KR102626993B1 - 비-열 에너지의 적용에 의한 피부 샘의 치료 - Google Patents

비-열 에너지의 적용에 의한 피부 샘의 치료 Download PDF

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로렌 엠. 하우레기 존스톤
에드워드 에이. 에버스
다비드 제이. 다니츠
리차드 엘. 누치텔리
다린 알. 위커
케빈 엘. 모스
카르메론 디. 힌만
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펄스 바이오사이언스, 인크.
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Abstract

전기 치료로 피부 샘(예를 들어, 피지샘, 외분비샘 및 아포크린샘)을 감소시키거나 제거하기 위한 방법 및 장치가 본 명세서에 설명되어 있다. 또한, 피부 샘 장애를 치료 및/또는 예방하는 방법이 본 명세서에 설명되어 있다. 예를 들어, 피지 증식을 치료하는 방법이 본 명세서에 설명되어 있다.

Description

비-열 에너지의 적용에 의한 피부 샘의 치료
본 특허 출원은 2018년 10월 10일자로 출원된 발명의 명칭이 "비-열 에너지의 적용에 의한 피부 샘 치료"인 미국 가 특허 출원 번호 62/744,027호를 우선권으로 주장하며, 이의 전체 내용은 원용에 의해 본 특허 출원에 포함된다.
본 명세서에 언급된 모든 공보 및 특허 출원은 각각의 개별 공보 또는 특허 출원이 원용에 의해 포함되도록 구체적으로 그리고 개별적으로 표시된 것과 동일한 정도로 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
그 전체가 원용에 의해 구체적으로 포함되는 것은 각각, 2017년 8월 8일자로 출원된 미국 가 특허 출원 번호 62/542,711호를 우선권으로 주장하는 2018년 5월 7일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 15/973,254호; 2012년 9월 28일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 13/631,618호(현재 미국 특허 제 9,656,055호); 2012년 12월 12일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 13/710,077호(현재 미국 특허 제 9,956,391호); 2018년 3월 22일자로 공개된 PCT 특허 출원 WO 2018053539호; 2018년 1월 16일자로 출원된 미국 가 특허 출원 번호 62/618,022호를 우선권으로 주장하는 2018년 3월 13일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 15/920,389호; 및 2018년 3월 13일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 62/642,552호이다.
본 개시는 나노초(nanosecond) 전기 펄스와 같은 펄스 전기장의 적용에 의한 조직의 치료에 관한 것이다. 치료는 상당한 염증 반응을 유발하지 않고 인접한 비-세포 조직을 아끼면서, 피지샘, 외분비샘 및 아포크린샘(apocrine gland)을 포함하지만 이에 제한되지 않는 샘을 선택적으로 그리고 구체적으로 절제할 수 있다.
조직 치료, 특히 조직 내의 샘 치료를 위한 파괴적 방식(destructive modalities)의 적용은 미용 및 치료 요법 모두에 대해 주지되어 있다. 예를 들어, 열 방식의 적용에 의해서 피부 질환 치료를 포함한 많은 피부 치료법은 피부과에서 널리 사용된다. 특히, 액체 질소(예를 들어, -196 ℃ 내지 -210 ℃)의 사용을 포함한 열 치료는 영향을 받은 피부를 치료하거나 제거하는데 사용되었지만, 피부 세포의 심각한 파괴 및 즉각적인 괴사 그리고 세포막의 파열을 초래하여, 흉터 조직 형성 및 비정상적인 외관을 초래할 수 있는 급성 염증 반응, 멜라닌 세포 손실 및 진피 손상으로 이어진다.
조직 파괴를 초래하는 다른 열 치료 방식은 조직(피부 포함)을 효과적으로 태울 수 있고 즉각적인 세포 괴사 및 세포막 파괴를 유발할 수 있으며 염증 반응을 유발하고 극심한 추위와 같은 단점을 또한 겪을 수 있는 레이저 또는 무선 주파수 장치에 의해 생성된 조직 가열을 포함한다. 있다면, 최소 국소 염증 반응을 발생하는 치료법, 특히 비-열 치료법을 제공하는 것이 유리할 것이다. 진피 조직에 적용할 때, 정상적인 치유 기간 후 표피 표면의 회복 후 정상적인 외관과 뚜렷한 흉터가 감소되거나 없는 새로운 표피 조직의 형성을 제공하는 것이 특히 도움이 될 것이다.
매우 짧은(예를 들어, 나노초 범위), 높은 전계 강도 전기 펄스가 생물학적 세포의 전기 섭동(electroperturbation)에 대해 설명되었다. 예를 들어, 전기 펄스는 기저 세포 암종, 편평 세포 암종 및 흑색 종과 같은 종양 세포를 포함한 인간 세포 및 조직의 치료에 사용될 수 있다. 예를 들어, 그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함되는, Nuccitelli 등의(2014) "First-in-human trial of nanoelectroablation therapy for basal cell carcinoma: proof of method.” Exp Dermatol 23:135-7 참조.
세포막을 가로질러 유도된 전압은 펄스 길이 및 펄스 진폭에 따라 달라질 수 있다. 약 1 마이크로 초보다 더 긴 펄스는 외부 세포막을 충전하여 모공의 개방을 이끌 수 있다. 영구적인 개구는 즉시 또는 거의 즉각적인 세포 사멸을 초래할 수 있다. 약 1 마이크로초 미만의 펄스는 세포 내부에 영향을 미치고 손상되지 않은 세포막으로 세포 사멸을 지연시킬 수 있다. 예를 들어, 0.1 kV/cm 내지 1000 kV/cm(예를 들어, 10 kV/cm 내지 100 kV/cm)의 범위에서 변하는 전계 강도를 갖는 그러한 더 짧은 펄스는 설명된 전계 강도 및 펄스 지속 시간에 노출된 일부 또는 모든 세포에서 세포자멸사(apoptosis)(즉, 프로그램된 세포 사멸)를 유발할 수 있다. 이들 더 높은 전계 강도 및 더 짧은 전기 펄스는 핵 및 미토콘드리아와 같은 세포 내 조직을 조작하는데 유용할 수 있다.
생물학 및 의료용으로 나노초 고전압 펄스 발생기가 제안되었다. 예를 들어, Gundersen 등의 "Nanosecond Pulse Generator Using a Fast Recovery Diode”, IEEE 26th Power Modulator Conference, 2004, pages 603-606; Tang 등의 “Solid-State High Voltage Nanosecond Pulse Generator,” IEEE Pulsed Power Conference, 2005, pages 1199-1202; Tang 등의 “Diode Opening Switch Based Nanosecond High Voltage Pulse Generators for Biological and Medical Applications”, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol. 14, No. 4, 2007, pages 878-883; Schoenbach 등의 “Method and Apparatus for Intracellular Electro-Manipulation”, 미국 특허 제 6,326,177호; 및 Sanders 등의 “Nanosecond Pulse Generator”, 미국 특허 제 8,115,343호 참조. 이들 간행물의 전체 내용은 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
피지샘, 외분비샘 및 아포크린샘을 포함한 피부 샘 장애의 치료 및/또는 예방에 대한 계발이 필요하다. 피지샘, 외분비샘 및 아포크린샘을 포함한 샘의 감소 또는 제거를 포함할 수 있는 미용 치료도 필요하다.
본 명세서에 설명된 방법, 시스템 및 장치는 일반적으로, 피부의 정해진 영역에서 샘(예를 들어, 피지샘, 외분비샘 및 아포크린샘 중 하나 이상)의 크기 및/또는 수를 감소시키기 위해 진피 조직에 펄스 전기 에너지 치료(들)를 적용하는 것을 설명한다. 이들 방법, 시스템 및 장치는 피부의 표적 영역 외부의 조직, 예를 들어 표피와 진피의 부분에 손상 유발을 피하면서, 예를 들어, 피부의 진피층 내에서 피지샘, 외분비샘 및 아포크린샘을 구체적으로 표적화할 수 있다. 본 개시의 방법, 시스템 및 장치는 짧고 높은 전계 강도 전기 펄스, 예를 들어 서브-마이크로초 지속 시간의 펄스를 사용할 수 있다. 설명의 편의를 위해서 특히, 피지샘이 본 명세서에 설명된 방법 및 장치의 가능한 표적으로서 설명되지만, 본 개시는 그러한 샘에 제한되지 않고 임의의 다른 샘(예를 들어, 에크린 및 아포크린샘(eccrine and apocrine glands)이 또한 또는 대안적으로 표적화될 수 있다는 점에 유의해야 한다.
일반적으로, 본 명세서에 설명된 방법 및 장치는 피부의 표적 부위에 있는 샘의 모두 또는 일부를 제거하기 위한 임계 값을 초과하는 에너지 수준(예를 들어, 조직 내의 에너지 밀도 수준(energy density level))에서 하나 이상의 샘을 포함한 피부 영역에 펄스 전기 에너지를 적용한다. 몇몇 변형예에서, 펄스 전기 에너지는 매우 빠르게 적용되어 펄스가 나노초 범위(예를 들어, 0.1 ns 내지 1000 ns) 내의 펄스 폭을 가진다. 에너지는 높은 필드 강도를 가질 수 있고 하나 이상의 샘을 포함한 피부 영역을 포함하는 피부의 특정 표적 영역에 적용될 수 있다. 놀랍게도, 임계 값 미만으로 적용된 에너지는 샘의 파괴를 초래하지 않을 수 있지만, 그러한 수준은 다른 피부를 포함한 나노초 범위 내의 펄스 전기 에너지의 적용에 의존하는 다른 치료법(예를 들어, 나노초 펄스 치료법)에 충분할 수 있다. 본 명세서에 설명된 방법 및 장치는 표적 조직 영역 내의 샘(gland)의 전부 또는 일부를 완전히 또는 부분적으로 제거할 수 있다. 몇몇 변형예에서, 제거된 샘이 파괴되어 세포체와 샘 조직이 파괴될 수 있다.
피부 영역에 적용되는 에너지 밀도는 부분적으로 복수의 전극의 기하학적 구조에 의존할 수 있다. 몇몇 변형예에서, 피부 영역에 적용되는 에너지 밀도는 폭과 높이가 1.4 mm 내지 5.5 mm인 패턴을 형성하는 전극 어레이에 대해 약 0.03 J/mm3 내지 약 0.9 J/mm3일 수 있다. 예를 들어, 피부 영역에 적용되는 에너지 밀도는 약 4 mm 내지 약 6 mm의 폭과 높이를 갖는 패턴을 형성하는 전극 어레이에 대해 약 0.03 J/mm3 내지 약 0.5 J/mm3일 수 있다. 몇몇 변형예에서, 피부 영역에 적용되는 에너지 밀도는 약 2 mm 내지 약 3 mm의 폭과 높이를 갖는 패턴을 형성하는 전극 어레이에 대해 약 0.06 J/mm3 내지 약 0.7 J/mm3일 수 있다. 몇몇 변형예에서, 피부 영역에 적용되는 에너지 밀도는 약 1 mm 내지 약 2 mm의 폭과 높이를 갖는 패턴을 형성하는 전극 어레이에 대해 약 0.08 J/mm3 내지 약 0.9 J/mm3이다. 전극의 패턴은 조직과 접촉하는 전극의 배열을 지칭하며, 전극 사이의 공간을 포함하여 전극에 의해 형성될 수 있는 임의의 적절한 형상(예를 들어, 정사각형, 직사각형, 원형, 삼각형 등)일 수 있다. 이러한 패턴의 치수는 전극을 포함할 수 있다. 몇몇 변형예에서 피부 영역에 적용되는 에너지 밀도는 약 80 내지 90%(예를 들어, 약 85%)까지 감소될 수 있으며, 이는 과다 색소 침착 및 부피 손실과 같은 부작용을 감소시킬 수 있다. 따라서, 몇몇 변형예에서 피부 영역에 적용되는 에너지 밀도는 1.4 mm 내지 5.5 mm의 폭과 높이를 갖는 패턴을 형성하는 전극의 어레이에 대해 약 0.003 J/mm3 내지 약 0.09 J/mm3일 수 있다. 예를 들어, 피부 영역에 적용되는 에너지 밀도는 약 4 mm 내지 약 6 mm의 폭 및 높이를 갖는 패턴을 형성하는 전극 어레이에 대해 약 0.003 JJ/mm3 내지 약 0.05 J/mm3일 수 있다. 몇몇 변형예에서, 피부 영역에 적용되는 에너지 밀도는 폭과 높이가 약 2 mm 내지 약 3 mm인 패턴을 형성하는 전극 어레이에 대해 약 0.006 J/mm3 내지 약 0.070 J/mm3일 수 있다. 몇몇 변형예에서, 피부 영역에 적용되는 에너지 밀도는 약 1 mm 내지 약 2 mm의 폭과 높이를 갖는 패턴을 형성하는 전극 어레이에 대해 약 0.008 J/mm3 내지 약 0.090 J/mm3이다.
본 명세서에 설명된 예 및 예시가 전형적으로 나노초 범위의 펄스 전기 에너지의 적용과 관련되어 있지만, 몇몇 변형예에서 에너지는 피코초(예를 들어, 0.1 ps 내지 1000 ps) 및/또는 마이크로초(예를 들어, 1 마이크로초 내지 1000 마이크로초) 범위 또는 가변 펄스 폭 범위를 포함한 기타 펄스 폭 범위로 적용될 수 있다.
예를 들어, 표적 샘을 포함하는 적어도 일부분(대상자의 피부의 표적 영역)이 복수의 전극 중 둘 이상의 전극 사이에 있도록 대상자의 피부에 대해 복수의 전극을 적용하는 단계; 복수의 전극 중 둘 이상의 전극 사이에 펄스 전기 에너지(예를 들어, 마이크로초 미만의 펄스 범위에서 펄스 지속 시간을 가짐)를 적용하는 단계를 포함하는 방법(예를 들어, 치료 방법)이 본 명세서에 설명되며, 여기서 펄스 전기 에너지는 표적 샘 외부의 조직을 영구적으로 손상시키지 않고 표적 샘을 제거하는데 충분한 에너지 밀도를 제공한다.
대상자의 피부에 전극을 적용하는 단계는 표적 샘을 포함하는 피부 영역이 복수의 전극 중 둘 이상의 전극 사이에 있도록 대상자의 피부에 복수의 전극을 삽입하는 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로, 전극을 적용하는 단계는 피부에 비-관통성 전극을 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 변형예에서 피부는 피부 표면에 있는 둘 이상의 전극 사이에 끼이거나 파지될 수 있다.
피부 영역에 적용되는 에너지 밀도는 예를 들어, 약 0.001 J/mm3 내지 약 J/mm3(예를 들어, 약 0.003 J/mm3 내지 약 0.9 J/mm3)와 같이 샘을 제거하는데 충분한 범위 내에 있을 수 있다. 특정 적용에 충분한 범위를 벗어나면 샘이 제거되거나 파괴되지 않거나 인접한 조직을 손상시키지 않고 샘이 제거되지 않을 수 있다. 표적 샘 외부의 조직은 표적 샘 위의 표피의 일부, 표적 샘에 인접한 표피의 일부, 표적 샘에 인접한 진피의 하나 이상의 부분 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
임의의 이들 변형예에서, 펄스 전기 에너지는 표적 샘의 전체 길이를 제거하는데 충분한 에너지 밀도를 제공할 수 있다. 에너지가 샘의 한 영역(예를 들어, 세포체 영역)에 적용되더라도 에너지는 전체 샘을 제거할 수 있다.
예를 들어, 표적 샘을 포함하는 피부 영역이 복수의 전극 중 둘 이상의 전극 사이에 있도록 대상자의 피부에 복수의 전극을 삽입하는 단계; 및 복수의 전극 중 둘 이상의 전극 사이에 서브-마이크로초 펄스 범위의 펄스 지속 시간을 갖는 펄스 전기 에너지를 인가하는 단계를 포함하는 방법이 본 명세서에 설명되며, 여기서 펄스 전기 에너지는 표적 샘 외부의 조직을 영구적으로 손상시키지 않고 표적 샘을 제거하는데 충분한 에너지 밀도를 제공한다. 이들 방법은 피부 영역 내에서 하나 이상의 샘을 선택적으로 제거하는 방법일 수 있다.
몇몇 변형예에서, 사용되는 전극은 기능 장애 샘 또는 제거될 샘과 같은 샘(들)을 포함하는 피부 부분의 양쪽에 위치할 수 있는 바늘 전극이다. 전극은 조직 관통 바늘(예를 들어, 블레이드, 바늘, 플레이트 등)의 어레이의 일부일 수 있다. 전극은 부분적으로 절연될 수 있어서, 바늘 전극의 베이스 부분(예를 들어, 바늘 전극이 피부에 삽입될 때 피부 표면에 가장 가까운 부분)만이 절연될 수 있다. 전극의 절연 부분은 예를 들어, 바늘 전극 길이의 5% 내지 90%일 수 있다. 표적 샘 위치의 깊이 및/또는 바늘 전극의 길이에 따라서, 절연 부분의 깊이는 피부의 상층을 보호하기 위해서, 예를 들어 표적 샘 위에 있는 표피의 적어도 일부분을 보호하기 위해서 선택된다. 예를 들어, 표적 샘이 피부 표면 아래 약 1 mm에서 시작될 때, 피부 내로 삽입시 피부 표면 아래 1 mm보다 더 깊은 바늘 전극 길이의 말단 부분은 절연되지 않을 수 있다. 언급한 바와 같이, 전극은 조직 관통 바늘(예를 들어, 블레이드, 바늘, 플레이트 등)의 어레이의 일부일 수 있다. 예를 들어, 복수의 전극을 대상자의 피부에 삽입하는 것은 바늘 전극의 어레이를 피부에 삽입하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 변형예에서, 복수의 전극의 각각의 바늘 전극은 절연된 베이스 부분 및 절연되지 않은 팁 부분을 포함한다. 예를 들어, 복수의 전극을 삽입하는 것은 복수의 전극 각각의 절연 부분이 피부 표면 아래 0.1 내지 1 mm로 연장하도록 전극을 삽입하는 것을 포함할 수 있다.
몇몇 변형예에서, 적용 팁은 바늘 전극을 노출시키기 위해 수축하도록 구성된 수축 가능한 치료 팁 하우징을 포함할 수 있다. 적용 팁이 피부에 대해 밀릴 때 하우징은 기단 부분으로 편향될 수 있다. 그러한 변형예에서, 치료 팁의 베이스는 피부에 밀착되는 수납식 하우징의 외부 표면이다. 전극의 베이스 영역은 절연될 수 있고 수축 가능한 하우징이 완전히 수축될 때(예를 들어, 피부에 밀착될 때) 노출될 수 있다. 본 명세서에 설명된 임의의 방법 및 장치에서, 치료 팁은 2 mm 이하(예를 들어, 1.75 mm 이하, 1.5 mm 이하, 1.25 mm 이하, 1 mm 이하, 0.9 mm 이하, 0.8 mm 이하, 0.7 mm 이하, 0.6 mm 이하, 0.5 mm 이하 등)의 피부 조직에 삽입될 수 있는 완전히 연장된 길이를 갖는 짧은 바늘 전극을 포함하도록 구성될 수 있다.
피지샘, 외분비샘 또는 아포크린샘 중 하나 이상이 피부 영역이 되도록 복수의 전극을 대상자의 피부에 삽입하는 것은 대상자의 피부에 복수의 전극을 삽입하는 것을 포함할 수 있다. 복수의 전극을 적용(예를 들어, 삽입)하는 것은 피지샘 증식 병변 주위에 복수의 전극을 삽입하는 것을 포함할 수 있으며, 여기서 복수의 전극은 대상자의 피부 내의 피지샘 증식 병변이 복수의 전극 중 둘 이상의 전극 사이에 있도록 복수의 전극을 삽입함으로써 대상자의 피부에 적용된다. 언급한 바와 같이, 표적 샘은 피지샘, 외분비샘, 아포크린샘 또는 임의의 다른 샘 중 적어도 하나일 수 있다.
본 명세서에 설명된 방법은 조직의 땀샘 이외의 피부 조직을 최소로 파괴하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 적용은 표피 세포의 세포막을 파괴하지 않는 비-열 치료를 적용하는 것을 포함할 수 있다.
