지 서브시스템(600)으로부터 사용자의 신체의 원하는 치료 영역으로의 에너지 전달을 제어하는 데 사용된다. 이중 방식 시스템으로부터의 에너지는 연속적으로, 불연속적으로 전달될 수 있거나, 단속적으로 전달될 수 있다.
전원(630), 접점(640)들, 충전 모듈(650) 및 신호 송신/수신 유닛(660)이 본체(610)의 제1 표면(616) 내에 매립되고 그 상에 노출된다. 복수의 에너지 방출기(670)들이 본체(610)의 제2 표면(618) 내에 매립되고 그 상에 노출된다. 복수의 에너지 방출기(670)들은 길이 및 폭을 갖는 본체(610)의 방출 구역 내에 배치되며, 여기서 방출 구역 길이와 방출 구역 폭 둘 모두는 실질적으로 방출 구역 깊이보다 크다. 전원(630)은 전형적으로 배터리이며, 이는 이 실시 형태에서 충전 모듈(650)을 사용하여 재충전가능하다. 내구성 에너지 서브시스템(600)은, 스마트폰, 또는 네트워크에 연결된 다른 컴퓨터 또는 통신 장치와 같은 외부 장치들과의 유선 또는 무선 통신을 통해 데이터를 통신하도록 배열 및 구성된 적어도 하나의 구성요소를 선택적으로 포함할 수 있다.
에너지 방출기(670)들은 하나 이상의 전자기 방사선 방출기들/방식들을 포함할 수 있다. 이들은 (추가의 요소, 국소성, 활성 등을 필요로 하는) 광, 전자기장, 미세전류, 전기 자극(TENS 경피 전기 신경 자극, MENS, PENS), 이온영동, 초음파영동을 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 일부 실시 형태에서, 에너지 방출기(670)들은 가시광, 자외광(UV) 또는 적외광(IR)의 형태의 광을 방출할 수 있다. 다른 실시 형태에서, 에너지 방출기(670)들은 제한 없이 초음파, 진동, 및 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 물리적 운동 방출기들을 포함할 수 있다.
여기에 제시된 제1 실시 형태의 내구성 에너지 서브시스템(600)에서, 에너지 방출기(670)들은 발광 다이오드(LED) 쌍들이다. LED들을 쌍으로 함으로써, 광 에너지를 동일한 위치로 전달하는 데 다양한 파장의 LED들이 사용될 수 있다. 이 실시 형태에서, LED들의 32개의 쌍들이 에너지 서브시스템(600)의 본체(610) 내에 부분적으로 매립된다. 이들은 8 x 4 직사각형 패턴으로 배열된다. 다른 실시 형태에서, 더 많거나 더 적은 에너지 방출기(670)들이 있을 수 있고, 이들은 정사각형, 삼각형, 또는 다른 패턴으로 배열될 수 있거나, 본체(610) 내에 랜덤으로 배열될 수 있다. 내구성 에너지 서브시스템(600) 내의 에너지 방출기(670)들의 개수는 1, 또는 2, 또는 5, 또는 10, 또는 20, 또는 100 이상일 수 있다.
상기 설명이 LED들의 쌍들을 언급하지만, 광 방출기는 LED들뿐만 아니라 백열 전구, 할로겐 램프, 레이저, 형광 램프, 플라즈마 램프, 또는 상기의 조합을 포함할 수 있다.
내구성 에너지 서브시스템(600)은 다양한 방사조도(irradiance)(와트/센티미터2 단위로 측정됨), 또는 바람직하게는 방사조도 선량(줄(Joule)/센티미터2 단위로 측정됨)을 전달하도록 설계될 수 있다. 에너지 방출기(670)들의 개수 및 레이아웃은 내구성 에너지 서브시스템(600)의 방사조도 또는 방사조도 선량에 영향을 줄 것이다. 바람직한 실시 형태에서, 광 방출기는 약 1 J/㎠ 이상, 더 바람직하게는 약 5 J/㎠ 이상을 제공한다. 바람직한 범위는 약 5 J/㎠ 내지 약 50 J/㎠, 더 바람직하게는 약 5 J/㎠ 내지 약 20 J/㎠, 가장 바람직하게는 약 5 J/㎠ 내지 약 15 J/㎠, 그리고 심지어 약 8 J/㎠ 내지 약 12 J/㎠이다.
도 23 및 도 24는 각각, 내구성 에너지 서브시스템(700)의 제2 실시 형태의 상부 및 저부 사시도들이다. 내구성 에너지 서브시스템(700)은 제1 길이방향 단부(712), 제2 길이방향 단부(714), 제1 표면(716) 및 제2 표면(718)을 갖는 본체(710)를 포함한다. 본체(710)를 통한 구멍(720)들은 에너지 서브시스템(700)을 사용하여 이중 방식 시스템에 공기 투과성 또는 피부 통기성 및 경량을 제공한다.
제1 실시 형태와 유사하게, 본체(710)는 진보된 인쇄 회로 기판(PCB)이며, 여기서 구성요소들 중 많은 것이 본체(710) 기재 내에 매립된다. 게다가, 본체(710)는 가요성이어서, 본체가 사용자의 신체의 치료 영역에 정합할 수 있도록 한다.
내구성 에너지 서브시스템(700) 내의 제어기 또는 제어기들의 세트는 내구성 에너지 서브시스템(700)으로부터 사용자의 신체의 원하는 치료 영역으로의 에너지 전달을 제어하는 데 사용된다. 이중 방식 시스템으로부터의 에너지는 연속적으로, 불연속적으로 전달될 수 있거나, 단속적으로 전달될 수 있다. 내구성 에너지 서브시스템(700)은, 스마트폰, 또는 네트워크에 연결된 다른 컴퓨터 또는 통신 장치와 같은 외부 장치들과의 유선 또는 무선 통신을 통해 데이터를 통신하도록 배열 및 구성된 적어도 하나의 구성요소를 선택적으로 포함할 수 있다.