인가된 전기 펄스는 조직에 전달되는 에너지가 피부 조직에서 샘을 제거하기 위한 임계 값 이상인 한, 임의의 적절한 매개 변수 값(예를 들어, 주파수, 펄스 폭, 진폭 등)을 가질 수 있다. 예를 들어, 적용은 복수의 전극 사이에 펄스 전기 에너지를 적용을 포함할 수 있으며, 여기서 펄스 전기 에너지의 펄스는 적어도 0.1 kV/cm(예를 들어, 1 kV/cm, 5 kV/cm, 10 kV/cm 등)의 피크 전계 강도를 가진다.
치료를 위해 임의의 적절한 분량 매개변수(dose parameter)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 방법은 치료 시간(예를 들어, 20 분 이하, 15 분 이하, 10 분 이하, 5 분 이하 등, 1 초 내지 20 분, 1 초 내지 10 분, 1 초 내지 5 분 등) 동안 연장되는 단일 치료 분량을 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 방법은 5 분 이하(예를 들어, 3 분 이하, 2 분 이하, 1 분 이하, 50 초 이하, 45 초 이하, 40 초 이하, 35 초 또는 30 초 이하, 25 초 이하, 20 초 이하 등) 동안 치료를 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 몇몇 변형예에서, 치료 동안 적용되는 펄스의 수는 예를 들어, 10 내지 5000(예를 들어, 10 내지 2000, 10 내지 1500, 10 내지 1000, 10 내지 500, 10 내지 250, 10 내지 200, 10 내지 175, 5000 미만, 4000 미만, 3000 미만, 2000 미만, 1000 미만, 500 미만, 300 미만, 200 미만 등)일 수 있다. 예를 들어, 방법은 1000 개 미만의 펄스를 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
몇몇 변형예에서 추가 (반복)치료가 조직의 동일한 영역에 적용될 수 있지만, 반복 투여가 필요하지 않을 수 있다. 몇몇 변형예에서, 동일한 조직 영역은 예를 들어, 1 일, 4 일, 7 일 등의 대기 기간이 경과할 때까지 재-치료되지 않을 수 있다. 예를 들어, 이들 방법 중 어느 하나의 방법은 그 영역에 전기 에너지를 다시 적용하기 이전에 예를 들어, 1 주일 동안 피부 영역이 회복되도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
일반적으로, 본 명세서에 설명된 방법은 피부의 샘 기능 장애와 관련된 임의의 장애를 치료하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 임의의 방법은 여드름, 주사비 중 하나 이상을 치료(또는 예방)하는 방법일 수 있다. 따라서, 본 명세서에 설명된 방법 및 장치는 여드름, 주사비 중 하나 이상을 포함하지만 이에 제한되지 않는 미용 치료에 사용될 수 있다.
따라서, 본 명세서에서 미용 방법이 설명된다. 예를 들어, 미용 결점을 가진 대상자의 피부 외모를 개선하는 미용 방법은 대상자의 피부 영역에서 표적 샘이 복수의 전극 중 둘 이상의 전극 사이에 있도록 복수의 전극을 배치하는 단계; 0.128 J/mm3 미만의 에너지 밀도에서 복수의 전극 중 2 개 이상의 전극 사이의 서브-마이크로초 펄스 범위에서 펄스 지속 시간을 갖는 펄스 전기 에너지를 인가하는 단계; 및 표적 분비샘 외부의 조직을 영구적으로 손상시키지 않고 표적 분비샘을 제거하거나 감소시킴으로써 미용 결함의 외관을 개선하는 단계를 포함한다.
몇몇 변형예에서 미용 방법은 여드름(경미한 여드름, 중등 여드름 및/또는 심한 여드름 포함)과 같은 미용 결함을 개선할 수 있다.
본 명세서에 설명된 미용 방법은 본 명세서에 설명된 임의의 방법 단계를 포함할 수 있다. 본 명세서에 설명된 바와 같이, 몇몇 변형예에서 에너지 밀도는 복수의 전극에 대해 0.001 J/mm3 내지 0.08 J/mm3이고, 여기서 전극은 2.25 mm2 내지 100 mm2의 면적을 갖는 어레이로 배열된다.
예를 들어, 미용 방법은 피부 영역 내의 하나 이상의 샘을 선택적으로 제거함으로써 여드름이 있는 대상자의 피부 외관을 개선하는 미용 방법을 포함할 수 있다. 상기 방법은 대상자의 피부 내에 복수의 전극 중 둘 이상의 전극 사이에 하나 이상의 샘을 배치하는 단계; 및 복수의 전극 중 둘 이상의 전극 사이에 펄스 전기 에너지를 인가하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 펄스 전기 에너지의 펄스는 0.01 나노초 내지 1000 나노초의 펄스 지속 시간 및 0.1 kV/cm 이상의 피크 전계 강도를 가지며, 인가된 펄스 전기 에너지의 에너지 밀도는 약 0.001 J/mm3 내지 0.080 J/mm3이며, 따라서 하나 이상의 표적 샘 외부의 조직을 영구적으로 손상시키지 않고 하나 이상의 샘을 제거하여 여드름을 제거한다.
본 명세서에 사용된 바와 같은 치료는 예방적 치료를 포함한다. 따라서, 피지 과형성과 같은 "장애를 치료하는 방법"을 지칭할 때, 이는 그러한 장애를 예방하는 방법을 포함하는 것으로 의도된다.
이들 방법 중 임의의 방법은 피지 증식증을 치료 및/또는 예방하는 방법(미용 방법 포함)일 수 있다. 예를 들어, 대상자의 피부에 복수의 전극을 삽입하는 것은 대상자의 피부 내 피지 증식 병변이 복수의 전극 중 2 개 이상의 전극 사이에 있도록 복수의 전극을 대상자의 피부에 삽입하는 것을 포함할 수 있다.
몇몇 변형예에서 치료 및/또는 예방 방법은 하나 이상의 약제와 함께 사용된다. 본 명세서에 설명된 펄스 전기 자극과 함께 약제를 사용하면, 치료(예를 들어, 약제 또는 펄스 전기 자극) 단독으로 달성할 수 있는 것 이상의 효과를 초래할 수 있다. 예를 들어, 이들 방법 중 임의의 방법은 펄스 전기 에너지를 적용하는 동시에 약제로 피부를 치료하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 문맥에서 "동시"는 펄스 전기 에너지의 적용 이전이나 이후 또는 같은 날의 짧은 시간 내에(예를 들어, 며칠 내에) 발생하는 행위를 포함하는 것으로 광범위하게 해석되도록 의도된다. 약제의 예는 공지된 피부과 제제뿐만 아니라 항균제, 항진균제, 항바이러스제 등을 포함하는 항생제(예를 들어, 에리트로마이신(erythromycin), 클린다마이신(clindamycin), 세팔로스포린(cephalosporin) 등); 스테로이드 및 스테로이드 제제(예를 들어, 클리오퀴놀(clioquinol), 이소코나졸(isoconazole), 칼시포트리올(calcipotriol), 푸 시드산(fusidic acid), 미코나졸(miconazole), 살리실산(salicylic acid) 등), 여드름 제제, 항히스타민제, 메토트렉세이트(methotrexate), 미녹시딜(minoxidil), 테트라사이클린(tetracycline), 아다팔렌(adapalene), 이소트레티노인(isotretinoin), 트레티노인(tretinoin), 하이드로퀴논(hydroquinone), 이소트레티노인(isotretinoin) 등을 포함한다. 약제는 경구 및/또는 국소적으로 복용할 수 있다.
본 명세서에 설명된 임의의 방법 및 장치는 예를 들어, 치료법의 표적화 및 전달을 위해 로봇 시스템의 사용과 함께 사용될 수 있다(및/또는 포함할 수 있다). 예를 들어, 이러한 방법은 컴퓨터로 제어되거나 로봇 시스템을 사용하여 수행될 수 있다.
예를 들어, 피지 증식증을 치료하는 방법은 피지샘을 포함하는 대상자의 피부 영역이 복수의 전극 중 둘 이상의 전극 사이에 있도록 대상자의 피부에 복수의 전극을 삽입하는 단계; 및 복수의 전극 중 둘 이상의 전극 사이에 펄스 전기 에너지를 인가하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 펄스 전기 에너지의 펄스는 0.01 나노초 내지 1000 나노초의 펄스 지속 시간을 가지므로, 전달된 총 에너지 밀도는 표적 샘 외부의 조직을 영구적으로 손상시키지 않고 대상자의 피부 내 피지샘을 제거하는데 충분한 최소 치료 임계 값보다 크거나 같다. 위에서 설명한 바와 같이, 최소 치료 임계 값은 0.001 J/mm3 (예를 들어, 0.002 J/mm3, 0.003 J/mm3, 0.004 J/mm3, 0.005 J/mm3, 0.01 J/mm3, 0.02 J/mm3, 0.03 J/mm3 등) 이하일 수 있다.
본 명세서에 설명된 임의의 방법에서, 복수의 전극 중 각각의 바늘 전극은 절연될 수 있다. 예를 들어, 이들 바늘 전극 중 임의의 전극은 절연된 베이스 부분 및 절연된 팁 부분을 포함할 수 있다.
이들 방법 중 임의의 방법은 복수의 고-전계 강도, 짧은 전기 펄스(예를 들어, 나노초 범위 내의 펄스)를 적용하기 전에 한 쌍의 전극을 대상자의 피부에 삽입하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극은 피부의 외층에 5 mm 미만, 4 mm 미만, 3 mm 미만, 2 mm 미만 등의 깊이로 삽입될 수 있다. 피부는 미리 준비, 예를 들어 수세, 면도, 거칠게 치료 등등이 될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 고-전계 강도, 짧은(예를 들어, 마이크로초 미만) 전기 펄스는 피부를 천공함에 없이 경피적으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 이들 방법 중 임의의 방법은 복수의 전기 펄스를 적용하기 전에 대상자의 피부 표면에 전극 세트를 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 변형예에서 하나 이상의 전도성 또는 비-전도성 겔 또는 다른 물질이 전극 접촉점 및/또는 이들 사이의 영역을 포함한 피부에 적용될 수 있다. 예를 들어, 비-전도성 또는 낮은 전도성 겔이 사용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 겔(저 전도성 또는 비-전도성 겔)이 바늘 전극과 함께 사용될 수 있다.
몇몇 변형예에서 한 쌍의 전극이 사용될 수 있지만, 다른 변형예에서는 2 개 이상의 전극(예를 들어, 2 개 이상의 활성 전극 및 2 개 이상의 접지 전극)이 사용될 수 있다. 활성 전극은 함께 커플링될 수 있으며; 접지 전극은 함께 커플링될 수 있다.
언급된 바와 같이, 복수의 고-전계 강도, 매우 짧은(예를 들어, 나노초 범위) 전기 펄스를 적용하는 단계는 미리 결정된 시간(예를 들어, 1 초 이하, 2 초 이하, 5 초 이하, 10 초 이하, 15 초 이하, 30 초 이하, 45 초 이하, 1 분 이하, 2 분 이하, 3 분 이하, 4 분 이하, 5 분 이하, 10 분 이하, 15 분 이하 등) 및/또는 미리 결정된 수의 펄스(예를 들어, 1 내지 50 펄스, 2 내지 100 펄스, 2 내지 150 펄스, 2 내지 240 펄스, 2 펄스 내지 680 펄스 등) 동안 그러한 펄스를 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 펄스는 임의의 적절한 주파수에서 적용될 수 있다. 예를 들어, 복수의 펄스는 0.05 Hz 내지 100 MHz(예를 들어, 약 1 Hz 내지 10 MHz, 1 Hz 내지 50 MHz, 1 Hz 내지 20 MHz, 1 Hz 내지 10 MHz, 1 Hz 내지 1 MHz 등)에서 적용될 수 있다.
복수의 고-전계 강도, 매우 짧은(예를 들어, 나노초) 전기 펄스를 적용하면 피부 영역 내의 염증 마커(marker)가 미리 결정된 양 미만(예를 들어, 5% 미만, 10% 미만, 15 % 미만 등)만큼 증가할 수 있으며, 여기서 염증의 마커는 백혈구 밀도, 인터루킨-6(Interleukin-6), 인터루킨-8, 인터루킨-18, 종양 괴사 인자-알파 및 C-반응성 단백질 중 하나 이상이다. 특히, 마커는 백혈구 밀도(이에 한정되지 않음)와 같은 급성 염증 마커일 수 있다.
일반적으로, 피부 영역에 적용되는 전기 에너지는 하나 이상의 전기 펄스 형태일 수 있다. 펄스 지속 시간은 적어도 0.01 나노초(ns)일 수 있다. 펄스 지속 시간은 또한 적어도 1 ns일 수 있거나, 펄스 지속 시간은 적어도 5 ns일 수 있다. 펄스 지속 시간은 1,000 ns 이하일 수 있다. 펄스의 지속 시간은 1 ns 내지 600 ns(예를 들어, 10 ns 내지 500 ns, 10 ns 내지 400 ns 등)의 범위일 수도 있다. 나노초 지속 시간을 갖는 펄스가 본 명세서의 예에서 설명되었지만, 몇몇 실시예에서 펄스의 지속 시간은 몇 가지 예를 들어, 피코초 범위 또는 마이크로초 범위일 수 있다.
각각의 펄스에 의해 생성된 전기장은 펄스의 피크 진폭에서 적어도 0.1 kV/cm(예를 들어, 1 kV/cm 등)일 수 있다. 각각의 펄스에 의해 생성된 전기장은 또한 펄스의 피크 진폭에서 적어도 10 kV/cm일 수 있다. 각각의 펄스에 의해 생성된 전기장은 펄스의 피크 진폭에서 1 kV/cm 내지 1,000 kV/cm 범위(예를 들어, 각각의 펄스에 의해 생성된 전기장은 10 kV/cm 내지 100 kV/cm, 15 kV/cm 내지 50 kV/cm, 20 kV/cm 내지 30 kV/cm 등)에 있을 수 있다.
언급된 바와 같이, 단일 치료 동안 전기 펄스의 수는 적어도 1일 수 있다. 펄스의 수는 또한 적어도 100일 수 있다. 펄스의 수는 적어도 1,000일 수 있다. 펄스 수는 10,000 개 미만일 수 있다. 예를 들어, 펄스의 수는 20 내지 200, 30 내지 150, 30 내지 100 등일 수 있다. 펄스는 1 내지 100 Hz, 예를 들어 1 내지 50 Hz, 1 내지 25 Hz, 1 내지 20 Hz, 1 내지 10 Hz, 2 내지 6 Hz 등의 주파수에서 적용될 수 있다. 세션 당 시간은 1 초 내지 60 초, 5 초 내지 30 초, 5 초 내지 20 초 등이 될 수 있다.
치료는 적어도 하나의 치료 세션, 즉 사무실 방문으로 의사에 의해서 피부에 전기 에너지의 투여를 포함하는 대상자/환자(예를 들어, 인간 또는 동물 대상자 또는 동등하게 환자)의 피부 영역의 생체 내 치료일 수 있다. 치료는 또한 복수의 치료 세션을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이는 적어도 2 개의 치료 세션 또는 적어도 3 개의 치료 세션을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 표적 샘은 제 1 치료 세션 동안 부분적으로만 제거되거나 축소될 수 있으므로, 그러한 샘을 완전히 제거하기 위해서 하나 이상의 후속 세션이 필요할 수 있다.
예를 들어, 상기 방법은 2 내지 5 mm 깊이의 대상자의 피부 영역에 복수의 전극을 삽입하여 표적 샘을 포함한 피부 영역이 복수의 전극 중 둘 이상의 전극 사이에 있도록 하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 전극은 절연되지 않은 팁 부분과 전극의 베이스로부터 0.1 mm 내지 1 mm 연장하는 절연된 베이스 부분을 포함하고; 복수의 전극들 중 2 개 이상의 전극 사이에서 서브-마이크로초 펄스 범위의 펄스 지속 시간을 갖는 펄스 전기 에너지를 인가하는 단계를 포함하며, 여기서 펄스 전기 에너지는 표적 샘 외부의 조직을 영구적으로 손상시키지 않고 표적 샘을 제거하는데 충분한 에너지 밀도를 제공한다.
피부 영역에 적용되는 에너지 밀도는 2.25 mm2 내지 100 mm2의 면적을 갖는 패턴을 형성하는 전극 어레이에 대해 약 0.001 J/mm3 내지 약 0.008 J/mm3일 수 있다. 대상자의 피부 영역은 피지 증식 병변을 포함할 수 있으며, 대상자의 피부에 복수의 전극을 삽입하는 단계는 대상자의 피부 내 피지 증식 병변이 복수의 전극 중 두 개 이상이 되도록 대상자의 피부에 복수의 전극을 삽입하는 단계를 포함한다.
방법(예를 들어, 피지 증식증을 치료하는 방법)은 피지샘을 포함하는 대상자의 피부 영역이 복수의 전극 중 둘 이상의 전극 사이에 있도록 복수의 전극을 배치하는 단계; 및 복수의 전극 중 둘 이상의 전극 사이에 펄스 전기 에너지를 인가하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 펄스 전기 에너지의 펄스는 0.01 나노초 내지 1000 나노초 사이의 펄스 지속 시간을 가지므로, 전달된 총 에너지 밀도는 대상자 외부의 조직을 영구적으로 손상시키지 않고 대상자의 피부 내 피지샘을 제거하는데 충분한 에너지의 치료 분량 범위 내에 있다.
또한, 본 명세서에서 설명된 방법을 수행하도록 구성된 시스템이 본 명세서에서 설명된다. 예를 들어, 시스템은 진폭이 적어도 0.1 kV 및 시간이 1000 나노초 미만인 복수의 전기 펄스를 발생하도록 구성된 펄스 발생기; 복수의 바늘 전극을 갖는 치료 팁을 포함하는 어플리케이터(applicator)로서, 복수의 바늘 전극 각각이 어플리케이터의 베이스로부터 약 0.1 mm 내지 약 1 mm의 어느 곳에서나 연장되는 절연 부분, 및 절연 부분의 단부로부터 각각의 전극의 말단 단부까지 연장되는 비-절연 부분을 포함하는, 어플리케이터; 및 어플리케이터의 바늘 전극으로부터의 복수의 전기 펄스로부터 최소 치료 분량을 적용하도록 구성된 제어기로서, 최소 분량은 조직을 영구적으로 손상시키지 않고 (예를 들어, 하나 이상의 세션에서)표적 샘을 제거하는데 충분한 에너지 밀도를 제공하는, 제어기를 포함할 수 있다. 일반적으로, 시스템은 대상자의 피부에서 샘의 수를 제거하거나 감소시키기 위한 시스템으로 구성될 수 있다.
조직 치료용 시스템은 피부 질환을 치료하기 위한 시스템일 수 있다. 따라서, 피부 치료에 사용되는 시스템은 하나 이상의 전달 전극과 하나 이상의 접지 전극을 포함하는 어플리케이터 팁을 포함할 수 있다. 대안적으로, 조직 치료용 시스템은 대상자를 미용적으로 치료하기 위한 시스템일 수 있다. 어플리케이터(예를 들어, 어플리케이터 팁)는 회전될 수 있는 전극 패턴을 갖는 전극 어레이 및/또는 어플리케이터 팁을 포함하는 본 명세서에 설명된 임의의 어플리케이터팁일 수 있다.
펄스 발생기는 어플리케이터에 의해 전달될 펄스(나노초 펄스를 포함하지만, 이에 제한되지 않음)를 제공하도록 구성될 수 있다. 펄스 발생기 및/또는 팁은 제어기에 의해 제어될 수 있다. 제어기는 본 명세서에 설명된 치료 방법 중 임의의 방법을 수행하도록 구성될 수 있는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 제어기에 통합되거나 별도의 부품일 수 있다. 제어기 및/또는 프로세서는 프로세서(들)에 작동 가능하게 연결될 수 있는 하나 이상의 메모리, 데이터 저장소 등을 포함할 수 있다.
프로세서(들) 또는 제어기에 의해 실행 가능한 명령어 세트는 본 명세서에 설명된 방법 중 임의의 방법을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 명령 세트는 조직(예를 들어, 피부 조직) 내의 샘을 (예를 들어, 몇몇 변형예에서 핵을 제거함으로써)제거하기 위해 펄스 전기 치료를 적용하도록 구성될 수 있다. 따라서, 명령 세트는 적용된 전기 자극의 타이밍(주파수, 속도, 듀티 사이클 등) 및/또는 조직과의 접촉, 펄스 폭 및 진폭을 제어할 수 있다.
본 명세서에 설명된 장치(예를 들어, 시스템)는 치료된 조직의 과다 색소 침착 및/또는 부피 손실과 같은 원하지 않는 부작용을 방지하기 위해 적용되는 에너지 또는 에너지 밀도를 제한하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에 설명된 임의의 변형예에서 제어기는 적용되는 에너지 밀도를 제한하도록 구성되어 70 % 이상(예를 들어, 75 % 이상, 80 % 이상, 85 % 이상, 90 % 이상, 95 % 이상 등)의 효능을 유지하면서, 과다 색소 침착 가능성이 40 % 이하(35 % 이하, 30 % 이하, 25 % 이하, 20 % 이하, 15 % 이하, 10 % 이하, 5 % 이하 등) 및/또는 부피 손실 위험이 10 % 이하(예를 들어, 9 % 이하, 8 % 이하, 7 % 이하, 6 % 이하, 5 % 이하, 4 % 이하, 3 % 이하 등)이다. 따라서 에너지 밀도는 0.120 J/mm3 이하(예를 들어, 0.112 J/mm3 이하, 0.104 J/mm3 이하, 0.096 J/mm3 이하, 0.088 J/mm3 이하, 0.080 J/mm3, 0.072 J/mm3 이하 등)로 제한 될 수 있다. 예를 들어, 에너지 밀도는 0.100 J/mm3 이하로 제한되어 과다 색소 침착 가능성은 40 % 미만, 부피 손실 가능성은 10 미만, 효능은 90 % 이상이 될 수 있다. 몇몇 경우에, 과다 색소 침착 및/또는 부피 손실 가능성의 감소는 과다 색소 침착 및/또는 부피 손실의 중증도 감소를 포함할 수 있으며; 따라서 과다 색소 침착 가능성이 20 % 이하인 경우, 과다 색소 침착이 검출 가능한 치료된 조직 영역에서 과다 색소 침착의 정도가 훨씬 덜 심각할 수 있다.
예를 들어, 시스템은 진폭이 0.1 kV 이상이고 지속 시간이 1000 나노초 미만인 전기 펄스를 발생하도록 구성된 펄스 발생기; 복수의 바늘 전극을 갖는 치료 팁을 포함하는 어플리케이터; 및 펄스 발생기에 결합되고 대상자의 피부 내 표적 샘의 크기를 제거하거나 감소시키기 위해 복수의 바늘 전극으로부터 치료 분량을 적용하도록 구성된 제어기로서, 제어기는 0.128 J/mm3 이하의 최대 에너지 밀도를 갖도록 치료 분량을 조절하는, 제어기를 포함할 수 있다.
시스템은 진폭이 0.1 kV 이상이고 지속 시간이 1000 나노초 미만인 전기 펄스를 발생하도록 구성된 펄스 발생기; 복수의 바늘 전극을 갖는 치료 팁을 포함하는 어플리케이터로서, 복수의 바늘 전극의 각각의 바늘 전극이 치료 팁의 베이스로부터 0.1 mm 이상 연장하는 절연 부분, 및 절연 부분의 단부로부터 각각의 바늘 전극의 말단 단부까지 연장하는 비-절연 부분을 포함하는, 어플리케이터; 및 펄스 발생기에 커플링되고 대상자의 피부 내에서 표적 샘을 제거하기 위해 복수의 바늘 전극으로부터 치료 분량을 적용하도록 구성된 제어기로서, 제어기는 0.128 J/mm3 이하의 최대 에너지 밀도를 갖도록 치료 분량을 조절하는 제어기를 포함할 수 있다.
본 명세서에 설명된 임의의 시스템에서, 복수의 바늘 전극은 2.25 mm2 내지 100 mm2의 면적을 갖는 어레이로 배열될 수 있다.
제어기는 치료 에너지를 적용하기 위한 하나 이상의 선택을 사용자에게 제공할 수 있는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 몇몇 변형예에서, 제공된 선택은 위에서 언급한 바와 같이 과다 색소 침착 및/또는 부피 손실과 같은 부작용을 방지하기 위해 적용되는 에너지 밀도를 제한할 수 있다. 몇몇 변형예에서 치료 적용을 위해 제공된 선택은 얼굴, 목, 손, 팔, 다리, 등, 가슴, 엉덩이 등과 같이 치료할 신체 부위에 기초할 수 있다. 치료할 부위가 정상적으로 보일 수 있고 특히 얼굴에 해당하면, 치료 매개변수에 대한 선택은 낮은 에너지 밀도를 적용하고/하거나 방금 설명한대로 과다 색소 침착 및 부피 손실과 같은 부작용의 가능성을 줄이기 위해 조정될 수 있다. 대조적으로, 치료할 영역이 전형적으로 보이지 않으면(예를 들어, 얼굴이 아닌 영역이면), 높은 에너지 밀도 선택이 허용되거나 제안될 수 있다. 더 높은 에너지 밀도 치료는 부작용 가능성이 더 높을 수 있지만 효능이 더 높아 재치료가 덜 필요할 수 있다.
몇몇 변형예에서, 본 명세서에 설명된 방법 및 장치는 모낭을 제거하거나 수정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 변형예에서 본 명세서에 설명된 방법을 사용하여 (예를 들어, 제모를 위해)모낭을 제거할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 방법 및 장치는 복수의 전극 사이에서 마이크로초 미만 펄스 범위의 펄스 지속 시간을 갖는 펄스 전기 에너지를 적용하는데 사용될 수 있으며, 여기서 펄스 전기 에너지는 모낭(또는 여러 모낭)을 제거하는데 충분한 에너지 밀도를 제공한다. 에너지는 본 명세서에 설명된 대로 제한될 수 있다.
또한, 설명된 장치 및 방법 중 임의의 것을 사용하여 치료를 안내하거나 보조하기 위해 표적화 보조제(예를 들어, 표적화 패치)를 사용하는 방법 및 장치가 본 명세서에 설명된다. 예를 들어, 표적화 패치 장치는 전기 절연 재료로 형성된 접착 베이스; 복수의 바늘 전극으로부터 적어도 0.1 kV의 진폭 및 1000 나노초 미만의 지속 시간을 갖는 펄스를 전달하기 위해 치료용 펄스 발생기의 치료 팁을 수용하도록 구성된 립(lip)을 포함하는 표적 영역을 포함할 수 있으며; 여기서 표적 영역은 패치가 표적 조직에 접착식으로 고정될 때 복수의 바늘 전극이 연장하여 표적 조직 영역으로 침투할 수 있는 하나 이상의 개구, 또는 패치가 피부에 착용되면 표적 조직 영역으로 침투하도록 연장할 수 있는 복수의 바늘에 의해 관통되도록 구성된 유전체 재료를 포함한다.
접착 베이스는 실리콘으로 형성될 수 있다. 몇몇 변형예에서 이러한 베이스는 평평하다. 몇몇 변형예에서, 접착 베이스는 평면에서 표적 영역으로부터 바깥쪽으로 연장하는 복수의 아암을 포함한다. 표적 영역의 립은 표적 영역의 주위, 예를 들어 표적 영역의 개구(들) 주위 또는 관통되도록 구성된 유전체 재료 주위에서 부분적으로 또는 완전히 연장될 수 있다. 수축 가능한 하우징과 함께 사용하기 위한 변형예에서, 립은 전극(들)을 덮는 수축 가능한 하우징을 수축시키는 것을 돕기 위해 표적 영역을 가로질러(또는 부분적으로 가로질러) 연장할 수 있다. 표적 영역은 베이스에 대해 중앙에 위치할 수 있다.
몇몇 변형예에서, 표적화 패치는 표적 영역으로 치료 팁의 삽입을 안내하도록 구성된 하나 이상의 기준 마크를 포함한다. 하나 이상의 기준 마크는 표적 영역 주위에 중심이 맞춰질 수 있다. 하나 이상의 기준 마크는 베이스의 표면으로부터 상승한 것; 채색된 것; 베이스 내로 가라앉은 것; 표적 영역의 중앙에서 수렴하도록 지향된 복수의 선 중 하나 이상일 수 있다.
사용시, 표적화 패치는 조직을 표적화하기 위해 펄스 전기 에너지를 적용하기 위한 장치의 어플리케이터 팁을 안내할 수 있다. 예를 들어, 펄스 전기 에너지를 적용하는 방법은 표적 조직 영역 위의 대상자의 조직에 표적 패치 장치를 고정하는 단계; 치료용 펄스 발생기의 치료 팁을 표적화 패치 장치의 표적 영역에 결합하고 복수의 바늘 전극이 표적 영역을 통해 표적 조직 내로 연장되도록 표적화 패치 장치의 표적 영역 내의 유전체 물질을 관통하는 단계; 및 바늘 전극으로부터의 펄스 전기 에너지를 표적 조직으로 인가하는 단계를 포함할 수 있다.
펄스 전기 에너지를 인가하는 방법은 표적 조직 영역 위의 대상자 조직에 표적 패치 장치를 고정하는 단계; 치료용 펄스 발생기의 치료 팁을 표적화 패치 장치의 표적 영역에 결합하고 표적화 패치 장치의 표적 영역을 통해 복수의 바늘 전극으로 표적 조직을 관통하는 단계; 및 바늘 전극으로부터의 펄스 전기 에너지를 표적 조직으로 인가하는 단계를 포함한다. 이들 방법 중 임의의 방법은 표적 패치를 조직(예를 들어, 피부)에 접착식으로 고정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 다른 및 추가의 특징 및 이점은 첨부 도면을 고려하여 읽을 때 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 명세서에 설명된 장치 및 방법의 신규한 특징은 다음 청구범위에서 구체적으로 설명된다. 이들 장치 및 방법의 특징 및 장점에 대한 더 나은 이해는 본 발명의 원리가 사용되는 예시적인 실시예를 기재하는 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면을 참조하여 얻어질 것이다.
도 1은 전기 펄스, 예를 들어 나노초 범위의 펄스를 발생하고, 전달하기 위한 시스템의 예이다.
도 2a는 펄스 발생기의 일 예의 전기 개략도이다.
도 2b는 충전 모드 중 도 2a의 펄스 발생기를 개략적으로 예시한다.
도 2c는 방전 모드 중 도 2a의 펄스 발생기를 개략적으로 예시한다.
도 3은 피지 증식(SH) 병변이 있는 피부(화살표로 표시됨)의 예를 도시한다.
도 4는 건강한 얼굴 조직에서 치료 30일 후, 피부 내의 샘을 제거하거나 감소시키는 본 명세서에 설명된 펄스 전기 에너지의 효과를 도시하는 예이다. 도 4는 치료 부위의 진피 샘에서 완전한 회복과 상당한 손실을 도시하는 치료된 피부 부위를 통한 단면이다. 좌측 바닥의 눈금 막대는 1 mm이다.
도 5는 본 명세서에 기술된 바와 같이 펄스 전기 에너지로 치료 24시간 후, 안면 조직에서 샘(예를 들어, 피지샘)의 국부적 감소 또는 제거를 도시하는 다른 예이다. 도 5는 치료된 피부와 인접 피부를 모두 통한 단면이다. 좌측 바닥의 눈금 막대는 1 mm이다. 흑색 타원형은 치료된 피부 영역과 치료되지 않은 피부 영역 모두에서 피지샘의 위치를 나타낸다.
도 6a 내지 도 6d는 예를 들어, 인접한 표피 및 진피 조직을 절약하면서 조직 내의 샘을 표적화하여 대상자의 안면 영역으로부터 SH 병변의 제거를 도시하는, 본 명세서에 설명된 바와 같이 치료된 인간 피부의 시간 경과를 예시한다. 도 6a는 치료("기준선") 전의 피부를 도시한다. 도 6b는 치료 직후 동일한 피부 영역을 도시한다. 도 6c는 치료 7일 후, 피부의 동일한 영역을 도시하며, 치료된 영역 위의 조직 표피를 도시한다. 도 6d에 도시된 치료 후 30일까지, 피부가 회복되어 근처의 치료되지 않은 정상 피부와 거의 동일하게 보이는 새로운 표피가 노출되었으며 SH 병변이 제거되었다.
도 7a 내지 도 7d는 인접한 표피 및 진피 조직을 절약하면서 조직 내의 샘을 표적화하여 대상자의 안면 영역으로부터 SH 병변의 제거를 도시하는, 본 명세서에 설명된 바와 같이 치료된 인간 피부의 1.5 mm x 1.5 mm 영역의 다른 예시적인 시간 경과를 도시한다. 도 7a는 치료 전("기준선")의 피부를 도시한다. 도 7b는 치료 직후 동일한 피부 영역을 도시한다. 도 7c는 치료 7일 후 피부의 동일한 부위를 도시하며, 치료 부위 위의 조직 표피를 도시한다. 도 7d에 도시된 치료 후 30일까지, 피부가 회복되어 근처의 치료되지 않은 정상 피부와 거의 동일하게 보이는 새로운 표피가 노출되었으며 SH 병변이 제거되었다.
도 8a 내지 도 8d는 본 명세서에 기술된 바와 같이 처리된 인간 피부의 1.5 mm x 1.5 mm 영역의 다른 예시적인 시간 경과를 도시하며, 인접한 표피 및 진피 조직을 절약하면서 조직 내의 샘을 표적화하여 대상자의 안면 영역으로부터 SH 병변의 제거를 도시한다. 도 8a는 치료 전("기준선")의 피부를 도시한다. 도 8b는 치료 직후 동일한 피부 영역을 도시한다. 도 8c는 치료 8일 후 피부의 동일한 영역을 도시하며, 처리된 영역 위의 조직 표피를 도시한다. 도 8d에 도시된 치료 후 30일까지, 피부가 회복되어 근처의 치료되지 않은 정상 피부와 거의 동일하게 보이는 새로운 표피가 노출되었으며 SH 병변이 제거되었다.
도 9a 내지 도 9d는 본 명세서에 기술된 바와 같이 처리된 인간 피부의 2.5 mm x 2.5 mm 영역의 예시적인 시간 경과를 도시하며, 예를 들어 인접한 표피 및 피부 조직을 절약하면서 조직 내의 샘을 표적화하여 대상자의 얼굴 영역으로부터 SH 병변의 제거를 도시한다. 도 9a는 치료 전("기준선")의 피부를 도시한다. 도 9b는 치료 직후 동일한 피부 영역을 도시한다. 도 9c는 치료 9일 후 피부의 동일한 영역을 도시하며, 치료된 영역 위의 조직 표피를 도시한다. 도 9d에 도시된 치료 후 30일까지, 피부가 회복되어 근처의 치료되지 않은 정상 피부와 거의 동일하게 보이는 새로운 표피가 노출되었으며 SH 병변이 제거되었다.
도 10a 내지 도 10d는 본 명세서에 설명된 바와 같이 처리된 인간 피부의 2.5 mm x 2.5 mm 영역의 다른 예시적인 시간 경과를 도시하며, 인접한 진피 조직을 절약하면서 조직 내의 샘을 표적화하여 대상자의 얼굴 영역으로부터 병변의 제거를 도시한다. 도 10a는 치료 전("기준선")의 피부를 도시한다. 도 10b는 치료 직후 동일한 피부 영역을 도시한다. 도 10c는 치료 10일 후 피부의 동일한 부위를 도시하며, 치료 부위 위의 조직 표피를 도시한다. 도 10d에 도시된 치료 후 30일까지, 피부가 회복되어 근처의 치료되지 않은 정상 피부와 거의 동일하게 보이는 새로운 표피가 노출되었으며 SH 병변이 제거되었다.
도 11a 내지 도 11d는 인접한 피부 조직을 절약하면서 조직 내의 샘을 표적화하여 대상자의 안면 영역으로부터 SH 병변의 제거를 도시하는, 본 명세서에 설명된 바와 같이 처리된 인간 피부의 2.5 mm x 2.5 mm 영역의 다른 예시적인 시간 경과를 도시한다. 도 11a는 치료 전("기준선")의 피부를 도시한다. 도 11b는 치료 직후 동일한 피부 영역을 도시한다. 도 11c는 치료 11일 후 동일한 피부 영역을 나타내며, 치료된 영역 위의 조직 표피를 도시한다. 도 11d에 도시된 치료 후 30일까지, 피부가 회복되어 근처의 치료되지 않은 정상 피부와 거의 동일하게 보이는 새로운 표피가 노출되었으며 SH 병변이 제거되었다.
도 12a 내지 도 12d는 본 명세서에 기술된 바와 같이 전기 펄스를 전달함으로써 피부를 치료하는 장치를 위한 어플리케이터 핸드 피스(applicator hand piece)(도 12a) 및 다양한 전극 팁(도 12b 내지 도 12d)의 예를 예시한다. 도 12b 내지 도 12d에 도시된 팁은 도 12a의 어플리케이터의 단부에 부착될 수 있다. 도 12b 및 도 12c는 바늘 전극을 도시한 반면, 도 12d는 비-관통(플레이트) 전극의 예를 도시한다. 도 12a에 도시된 핸드 피스는 발생기에 끼워질 수 있다.
도 13은 하나의 전달 전극과 4 개의 접지 전극을 갖는 다른 어플리케이터 팁의 예이다.
도 14a 내지 도 14f는 1.5 mm x 1.5 mm 박스를 형성하는 6 개의 전극 어레이를 도시하는 복수의 바늘 전극을 갖는 어플리케이터 팁의 예를 도시한다. 도 14a는 정면도이다. 도 14b는 평면도이다. 도 14c는 팁 상의 전극의 확대도이다. 도 14d는 사시도이다. 도 14e는 측면도이고 도 14f는 팁 상의 전극의 확대 측면도이다.
도 15a 및 도 15b는 전극 어레이(예를 들어, 바늘 전극)를 갖는 어플리케이터 팁의 다른 예를 예시한다. 두 줄의 전극(1.5 mm 연장)은 1.5 mm 간격으로 떨어져 있다. 도 15a는 정면 사시도이다. 도 15b는 팁 상의 바늘 전극의 약간 확대된 도면이다.
도 16a 및 도 16b는 전극 어레이(예를 들어, 바늘 전극)를 갖는 어플리케이터 팁의 다른 예를 예시한다. 두 줄의 전극(2.5 mm 연장)은 2.5 mm 간격으로 배치된다. 도 16a 및 도 16b에 도시된 바와 같이, 팁은 전극 중심에 있는 기준점 세트(십자형으로 배열됨)를 포함한다. 도 16a는 정면 사시도이다. 도 16b는 전극 및 기준점 세트의 약간 확대된 도면이다.
도 17a 내지 도 17d는 전극(바늘 전극으로 도시됨)의 예를 도시한다. 도 17a는 절연된 베이스로부터 연장된 한 쌍의 바늘 전극을 도시한다. 도 17b는 전극 팁의 베이스 근처에 전극 길이의 절연 영역을 갖는 유사한 한 쌍의 바늘 전극을 도시한다. 도 17c는 절연 영역의 길이가 더 긴(길이의 대략 절반), 도 17c에 도시된 것과 유사한 다른 한 쌍의 바늘 전극을 도시한다. 도 17d는 말단 팁을 제외하면 대부분의 길이가 절연된 다른 바늘 전극 쌍을 도시한다.
도 18a 및 도 18b는 수축 가능한 또는 보호된 바늘 전극의 예를 도시한다. 도 18a는 어플리케이터 팁의 예를 도시하며, 처리 바늘 전극이 수축 가능한 전극 하우징에 완전히 둘러 싸여있는 수축 가능한 치료 어플리케이터 팁의 말단 단부 면을 도시한다.
도 18b는 수축 가능한 어플리케이터 팁 하우징의 전극 하우징 부분을 말단에 유지하여 치료 바늘 전극을 노출시키는 편향력을 극복하는데 충분한 힘을 갖는 도 18a의 수축 가능한 어플리케이터 팁 장치를 도시한다.