이 실시 형태에서, 본체(710)의 제1 표면(716) 상의 전원(730)은 재충전가능 배터리를 각각 포함하는 배터리 인클로저(enclosure)들이다. 이 실시 형태에서, 배터리들은 본체(710)의 제2 길이방향 단부(714) 상에 배치되는 충전기 클립(735)을 사용하여 재충전가능하다. 이 실시 형태에서, 배터리 인클로저들은 실질적으로 원통형이다.
이 실시 형태에서, 에너지 방출기(770)들은 발광 다이오드(LED) 쌍들이다. 앞서 언급된 바와 같이, LED를 쌍으로 하는 것은 내구성 에너지 서브시스템(700)이 상이한 파장들의 광 에너지를 동일한 위치로 전달하게 한다. 이 실시 형태에서, LED들의 32개의 쌍이 에너지 서브시스템(700)의 본체(710)의 제2 표면(718) 상에 배치된다. 이들은 길이 및 폭을 갖는 본체(710)의 방출 구역을 한정하는 8 x 4 직사각형 패턴으로 배열되며, 여기서 방출 구역 길이와 방출 구역 폭 둘 모두는 실질적으로 방출 구역 깊이보다 크다. 다른 실시 형태에서, 더 많거나 더 적은 에너지 방출기(770)들이 있을 수 있고, 이들은 정사각형, 삼각형, 또는 다른 패턴으로 배열될 수 있거나, 본체(710) 내에 랜덤으로 배열될 수 있다. 내구성 에너지 서브시스템(700) 내의 에너지 방출기(770)들의 개수는 1, 또는 2, 또는 5, 또는 10, 또는 20, 또는 100 이상일 수 있다.
상기 실시 형태에서, 내구성 에너지 서브시스템(600, 700)들은 진보된 인쇄 회로 기판(PCB)들이다. 일부 실시 형태에서, 외부 환경, 특히 수분, 염류, 화학물질 및 온도 변화로부터 PCB들을 보호하고자 하는 요구가 있을 수 있다. 이들의 보호를 위해, 내구성 에너지 서브시스템(600, 700)들은 보호용 또는 컨포멀(conformal) 코팅 재료 내에 매입될 수 있다. 컨포멀 코팅 재료는 기판의 구성요소를 보호하기 위해 인쇄 회로 기판의 윤곽에 '정합하는' 얇은 중합체 필름이다. 전형적으로 25 내지 250 마이크로미터로 적용되면, 이는 수분, 먼지, 화학물질, 및 온도 극치(extreme)에 대한 보호로서 작용하도록 전자 회로에 적용된다. 컨포멀 코팅은 또한 "통기성"이어서, 환경 오염물로부터의 보호를 유지하면서 전자 기판 내의 포획된 수분이 빠져나가게 한다. 그러나, 이들 코팅은 밀봉재(sealant)가 아니며, 증기에 대한 장기간 노출은 투과율 및 열화가 일어나게 할 것이다.
컨포멀 코팅으로서 사용될 수 있는 재료들 중 일부는 아크릴, 에폭시, 폴리우레탄, 실리콘 및 플루오로중합체를 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 코팅 재료는 브러싱(brushing), 분무 및 딥핑(dipping)으로부터 다양한 방법에 의해 적용될 수 있다.
도 25 및 도 26은 보호 코팅 내에 매입된 내구성 에너지 서브시스템(600)의 일 실시 형태를 도시한다. 도 25는 매입형(800) 내구성 에너지 서브시스템(600)의 상부 사시도인 반면, 도 26은 매입형(800) 내구성 에너지 서브시스템(600)의 저부 사시도이다.
도면은 매입형(800) 내구성 에너지 서브시스템(600)이 제1 길이방향 단부(812), 제2 길이방향 단부(814), 제1 표면(816), 제2 표면(818), 복수의 구멍(820)들, 제1 표면(816) 상에 배치된 융기 구역(830, 840)들, 및 제2 표면(818) 상에 배치된 융기 구역(875)들을 갖는다는 것을 보여준다.
전원(630)이 융기 구역(830) 아래에 위치된다. 충전 모듈(650) 및 신호 송신/수신 유닛(660)은 융기 구역(840) 아래에 위치된다. 에너지 방출기(670)들은 융기 구역(875)들 아래에 위치된다. 일부 실시 형태에서, 융기 구역(875)들은 에너지 방출기(670)들로부터의 에너지를 집중시키거나 산란시키기 위한 렌즈로서 작용한다. 게다가, 융기 구역(875)들은 매입형(800) 내구성 에너지 서브시스템(600)과 사용자의 신체의 치료 영역 사이에서 스페이서(spacer)로서 작용한다. 내구성 에너지 서브시스템(600)은, 스마트폰, 또는 네트워크에 연결된 다른 컴퓨터 또는 통신 장치와 같은 외부 장치들과의 유선 또는 무선 통신을 통해 데이터를 통신하도록 배열 및 구성된 적어도 하나의 구성요소를 선택적으로 포함할 수 있다.
도 27 내지 도 30은 본 발명의 이중 방식 시스템(500)의 제6 실시 형태를 도시한다. 도 27은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520), 교체가능 열 서브시스템(580), 및 서브시스템(520)들과 교체가능 열 서브시스템(580)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 부착하기 위한 벨트 또는 스트랩(550)과 같은 가요성 웨브를 갖는 이중 방식 시스템(500)의 분해도이다. 교체가능 열 서브시스템(580)은 제1 표면(582) 및 제2 표면(584)을 가지며, 가열원 또는 냉각원일 수 있다.
내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)는 제1 길이방향 단부(521), 제2 길이방향 단부(522), 제1 표면(523), 제2 표면(524), 및 제1 및 제2 단부(521, 522)들 부근에 위치된 슬롯(528)들을 갖는다. 전원/제어 모듈(534)들 및 충전 모듈(536)들이 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)의 제1 표면(523) 상에 배치된다. 일부 실시 형태에서, 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)는 가요성이다.