도 19a는 조직의 표적 영역 내의 샘(예를 들어, 피지샘)의 전부 또는 일부를 제거하기 위해 나노초 범위(예를 들어, 200 ns 내지 300 ns 펄스 폭)의 펄스 에너지를 피부 조직에 적용하기 위한 매개변수의 몇몇 예를 도시하는 표이다. 이러한 표는 위의 도 4 내지 도 11d에 예시된 것과 같은 실험 데이터를 기반으로 한다.
도 19b는 본 명세서에 기술된 바와 같이 (예를 들어, 피부 샘을 제거하고/하거나 표적 조직 영역에서 피부 샘의 수를 감소시키기 위해)대상자의 피부를 치료하는 방법의 일 예이다.
도 20은 임의의 방법에서 사용되거나 본 명세서에 설명된 임의의 장치(예를 들어, 시스템)로서 포함될 수 있는 표적화 패치(예를 들어, 표적화 패드라고도 지칭됨)의 일 예이다.
도 21은 표적 조직 영역에 전극 어플리케이터 팁의 적용을 안내하기 위해 도 20에 도시된 것과 같은 표적화 패치의 사용을 예시한다.
도 22a 내지 도 22c는 사용될 수 있는 표적화 패치의 변형예를 예시한다.
도 23a 및 도 23b는 본 명세서에 기술된 바와 같은 표적화 패치의 하나의 변형예의 작동을 예시한다.
도 24a 및 도 24b는 도 23a 및 도 24b에 도시된 것과 유사한 표적화 패치의 측면도로부터의 다른 예시를 도시한다.
도 25a 및 도 25b는 표적화 패치의 다른 변형의 상부 및 하부 투시도를 각각 도시한다.
도 26a 및 도 26b는 각각 본 명세서에 기술된 표적화 패치의 예의 상부 사시도 및 하부 사시도를 도시한다.
도 27a는 포셉 구성(forceps configuration)으로 배열된 한 쌍의 전극으로 구성된 어플리케이터의 일 예를 예시하며, 여기서 하나 이상의 전극이 두 개의 팔 각각에 하나씩 배치되어 조직(예를 들어, 피부의 표적 영역)이 본 명세서에 설명된 펄스 전기 에너지를 전달하기 위해 팔 사이에 고정될 수 있다.
도 27b는 조직 영역에 에너지를 인가하는데 사용될 수 있는 복수의 전극을 포함하는 포셉으로 구성된 어플리케이터의 일 예를 도시한다.
도 28a 내지 도 28d는 본 명세서에 기술된 치료 후 조직 온도의 무시할 수 있는 변화가 있음을 도시한다. 도 28a는 치료 직후(30 초) 환자의 얼굴 이미지이다. 도 28b는 환자 얼굴의 동일한 영역의 열 화상 이미지이다. 도 28c는 치료 30 초 후 환자 얼굴의 다른 이미지를 도시한다. 도 28d는 도 28c에 도시된 환자 얼굴의 동일한 영역의 열 화상 이미지이다.
도 29는 2.5 x 2.5 mm 팁에 대해 적용 에너지가 증가함에 따라서 효능, 과다 색소 침착 및 부피 손실의 백분율을 도시하는 그래프이다.
도 30은 2.5 x 2.5 mm 팁에 대해 다른 적용 에너지에서의 2차 처리 속도를 도시하는 그래프이다.
도 31은 SH 치료에서 낮은 수준 내지 중간 수준의 에너지 수준의 효과를 조사한 투여량 연구에서 피지 증식(SH) 치료의 결과를 도시하는 표이다.
일반적으로, 조직의 표적 부위에 펄스 전기 치료(예를 들어, 매우 짧은 펄스)를 적용함으로써 조직의 표적 영역 내에서 샘(예를 들어, 피지샘, 외분비, 아포크린(apocrine))의 전부 또는 일부를 제거하기 위해 피부 조직을 치료하는 방법 및 장치가 본 명세서에 설명된다. 본 명세서에 설명된 임의의 방법은 피부샘과 관련된 장애를 치료 및/또는 예방하는데 사용될 수 있다. 또한 본 명세서에는 피부샘과 관련된 미용 치료법이 설명된다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 방법 및 장치(예를 들어, 시스템 및 장치)는 단지 몇 가지 예를 들어 피지 증식, 여드름, 한선종 및/또는 주사비를 치료 및/또는 예방하기 위해 사용될 수 있다.
본 명세서에 기술된 예는 주로 피부 조직의 표적 영역 내에서 피지샘을 제거(예를 들어, 수를 감소)하는 치료를 설명하지만, 다른 피부 샘도 본질적으로 본 명세서에 기술된 것과 동일한 방식으로 치료될 수 있다. 본 명세서에 설명된 방법 및 장치는 진피 내의(예를 들어, 깊은 내에서) 임의의 샘을 제거하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 외분비샘은 모낭에 연결되지 않은 샘이다. 그들은 환경 열이나 신체 운동으로 인한 상승된 체온에 반응하여 기능을 한다. 전해질과 물이 포함된 땀을 생성하여 피부에서 증발할 때 몸을 식힌다. 에크린 샘은 대부분의 신체에서 발생하며 피부 표면으로 직접 개방된다. 이들 샘은 이마, 목 및 등에서 흔하다. 이들은 또한, 사람이 감정적으로 스트레스를 받을 때 손바닥과 발바닥에 나타날 수 있는 수분을 담당한다. 아포크린 샘은 외분비샘의 하위 유형이다. 이들은 많은 위치에서 발견되지만 주로 겨드랑이, 유륜 및 항문 생식기 영역에 있다. 과거에는 유륜과 같은 특정 샘이 변형된 아포크린 샘으로 간주되었지만, 이제는 이들 샘이 모두 진정한 아포크린 샘이라는 것이 인식되었다. 아포크린 샘은 세포의 정점 표면에서 막 결합된 세포질이 덕트의 내강으로 싹이 트고 분비되는 과정인 "참수(decapitation)"에 의해 그들 생성물을 방출한다. 아포크린 샘은 아포크린 브로마이드 증(apocrine bromhidrosis), 아포크린 색한증, 유방의 아포크린 암종, 폭스-포다이스 병 및 화농성 한선 염(여드름 반전)을 포함한 여러 병리와 관련이 있다. 피부 샘은 피부 깊이 1 mm 내지 5 mm로 확장될 수 있다.
본 명세서에 기술된 방법 및 장치는 일반적으로 피부의 치료 영역(예를 들어, 표적 영역) 내의 모든 또는 일부 샘을 제거하기 위해서 치료, 예를 들어 펄스 전기 치료를 피부에 적용함으로써 피부 조직을 치료하는데 사용될 수 있다. 특정 작동 이론에 얽매이지 않고, 샘 세포의 핵을 파괴(예를 들어, 핵 제거)함으로써 샘을 제거할 수 있다. 소포체, 미토콘드리아 등과 같은 세포의 다른 세포 기관을 와해하거나 파괴하거나 최외곽 세포막(예를 들어, 원형질막)을 파괴하는 것을 포함하여 표적 피부 영역 내의 샘 세포를 생존 불가능하게 만드는 다른 방법이 발생할 수 있다. 본 개시의 방법론에서 사용되는 비-열처리는 전형적으로 샘 세포의 핵을 제거하는데 적합한 전기 치료(예를 들어, 전형적으로 마이크로초 미만 범위의 매우 짧은 고-전계 강도 전기 펄스)이다. 이들 펄스는 염증 반응을 유발하지 않고(예를 들어, 치료되지 않은 피부에 비해 역치 백분율 이상으로 백혈구 및/또는 멜라닌 세포의 밀도를 증가시키지 않고) 샘 세포에 영향을 미칠 수 있다. 본 명세서에 설명된 방법 및 장치는 표피 및 진피를 포함하는 상부 및/또는 인접 조직을 돌이킬 수 없게 파괴하지 않고 조직에서 샘(예를 들어, 피지샘)을 선택적으로 제거할 수 있다. 땀샘의 파괴는 표적 처리된 조직 밖으로 확장된 부분을 포함하여 전체 샘을 의미할 수 있으며, 파괴는 인접한 조직과 달리 땀샘이 회복 기간(예를 들어, 1주일, 1 개월, 2 개월, 3 개월 등) 내에 회복되지 않을 수 있다는 사실을 의미할 수 있다. 때로는 전체 샘을 완전히 제거하기 위해 한 번 이상의 치료가 필요할 수 있다.
이제 예시적인 실시예가 논의된다. 추가로 또는 대신에 다른 실시예가 사용될 수 있다. 공간을 절약하거나 더욱 효과적인 제시를 위해서 명확하거나 불필요할 수 있는 세부사항은 생략될 수 있다. 반대로, 몇몇 실시예는 개시된 모든 세부사항 없이 실시될 수 있다.
본 명세서에 설명된 임의의 방법에서, 펄스 전기 치료는 나노초 전기 펄스 치료일 수 있으며, 이는 1,000 나노초(ns) 이하의 지속 시간으로 전기 펄스의 적용을 포함할 수 있다. 본 명세서에 설명된 예는 주로 나노초 범위 내의 폭(펄스 폭)을 갖는 펄스에 초점을 맞추지만, 다른 펄스 폭이 사용될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 변형예에서 펄스는 피코초 범위, 마이크로초 범위 또는 밀리초 범위의 펄스 폭을 가질 수 있다.
펄스 전기 치료는 하나 이상의 전기 펄스의 형태로 표적 피부 영역에 전기 에너지를 제공함으로써 달성될 수 있다. 이러한 치료 중 조직 제거는 의도적이지 않을 수 있으며 발생하는 경우 상당하지 않을 수 있다. 따라서, 치료는 실질적인 조직 제거 없이 목적을 달성할 수 있기 때문에 현재 또는 다른 제안된 치료 기술보다 유리할 수 있다. 또한, 이러한 방법은 일반적으로 비-열적일 수 있으며 실질적인 염증 반응을 예방하도록 구성될 수 있다.
몇몇 변형예에서, 피부의 치료는 샘의 파괴를 초래할 수 있지만, 몇몇 변형예에서, 치료는 피부 샘의 부피를 감소시킬 수 있다. 즉, 치료는 적어도 피부 샘의 수축을 유도할 수 있다. 이러한 수축은 최소 10 %, 20 %, 30 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 % 또는 90 % 초과(완전 제거 포함)일 수 있다. 치료는 피부샘 부피를 무시할 수 있는 수준(즉, 클리어런스(clearance))으로 줄일 수 있다. 피부 샘 성장 방지 또는 부피 감소는 적어도 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 % 또는 90 % 초과의 경우에서 달성될 수 있다.
피부 샘 부피가 무시할 수 있는 크기로 줄어들(즉, 약 100 % 수축) 때, 피부 샘은 "맑아진다(cleared)". 샘 수축이 > 10 % 및 < 50 % 범위에 있으면 병변 "수축"이 있는 것으로 결론을 내린다. 샘 수축이 > 50 % 및 < 100 % 범위에 있으면 "상당한 수축"이 있는 것으로 결론을 내린다.
치료는 하나 이상의 치료 세션을 포함할 수 있다. 예를 들어, 치료 세션은 진료실 방문에서 의사에 의해 인간의 피부 영역에 전기 에너지를 투여하는 것을 포함할 수 있다. 피부 영역의 치료는 또한 복수의 치료 세션을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이는 적어도 2 개의 치료 세션 또는 적어도 3 개의 치료 세션을 포함할 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이, 제 1 치료 후 샘이 부분적으로만 수축되는 경우, 표적 샘의 100 % 수축 또는 제거를 달성하기 위해서 하나 이상의 추가 세션이 필요할 수 있다. 이들 치료는 치료의 효능을 높이기 위해서 다른 유형의 치료와 조합될 수 있다. 이들 다른 치료는 처방전 없는 치료, 처방 약제, 수술 및 파괴적인 절차를 갖는 치료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이들 다른 치료는 소파술(curettage), 전극 치료, 냉동 요법, 국소 요법 및 이의 조합을 포함할 수 있다.
목표 에너지 레벨을 갖는 전기 펄스의 전달에 적합한 임의의 시스템이 사용될 수 있다. 펄스 발생기는 예를 들어, 1,000 ns 이하의 지속 시간으로 펄스를 발생할 수 있는 임의의 펄스 발생기일 수 있다. 펄스 전달 장치는 피부 병변에 전기 펄스를 전달할 수 있는 임의의 장치일 수 있다. 이러한 장치는 적어도 한 쌍의 전달 전극을 포함할 수 있는 어플리케이터 팁을 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 추가 전달 전극은 전기적으로 플로팅(floating)될 수 있고 원하는 대로 활성화되도록 스위칭될 수 있다. 이러한 어플리케이터는 적어도 하나의 접지 전극을 포함할 수 있다. 전달 전극 및/또는 접지 전극은 피부 병변으로 침투하여 치료할 샘(들)을 포함하는 표적 피부 영역에 전기 펄스를 전달할 수 있다.
예를 들어, US2017/0245928 A1호(미국 특허 출원 번호 15/148,344호, 발명의 명칭이 "피드백 제어를 갖는 고전압 아날로그 회로 펄스(HIGH-VOLTAGE ANALOG CIRCUIT PULSER WITH FEEDBACK CONTROL)")에 도시되고 설명된 것과 같은 나노초 펄스 발생기 시스템이 사용될 수 있으며, 이 출원은 그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함된다. 펄스 발생기 시스템은 1,000 ns 이하의 지속 시간을 갖는 펄스를 피부 병변에 제공할 수 있다. 시스템은 전원 공급 장치, 제어기, 펄스 발생기 및 펄스 전달 장치(예를 들어, 원드(wand) 또는 치료 어플리케이터)를 포함할 수 있다. 이러한 시스템의 예가 도 4에 개략적으로 도시된다. 도 1은 나노초 펄스 발생기 시스템(NsPEF 시스템)의 일 예를 도시한다. 펄스 발생기 시스템(100)은 전극(102), 풋 스위치(footswitch)(103) 및 인터페이스(104)를 포함한다. 풋 스위치(103)는 커넥터(106)를 통해 하우징(105) 및 그 내부의 전자 부품에 연결된다. 이 예에서 전극 (예를 들어, 처리 팁(102))은 고전압 커넥터(112)를 통해 하우징(105) 및 그 내부의 전자 부품에 연결된다. NsPEF 시스템(100)은 또한 핸들(110) 및 보관 서랍(108)을 포함한다. 이러한 예에서 전극(예를 들어, 치료 팁(102))은 고전압 커넥터(112)를 통해 하우징(105) 및 그 내부의 전자 부품에 연결된다. NsPEF 시스템(100)은 또한 핸들(110) 및 보관 서랍(108)을 포함한다. 도 1의 상세 A 부분에 도시된 바와 같이, nsPEF 시스템(100)은 또한 핸들 부분(114)에서 전극(102)을 유지하도록 구성된 홀스터(holster)(116)를 포함한다.
인간 조작자는 다수의 펄스, 진폭, 펄스 지속 시간 및 주파수 정보를 예를 들어, 숫자 키패드 또는 인터페이스(104)의 터치 스크린에 입력할 수 있으며, 이러한 매개변수의 일부 또는 전부는 샘 치료 프로토콜과 같은 표적 치료 프로토콜을 기반으로 하여 자동으로 결정될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 펄스 폭은 변경될 수 있다. 마이크로 제어기는 nsPEF 시스템(100) 내의 펄스 제어 요소에 신호를 전송한다. 몇몇 실시예에서, 광섬유 케이블은 제어 시그널링(control signaling)을 허용하는 동시에 고전압 회로인 nsPEF 생성 시스템(100)을 사용하여 금속 캐비닛의 콘텐츠를 외부로부터 전기적으로 격리시킨다. 시스템을 추가로 격리하기 위해서, 시스템(100)은 벽 콘센트 대신 배터리로 전력을 공급받을 수 있다.
어플리케이터는 둘 이상의(예를 들어, 복수의) 전극을 갖는 치료 팁(102)을 포함하거나 이에 커플링될 수 있다. 시스템은 일반적으로 제어기(121)를 포함할 수 있다. 제어기는 시스템의 작동을 제어할 수 있으며, 하나 이상의 프로세서, 하나 이상의 메모리 등을 포함할 수 있다. 제어기는 하나 이상의 프로세서(들)에 의해 실행될 때 본 명세서에 설명된 전기 요법을 적용하기 위해서 시스템을 제어할 수 있는 명령을 포함하는 로직(예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 명령 세트는 로봇 작동기(예를 들어, 로봇 팔)를 작동시켜 치료 전극을 표적 조직 영역으로 이동시키고/시키거나 조직에 펄스 전기 에너지 치료를 적용하는 것을 제어할 수 있다. 명령 세트는 펄스의 인가, 에너지를 인가하는 전극 패턴의 회전, 및/또는 조직의 어플리케이터 온/오프를 제어하는 명령을 포함할 수 있다. 몇몇 변형예에서, 어플리케이터는 펄스 전기 에너지의 적용을 제어하여 표적 피부 조직(예를 들어, 피지샘, 외분비샘 또는 아포크린샘) 내의 샘 세포의 제거(예를 들어, 핵 제거)를 유발할 수 있다.
전기 에너지는 적어도 하나의 전기 펄스의 형태로 피부 병변에 적용될 수 있다. 예를 들어, 1 내지 10000(예를 들어, 30 내지 1000) 펄스가 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 단일 치료 동안 피부를 치료하기 위해서 적어도 10 회 펄스, 적어도 100 회 펄스, 적어도 1000 회 펄스, 또는 적어도 2000 회 펄스가 적용될 수 있다. 하나 이상의 펄스의 지속 시간은 0.01 ns 내지 1,000 ns 범위일 수 있다. 예를 들어, 펄스 폭은 50 내지 500 ns(예를 들어, 200 300 ns)일 수 있다. 하나 이상의 펄스의 지속 시간은 예를 들어, 서브-마이크로초 범위일 수 있다.
치료되는 피부의 부피당 적용되는 총 추정 에너지 밀도는 적어도 0.01 J/mm3(예를 들어, 적어도 0.02 J/mm3, 적어도 0.03 J/mm3, 적어도 0.04 J/mm3, 적어도 0.05 J/mm3, 적어도 0.06 J/mm3, 적어도 0.07 J/mm3 등)일 수 있다. 이러한 범위의 에너지 밀도는 본 명세서에 기술된 바와 같이 샘 치료에 높은 효능을 가질 수 있지만, 몇몇 변형예에서 치료되는 피부의 부피당 적용되는 총 추정 에너지 밀도는 더 낮을 수 있다. 예를 들어, 적용된 총 추정 에너지 밀도는 0.001 J/mm3 내지 0.350 J/mm3(예를 들어, 약 0.001 J/mm3 내지 약 0.3 J/mm3, 약 0.001 J/mm3 내지 약 0.2 J/mm3, 약 0.001 J/mm3 내지 0.15 J/mm3, 약 0.001 J/mm3 내지 약 0.125 J/mm3, 약 0.001 J/mm3 내지 약 0.115 J/mm3, 약 0.001 J/mm3 내지 약 0.11 J/mm3, 약 0.001 J/mm3 내지 약 0.1 J/mm3 등)일 수 있다. 몇몇 변형예에서, 적용되는 에너지는 효능을 임계 값 이상(예를 들어, 80 % 이상, 85 % 이상, 90 % 이상 95 % 이상 등) 유지하면서 과다 색소 침착 및/또는 부피 손실과 같은 부작용을 방지하도록 제한될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 변형예에서 어플리케이터에 의해 적용되는 에너지는 예를 들어, 1.4 mm 내지 5.5 mm의 폭과 높이를 갖는 패턴을 형성하는 전극 어레이를 갖는 어플리케이터를 사용하는 경우 3J 이하, 2.5J 이하, 2J 이하, 1.75J 이하, 1.5J 이하, 1.25J 이하, 1.0J 이하, 0.7J 이하, 0.5J, 0.4J 이하 등일 수 있다. 예를 들어, 2.5 mm x 2.5 mm x 2 mm 부피의 에너지를 전달하는 어플리케이터의 경우, 전달된 에너지는 약 0.24 J/mm3 이하, 약 0.2 J/mm3 이하, 약 0.16 J/mm3 이하, 약 0.14 J/mm3 이하, 약 0.12 J/mm3 이하, 약 0.112 J/mm3, 약 0.104 J/mm3, 약 0.096 J/mm3 이하, 약 0.088 J/mm3 이하, 약 0.08 J/mm3 이하, 약 0.072 J/mm3 이하 등일 수 있다. 에너지 밀도가 낮으면 과다 색소 침착 및 부피 손실을 줄이면서도 여전히 허용 가능한 효능을 얻을 수 있다.
몇몇 변형예에서, 적용되는 에너지는 0.001 J/mm3 이상(예를 들어, 0.005 J/mm3 이상, 0.008 J/mm3 이상, 0.010 J/mm3 이상, 0.020 J/mm3 이상, 최소 0.030 J/mm3, 최소 0.040 J/mm3 등)일 수 있다. 다른 실시예에서, 치료된 피부의 부피당 총 인가된 전기 에너지는 예를 들어, 약 0.001 J/mm3 내지 약 0.120 J/mm3(예를 들어, 약 0.008 J/mm3 내지 약 0.120 J/mm3, 약 0.016 J/mm3 내지 약 0.112 J/mm3, 약 0.016 J/mm3 내지 약 0.104 J/mm3, 약 0.016 J/mm3 내지 약 0.096 J/mm3 등)일 수 있다.
각각의 펄스에 의해 생성된 전기장은 펄스의 피크 진폭에서 적어도 0.1 kV/cm(예를 들어, 적어도 1 kV/cm 등)일 수 있다. 예를 들어, 인가된 전기장은 1 내지 50 kV/cm(예를 들어, 10 내지 30 kV/cm)일 수 있다. 다른 실시예에서, 각각의 펄스에 의해 생성된 전기장은 펄스의 최대 진폭에서 0.1 kV/cm 내지 1,000 kV/cm(예를 들어, 0.1 kV/cm 내지 약 100 kV/cm 등)의 범위일 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 각각의 펄스에 의해 생성된 전기장은 펄스의 피크 진폭에서 1 kV/cm 내지 100 kV/cm의 범위에 있을 수 있다.
치료는 적어도 하나의 치료 세션, 즉 진료실 방문에서 의사가 표적 피부 영역에 전기 에너지를 투여하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 치료 세션은 표적 피부 영역에 전기 에너지를 적어도 한 번 적용하는 것을 포함할 수 있다. 전기 에너지는 표적 피부 영역에 적합한 임의의 방식으로 피부에 전달될 수 있다. 예를 들어, 전기 에너지는 어플리케이터 팁의 전극에 의해 표적 피부 영역을 관통한 후에 전달될 수 있다. 전기 에너지는 피부에 전극을 삽입한 후에 전달될 수 있다. 예를 들어, 하나의 애플리케이션은 애플리케이터 팁의 전극에 의해 표적 피부 영역을 먼저 침투한 다음 약 100 내지 600의 펄스 지속 시간으로 원하는 수의 펄스, 예를 들어 30 내지 1000 ns의 펄스 전달을 포함할 수 있다. 표적 피부 영역을 치료하기 위해서 치료 세션 당 하나 이상의 적용이 사용될 수 있다. 적용 횟수는 대상 피부 영역의 크기에 따라 달라질 수 있다. 더 큰 영역은 아래에서 자세히 설명하는 것처럼 치료 세션 당 하나 이상의 적용이 필요할 수 있다. 표적 피부 영역의 치료는 또한 복수의 치료 세션을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이는 적어도 2 개의 치료 세션 또는 적어도 3 개의 치료 세션을 포함할 수 있다. 이러한 치료 세션은 시간상 1 일 이상(예 : 2 일, 3 일, 4 일, 5 일, 6 일, 7 일 등)으로 분리될 수도 있다.
본 명세서에 설명된 많은 변형예가 바늘 전극과 같은 조직-관통 전극을 피부에 삽입하는 것을 언급하지만, 임의의 적절한 전극이 사용될 수 있다. 예를 들어, 플레이트 전극이 사용될 수 있다. 하나 이상의 피부 샘을 포함하는 조직은 두 개의 플레이트 전극 사이에 배치될 수 있다. 몇몇 변형예에서 표면 전극을 포함하는 비-관통 전극이 사용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 전기 펄스 생성 및 전달 시스템이 도 1에 개략적으로 도시되며 펄스 발생기를 포함한다. 펄스 발생기의 예가 도 2a 내지 도 2c에 개략적으로 도시된다. 도 2a는 도 1에 도시된 것과 같은 nsPEF 시스템(100) 내부에서 사용될 수 있는 펄스 발생기 회로(500)를 도시한다. 펄스 발생기 회로(500)는 3 개의 스위치 스택에 의해 스위칭되는 맥스(Marx) 발생기를 포함하는 패널을 예시할 수 있다. nsPEF 시스템의 이러한 예는 단일 펄스 발생기 회로 패널을 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, nsPEF 시스템은 병렬로 다중 패널을 포함한다.
회로(500)는 3 개의 스테이지(510, 520 및 530)를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 다른 수의 스테이지가 사용된다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10 개의 스테이지가 사용된다. 스테이지(510)는 저항기(512 및 514), 커패시터(515) 및 스위치 스택(516)을 포함한다. 마찬가지로, 스테이지(520)는 저항기(522 및 524), 커패시터(525) 및 스위치 스택(526)을 포함하고, 스테이지(530)는 저항기(532 및 534), 커패시터(535) 및 스위치 스택(536)을 포함한다. 이들 요소 각각은 스테이지(510)에 대응하는 요소와 유사한 구조 및 기능을 가진다.
스테이지(510)는 제 1 및 제 2 전압 입력 단자(511, 513) 및 제 1 및 제 2 전압 출력 단자(517, 518)를 가진다. 스테이지(520)는 제 1 및 제 2 전압 입력 단자(521, 523), 및 제 1 및 제 2 전압 출력 단자(527, 528)를 가진다. 스테이지(530)는 제 1 및 제 2 전압 입력 단자(531, 533), 및 제 1 및 제 2 전압 출력 단자(537, 538)를 가진다.
스테이지(510)의 제 1 및 제 2 전압 입력 단자(511, 513)는 각각 제 1 및 제 2 전원 입력 단자(V1 및 V2)에 연결된다. 스테이지(510)의 제 1 및 제 2 전압 출력 단자(517 및 518)는 각각 스테이지(520)의 제 1 및 제 2 전압 입력 단자(521 및 523)에 연결된다. 스테이지(520)의 제 1 및 제 2 전압 출력 단자(527, 528)는 각각 스테이지(530)의 제 1 및 제 2 전압 입력 단자(531, 533)에 연결된다. 스테이지(530)의 제 2 전압 출력 단자(538) 및 스테이지(510)의 제 2 전압 입력 단자(513)는 제 1 및 제 2 전원 출력 단자(VO1 및 VO2)에 각각 연결된다.
도 2a에 도시된 예시적인 펄스 발생기 회로(500)는 충전 모드와 방전 모드에서 작동한다. 도 2b를 참조하여 더 상세히 후술되는 충전 모드 동안, 커패시터(515, 525, 535)는 제 1 및 제 2 전원 입력 단자(V1, V2)로부터 수신된 전류에 의해 충전된다. 도 2c를 참조하여 더 상세히 후술되는 방전 모드 동안, 커패시터(515, 525, 535)는 방전되어 제 1 및 제 2 전력 출력 단자(VO1 및 VO2)에 연결된 부하(도시되지 않음)에 전류를 제공한다.
도 2b는 충전 모드 동안 펄스 발생기 회로(500)를 도시한다. 제 1 및 제 2 입력 전압은 각각 제 1 및 제 2 전원 공급 장치 입력 단자(V1 및 V2)에 인가되는 반면, 스위치 스택(516, 526, 536) 각각은 비-전도성이거나 개방된 반면, 제 1 및 제 2 전원 출력 단자는 부하(도시되지 않음)로부터 분리될 수 있다. 스위치 스택(516, 526, 536) 각각이 개방되어 있기 때문에, 실질적으로 전류가 흐르지 않으며, 이들은 도 2b에서 개방 회로로 표시된다. 충전 모드 동안, 각각의 커패시터(515, 525, 535)는 저항(512, 522, 532, 534, 524, 514)을 통해 흐르는 전류에 의해 제 1 및 제 2 입력 전압의 차이와 동일한 전압으로 또는 그쪽으로 충전된다.
스위치 스택(516, 526, 536)의 각각의 스위치는 초과되어서는 안 되는 항복 전압 정격을 가진다. 그러나 스위치가 직렬로 연결되어 있기 때문에, 커패시터(515, 525, 535)는 개별 스위치의 항복 전압보다 훨씬 큰 전압으로 충전될 수 있다. 예를 들어, 각각의 스위치 스택에서 5 개 이상의 스위치를 사용하는 경우, 스위치의 항복 전압은 1 kV이고, 커패시터(515, 525, 535)는 5 kV의 전압으로 충전될 수 있다.
예를 들어, 제 1 및 제 2 입력 전압은 각각 5 kV 및 0 V일 수 있다. 이러한 예에서, 각각의 커패시터(515, 525, 535)는 5 kV와 동일한 전압 또는 그 방향으로 충전된다. 몇몇 실시예에서, 제 1 및 제 2 입력 전압 사이의 차이는 10 kV 미만으로 제한된다.
도 2c는 방전 모드 동안 펄스 발생기 회로(500)를 예시한다. 제 1 전원 입력 단자(V1)는 제 1 입력 전압과 분리될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제 1 전원 입력 단자(V1)는 제 1 입력 전압에 연결된 상태로 유지된다. 제 2 전원 입력 단자(V2)는 제 2 입력 전압에 계속 연결되어 있다. 또한, 스위치 스택(516, 526 및 536) 각각은 전도성이거나 폐쇄된다. 각각의 스위치 스택(516, 526, 536)이 폐쇄되어 있기 때문에, 전류가 이를 통해 흐르고 도 2c에서 전도성 와이어로 표시된다. 그 결과, 전원 입력 단자(V2)에서 전원 출력 단자(VO1)로의 저 임피던스 전기 경로는 스위치 스택(516), 커패시터(515), 스위치 스택(526), 커패시터(525), 스위치 스택(536) 및 커패시터(535)에 의해 형성된다. 결과적으로, 전원 출력 단자(VO1 및 VO2)에서의 전압 차이는 스테이지 수(이러한 예에서 3)에 제 1 및 제 2 입력 전압 차이를 곱한 것과 같다. 제 1 및 제 2 입력 전압이 각각 5 kV 및 0 V인 경우, 전원 출력 단자(VO1 및 VO2)에 걸쳐 15 kV의 전압 차이가 발생한다.
본 개시의 임의의 방법과 함께 사용될 수 있고/있거나 본 명세서에 기술된 임의의 장치를 형성하도록 수정될 수 있는 펄스 발생기 및 시스템의 다른 예는 공동 계류 중인 미국 특허 공개 번호 20180078755호, 미국 특허 공개 번호 20170326361호, 미국 특허 공개 번호 20170246455호, 미국 특허 공개 번호 201802433558호 및 미국 특허 공개 번호 20170319851호에 도시되고 설명되어 있으며; 이들 특허 출원 각각은 그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
전기 펄스는 하나 이상의 전달 전극(들) 및 하나 이상의 접지 전극을 포함하는 어플리케이터 팁을 사용하여 표적 피부 영역으로 전달될 수 있다. 예를 들어, 바늘 전극은 30 게이지 바늘(즉, 직경이 약 0.255 mm)을 사용하여 구성될 수 있다. 전달 및 접지 전극은 각각의 어플리케이터 팁에 대해 동일한 길이를 가질 수 있다. 이러한 길이는 예를 들어 약 2 밀리미터(mm) 내지 5 mm의 범위에서 변경될 수 있다. 전극은 개방형 패턴을 형성하도록 배열될 수 있다(이러한 예에서 다른 형상이 사용될 수 있지만 정사각형 패턴으로 도시됨). 바늘 전극은 절연체(예를 들어, 테프론 절연체)에 내장될 수 있다. 예를 들어, 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리에틸렌(PE), PEEK(Polyetherethereketone), 폴리이미드, 네오프렌, 고무, 열가소성 엘라스토머 및/또는 파릴렌(Parylene)과 같은 등각 코팅(conformal coating)과 같은 임의의 적절하고 바람직하게는 생체 적합성 전기 절연체가 사용될 수 있다.
팁 구성은 아래의 도 12a 내지 도 16b에서 설명되는 바와 같이 다양할 수 있다. 어플리케이터 팁 구성은 본 명세서에 설명된 바와 같이 표적 피부 영역의 치료에 적합할 수 있다. 이러한 구성은 적어도 하나의 전달 전극과 적어도 하나의 접지 전극을 포함하는 팁을 포함할 수 있다.
각각의 펄스는 반송파 주파수를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펄스는 약 142.9 MHz에 집중된 중요한 주파수 성분을 포함할 수 있으며, 약 14 ns의 지속 시간을 가진 각각의 펄스에는 약 71.4 MHz를 중심으로 하는 중요한 주파수 성분이 포함된다. 진폭이 다른 전기 나노초 펄스(예를 들어, 약 7.0 kV의 피크 진폭, 약 5.5 kV의 피크 진폭 등)가 사용될 수 있다.
본 명세서에서 언급된 펄스 지속 시간 및 피크 진폭의 값은 특별히 언급하지 않는 한 평균값일 수 있다. 이들 펄스 지속 시간과 피크 진폭은 표준 편차(예를 들어, 평균값의 10 %)에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로 피부 임피던스 값은 사용되는 전극의 디자인과 관련이 있을 수 있다. 표적 피부 영역 저항은 표적 피부 영역 및/또는 전극의 크기 및 전극 상의 임의의 절연체에 따라서 약 10 내지 약 700 옴 초과일 것으로 예상될 수 있다. 예를 들어, 도 14 내지 도 16에 도시되고 아래에 상세히 설명된 전극을 참조한다. 다른 전극 디자인은 전극 접촉의 품질에 따라서 (부분적으로)전극 디자인의 기능일 수 있는 약 100 옴 내지 1 K옴(예를 들어, 150 옴 내지 800 옴)의 다른 조직 임피던스를 등록할 수 있다.
1.5 mm x 1.5 mm, 2.5 mm x 2.5 mm 및 5 mm x 5 mm 팁(도 14a 내지 도 16b 및 도 18a 및 도 18b에 도시된 것과 유사함)을 포함하는 다른 치료 어플리케이터(치료 팁)를 사용하여 표적 피부 영역에서 피지샘을 제거하거나 감소시키기 위한 피부 치료를 평가하기 위해서 인간 대상자를 대상으로 한 연구가 수행되었다.
조직을 제거하기 전에 건강한 얼굴 피부를 여러 대상자에서 치료하고, 치료된 부위(및 인근 대조군)의 조직학적 검사를 수행했다. 도 4 및 도 5는 치료된 피부에서 피지샘에 대한 결과적인 효과를 예시한다. 도 4에서, 건강한 조직은 초기에 2.5 mm x 2.5 mm x 2 mm(2 mm 깊이) 어레이의 전극에 의해 관통되었고, 도 4에서 점선으로 개략적으로 도시되었다. 처리 팁(401)은 사용된 처리 팁을 개략적으로 도시한다. 도 4에 도시된 조직 섹션은 염색되었고(예를 들어, 트리크롬 콜라겐 염색), 치료 영역 내의 영역(점선 사이, 처리 팁의 전극 중 2 개를 나타냄)은 피지샘(405)의 파괴 및 제거를 도시한다. 위축성 피지샘만이 남아 있다. 난포는 치료 후 휴지기 상태로 전환되는 것으로 나타났다. 치료 영역 외부 영역(치료되지 않은 영역)은 정상적인 피지 소엽(sebaceous lobules)(407)을 보여준다. 표시된 피부는 표적 피부 영역 내의 피지샘을 파괴하는데 충분한 에너지 수준에서 나노초 펄스(예를 들어, 1 ns 내지 1000ns의 펄스, 예를 들어, 200 ns)를 적용하여 치료했다. 이러한 예에서, 표피는 치료 후 30일까지 완전히 회복되었으며, 피부 손상의 증거가 없고 비-세포성 진피에 영향을 미치지 않았다.
도 5는 피지샘을 제거하기 위해서 치료 24 시간 후 안면 피부를 통한 단면의 다른 예를 도시한다. 도 5에서 피부에 삽입된 2.5 mm x 2.5 mm(길이 2 mm) 어플리케이터 팁을 도시하는 치료 팁(501)의 개략도가 도시된다. 이러한 예에서, 나노초 펄스(예를 들어, 나노초 범위 내에서 펄스화된 전기장)는 피부 내 피지샘을 제거하는데 충분한 최소 임계 값 이상의 조직 내 에너지 밀도에서 아래에 설명된 대로 적용되었다. 이러한 예에서 펄스 전기 치료는 치료 영역(예를 들어, 점선으로 표시된 전극 사이의 대상자 피부 영역) 내의 피지샘에 영향을 미쳤다. 치료를 적용한지 24 시간 후, 치료 영역 상부의 지루성 각화증(SK) 병변(503)은 생존할 수 없으며 표적 피부 조직 영역의 더 깊은 곳에서 피지샘(원으로 표시된)도 세포 사멸을 겪지만 무세포 진피 영향을 받지 않는다. 치료 영역 외부의 조직(예를 들어, 도 5에서 좌측 및 우측 치료되지 않은 영역 모두)도 영향을 받지 않고 손상되지 않은 피지샘을 가진 모낭(양쪽의 치료되지 않은 영역에서 원형 영역)을 가진다.
도 6a 내지 도 6d, 도 7a 내지 도 7d, 도 8a 내지 도 8d, 도 9a 내지 도 9d, 도 10a 내지 도 10d 및 도 11a 내지 도 11d는 모두 피지 증식을 치료하기 위해서 피부의 표적 영역 내의 피지샘을 감소 또는 제거하도록 본 명세서에 기술된 바와 같이 치료된 피부의 시간 경과에 따른 예를 순서대로 예시한다. SH는 피지샘이 비대해지는 장애로, 얼굴에 살색 또는 황색을 띠고 반짝이고 종종 배꼽 형상의 융기를 생성한다. 도 6a 내지 도 6d, 도 7a 내지 도 7d, 도 8a 내지 도 8d, 도 9a 내지 도 9d, 도 10a 내지 도 10d 및 도 11a 내지 도 11d에 치료된 것으로 도시된 각각의 표적 피부 영역은 SH 병변을 포함하며 이러한 데이터는 본 명세서에 설명된 치료의 효능을 조사하는데 사용되었다. 전반적으로, 파일럿 연구는 60 명의 다른 성인 대상자의 안면 피부의 SH 병변을 치료했으며, 치료된 SH 병변의 80 % 이상은 치료 후 60 일에 투명하거나 대부분 투명하다고 평가되었다.
예를 들어, 도 6a는 SH 병변을 포함하는 피부의 이미지를 도시한다(도 3에 화살표로 도시된 것과 유사하다). 기준 표시는 대상 피부 영역의 양쪽에 표시된다. 도 6b는 1.5 mm x 1.5 mm 치료 팁을 사용하여 펄스 전기 치료를 적용하고 조직의 예상 에너지 밀도가 예를 들어, 0.06 내지 1.0 J/mm3를 포함한 0.01 내지 1.5 J/mm3가 되도록 150 초과 펄스에 대한 4 내지 8 Hz의 주파수 범위에서 3 kV 내지 4.5 kV의 약 200 ns 내지 300 ns의 펄스 폭을 갖는 펄스를 전달한 직후의 동일한 피부 영역을 도시한다. 도 6c 및 도 6d는 치료 후 각각 7 일 및 30 일 후 동일한 피부 영역을 도시한다. 이미지로부터 분명하듯이, 30 일이 지나면 이전 피지샘 증식 병변이 포함된 부위를 포함한 피부는 어떠한 심각한 변색이나 접합 부분도 없이 정상으로 보인다.