벨트(550)는 제1 길이방향 단부(551), 제2 길이방향 단부(552), 제1 표면(553), 제2 표면(554), 및 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)의 표면(523) 상에 위치된 전원/제어 모듈(534)들과 정렬되도록 위치된 슬롯(558)들을 갖는다. 단부 탭(560)들은 바람직하게는 가요성이며, 벨트(550)의 제1 길이방향 단부(551) 및 제2 길이방향 단부(552) 상에 배치된다. 단부 탭(560)들 각각은 제1 표면(562) 및 제2 표면(564)을 갖는다.
교체가능 열 서브시스템(580)은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)에 결합되고, 열 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된다. 도 28은 시스템이 조립된 때의 이중 방식 시스템(500)의 상부 사시도이다. 도 29는 도 28의 x-z 평면에서의 이중 방식 시스템(500)의 단면도이다. 조립된 때, 교체가능 열 서브시스템(580)은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)와 벨트(550) 사이에 배치되어, 교체가능 열 서브시스템(580)의 제2 표면(584)이 섀시(520)의 제1 표면(523)과 접촉하고 교체가능 열 서브시스템(580)의 제1 표면(582)이 벨트(550)의 제2 표면(554)과 접촉하도록 한다. 게다가, 이중 방식 시스템(500)이 조립된 때, 벨트(550)의 단부 탭(560)들은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)의 슬롯(528)들을 통해 엮인다. 벨트(550)의 슬롯(558)들은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)의 표면(523)상에 위치된 전원/제어 모듈(534)들이 슬롯들을 통과하게 하도록 위치되어, 이중 방식 시스템(500)에 추가적인 안정성을 제공한다.
교체가능 열 서브시스템(580)은 임의의 개수의 수단에 의해 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520) 상에 유지된다. 이들은 교체가능 열 서브시스템(580)의 제2 표면(584)과 섀시(520)의 제1 표면(523) 사이에서 그리고 교체가능 열 서브시스템(580)의 제1 표면(582)과 벨트(550)의 제2 표면(554) 사이에서 마찰 끼워맞춤부들을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 벨트(550)에 대해 교체가능 열 서브시스템(580)을 유지하기 위해 접착제가 사용될 수 있다.
이 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(580)은 직사각형 프리즘의 형상이다. 다른 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(580)은 다른 3차원 형상일 수 있다.
에너지 방출기(570)들이 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)의 제2 표면(524) 내에 또는 그에 근접하게 배치되는 것으로 도시되어 있다. 다른 실시 형태에서, 에너지 방출기(570)들은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)의 제2 표면(524)의 표면 상에 배치될 수 있다. 교체가능 열 서브시스템(580) 내의 에너지 방출기(570)들의 개수, 형상 및 배열은 치료 유형, 강도, 및 치료되는 영역에 의존할 것이다.
사용시, 이중 방식 시스템(500)을 구성하는 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520) 및 교체가능 열 서브시스템(580)은 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합된다. 이러한 실시 형태에서, 벨트(550)의 탭(560)들의 제2 표면(564) 상에 배치된 접착제는 이중 방식 시스템(500)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단으로서 작용한다. 사용시, 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)의 제2 표면(524)은 사용자의 신체의 원하는 치료 영역과 접촉한다. 일부 실시 형태에서, 접착제는 또한 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)의 제2 표면(524) 상에 배치될 수 있다. 탭(560)들의 제2 표면(564)은 사용자의 피부와 접촉한다.
도시되지 않았지만, 제6 실시 형태의 이중 방식 시스템(500)은 또한 접착제를 갖는 구역들 상에 배치된 이형지를 가질 수 있다. 사용시, 사용자는 먼저 교체가능 열 서브시스템(580)을 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)의 제1 표면(523) 상에 배치할 것이다. 이어서, 사용자는 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)의 슬롯(528)들을 통해 벨트(550)의 단부 탭(560)들을 엮거나 묶는다. 다음 단계에서, 사용자는 접착제를 갖는 구역들을 덮는 임의의 이형지를 제거하고, 내구성 에너지 서브시스템(520) 및 교체가능 열 서브시스템(580)이 접착제 표면을 갖는 가요성 웨브(벨트(550))를 사용하여 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합되도록, 이중 방식 시스템(500)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역 상에 배치한다. 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)의 작동 상세사항은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(20, 120, 220, 320, 420)에 대해 이전에 논의된 것들과 유사하다.
이러한 실시 형태에서, 벨트(550)의 탭(560)들의 제2 표면(564) 상에 배치된 접착제는 이중 방식 시스템(500)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단으로서 작용하지만, 이중 방식 시스템(500)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 다른 가능한 수단이 있다. 이들은 랩(wrap), 슬리브, 밴드, 기계적 부착물, 벨트, 레이스(lace), 및 이들의 조합을 포함한다.
도 31 내지 도 36은 본 발명의 이중 방식 시스템(900)의 제7 실시 형태를 도시한다. 도 31은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(920), 교체가능 열 서브시스템(980), 서브시스템(920)들과 교체가능 열 서브시스템(980)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 부착하기 위한 벨트 또는 스트랩(950)과 같은 가요성 웨브, 및 벨트(950)를 내구성 에너지 서브시스템 섀시(920)에 부착하기 위한 클립(990)들을 갖는 이중 방식 시스템(900)의 분해도이다. 교체가능 열 서브시스템(980)은 제2 표면(984)을 가지며, 가열원 또는 냉각원일 수 있다.
내구성 에너지 서브시스템 섀시(920)는 제1 길이방향 단부(921), 제2 길이방향 단부(922), 제1 표면(923), 및 제2 표면(도시되지 않음)을 갖는다. 멈춤쇠(detent)(928)들을 갖는 부착 캡(926)들 및 전원/제어 모듈(934)들이 내구성 에너지 서브시스템 섀시(920)의 제1 표면(923) 상에 배치된다. 이 실시 형태에서, 전원(934)은 실질적으로 원통형인 배터리 인클로저들 내에 위치된 배터리들이다. 내구성 에너지 서브시스템 섀시(920)는, 스마트폰, 또는 네트워크에 연결된 다른 컴퓨터 또는 통신 장치와 같은 외부 장치들과의 유선 또는 무선 통신을 통해 데이터를 통신하도록 배열 및 구성된 적어도 하나의 구성요소를 선택적으로 포함할 수 있다.
벨트(950)는 제1 길이방향 단부(951), 제2 길이방향 단부(952), 제1 표면(953) 및 제2 표면(954)을 갖는다. 단부 탭(960)들은 바람직하게는 가요성이며, 벨트(950)의 제1 길이방향 단부(951) 및 제2 길이방향 단부(952) 상에 배치된다. 단부 탭(560)들 각각은 제1 표면(962) 및 제2 표면(964)을 갖는다.
교체가능 열 서브시스템(980)은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(920)에 결합되고, 열 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된다. 도 33은 시스템이 조립된 때의 이중 방식 시스템(900)의 상부 사시도이다. 조립된 때, 교체가능 열 서브시스템(980)은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(920)와 벨트(950) 사이에 배치되어, 교체가능 열 서브시스템(980)의 제2 표면(984)이 섀시(920)의 제1 표면(923)과 접촉하고 교체가능 열 서브시스템(980)의 제1 표면이 벨트(950)의 제2 표면(954)과 접촉하도록 한다.
도 34는 클립(990)의 상부 사시도이다. 클립(990)은 제1 표면(991), 제2 표면(993), 슬롯(995)들, 및 탭(996)들을 갖는다. 이중 방식 시스템(900)이 조립된 때, 벨트(950)의 단부 탭(960)들은 클립(990)들의 슬롯(995)들을 통해 엮인다. 클립(990)들은 이러한 실시 형태에서 벨트(950)를 내구성 에너지 서브시스템 섀시(920)에 부착하는 수단을 한정한다.
도 35 및 도 36은 클립(990)이 벨트(950)를 내구성 에너지 서브시스템 섀시(920)에 부착하는 데 어떻게 사용되는지를 도시한다. 도 35는 맞물림 이전인 반면, 도 36은 부착을 도시한다. 도 35에서, 벨트(950)의 단부 탭(960)들은 클립(990)의 슬롯(995)들을 통해 엮인 것으로 도시되어 있다. 클립(990)은 이어서 부착 캡(926)들 상으로 하방으로 눌러진다. 클립(990)의 몸체는 구성요소(990)가 스프링-유사 개구를 갖도록 탄성적이다. 마지막으로, 클립(990)의 탭(996)들은 도 36에 도시된 바와 같이 부착 캡(926)들의 멈춤쇠(928)들과 맞물린다. 이러한 실시 형태에서, 클립(990)은 배터리 인클로저(934)의 형상에 대응한다.
교체가능 열 서브시스템(980)은 임의의 개수의 수단에 의해 내구성 에너지 서브시스템 섀시(920) 상에 유지된다. 이들은 교체가능 열 서브시스템(980)의 제2 표면(984)과 섀시(920)의 제1 표면(923) 사이에서 그리고 교체가능 열 서브시스템(980)의 제1 표면과 벨트(950)의 제2 표면(954) 사이에서 마찰 끼워맞춤부들을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 접착제는 교체가능 열 서브시스템(980) 교체가능 열 서브시스템(980) 및 벨트(950)를 유지하기 위해 접착제가 사용될 수 있다.
이 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(980)은 직사각형 프리즘의 형상이다. 다른 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(980)은 다른 3차원 형상일 수 있다. 도면에 도시되지 않았지만, 내구성 에너지 서브시스템 섀시(920)는 본 개시에서 앞서의 내구성 에너지 서브시스템들에서 논의된 바와 같은 개수, 형상 및 배열로 에너지 방출기들을 갖는다. 역시, 에너지 방출기들은 길이 및 폭을 갖는 섀시(920)의 방출 구역을 한정하며, 여기서 방출 구역 길이와 방출 구역 폭 둘 모두는 실질적으로 방출 구역 깊이보다 크다.
사용시, 이중 방식 시스템(900)을 구성하는 내구성 에너지 서브시스템 섀시(920) 및 교체가능 열 서브시스템(980)은 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합된다. 이러한 실시 형태에서, 벨트(950)의 탭(960)들의 제2 표면(964) 상에 배치된 접착제는 이중 방식 시스템(900)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단으로서 작용한다. 사용시, 내구성 에너지 서브시스템 섀시(920)의 제2 표면은 사용자의 신체의 원하는 치료 영역과 접촉한다. 일부 실시 형태에서, 접착제는 또한 내구성 에너지 서브시스템 섀시(920)의 제2 표면 상에 배치될 수 있다. 탭(960)들의 제2 표면(964)은 사용자의 피부와 접촉한다.
도시되지 않았지만, 제7 실시 형태의 이중 방식 시스템(900)은 또한 접착제를 갖는 구역들 상에 배치된 이형지를 가질 수 있다.
이 실시 형태에서, 벨트(950), 교체가능 열 서브시스템(980), 및 클립(990)들이 사전 조립된 것으로 도시되어 있다(도 31 및 도 32 참조). 다른 실시 형태에서, 사용자는 구성요소들을 교체가능 열 서브시스템(980)에 부착하기 전에 이들을 부분적으로 또는 완전히 조립할 것이다. 이들 실시 형태에서, 클립(990)들은 재사용가능하다.