도 7a 내지 도 7d, 도 8a 내지 도 8d, 도 9a 내지 도 9d, 도 10a 내지 도 10d 및 도 11a 내지 도 11d는 모두 SH 병변이 있는 다른 피부 영역에서 유사한 결과를 도시한다. 도 7a 내지 도 7d 및 도 8a 내지 도 8d는 또한 1.5 mm x 1.5 mm 간격의 전극을 갖는 처리 팁으로 처리되었다. 도 9a 내지 도 9d, 도 10a 내지 도 10d 및 도 11a 내지 도 11d는 더 큰(2.5 mm x 2.5 mm) 처리 팁을 사용하여 처리되었다. 이들 모든 예에서 SH 병변은 적용된 펄스 에너지 요법으로 인해 기저 피지샘의 제거로 인해 완전히 사라졌다. 치료된 피부 영역에서 수행된 보완적 조직학은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 모두 피부에 큰 손상을 주지 않고, 최소(상대적으로 높은) 총 전달 에너지 수준을 초과하는 펄스 전기 치료가 피지샘을 감소 또는 제거하는 결과를 가져 왔음을 보여준다. 다양한 피부 질환이 피지샘 기능 장애(예를 들어, 피지샘 증식, 여드름, 한선종, 주사비 등)로 인해 발생하기 때문에, 이들 방법이 매우 유용할 수 있다.
이러한 연구의 예비 결과는 염증 반응이 거의 또는 전혀 보이지 않고 치료된 피부 영역 내의 샘(예를 들어, 피지샘)이 제거(예를 들어, 핵 제거)되도록 피부가 충분히 자극된 치료 수준을 확인했다. 30 내지 60 일이 지나면 새로운 피부에는 변색 및/또는 흉터가 거의 없으며 피지샘이 아직 회복되지 않았다.
본 명세서에 기술된 바와 같이 피부에 펄스 전기 치료(예를 들어, 나노초 범위에서 펄스)를 사용하는 방법은 치료 후 적어도 하루(아마도 더 빠름)까지 피부의 치료 영역에서 샘의 제거를 유도했다. 흥미롭게도, 전달된 더 낮은 총 에너지(예를 들어, 임계 에너지 수준 미만)는 조직의 피지샘 수를 크게 줄이는데 실패했다. 도 19a에 나타낸 표는 세 가지 크기의 팁(예를 들어, 1.5 mm x 1.5 mm, 2.5 mm x 2.5 mm 및 5 mm x 5 mm)에 대한 예시적인 치료 매개변수를 보여주는 일부 결과를 요약한 것이다. 다양한 치료에 대한 매개변수(예를 들어, 진폭, 펄스 폭, 주파수 범위 및 적용된 펄스 수)를 다양하게 하고 유효 범위를 조사했다. 데이터를 기반으로, 표적 치료 조직에서 피지샘을 줄이거나 제거하기 위한 효과적인 치료 매개변수는 전극의 크기에, 따라서 표적 조직 내의 에너지 밀도(예를 들어, 조직의 샘에서 볼 수 있음)에 다소 의존하는 것으로 보인다. 예를 들어, 0.01 J/mm3 초과의 에너지 밀도(예를 들어, 0.02 J/mm3 초과, 0.03 J/mm3 초과, 0.04 J/mm3 초과, 0.05 J/mm3 초과 등)는 표적 치료 조직에서 피지샘을 감소 또는 제거를 초래할 가능성이 있다. 추가 실험(데이터는 표시되지 않음)이 도 19a에 도시된 데이터를 검증했으며 높은 정도의 효능으로 피부의 샘을 여전히 제거하면서 총 에너지 밀도가 감소할 수 있음을 알아냈다.
아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 몇몇 변형예에서 치료 분량으로 전달되는 에너지의 양은 효능을 현저히 감소시키지 않으면서 부작용을 감소시키기 위해 제한될 수 있다. 예를 들어, 전달되는 에너지의 양은 약 2.5 mm x 2.5 mm 애플리케이터 팁에 대해서 3 J 미만, 2.5 J 미만, 2 J 미만, 1.75 J 미만, 1.5 J 미만, 1.25 J 미만, 1 J 미만, 0.8 미만 J 등으로 제한될 수 있다. 면적이 2 내지 3 mm2인 어플리케이터 팁에 대해서, 치료를 위한 에너지 밀도는 0.120 J/mm3 이하(예를 들어, 0.112 J/mm3 이하, 0.104 J/mm3 이하, 0.096 J/mm3 이하, 0.088 J/mm3 이하, 0.080 J/mm3 이하, 0.072 J/mm3 이하 등)로 제한될 수 있다.
도 19a는 또한 단위, 와트인 전력(초당 에너지)으로 나타낸 치료 기간에 의해 적용된 전력(예를 들어, 적용된 총 전력)을 예시한다. 도 19a에 제공된 전력 범위는 1 초 동안 조직에 적용되는 에너지의 양을 나타낸다. 전력 요구 사항은 전형적으로, 전극의 크기에 따라 확장된다. 1.5 mm x 1.5 mm 전극 어레이의 경우, 전력은 약 0.01 W 내지 약 0.06 W이다(이후 데이터는 이러한 범위가 0.01 W 내지 약 0.09 W일 수 있음을 보여 준다). 2.5 mm x 2.5 mm 전극 어레이의 경우, 전력은 약 0.04 W 내지 약 0.4 W이다. 5 mm x 5 mm 전극 어레이의 경우, 전력은 약 0.2 W 내지 약 3 W이다(이후 데이터는 이러한 범위가 0.2 내지 0.5 W일 수 있음을 보여 준다). 7.5 x 7.5 mm 전극 어레이(예를 들어, 0.6 내지 1 W) 및 10 x 10 mm 전극 어레이(예를 들어, 0.8 내지 1.2 W)에서 유사한 결과가 관찰되었다. 열 손상이 발생할 수 있는 수준까지 조직을 가열하지 않기 위해서 전력을 미리 정해진 수준 이하로 유지할 수 있다. 열 손상은 조직이 가열되는 시간을 포함하여 많은 변수에 따라 달라질 수 있다. 도 19a에 도시된 주어진 매개변수에 대해서, 열 손상은 보이지 않았다. 몇몇 변형예에서, 범위의 더 높은 끝, 예를 들어 1 내지 3 와트의 전력에 대해서 조직의 열 손상을 방지하기 위해 처리가 빠르게 적용되었다.
도 19b는 피부의 표적 영역 내의 샘을 감소시키거나 제거하기 위해 피부 영역을 치료하는 한 가지 방법을 개략적으로 예시한다. 이러한 방법은 미용 치료를위한 것일 수 있다. 선택적인 단계(1901)에서 피부의 표적 영역은 초기에 준비될 수 있으며, 이는 약제학적 조성물(예를 들어, 항생제, 마취제 등)과 같은 약제로 세척, 건조 및/또는 치료를 포함할 수 있다. 더욱이, 몇몇 실시예에서, 예비 단계로서, 전기 펄스를 인가하기 위한 장치는 도 20 내지 도 26b를 참조하여 더 상세히 설명된 바와 같이 치료 영역에 대해 정확하게 위치될 수 있다. 그 후, 치료 방법은 예를 들어, 펄스 전기 에너지(예를 들어, 0.1 ns 내지 1000 ns의 나노초 범위 내)를 치료 구역(예를 들어, 하나 이상의 표적 샘을 포함하는 피부의 표적 영역)에 적용함으로써, 예를 들어 대상자의 피부에 복수의 조직 관통 전극을 삽입함으로써(1903) 시작된다. 원치 않는 병변, 예를 들어 피지 증식 병변을 감소 또는 제거하기 위해서 피부를 치료할 때, 예를 들어 피부-관통 전극이 피부의 피지 증식 병변 주위 및/또는 내부에 삽입될 수 있다. 그러나 일반적으로 표적 영역의 경계는 전극에 의해 정의된 경계에 의해 설정될 수 있다. 조직 관통 전극(예를 들어, 바늘)이 사용될 때, 전극은 임의의 적절한 깊이, 예를 들어 1 mm 내지 5.5 mm, 일반적으로 약 2mm의 깊이로 피부에 삽입될 수 있다. 삽입 깊이는 표적 샘의 깊이에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어 피지샘의 경우 일반적으로 1 내지 3 mm 깊이이다. 다른 샘은 더 깊을 수 있다(예를 들어, 5 mm 깊이). 표적 전극은 샘의 깊이에 또는 표적 샘의 약간 위 및/또는 아래에 삽입될 수 있다.
일반적으로, 도 19b에 예시된 방법을 포함한 본 명세서에 설명된 방법은 미용 적응증의 치료를 위한 것일 수 있다. 이러한 미용 적응증은 일반적으로 치료되는 가시적 효과 이외에 다른 증상이 없으며, 짜증스럽고 부정적인 심리 사회적 결과를 초래할 수 있지만 일반적으로 의학적 결과는 없다. 예를 들어, 피지 증식증(SH)은 미용 적응증의 일 예이다. SH 치료는 일반적으로 통증이 없고 일반적으로 의학적 의미가 없기 때문에 미적/미용 치료로 간주된다. 본 명세서에 설명된 방법 및 장치가 치료에 효과적으로 사용될 수 있는 다른 미용 적응증은 여드름, 주사비 및 한선종(syringoma)(전형적으로 아래 눈꺼풀에 작은 흰색 병변)을 포함할 수 있다.
몇몇 변형예에서, 비-관통 전극이 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 12d에 도시된 팁은 비-관통 전극을 갖는 치료 팁의 일 예를 도시한다. 몇몇 변형예에서, 표적 피부 영역은 피부를 관통하지 않고(또는 피부를 관통하는 것에 추가하여) 전극 사이에 있도록 유지되거나 위치될 수 있다. 예를 들어, 전극은 도 27a 및 도 27b에 예시된 바와 같이 한 쌍의 파지 턱(grasping jaw)(예를 들어, 겸자형 전극으로 형성될 수 있는 겸자형 구조물(forceps-like structure))의 일부일 수 있다. 도 27a에 도시된 바와 같이, 어플리케이터 팁으로 구성될 수 있는 어플리케이터는 겸자(2700)로 구성되고 각각 말단 팁 영역에 하나 이상의 전극(2705)을 포함하는 한 쌍의 암(arms)을 포함한다. 도 27b에 도시된 바와 같이, SH 병변 또는 다른 샘(2707)과 같은 표적을 포함하는 조직(2701)(예를 들어, 피부 조직)은 겸자형 전극의 2 개 이상의 표면 전극(2705) 사이에 끼워져 고정될 수 있다. 어플리케이터의 턱이 개방되고 표적 조직(예를 들어, SH 병변과 같은 병변을 포함하는 영역)이 턱과 전극 사이에 고정되어 전극을 피부로 밀어 넣을 수 있다(그러나 피부를 관통하지 않음). 따라서 병변은 턱(jaws) 사이에서 위로 돌출할 수 있다(또는 대안으로 턱이 각각의 측면에서 표적 조직 영역을 둘러싸고 있는 턱의 양쪽에 있는 피부를 아래로 밀 수 있다).
단계(1905)에서, 펄스 전기 에너지(예를 들어, 0.1 ns 내지 1000 ns와 같은 나노초 범위 내의 펄스 폭을 갖는 에너지)가 적용되어 표적 샘에 의해 보이는 치료 동안 전달된 에너지의 양(예를 들어, 치료 분량)은 샘을 제거하기 위한 최소 임계 값 이상(예를 들어, 몇몇 예에서, 0.001 J/mm3 초과(예를 들어, 0.005 J / mm3 초과, 0.01 J / mm3 초과, 0.02 J / mm3 초과, 0.03 J / mm3 초과 등)의 에너지 밀도)이다. 이들 방법 중 어느 하나에서, 적용되는 에너지 밀도는 과다 색소 침착 및/또는 부피 손실과 같은 부정적인 부작용의 가능성을 감소시키기 위해서 제한될 수 있으며, 이는 아래에서 더 상세히 설명될 것이다.
치료 후, 전극(들)은 조직으로부터 제거되고 조직을 회복시킬 수 있다(1907). 치료 후 처음 24 시간 동안, 샘을 형성하는 세포가 제거될 것이다. 치료 중 또는 치료 직후 세포가 적용된 에너지에 의해 핵이 제거되어 신체에 의해 세포가 파괴되고 흡수된다는 가설이 있다. 피부가 회복된 후(예를 들어, 전형적으로 치료 후 30 내지 60 일 이내), 비정상(예를 들어, 증식을 일으키는) 샘이 사라지며, 새로운 정상 샘이 형성될 수 있다. 피지 과형성의 치료와 관련하여 새로 형성된 피지샘은 제거된 샘에 비해 비-과형성(non-hyperplastic)일 수 있다.
사용되는 방법의 단계의 수는 전술한 것으로 제한되지 않는다는 것이 자명할 것이다. 또한, 이 방법은 설명된 모든 단계가 있어야 하는 것은 아니다. 전술한 방법론이 별개의 단계로 설명되었지만, 하나 이상의 단계가 본 발명의 실시예의 의도된 기능에서 벗어나지 않고 추가, 조합 또는 심지어 삭제될 수 있다. 단계는 다른 순서로 수행되거나 예를 들어, 둘 이상의 프로세서 간에 공유되는 단계를 가질 수 있다. 또한 위에서 설명된 방법이 로봇 시스템을 사용하여 수행되는 것을 포함하여 부분적으로 또는 실질적으로 자동화된 방식으로 수행될 수 있음이 자명할 것이다.
예를 들어, 치료 영역(예를 들어, 치료될 병변)에 대한 복수의 전극의 정확한 배치를 돕기 위해서, 본 명세서에 설명된 임의의 방법 및 장치(예를 들어, 시스템)는 표적화 패치(치료 팁(들)의 배치(positioning)를 돕는데 사용될 수 있는 가이드 패치라고도 함)를 포함할 수 있다.
표적화 패치는 절연될 수 있고/있거나 복수의 (예를 들어, 조직-관통하는)전극에 의해 관통될 수 있는 절연 장벽을 포함할 수 있다. 표적화 패치는 또한, 표적화 패치로부터 연장(및/또는 돌출)하여 어플리케이터의 팁과 맞물리거나 그렇지 않으면 구멍에 대한 가이드로서 작용하거나 어플리케이터 팁을 표적 조직 영역에 조정할 수 있는 하나 이상의 정렬 구조를 포함할 수 있다. 몇몇 변형예에서, 중앙 영역(전극(들)에 의해 관통될 영역은 투명 및/또는 반투명하여 사용자가 치료할 영역 위에 표적화 패치를 정렬할 수 있도록 할 수 있다. 표적화 패치는 표적 영역(예를 들어, 중앙 영역 또는 전극이 관통할 다른 부분)을 통해 가시화되거나 가시화될 수 있는 마커 또는 착색과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 피부는 패치의 표적 처리 영역을 통해 시각화될 수 있는 마커로 병변에 표시될 수 있다. 따라서 이러한 표적화 패치는 아크를 방지하거나 감소시킬 수 있으며 병변의 정확한 표적화를 증가시킬 수 있다. 이들 표적화 패치는 바늘을 조직에 삽입하기 전에 치료 팁에 추가 유전 물질과 함께 또는 바람직하게는 추가 유전 물질 없이 사용할 수 있다. 표적화 패치가 없으면 유전 물질(예를 들어, 바셀린과 같은 겔)이 병변 위의 조직에 배치될 수 있으며 전극(예를 들어, 바늘)을 둘러쌀 수 있으며, 전극에 상대적인 조직이며, 어플리케이터의 팁을 조직에 밀봉할 수 있으며, 이는 표면 아크의 인스턴스를 크게 줄일 수 있다. 본 명세서에 기술된 투명 또는 반투명 표적화 패치는 치료 전에 병변 위에 배치될 수 있으며, 치료를 위해 충분한 양의 유전체가 제자리에 있는지 확인하고 치료 사이에 팁을 청소할 필요성을 제거할 수 있다. 표적화 패치는 또한 조직의 표적화(예를 들어, 조직상의 병변)를 향상시킬 수 있다. 대안적으로, 사용자는 병변 위에 템플릿을 배치하고 수술용 마커를 사용하여 기기 배치를 안내하기 위해서 피부에 기준(예를 들어, 해시(hash)) 마크를 배치할 수 있다. 그런 다음 이러한 기준 마크는 치료 팁의 기준과 정렬될 수 있다(예를 들어, 위의 도 16a 및 도 16b 참조). 언급된 바와 같이, 대안적으로, 통합된 기점 마킹 및/또는 적절한 정렬을 보장하기 위해서 팁과 결합하는 결합 영역을 포함할 수 있는 치료 표적화 패치가 사용될 수 있다.
예를 들어, 도 20 내지 도 26b는 치료 팁을 안내 및/또는 절연시키기 위해 사용될 수 있고 치료 전에 치료될 조직에 배치될 수 있는 표적화 패치(예를 들어, 표적화 패치 장치)의 예를 예시한다. 도 20은 표적화 패치(2000)의 한 변형의 예이다. 표적화 패치(2000)는 임의의 적절한 재료, 특히 예를 들어 실리콘을 포함하는 전기 절연 재료로 제조될 수 있다. 표적화 패치는 표적 조직 영역 주위의 위치에 고정될 수 있도록 적어도 하나의 표면에 접착제를 가질 수 있다. 또한, 표적화 패치는 사용자가 치료할 피부 영역 위에 패치를 정확하게 배치할 수 있도록 치료 영역을 나타내는 표적 영역(예를 들어, 중앙 영역(2001)로 도시됨)을 포함할 수 있다. 표적 영역은 또한 치료 팁 결합 영역으로 지칭될 수 있다. 몇몇 변형예에서 표적 영역은 개구 또는 치료 팁으로부터의 전극이 하부 조직에 들어갈 수 있는 복수의 개구이다. 몇몇 변형예에서, 유전체 물질은 일단 조직에 위치되면 개구 내에 배치될 수 있다. 대안적으로, 표적 영역은 미리 결정된 두께를 갖는 유전체 물질을 포함할 수 있고; 표적 영역의 커버링 유전체 물질은 나머지 표적 패치와 동일하거나 상이한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 치료 구역(2001)은 조직과 접촉하기 위해 바늘 전극이 관통할 수 있는 유전체 물질의 두께(예를 들어, 0.1 mm 내지 5 mm, 2mm 미만, 1 mm 미만 등)를 포함할 수 있다. 유전체 물질은 전극 사이의 아크를 방지하는데 도움이 될 수 있으며, 몇몇 유형의 전극에서는 전극과 피부 사이에 겔을 커플링할 필요가 없다. 표적화 패치는 또한, 치료 팁과 정렬(및 몇몇 변형예에서 치료 팁과 결합)하는데 사용될 수 있는 하나 이상의 기준 마크(2005)를 포함할 수 있다. 기준 마크는 어플리케이터의 팁과 결합하기 위해 다른 색상, 상승부, 침몰부 또는 위의 조합일 수 있다.
도 21은 치료 구역(2101)에 병변이 있는 병변(2105) 위에 배치된 표적화 패치(2100)의 예를 도시한다. 도 21은 치료 준비가 된 치료 팁, 바늘 전극(2111)이 치료 영역의 절연 두께를 관통하고 표적 조직(병변(2105) 포함)을 묶을 수 있도록 패치상의 기준 마크와 정렬된 팁(2107) 상의 기준(2109)을 도시한다.
도 22a 내지 도 22c는 본 명세서에 설명된 바와 같은 표적화 가이드(2200, 2200', 2200'')의 변형예를 예시한다. 표적화 가이드의 두께는 0.1 mm 내지 10 mm 이상일 수 있다. 가이드는 물리적으로 결합하고 전극을 표적 병변에 기계적으로 정렬하는데 충분히 두꺼울 수 있다. 도 23a 및 도 23b는 치료 팁(2301)이 표적화 가이드(2300)와 도킹할 수 있도록 조직에 배치된 표적화 가이드의 사용을 예시한다. 이러한 도킹 작동은 전극(들)을 표적 조직(임의의 표적 병변 포함)과 기계적으로 정렬할 수 있으며; 사용자는 기준점을 시각적으로 정렬할 필요없이 이러한 도킹을 수행할 수 있다. 유사하게, 도 24a 및 도 24b는 병변(2405) 위에 위치되고 바늘 전극을 포함하는 치료 팁(2401)을 안내하고 절연하는데 사용되는 표적화 가이드(2400)의 측면 사시도를 도시한다. 따라서, 이들 표적화 패치 장치 중 임의의 장치에서, 표적 영역 또는 표적 영역에 의해 형성된 개구를 적어도 부분적으로 둘러싸는 립은 키잉 방식(keying manner)으로 치료 팁과 결합할 수 있다. 예를 들어, 표적 영역은 치료 팁의 형상에 맞춰질 수 있다.