사용의 일 실시 형태에서, 사용자는 먼저 교체가능 열 서브시스템(980)을 내구성 에너지 서브시스템 섀시(920)의 제1 표면(923) 상에 배치할 것이다. 이어서, 사용자는 클립(990)들의 슬롯(995)들을 통해 벨트(950)의 단부 탭(960)들을 엮거나 묶는다. 다음으로, 사용자는 위에서 논의된 바와 같이 클립(990)들을 사용하여 벨트(950)를 내구성 에너지 서브시스템 섀시(920)에 부착한다. 다음 단계에서, 사용자는 접착제를 갖는 구역들을 덮는 임의의 이형지를 제거하고, 내구성 에너지 서브시스템(920) 및 교체가능 열 서브시스템(980)이 접착제 표면을 갖는 가요성 웨브(벨트(950))를 사용하여 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합되도록, 이중 방식 시스템(900)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역 상에 배치한다. 내구성 에너지 서브시스템 섀시(920)의 작동 상세사항은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(20, 120, 220, 320, 420, 520)에 대해 이전에 논의된 것들과 유사하다.
이러한 실시 형태에서, 벨트(950)의 탭(960)들의 제2 표면(964) 상에 배치된 접착제는 이중 방식 시스템(900)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단으로서 작용하지만, 이중 방식 시스템(900)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 다른 가능한 수단이 있다. 이들은 랩, 슬리브, 밴드, 기계적 부착물, 벨트, 레이스, 및 이들의 조합을 포함한다.
교체가능 열 서브시스템(80, 180, 280, 380, 480, 580, 980)들은 열 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된다. 교체가능 열 서브시스템들은 화학적 또는 물리적 수단에 의해 열 또는 냉기를 발생시킬 수 있는 하나 이상의 가열원 또는 냉각원을 포함할 수 있다. 열을 전달하는 교체가능 열 서브시스템의 경우, 교체가능 열 서브시스템은 1회 발열 화학 반응을 채용한다. 일부 실시 형태에서, 열 발생은 공기 중의 산소에 노출된 후 일정 시간 기간에 걸쳐 산화되는 염 또는 촉매 및 약간 습한 철 분말을 수용하는 기밀 패킷(air-tight packet)을 개봉함으로써 촉발된다. 다른 유형은 교체가능 열 서브시스템 내에 별개의 격실들을 포함하고, 사용자가 교체가능 열 서브시스템을 압박할 때, 장벽이 파열되고 격실들이 혼합되어, 용해되는 염화칼슘의 용액의 엔탈피 변화와 같은 열을 생성한다.
상 변화 물질(phase change material, PCM)이 또한 교체가능 열 서브시스템에 사용될 수 있고, 이는 열을 전달한다. 열 에너지를 방출하는 데 융해 열이 사용된다. 재료가 고체로부터 액체로 또는 그 반대로 변화할 때 열이 방출된다.
냉각을 전달하는 교체가능 열 서브시스템의 경우, 교체가능 열 서브시스템들은 1회 흡열 화학 반응을 채용한다. 일부 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템은 2개의 백(bag)들로 구성되는데, 하나는 질산암모늄, 질산칼슘암모늄 또는 요소를 수용하는 백 내부에 물을 수용한다. 냉기 생성은 패키지를 압박함으로써 물을 갖는 내측 백이 파괴되어 고체가 흡열 반응으로 물에 용해되게 할 때 촉발된다. 이 반응은 주변으로부터 열을 흡수하여, 팩의 온도를 신속하게 저하시킨다.
상 변화 물질이 또한 교체가능 열 서브시스템에 사용될 수 있고, 이는 냉각을 전달한다. 열 에너지를 방출하는 데 융해 열이 사용된다. 재료가 고체로부터 액체로 또는 그 반대로 변화할 때 냉각이 일어난다.
일부 실시 형태에서 언급된 바와 같이, 개시된 발명의 이중 방식 시스템들은 접착제를 사용하여 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합된다. 일부 실시 형태에서, 수용성 생체접착성(bioadhesive) 중합체가 피부 접착 특성을 위해 사용될 수 있다. 본 발명에 유용한 예는 셀룰로오스 및 그 유도체, 폴리비닐 피롤리돈, 수용성 셀룰로오스, 폴리비닐 알코올, 에틸렌 말레산 무수물 공중합체, 메틸비닐 에테르 말레산 무수물 공중합체, 아크릴산 공중합체, 메타크릴산 및 메타크릴레이트의 음이온성 중합체, 다이메틸-아미노에틸 암모늄 작용성 기를 갖는 양이온성 중합체, 폴리에틸렌 옥사이드, 수용성 폴리아미드 또는 폴리에스테르, 폴리에틸렌 글리콜, 수용성 아크릴 중합체, 수용성 폴리에스테르, 하이드록시알킬 전분, 카세인, 젤라틴, 가용화된 단백질, 폴리아크릴아미드, 폴리아민, 폴리쿼터늄 아민, 스티렌 말레산 무수물 수지, 폴리에틸렌 아민을 포함하지만, 이로 한정되지 않는다. 수용성 탄수화물은 필름 내의 수용성 또는 친수성 중합체에 대해 수소 결합 또는 공유 결합을 형성할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 전술된 이중 방식 시스템은 치료 영역에서의 상태를 나타내기 위한 하나 이상의 센서들을 가질 수 있다. 하나 이상의 센서들은 내구성 에너지 서브시스템 섀시 또는 교체가능 열 서브시스템 상에 또는 그 내에 배치될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 하나 이상의 센서들은 열 센서일 수 있다. 이들 실시 형태에서, 이중 방식 시스템은 또한 범위외(out-of-range) 열 조건을 보고하기 위해 디스플레이와 같은 표시기를 가질 수 있다. 바람직한 실시 형태에서, "범위외 열 조건"은 약 45℃의 피부에서의 최대 작동 온도를 허용하도록 설정될 수 있다. 또는 이중 방식 시스템은 치료 영역에서 원하는 상태를 유지하기 위해 시스템을 정지시키거나 시스템의 요소를 변경시키기 위한 제어기를 가질 수 있다.
전술한 실시 형태들 중 대부분에서, 교체가능 열 서브시스템(80, 180, 280, 380, 480, 580, 980)은 삼각형 프리즘, 정사각형 프리즘, 육각형 프리즘, 원통, 원추, 부분 구, 부분 난형체(ovoid), 불규칙한 입체 등과 같은 그러나 이로 한정되지 않는 다른 3차원 형상일 수 있다. 리셉터클은 이들 교체가능 열 서브시스템을 수용하도록 형상화된다.
본 발명의 이중 방식 시스템의 실시 형태는 사용자의 신체의 영역에 대한 치료의 효과를 향상시키기 위해 하기 방식으로 사용될 것이다. 예시적인 목적을 위해, 제6 실시 형태의 이중 방식 시스템(500)의 사용이 제시될 것이다.
일 실시 형태에서, 사용자는 먼저 교체가능 열 서브시스템(580)을 활성화시키고, 서브시스템(580)을 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)의 제1 표면(523) 상에 배치한다. 이어서, 사용자는 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)의 슬롯(528)들을 통해 벨트(550)의 단부 탭(560)들을 엮거나 묶는다. 다음 단계에서, 사용자는 접착제를 갖는 구역들을 덮는 임의의 이형지를 제거하고, 이중 방식 시스템(500)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역 상에 배치한다. 따라서, 이중 방식 시스템(500)과 치료 영역 사이의 접촉 영역들은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)의 제2 표면(524) 및 탭(560)들의 제2 표면(564)이다. 부착은 피부의 일상적인 이동 동안에 치료 영역으로부터의 이중 방식 시스템(500)의 분리를 방지하기에 충분한 부착 강도를 갖는다.
일부 실시 형태에서, 이중 방식 시스템(500)은 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)의 제1 표면(523)에 부착되거나 그 상에 형성된 교체가능 열 서브시스템(580)들을 갖는 사전-조립된 장치로서 구매된다. 이들 실시 형태에서, 이중 방식 시스템(500)은 1회용 치료 장치로 보여질 수 있다. 사용자는 이중 방식 시스템(500)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역 상에 배치하기 직전에 교체가능 열 서브시스템(580)을 작동시킨다. 이들 실시 형태에서, 사용 전에 보호를 위해 임의의 또는 모든 접착제 표면 상에 배치된 이형 라이너가 있을 수 있다.
다른 실시 형태에서, 사용자는 하나 이상의 개별적으로 패킹된 교체가능 열 서브시스템(580)들과 함께, 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520) 및 벨트(550)를 포함하는 키트를 구매할 수 있다. 키트는 하나 이상의 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)뿐만 아니라 1개 이상, 2개 이상, 5개 이상, 또는 10개 이상, 또는 20개 이상의 교체가능 열 서브시스템(580)들을 포함할 수 있다. 이들 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(580)들은 기밀 팩 내에 패킹되어 그들의 열 반응의 개시를 방지할 수 있다. 이들 실시 형태에서, 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520) 및 벨트(550) 둘 모두는 재사용가능하다. 각각의 사용에 대해, 사용자는 이중 방식 시스템(500)의 조립 직전 또는 직후에 교체가능 열 서브시스템(580)을 작동시키고, 이어서 이중 방식 시스템(500)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역 상에 배치한다. 사용 전에 표면(들)을 보호하기 위해 임의의 또는 모든 표면 상에 배치된 이형 라이너가 있을 수 있다.
또 다른 실시 형태에서, 사용자는 하나 이상의 개별적으로 패킹된 교체가능 열 서브시스템(580)들 및 벨트(550)들과 함께 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)를 포함하는 키트를 구매할 수 있다. 키트는 하나 이상의 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)뿐만 아니라 1개 이상, 2개 이상, 5개 이상, 또는 10개 이상, 또는 20개 이상의 교체가능 열 서브시스템(580)들 및 벨트(550)들을 포함할 수 있다. 이들 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(580)들은 기밀 팩 내에 패킹되어 그들의 열 반응의 개시를 방지할 수 있다. 이들 실시 형태에서, 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)는 재사용가능하다. 각각의 사용에 대해, 사용자는 이중 방식 시스템(500)의 조립 직전 또는 직후에 교체가능 열 서브시스템(580)을 작동시키고, 이어서 이중 방식 시스템(500)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역 상에 배치한다. 사용 전에 표면(들)을 보호하기 위해 임의의 또는 모든 표면 상에 배치된 이형 라이너가 있을 수 있다.
또 다른 실시 형태에서, 키트는 하나 이상의 추가의 개별적으로 패킹된 교체가능 열 서브시스템(580)들 및 벨트(550)들과 함께, 하나 이상의 사전-조립된 이중 방식 시스템(500)을 포함할 수 있다. 키트는 1개 이상, 2개 이상, 5개 이상, 또는 10개 이상, 또는 20개 이상의 교체가능 열 서브시스템(580)들 및 벨트(550)들을 포함할 수 있다. 이들 실시 형태에서, 교체가능 열 서브시스템(580)들은 기밀 팩 내에 패킹되어 그들의 열 반응의 개시를 방지할 수 있다. 이들 실시 형태에서, 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520) 및 때때로 벨트(550)들은 재사용가능하다. 각각의 사용에 대해, 사용자는 이중 방식 시스템(500)을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역 상에 배치하기 직전에 교체가능 열 서브시스템(580)을 작동시킨다. 사용 전에 표면(들)을 보호하기 위해 임의의 또는 모든 표면 상에 배치된 이형 라이너가 있을 수 있다.