도 25a 및 도 25는 평면도(도 25a) 및 저면도(도 25b)를 도시하는 표적화 가이드의 다른 예를 예시한다. 도 25b에 도시된 저면도는 또한, 표적화 가이드를 조직(예를 들어, 피부)에 고정할 수 있는 접착 재료(2506)를 포함한다. 접착 물질은 생체 적합성 접착제일 수 있다. 도 26a 및 도 26b는 실리콘과 같은 투명한 유전체 물질로 형성된 표적화 가이드(2600)의 다른 예를 예시한다. 도 26b에 도시된 바닥 층은 표적 영역(2605)을 덮는 동일한 투명 유전체 물질의 영역을 포함한다. 이러한 영역의 유전체 물질은 표적화 가이드의 다른 영역보다 더 얇거나 두껍거나 동일한 두께일 수 있다. 파지 연장부(2603)(예를 들어, 보스(boss))는 사용자가 쉽게 표적화 가이드를 잡고 표적 병변 위에 표적화 가이드를 적절하게 배치할 수 있게 한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 피부 샘을 감소 또는 제거하여 피부 샘 장애(예를 들어, 여드름, 피지 증식 등)를 예방 또는 치료하기 위한 피부 조직 치료 장치가 제공된다. 상기 장치는 펄스 발생기; 전극 세트; 및 펄스 발생기의 작동을 적어도 부분적으로 제어하도록 구성된 제어기를 포함한다. 제어기는 명령 세트를 갖는 프로세서를 포함할 수 있으며, 여기서 명령 세트는 프로세서에 의해 실행될 때 펄스 발생기가 전극 세트를 통해 펄스 전기 치료를 생성하고 조직 영역에 적용하여 실질적인 염증 반응을 유발하지 않고 (예를 들어, 샘의 핵이 제거된 세포에 의해)표적 조직 영역 내의 피부 샘을 제거하게 한다. 본 명세서에 설명된 임의의 장치는 예를 들어, 핸드 피스를 갖는 휴대용 어플리케이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 12a는 펄스 전기 에너지를 생성하기 위해 발전기(도시되지 않음)에 (코드(1203)를 통해)끼워질 수 있는 핸드 피스(1201)의 예를 도시한다. 하나 이상의 다른 팁이 핸드 피스와 커플링될 수 있으며, 팁은 전술한 바와 같이 피부에 에너지를 전달하기 위한 전극(들)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 12b 내지 도 12d 및 도 14 내지 도 16은 본 명세서에 설명된 바와 같이 펄스 전기 에너지를 전달함으로써 피부를 치료하기 위한 예시적인 전극 팁을 예시한다. 도 12a에서, 팁(1205)은 핸드 피스(1201)의 말단 단부에 끼워지고, 돌출(바늘-형) 전극(1211)과 전기적 접촉이 이루어지면 제자리에 스냅되거나 고정된다. 예를 들어, 팁은 핸드 피스 단부에 (예를 들어, 스냅-핏(snap-fit), 마찰 핏 등에 의해)기계적으로 고정될 수 있다. 도 12b에서, 2 개의 전극이 제공되며, 각각은 피부를 관통할 수 있을 정도로 충분히 날카롭다. 하나의 전극은 캐소드이고 다른 전극은 애노드일 수 있다. 전극은 뾰족하거나 날카롭거나 조직을 관통하도록 구성될 수 있다. 전극 사이의 영역은 피부에서 튀어나온 피부 병변에 맞게 조정될 수 있다. 도 12c는 표적 피부 영역을 포함하거나 둘러싸는 영역에서 피부를 동시에 관통할 수 있는 예리한 조직 관통 전극의 2 개의 평행한 열을 포함하는 팁(1207)을 도시한다. 대안적으로, 일부 전극만이 피부를 관통할 수 있다. 이러한 예에서, 전극(또는 전극 쌍)은 장치에 의해 개별적으로 주소 지정될 수 있거나 함께 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 12c에서, 전극의 좌측 열은 전기적으로 연결될 수 있고(예를 들어, 캐소드로 작용함), 전극의 우측 열은 전기적으로 연결될 수 있다(예를 들어, 애노드로 작용함).
도 12d는 예를 들어, 본 명세서에 기술된 바와 같이 펄스 전기 에너지를 전달하도록 구성된 전극을 포함하는 비-관통성 (예를 들어, 표면)팁(1209)의 예를 예시한다. 도 12d에서, 전극의 외부 링은 내부 전극을 둘러싸며; 이들 전극은 피부에 에너지(예를 들어, 전류)를 전달하기 위한 전극 쌍의 역할을 할 수 있다. 도 12b 내지 도 12d는 교체될 수 있다. 도시되지 않았지만, 휴대용 대신에, 어플리케이터는 로봇 시스템의 이동 가능한 암에 부착되도록 구성될 수 있다. 그러한 어플리케이터의 이동 및/또는 작동은 컴퓨터로 제어될 수 있다.
도 13은 본 명세서에 기술된 바와 같이 전기 에너지를 전달하도록 구성된 바늘 전극을 포함하는 어플리케이터 팁의 예를 예시한다. 이러한 예에서, 복수의 외부 전극(예를 들어, 접지 전극)이 내부 전극(예를 들어, 전달 전극)을 둘러싼다.
도 14a 내지 도 14f는 위의 도 6a 내지 도 6d, 도 7a 내지 7d 및 도 8a 내지 도 8d에 도시된 표적 조직 영역을 치료하기 위해 사용된 것과 유사한 치료 팁의 일 예의 상이한 도면을 도시한다. 이러한 예에서 제어기 및 발생기에 연결하기 위해 핸드 피스 또는 기타 구성요소에 부착될 수는 처리 팁이 도시된다. 도 14c 및 도 14f는 절연 베이스(1405)로부터 연장하는 6 개의 전극(1403)을 포함하는 팁(1400)의 말단 단부의 확대도를 도시한다. 유사하게, 도 15a 및 도 15b는 전극 팁 영역의 베이스로부터 연장된(2 mm) 전극의 확대도를 포함하는 1.5 mm x 1.5 mm의 사시도를 도시한다. 몇몇 어플리케이터 팁은 기점을 포함할 수 있지만, 도 15a의 어플리케이터 팁의 예는 기점이 없다.
도 16a 및 도 16b는 베이스(1605)로부터 연장하는 8 개의 전극(1603)을 포함하는 어플리케이터의 팁의 대안적인 도면을 도시한다. 이러한 예에서 어플리케이터 팁은 중앙 영역에 있는 전극과 함께 "+" 형상을 형성하는 기준 마킹 영역(1607)도 포함한다. 기점 정렬 영역은 치료 팁을 피부의 표적 영역과 정렬하는데 사용될 수 있다.
본 명세서에 기술된 임의의 변형예에서, 치료 팁은 절연된(또는 부분적으로 절연된) 전극을 포함할 수 있다. 구체적으로, 조직-관통 전극은 전극이 피부에 삽입되었을 때 조직의 더 많은 표면 영역에 해당하는 이러한 영역에 적용되는 에너지를 제한하기 위해서 전극의 베이스 근처 영역에 걸쳐 절연될 수 있다. 전형적으로, 표적 샘(예를 들어, 피지샘, 외분비샘 또는 아포크린샘)은 피부 깊이 1 내지 5 mm에 위치될 수 있으며, 따라서 이러한 조직의 깊이를 구체적으로 표적화하는 것이 바람직할 수 있으며, 이러한 표적화는 표적 샘(예를 들어, 샘의 세포체)의 깊이 위에 및/또는 아래로 연장하는 조직-관통 전극의 부분을 전기적으로 절연시킴으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 도 17a는 베이스(1705)로부터 연장하는 한 쌍의 전극(1703)의 예를 도시한다. 베이스는 전기적으로 절연될 수 있다. 전극은 예를 들어, 1 내지 2 mm 이상 연장할 수 있다. 이들 전극의 임의의 부분은 도 17b 내지도 17d에 도시된 바와 같이 절연될 수 있다. 전극 상의 절연체(1707)의 범위는 진피 및/또는 표피를 보호하고, 특히 피부 근처의 부속 조직 및 표적 샘에 인접한 다른 조직을 보호하기 위해 선택될 수 있다. 표적 샘이 약 1 mm 이하에 있을 수 있기 때문에, 도 17b 및 도 17c에 도시된 바와 같이 베이스(1705)와 약 1 mm 사이의 영역이 절연될 수 있다. 대안적으로, 전극(1703)의 대부분은 도 17d에 도시된 바와 같이 절연될 수 있다(1707).
몇몇 변형예에서, 에너지를 인가하는 전극은 치료의 적용을 통해 부분적으로 회전될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 컴퓨터 제어를 포함한 자동화된 시스템은 동일한 치료 영역 또는 구역에서 에너지 전달 장치의 정밀하고 정확한 회전 및 재-배치(예를 들어, 전극 패턴의 회전)를 제공할 수 있다. 여기서 사용되는 회전은 바늘 전극과 같은 조직 관통 전극을 포함하는(이에 제한되지는 않음) 2 개 이상의 전극 패턴의 회전을 의미할 수 있다. 전극 패턴의 회전은 표적 조직 영역에 상대적일 수 있다. 일반적으로, 회전된 패턴은 임의의 회전량(예를 들어, 0.5도 내지 359.5도, 예컨대 5도 내지 355도 사이, 10도 내지 350도, 20도 내지 340도, 30도 내지 330도, 40도 내지 320도, 약 90도 등)만큼 회전될 수 있다. 회전은 시계 방향 및/또는 반시계 방향일 수 있다. 회전은 조직에 대한 전극 패턴(예를 들어, 어플리케이터)의 물리적 회전이거나, 활성 전극의 패턴이 표적 조직에 대해 회전하도록 전극 어레이의 활성 전극을 변경함으로써 회전할 수 있다. 전극의 패턴은 조직의 영역(예를 들어, 조직의 표적 영역)에 대해 회전될 수 있어서, 회전 후에 치료가 조직의 동일한 영역에 적용된다. 예를 들어, 치료 팁은 회전 전후에 조직의 동일한 영역에 위치될 수 있다. 본 명세서에 설명된 임의의 장치는 치료 동안 전극을 배치 및/또는 제어하는데 사용될 수 있는 로봇 시스템에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 시스템은 복수의 전극을 갖는 어플리케이터 팁을 갖는 에너지 전달 장치와 같은 어플리케이터에 커플링되는 로봇 암을 포함할 수 있다. 다양한 모터 및 기타 이동 장치가 통합되어 어플리케이터의 작동 팁을 여러 방향으로 미세하게 이동시킬 수 있다. 로봇 시스템은 고정된 위치에 장착되거나 로봇 팔 또는 다른 제어 가능한 모션 장치에 (직접적으로 또는 간접적으로)커플링될 수 있는 적어도 하나의 이미지 획득 장치(바람직하게, 스테레오 비전을 위해 2 개 이상)를 더 포함할 수 있다. 어플리케이터의 작동 팁은 치료할 조직 영역 위에 위치될 수 있다.
몇몇 변형예에서, 어플리케이터 팁은 사용하지 않을 때 전극(예를 들어, 바늘 전극)이 사용되지 않을 때, 예를 들어 수축 가능한 절연 커버로 덮일 때 보호되도록 구성될 수 있다. 커버는 전극 하우징이 기단 쪽으로 밀릴 때 전극이 연장될 수 있는 구멍 또는 개구를 포함할 수 있다. 몇몇 변형예에서, 절연 커버는 구멍 또는 개구를 포함하지 않고 대신에, 처리 전극이 연질 절연 커버 자체를 통과하여 관통한다. 추가 실시예에서, 전극 자체는 (절연 커버의 유무에 관계없이)전극 하우징으로부터 연장 및 수축하도록 이동할 수 있다.
도 18a 및 도 18b는 절연성일 수 있는 수축 가능한 하우징을 갖는 어플리케이터 팁의 예를 예시한다. 도 18a에서 전극 하우징(1803)이 말단으로 완전히 연장된 상태로 어플리케이터 팁의 말단 단부가 도시되어 있다. 내부 스프링(도시되지 않음)은 전극 하우징을 말단으로 편향시켜 이를 비-전개 구성으로 유지하고 비-전개 구성을 복원하기 위해 편향 복귀력을 제공할 수 있다. 전극 하우징은 이러한 예에서 하우징이 (임계력, 이러한 예에서 편향력보다 더 큰 힘에 의해)어플리케이터 팁 하우징(1801)의 말단 단부 내로 눌렸을 때 처리 전극(1805)이 연장될 수 있는 복수의 개구 또는 구멍(1816)을 갖는 말단 절연 커버(1807)를 포함할 수 있다. 이러한 예에서 전극 하우징의 측면은 어플리케이터 팁 하우징(1801)에 대한 전극 하우징의 상대적 위치 및/또는 팁 상의 치료 전극의 상대적 위치 및 방향을 표시하는 하나 이상의 기준 마커(1818)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 18a 및 도 18b에서, 전극 하우징(1803)의 상부에 있는 2 개의 기준선(1818, 1818')은 일단 전극 하우징을 빠져나가면 바늘 전극의 열과 정렬된다. 이러한 방식으로, 사용자는 바늘 전극 열이 어디에 있는지 알 수 있다. 인접한 쪽의 기준선(1818")은 두 줄의 바늘 중간에 있다. 이들 선의 상부는 전극 하우징의 완전히 수축된 위치 및/또는 전개될 때 바늘 전극의 완전히 확장된 위치를 나타낼 수 있다. 전극 하우징의 이러한 기준 마커(예를 들어, 선) 또는 전극 하우징의 다른 마커 중 일부 또는 전부는 전극 하우징이 얼마나 멀리 수축되었는지 및/또는 전극이 조직에 얼마나 멀리 삽입되었는지를 보여줄 수 있다. 예를 들어, (예를 들어, 기준선(1818, 1818', 1818")의)긴 길이를 가로지르는 선은 전극 깊이에 대한 표시기를 포함할 수 있다. 도 18a 및 도 18b를 참조하여 설명된 기점 마커는 본 명세서에 설명된 예, 실시예 및 구현예 중 어느 하나에 사용될 수 있다. 전극 하우징의 말단 단부는 전극 하우징이 기단 쪽으로 밀릴 때 전극이 연장될 수 있는 구멍 또는 개구를 포함하는 절연 물질로 덮일 수 있다. 몇몇 변형예에서, 절연 커버는 구멍 또는 개구를 포함하지 않고, 대신에 치료 전극이 연질 절연 커버 자체를 통과하여 관통한다. 예를 들어, 연질 절연 커버는 실리콘, 산토프렌(santoprene) 또는 기타 TPE(열가소성 엘라스토머) 물질일 수 있다. 수축 가능한 절연 하우징이 있는 어플리케이터 팁은 1.5 mm x 1.5 mm, 2.5 mm x 2.5 mm, 5 mm x 5 mm 등의 치수를 포함하여 적절한 크기로 형성될 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 본 명세서에 설명된 방법 및 장치는 피지 증식과 같은 샘과 관련된 상태를 치료하는 것을 포함한, 예를 들어 샘을 제거 또는 수정하기 위한 피부 치료용 비-열적 방법을 제공할 수 있다. 이는 예를 들어, 도 28a 내지 도 28d에 예시되며, 이는 얼굴에 치료를 받은 즉시(예를 들어, 30 초 이내) 환자를 보여준다. 도 28a에서, 마이크로초 미만의 펄스 범위의 펄스 지속 시간을 갖는 펄스 전기 에너지가 가시 광선 카메라 뷰에 도시된 바와 같이 처리 영역(2801)에 적용되었다. 도 28b에서, 얼굴의 동일한 영역(2801')은 동시에 촬영된 서모그램(thermogram)에 의해 도시되며, 이러한 영역의 온도는 얼굴의 다른 영역에 비해 감지 가능하게 상승되지 않는다. 도 28c 및 도 28d는 환자 얼굴 왼쪽의 유사한 영역에서 촬영한 가시광선 및 열 화상 이미지를 보여준다. 치료 영역(2803, 2803')은 온도에서 어떠한 뚜렷한 변화도 나타내지 않는다.
본 명세서에 설명된 임의의 방법 및 장치에서, 과다 색소 침착 및/또는 부피 손실과 같은 부작용을 줄이기 위해 적용되는 에너지를 제한하는 것이 유리할 수 있다. 따라서, 더 높은 에너지를 가하면 효능이 증가할 수 있지만, 몇몇 경우에 낮은 에너지는 주변 피부를 추가로 수정하지 않고 샘을 수정하거나 제거하는데 허용할 수 있을 만큼 효과적일 수 있으며, 이는 과다 색소 침착 및/또는 부피 손실과 같은 부작용을 유발할 수 있다.
예를 들어, 도 29 및 도 30은 적용되는 에너지 분량의 적정을 제공하는, 1 회 또는 2 회 치료를 받은 66명의 대상자로부터 330 개의 치료된 피지 증식 병변의 결과를 예시한다. 이러한 연구에서, 환자는 표적 샘을 포함한 피부 영역이 두 개 이상 복수의 전극 사이에 있도록 (위에서 설명된 도 18a 및 도 18b에 예시된 것과 같은)어플리케이터로부터 복수의 전극을 대상자의 피부에 삽입함으로써 치료하였다. 마이크로초 미만의 펄스 범위에서 펄스 지속 시간을 갖는 펄스 전기 에너지를 전극 사이에 적용하여 표적 샘을 제거했다. 에너지 분량은 0.4 J 내지 5 J로 다양했다(더 높은 에너지에서 이전에 유사하게 획득한 데이터와 조합될 수 있다). 환자를 90 일 동안 추적하고 시술 직후, 시술 후 7 일, 시술 후 30 일, 시술 후 60 일, 시술 후 90 일 동안 검사했다. 이들 실험에서 피지 과형성 병변의 최대 98 %는 고출력 치료(예 : 5J 이상)에 필적하는 낮은 치료력(예를 들어, 0.4 J, 0.7 J, 1.6 J 등)에서도 단일 치료 후 "투명" 또는 "대부분 투명"으로 평가되었다. 도 31에 도시된 표는 60 일의 결과를 보여 주며, 2.5 mm x 2.5 mm 팁("스폿 크기")에 대해 더 낮은 전력 치료에 대한 효능이 단일 처리 후 > 90 %라는 것을 보여준다. (3.1 J에 대한 14 개 병변의 더 작은 표본 크기는 결론을 도출하는 마지막 데이터 포인트 열의 자격을 상실했다). 이러한 분량 연구의 결과는 저전력 치료 수준에서도 전체 효율이 90 % 이상임을 보여 준다. 흥미롭게도, 도 29에 도시된 바와 같이, 비록 더 낮은 전력(예를 들어, 0.4 J 내지 1.6 J)에서 약간의 효능 감소가 있었지만, 이러한 동일한 더 낮은 전력에서 과다 색소 침착과 부피 손실이 크게 감소했다. 12.5 mm3의 부피를 치료하는 2.5 x 2.5 mm 치료 팁의 경우에, 0.4 J 및 1.6 J은 0.032 J/mm3 내지 0.128 J/mm3의 에너지 밀도를 초래한다. 도 29에 도시된 바와 같이, 적용된 두 개의 가장 낮은 힘(0.4 J 내지 0.7 J)에서 치료된 병변의 20 % 미만이 현저한 과다 색소 침착을 보였고 치료된 병변의 10 % 미만이 상당한 부피 손실을 보였다. 2.5 mm x 2.5 mm 처리 팁을 사용하여 인가된 전력이 1.6 J 초과로 그리고 과다 색소 침착이 40 % 초과로 증가했다. 1.6 J 내지 4.8 J에서 부피 손실은 30 % 초과로 증가하고 과다 색소 침착은 40 % 초과로 증가했으며 효능은 아주 약간만 증가했다. 예를 들어, 피크 에너지가 약 0.128 J/mm3 이하로 제한되면 과다 색소 침착은 40 % 미만이고 부피 손실은 약 5 % 미만인 반면, 효율은 약 90 % 초과이다. 대안적으로, 피크 에너지가 약 0.08 J / mm3 이하(예를 들어, 0.072 J/mm3 이하, 0.064 J/mm3 이하, 0.056 J/mm3 이하 등)로 제한되는 경우, 과다 색소 침착은 20 %이고 부피 손실은 약 5 % 미만이고 효율은 약 90 % 초과(92 % 이상, 93 % 이상, 94 % 이상, 95 % 이상 등)로 유지한다.