일단 이중 방식 시스템(500)이 사용자의 신체의 원하는 치료 영역 상에 배치되었으면, 사용자는 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520) 치료 사이클을 개시하여 에너지 방출기(570)들에 동력공급한다. 이는, 예를 들어, 사용자가 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520) 상에 위치된 온/오프 스위치를 누름으로써, 또는 이중 방식 시스템(500)이 외부 장치와의 유선 또는 무선 통신을 통해 데이터를 통신하도록 배열 및 구성된 적어도 하나의 구성요소를 포함하는 경우에는 치료 사이클을 개시하기 위해 휴대 전화기와 같은 스마트 장치를 사용함으로써 달성될 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 치료 사이클은 광, 열, 냉각, 진동, 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다. 치료 사이클의 길이는 수행되는 치료에 의존할 것이다. 일부 실시 형태에서, 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)는 60분 미만, 또는 30분 미만, 또는 10분 미만, 또는 5분 미만, 또는 1분 미만이다.
다음으로 치료 사이클이 완료된다. 일부 실시 형태에서, 사용자는, 예를 들어, 사용자가 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520) 상에 위치된 온/오프 스위치를 누름으로써, 또는 치료 사이클을 개시하기 위해 휴대 전화기와 같은 스마트 장치를 사용함으로써 사이클을 수동으로 완료한다. 다른 실시 형태에서, 내구성 에너지 서브시스템 섀시(520)는 타이밍 메커니즘을 가지며, 이중 방식 시스템(500)은 치료 사이클의 완료시에 정지될 것이다.
다음으로, 이중 방식 시스템(500)이 치료 영역으로부터 분리된다.
내구성 에너지 서브시스템 섀시는 당업자에게 알려진 임의의 수단에 의해 형성될 수 있다. 구성 재료는, 가요성 재료 및 더 강성인 재료 중에서, 열가소성 탄성중합체("TPE"), 열가소성 우레탄("TPU"), 실리콘, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 중합체("ABS")를 제한 없이 포함하는 중합체 및 탄성중합체를 포함한다. 바람직하게는, 재료는 에너지, 예컨대 광, 전자기장, 미세전류, 전기 자극(TENS 경피 전기 신경 자극, MENS, PENS), 이온영동, 초음파영동, 및/또는 운동, 예컨대 치료 표면으로의 초음파 및/또는 진동을 투과시키기에 충분한 투과 특성을 포함한다. 게다가, 교체가능 열 서브시스템이 섀시의 방출 구역 위에 배치되는 실시 형태에 대해, 양호한 열 전도도 특성이 또한 매우 바람직하다.
내구성 에너지 서브시스템 섀시가 일련의 단계들로 인쇄, 주조, 사출 성형 및/또는 오버몰딩될 수 있지만, 섀시는 또한 (독립적으로 또는 조개 껍질 구성으로서) 상부 하우징 및 하부 하우징을 (예컨대, 성형에 의해) 형성함으로써 그리고 가요성 또는 반-가요성 회로 기판을 2개의 하우징들 사이에 배치하고 하우징들 및 회로 기판(전원 및 제어기를 포함함)을 함께 접착식으로 부착함으로써 제조될 수 있다. 웨어러블 전자장치 및 스마트 텍스타일에 사용되는 것으로 알려진 것들을 포함한 다른 조립 공정이 사용될 수 있다. 예를 들어, 취성 구성요소가 위치되도록 의도되는 구역을 기계적으로 보강하기 위해 기재 및/또는 하우징의 가요성을 국소적으로 변경하는 것이 도움이 될 수 있다.
위에서 논의된 실시 형태에서, 열원을 갖는 교체가능 열 서브시스템들은 열원이 섀시의 방출 구역 위에 실질적으로 중첩되는 구성으로 내구성 에너지 서브시스템을 포함하는 섀시들에 교체가능 열 서브시스템을 결합하도록 배열 및 구성된다. 다른 실시 형태에서, 열원은 섀시의 방출 구역들 위에 부분적으로 중첩된다.
본 명세서에 기술된 장치는 광선 요법 및 열 요법을 전달하여, 근골격계 통증 및 다른 질병(뼈, 관절, 근육, 힘줄, 인대, 또는 신경의 부상을 포함)으로부터의 완화를 허용한다.
통증을 개선하는 방법은 전술된 시스템들 중 임의의 것을 조립하는 단계, 교체가능 열 서브시스템을 작동시키는 단계, 시스템을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 부착하는 단계, 및 내구성 에너지 서브시스템을 작동시키는 단계를 사용하며; 교체가능 열 서브시스템은 1분 이상, 또는 5분, 또는 10분, 또는 30분, 또는 60분 미만 또는 초과 동안 미리 결정된 온도 범위에서 원하는 치료 영역으로 열 에너지를 전달한다. 내구성 에너지 서브시스템은 열 에너지와 독립적으로 비가시광 전자기 방사선, 가시광 방사선, 전자기장, 미세전류, 전기 자극, 이온영동, 초음파영동 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터의 에너지를 전달한다.
일부 실시 형태에서, 열 에너지는 인간 체온 이상이다. 다른 실시 형태에서, 열 에너지는 인간 체온 미만이다. 열 에너지 서브시스템은 상 변화 물질을 포함하거나, 발열 화학 반응을 제공한다.
내구성 에너지 서브시스템은, 일부 실시 형태에서는 연속적으로 그리고 다른 실시 형태에서는 불연속적으로, 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된다. 내구성 에너지 서브시스템은 또한 일부 실시 형태에서 미리 결정된 패턴으로 펄스형 에너지를 전달할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 미리 결정된 패턴은 내구성 에너지 서브시스템으로부터의 무-에너지 전달의 다양한 간격에 의해 분리되는 복수의 펄스 트레인들을 포함한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 펄스 트레인은 단일의 연장된 연속 펄스일 수 있거나, 미리 결정된 패턴의 개별 펄스들의 시퀀스일 수 있다.
일부 실시 형태에서, 내구성 에너지 서브시스템은 가시광 및 적외광으로 이루어진 군으로부터 광 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된다. 광 에너지 밀도는 약 5 J/㎠ 초과, 또는 약 10 J/㎠ 초과이다.
실시예
플렉스(flex) PCB 기판 및 2개의 강성 PCB 기판들을 PCB123R 소프트웨어를 사용하여 선스톤 서키츠(Sunstone Circuits)(미국 오리건주 물리노 소재)에 의해 제작하였다. 32개의 적색 및 32개의 IR LED들을 플렉스 기판에 부착하였고, 2개의 NiMH 배터리들을 플렉스 기판의 단부들에 장착하였다. 블루투스 모듈 및 충전 모듈을 위한 강성 기판들을 플렉스 기판의 단부들에 고정하였다.
이어서, LED들 및 배터리들을 갖는 플렉스-강성 기판 조립체를 주형 내에 배치하고 실리콘으로 주조하여 실온에서 24시간 동안 경화시켰다. 제1 경화 후에 실리콘을 이용한 제2 주조를 수행하고, 뒤이어 실온에서 다른 24시간 경화를 수행하였다.
일회용 온열팩을 철 분말, 탄소, 질석, 및 염화나트륨으로부터 제조된 55℃ 온열팩(50 내지 60℃ 범위)을 취함으로써 생성하여, PET/PE 기재 내에 열밀봉하였다. 직조 배킹, 아크릴 접착제, 및 보호용 대면 탭들을 포함하는 접착제 라미네이트를 레이저 절단하여 접착제 붕대를 형성하였는데, 접착제 붕대는 온열팩으로부터 요법을 전달하기 위한 그리고 광 붕대를 사용자의 신체에 부착하기 위한 매개체(vehicle)일 것이다.

Claims (51)

  1. 포유류 신체에의 2가지 별개의 에너지 방식(modality)들의 독립적인 전달을 위한 이중 방식 시스템(dual modality system)(500)으로서,
    (a) 가요성 섀시(520)로서, 상기 가요성 섀시는 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된 내구성 에너지 서브시스템(durable energy subsystem)을 포함하고, 상기 내구성 에너지 서브시스템은 길이 및 폭을 갖는 상기 섀시의 방출 구역 내에 배치된 복수의 에너지 방출기들(570)을 구비하고, 상기 방출 구역 길이와 상기 방출 구역 폭 둘 모두는 실질적으로 방출 구역 깊이보다 큰, 상기 가요성 섀시;
    (b) 열 에너지를 전달하도록 배열 및 구성된, 상기 내구성 에너지 서브시스템에 결합되도록 배열 및 구성된 교체가능 열 서브시스템(580); 및
    (c) 상기 내구성 에너지 서브시스템 및 상기 교체가능 열 서브시스템을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 수단을 포함하고, 상기 내구성 에너지 서브시스템 및 상기 교체가능 열 서브시스템을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 상기 수단은 접착제 표면을 갖는 가요성 웨브(web)(550)를 포함하고, 상기 교체가능 열 서브시스템은 상기 내구성 에너지 서브시스템 및 상기 교체가능 열 서브시스템을 사용자의 신체의 원하는 치료 영역에 결합시키기 위한 상기 수단과 통합되고,
    상기 교체가능 열 서브시스템은 상기 가요성 웨브에 부착된 열원(thermal source) 및 상기 열 서브시스템을 상기 섀시에 구성으로 결합하도록 배열 및 구성된 적어도 하나의 구조물을 포함하고,
    상기 열원은 상기 섀시의 상기 방출 구역 위에 중첩되어, 사용 시 상기 가요성 섀시가 상기 열원 및 상기 사용자의 신체 사이에 위치하는, 이중 방식 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내구성 에너지 서브시스템은 외부 장치와 데이터를 통신하도록 배열 및 구성된 적어도 하나의 구성요소를 추가로 포함하는, 이중 방식 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내구성 에너지 서브시스템의 상기 에너지 방출기들은 광, 전자기장, 미세전류, 전기 자극, 이온영동(iontophoresis), 및 초음파영동(sonophoresis)으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 이중 방식 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내구성 에너지 서브시스템은 초음파, 진동, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물리적 운동 방출기들을 포함하는, 이중 방식 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내구성 에너지 서브시스템은 상기 에너지 전달을 제어하기 위한 제어기를 추가로 포함하는, 이중 방식 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 내구성 에너지 서브시스템은 열 센서; 및 범위외(out-of-range) 열 조건들의 원하는 조건들을 유지하도록 요소들을 정지시키거나 변경하기 위한 표시기 또는 제어기, 또는 조건들을 보고하기 위한 디스플레이를 추가로 포함하는, 이중 방식 시스템.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이중 방식 시스템은 에너지를 연속적으로 전달하도록 배열 및 구성되는, 이중 방식 시스템.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이중 방식 시스템은 에너지를 단속적으로 전달하도록 배열 및 구성되는, 이중 방식 시스템.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 교체가능 열 서브시스템은 가열원(heat source)을 포함하는, 이중 방식 시스템.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 교체가능 열 서브시스템은 냉각원을 포함하는, 이중 방식 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 섀시는 복수의 구멍들, 불연속적인 피부-접촉 표면을 포함하지만 이로 한정되지 않는, 개선된 피부 통기성을 위해 상기 섀시와 연관된 특징부들을 갖는, 이중 방식 시스템.
  12. 제1항 또는 제11항에 있어서, 상기 열 서브시스템을 상기 섀시에 결합하도록 배열 및 구성된 상기 적어도 하나의 구조물은 적어도 하나의 클립, 적어도 하나의 구멍, 또는 적어도 하나의 스냅 핏(snap fit)을 포함하는, 이중 방식 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 섀시는 적어도 하나의 배터리 인클로저(enclosure)를 포함하고, 상기 열 서브시스템을 상기 섀시에 결합하도록 배열 및 구성된 상기 적어도 하나의 구조물은 상기 하나의 배터리 인클로저의 형상에 대응하는 클립을 포함하는, 이중 방식 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 배터리 인클로저는 실질적으로 원통형인, 이중 방식 시스템.
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