따라서, 몇몇 변형예에서, 마이크로초 미만의 펄스 범위에서 펄스 지속 시간을 갖는 펄스 전기 에너지를 적용함으로써 표적 영역 내의 표적 땀샘을 제거(또는 그 크기 또는 수를 감소) 하기 위해서 피부를 치료할 때 가해지는 에너지를 제한하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 이는 처리 분량 동안 적용되는 에너지를 0.128 J/mm3 이하(예를 들어, 0.112 J/mm3 이하, 0.104 J/mm3 이하, 0.100 J/mm3 이하, 0.096 J/mm3 이하, 0.088 J/mm3 이하, 0.08 J/mm3 이하, 0.072 J/mm3 이하, 0.064 J/mm3 이하, 0.056 J/mm3 이하 등)로 제한하는 것이 유리할 수 있다. 따라서 낮은 처리 수준은 과다 색소 침착 및 부피 손실과 같은 바람직하지 않은 부작용의 위험을 줄이면서 높은 효율성을 제공할 수 있다.
더욱이, 이들 낮은 전력 수준에서 약간 더 낮은 효율은 여전히 약 85 %보다 더 효과적일 수 있다(예를 들어, 표적 샘을 제거하고/하거나 치료된 표적 조직의 약 85 % 이상에서 표적 SH 병변을 치료할 수 있다). 제 1 저전력 치료가 처음 실패한 경우에, 대기 기간 후에 제 2 후속 치료가 수행될 수 있다. 대기 기간은 예를 들어, 전술한 바와 같이 1 주일, 1 개월(예를 들어, 30 일), 60 일, 90 일 또는 그 이상일 수 있다. 도 30은 전술한 동일한 데이터 세트로부터의 제 2 치료 비율 백분율을 보여주는 그래프를 도시한다. 언급한 바와 같이, 더 낮은 에너지 펄스 마이크로초 미만의 펄스 범위 전기 에너지는 도 29에 도시된 바와 같이, 약간 더 높은 제 2 치료 비율(예를 들어, 2.5 x 2.5 mm 팁을 사용하여 0.7 J 내지 1.6 J의 적용 에너지에 대해 20 % 내지 10 %, 또는 대략 0.056 J/mm3 내지 0.128 J/mm3)을 초래했지만, 0.128 J/mm3보다 큰 적용 에너지 분량과 비교하여 과다 색소 침착 속도가 크게 감소하고 부피 손실이 적기 때문에 더 낮은 에너지 분량 치료를 사용하는 것이 바람직하다.
본 명세서에 기술된 바와 같이 피부를 치료할 때 과다 색소 침착 및 부피 손실과 같은 바람직하지 않은 부작용이 낮게 유지되는 동안 효능이 높게 유지되는 임계값은 적용된 에너지 밀도의 함수일 수 있다. 예를 들어, 2.5 mm x 2.5 mm 어레이 또는 바늘 전극(위에서 설명됨)의 경우, 적용되는 총 에너지에 대한 임계값은 약 0.7 J 내지 1.6 J(예를 들어, 약 1.5 J 이하, 약 1.4 J 이하, 약 1.3 J 이하, 약 1.2 J 이하, 약 1.1 J 이하, 약 1 J 이하 등)일 수 있다. 약 2 mm의 두께(예를 들어, 약 2 mm의 침투)를 가정하면, 이러한 임계값은 1.4 mm 내지 5.5mm의 폭과 높이를 갖는 패턴을 형성하는 전극 어레이와 같은 어레이에 대해 약 0.056 J/mm3 내지 0.128 J/mm3(예를 들어, 약 0.12 J/mm3 이하, 약 0.112 J/mm3 이하, 약 0.104 J/mm3 이하, 약 0.096 J/mm3 이하, 약 0.088 J/mm3 이하, 약 0.08 J/mm3 이하 등)의 에너지 밀도로 정규화될 수 있다.
본 개시의 방법의 실시예는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어를 사용하여 구현될 수 있다. 본 개시를 구현하기 위해서 다양한 프로그래밍 언어 및 운영 체제가 사용될 수 있다. 방법 및 시스템을 실행하는 프로그램은 원하는 작업을 수행하기 위한 명령 세트를 포함하는 별도의 프로그램 코드를 포함할 수 있거나, 작업의 이러한 하위 작업을 수행하는 복수의 모듈을 포함할 수 있거나, 작업을 제공하는 더 큰 프로그램의 단일 모듈의 일부일 수 있다. 모듈식 구조는 모듈 내의 모듈 및/또는 모듈 내의 기능을 추가, 삭제, 업데이트 및/또는 수정하는 것을 용이하게 한다.
몇몇 실시예에서, 사용자는 이러한 애플리케이션의 특정 방법 또는 실시예를 선택할 수 있고, 프로세서는 선택된 방법과 관련된 프로그램 또는 알고리즘을 실행할 것이다. 특정 실시예에서, 다양한 유형의 위치 센서가 사용될 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예에서, 원하는 각도, 속도 또는 힘을 달성하기 위해서 인코더 신호 피드백(encoder signal feedback)의 함수로서 전압 레벨 또는 극성이 조정될 수 있는 비-광학 인코더가 사용될 수 있다.
특정 실시예는 다양한 컴퓨터 구현 작동을 수행하기 위한 프로그램 명령 및/또는 데이터(데이터 구조 포함)를 포함하는 기계 판독 가능 매체(예를 들어, 컴퓨터 판독 가능 매체) 또는 컴퓨터 프로그램 제품과 관련될 수 있다. 기계 판독 가능 매체는 시스템이 본 개시의 방법을 수행하게 하는 소프트웨어 및 데이터를 저장하는데 사용될 수 있다. 상술한 기계 판독 가능 매체는 컴퓨터와 같은 처리 장치에 의해 액세스 가능한 형태로 정보를 저장하고 전송할 수 있는 임의의 적절한 매체를 포함할 수 있다. 기계 판독 가능 매체의 몇몇 예는 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 테이프와 같은 자기 디스크 스토리지를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 또한, 플래시 메모리 장치, 광학 스토리지, 랜덤 액세스 메모리 등이 포함될 수 있다. 데이터 및 프로그램 명령은 또한, 반송파 또는 다른 전송 매체에 구현될 수 있다. 프로그램 명령의 예로는 컴파일러(compiler)에 의해 생성된 것과 같은 기계어 코드와 인터프리터(interpreter)를 사용하여 실행될 수 있는 상위 레벨 코드가 포함된 파일이 모두 포함된다.
본 명세서에 설명된 임의의 방법(사용자 인터페이스 포함)은 소프트웨어, 하드웨어 또는 펌웨어로 구현될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행될 때, 표시, 사용자와의 통신, (타이밍, 주파수, 강도 등 포함하는)매개변수 분석, 수정, 결정, 경고 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 단계를 프로세서가 수행하거나 이의 수행을 제어하게 하는 프로세서(예를 들어, 컴퓨터, 태블릿, 스마트폰 등)에 의해 실행될 수 있는 명령 세트를 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서 설명될 수 있다. 몇몇 예시적인 실시예에서, 하드웨어는 본 개시를 구현하기 위해 소프트웨어 명령어와 조합하여 사용될 수 있다.
본 명세서에서 특징 또는 요소가 다른 특징 또는 요소 "위에 있는" 것으로서 언급될 때, 이는 다른 특징 또는 요소에 직접 존재할 수 있거나 개재된 특징 및/또는 요소가 또한 존재할 수 있다. 대조적으로, 특징 또는 요소가 다른 특징 또는 요소에 "바로 위에" 있는 것으로서 언급될 때, 개재된 특징 또는 요소가 존재하지 않는다. 또한, 특징 또는 요소가 다른 특징 또는 요소에 "연결", "부착" 또는 "커플링"되는 것으로서 언급될 때, 다른 특징 또는 요소에 직접 연결, 부착 또는 커플링 될 수 있거나 개재된 특징 또는 요소가 존재할 수 있다. 대조적으로, 특징 또는 요소가 다른 특징 또는 요소에 "직접 연결", "직접 부착" 또는 "직접 커플링"되는 것으로서 언급될 때, 개재된 특징 또는 요소가 존재하지 않는다. 일 실시예와 관련하여 설명되거나 도시되었지만, 그렇게 설명되거나 도시된 특징 및 요소는 다른 실시예에 적용될 수 있다. 또한, 다른 특징에 "인접" 배치되는 구조 또는 특징에 대한 언급은 인접한 특징과 겹치거나 그 밑에 놓이는 부분을 가질 수 있다는 것이 당업자에 의해 인식될 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위한 목적으로만 사용되며 제한하려는 의도가 아니다. 예를 들어, 본 명세서에서 사용된 단수 형태("a", "an" 및 "the")는 문맥상 달리 명시하지 않는 한 복수 형태도 포함하도록 의도된다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "및/또는"이라는 용어는 연관된 나열된 항목 중 하나 이상의 임의의 그리고 모든 조합을 포함하며 "/"로 단축될 수 있다.
"하에", "아래", "하부", "위에", "상부" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어는 설명의 편의를 위해서 도면에 예시된 바와 같이 하나의 요소 또는 특징에 대한 다른 요소(들) 또는 특징(들)의 관계를 설명하기 위해 본 명세서에서 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 묘사된 방위에 더하여 사용 또는 작동 중인 장치의 상이한 방위를 포함하도록 의도되는 것으로 이해될 것이다. 예를 들어, 도면의 장치가 반전된 경우 다른 요소 또는 특징의 "아래" 또는 "밑에"로 설명된 요소는 다른 요소 또는 특징의 "위"로 지향될 것이다. 따라서, 예시적인 용어 "아래"는 위 및 아래 방위 모두를 포함할 수 있다. 장치는 달리 지향(90도 또는 다른 방위로 회전)될 수 있으며 본 명세서에 사용된 공간적으로 상대적인 기술어(descriptor)는 그에 따라 해석된다. 유사하게, 용어 "상향", "하향", "수직", "수평" 등은 특별히 달리 명시되지 않는 한 설명의 목적으로 본 명세서에서 사용된다.
용어 "제 1" 및 "제 2"가 본 명세서에서 다양한 특징/요소(단계 포함)를 설명하는데 사용될 수 있지만, 문맥이 달리 지시하지 않는 한, 이들 특징/요소는 이들 용어에 의해 제한되어서는 안 된다. 이들 용어는 하나의 특징/요소를 다른 특징/요소와 구별하는데 사용될 수 있다. 따라서, 아래에서 논의되는 제 1 특징/요소는 제 2 특징/요소로 명명될 수 있고, 유사하게, 아래에서 논의되는 제 2 특징/요소는 본 장치 및 방법의 교시에서 벗어나지 않고 제 1 특징/요소로 명명될 수 있다.
본 명세서(청구범위 포함)에서 사용될 때, 용어 "포함하다" 및/또는 "포함하는"은 언급된 특징, 단계, 작동, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 지정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 단계, 작동, 요소, 구성요소 및/또는 이의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지는 않는다. 문맥이 달리 요구하지 않는 한, "포함하다(comprise)", 및 "포함하다(comprises)" 및 "포함하는"과 같은 파생어는 방법 및 물품(예를 들어, 장치 및 방법을 포함하는 조성물 및 장치)에서 공동으로 사용될 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 용어 "포함하는"은 임의의 언급된 요소 또는 단계의 포함을 의미하지만 임의의 다른 요소 또는 단계의 배제를 의미하지 않는 것으로 이해될 것이다.
본 명세서에 설명된 임의의 장치 및 방법은 구성요소 및/또는 단계의 전부 또는 하위 집합을 포함할 수 있으며, 이들 구성요소 또는 단계는 비-배타적일 수 있거나(예를 들어, 추가 구성요소 및/또는 단계를 포함할 수 있거나), 몇몇 변형예에서 배타적일 수 있으며, 따라서 다양한 구성요소, 단계, 하위 구성요소 또는 하위 단계의 "구성되는" 또는 대안적으로 "본질적으로 구성되는"으로 표현될 수 있다.
예에서 사용된 것을 포함하고 달리 명시적으로 지정되지 않는 한, 명세서 및 청구범위에서 사용된 바와 같이, 모든 숫자는 용어가 명시적으로 설명되지 않더라도 "약" 또는 "대략"이라는 단어가 앞에 있는 것처럼 읽을 수 있다. "약" 또는 "대략"이라는 문구는 설명된 값 및/또는 위치가 값 및/또는 위치의 합리적인 예상 범위 내에 있음을 나타내기 위해 크기 및/또는 위치를 설명할 때 사용될 수 있다. 예를 들어, 숫자 값은 명시된 값(또는 값 범위)의 ± 0.1 %, 명시된 값(또는 값 범위)의 ± 1 %, 명시된 값(또는 값 범위)의 ± 2 %, 명시된 값(또는 값 범위)의 ± 5 % , 명시된 값(또는 값 범위)의 ± 10 % 등의 값을 가질 수 있다. 본 명세서에 주어진 임의의 수치는 문맥이 달리 지시하지 않는 한, 약 또는 대략으로 그 값을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 값 "10"이 개시되면 "약 10"도 개시된다. 본 명세서에 언급된 임의의 수치 범위는 그 안에 포함된 모든 하위 범위를 포함하도록 의도된다. 또한, 값이 "작거나 같은" 값이 개시될 때, "그 값보다 크거나 같은" 및 그 값 사이의 가능한 범위도 당업자에 의해 적절하게 이해되는 바와 같이 개시된다는 것이 이해된다. 예를 들어, 값 "X"가 개시되면, "X보다 작거나 같은"뿐만 아니라 "X보다 크거나 같은"(예를 들어, X가 숫자 값임)도 개시된다. 또한, 애플리케이션 전체에서 데이터는 다양한 형식으로 제공되며 이러한 데이터는 데이터 포인트의 모든 조합에 대한 끝점과 시작점 및 범위를 나타낸다. 예를 들어, 특정 데이터 포인트 "10" 및 특정 데이터 포인트 "15"가 개시되면, 10 및 15보다 크고, 크거나 같고, 작고, 작거나 같고, 같음이 개시될 뿐만 아니라 10 내지 15도 개시된 것으로 간주된 것으로 이해된다. 또한, 2 개의 특정 유닛 사이의 각각 유닛이 또한 개시되는 것으로 이해된다. 예를 들어, 10과 15가 개시되면, 11, 12, 13 및 14도 개시된다.
다양한 예시적인 실시예가 위에서 설명되었지만, 청구범위에 의해 설명된 바와 같이 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 다양한 실시예에 대해 임의의 많은 변경이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 설명된 다양한 방법 단계가 수행되는 순서는 종종 대안적인 실시예에서 변경될 수 있고, 다른 대안적인 실시예에서는 하나 이상의 방법 단계가 모두 생략될 수 있다. 다양한 장치 및 시스템 실시예의 선택적인 특징은 몇몇 실시예에 포함될 수 있고 다른 실시예에는 포함될 수 없다. 따라서, 전술한 설명은 주로 예시적인 목적으로 제공되며 청구범위에 기재된 바와 같이 장치 및 방법의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
다양한 실시예는 실제로, 하나 초과의 실시예가 개시된 경우에, 단지 편의를 위해 그리고 임의의 단일 발명 또는 발명 개념으로 자발적으로 제한하려는 의도 없이 용어 "발명"에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 지칭될 수 있다. 따라서, 특정 실시예가 본 명세서에 예시되고 설명되었지만, 동일한 목적을 달성하기 위해 계산된 임의의 배열이 도시된 특정 실시예를 대체할 수 있다. 본 개시는 다양한 실시예의 임의의 그리고 모든 적응 또는 변형을 포함하도록 의도된다. 위의 실시예의 조합 및 본 명세서에서 구체적으로 설명되지 않은 다른 실시예는 위의 설명을 검토할 때 당업자에게 자명할 것이다.

Claims (34)

  1. 시스템으로서,
    진폭이 적어도 0.1 kV이고 지속 시간이 1000 나노초 미만인 전기 펄스를 발생하도록 구성된 펄스 발생기;
    복수의 바늘 전극을 갖는 치료 팁을 포함하는 어플리케이터(applicator)로서, 복수의 바늘 전극의 각각의 바늘 전극은 절연 부분의 단부로부터 각각의 바늘 전극의 말단 단부로 연장하는 비-절연 부분을 포함하는, 어플리케이터; 및
    펄스 발생기에 커플링되고 대상자의 피부 내 표적 샘의 크기를 제거하거나 감소시키기 위해 복수의 바늘 전극으로부터 치료 분량을 적용하도록 구성되는 제어기로서, 치료 분량은 표적 샘 외부의 조직을 영구적으로 손상시키지 않고 표적 샘의 크기를 제거 또는 감소시킬수 있는 에너지 밀도 수준(level of energy density)를 제공하는, 제어기를 포함하는,
    시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제어기는 1.5 J/mm3 이하의 최대 에너지 밀도를 갖도록 치료 분량을 조절하도록 구성되는,
    시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제어기는 0.003 J/mm3 내지 0.9 J/mm3가 되도록 치료 분량을 조절하도록 구성되는,
    시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    복수의 바늘 전극은 1.4 mm 내지 5.5 mm의 폭과 높이를 갖는 패턴을 형성하는,
    시스템.
  5. 시스템으로서,
    진폭이 적어도 0.1 kV이고 지속 시간이 1000 나노초 미만인 전기 펄스를 발생하도록 구성된 펄스 발생기;
    복수의 바늘 전극을 갖는 치료 팁을 포함하는 어플리케이터(applicator); 및
    펄스 발생기에 커플링되고 대상자의 피부 내 표적 샘의 크기를 제거하거나 감소시키기 위해 복수의 바늘 전극으로부터 치료 분량을 적용하도록 구성되는 제어기로서, 제어기가 0.128 J/mm3 이하의 최대 에너지 밀도를 갖도록 치료 분량을 조절하는, 제어기를 포함하는,
    시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    복수의 바늘 전극 중 각각의 바늘 전극은 치료 팁의 베이스로부터 0.1 mm 초과로 연장하는 절연 부분, 및 절연 부분의 단부로부터 각각의 바늘 전극의 말단 단부로 연장하는 비-절연 부분을 포함하는,
    시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제어기는 0.001 J/mm3 내지 0.128 J/mm3의 최대 에너지 밀도를 갖도록 치료 분량을 조절하도록 구성되는,
    시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 바늘 전극은 2.25 mm2 내지 100 mm2의 면적을 갖는 어레이로 배열되는,
    시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 바늘 전극은 2.5 mm x 2.5 mm 어레이로 배열되는,
    시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    치료 팁은 바늘 전극을 노출시키기 위해 수축하도록 구성된 수축 가능한 치료 팁 하우징을 포함하는,
    시스템.
  11. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    바늘 전극의 적어도 일부의 절연 부분은 처리 팁의 베이스로부터 0.1 mm 내지 3 mm로 연장하는,
    시스템.
  12. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    바늘 전극의 적어도 일부의 절연 부분은 처리 팁의 베이스로부터 0.5 mm 초과로 연장하는,
    시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    바늘 전극의 적어도 일부의 비-절연 부분은 절연 부분으로부터 1 mm 내지 4 mm로 연장하는,
    시스템.
  14. 제 5 항에 있어서,
    복수의 바늘 전극은 복수의 바늘 전극 각각의 절연 부분이 치료 팁의 베이스로부터 조직 내로 0.1 내지 4 mm 연장하여 비-절연 부분을 표적 샘의 깊이에 위치시키도록 조직에 삽입되게 구성되는,
    시스템.
  15. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제어기는 사용자 입력에 기초하여 적어도 부분적으로 치료 분량을 조절하도록 구성되는,
    시스템.
  16. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제어기는 표적 치료 프로토콜에 기초하여 치료 분량을 자동으로 조절하도록 구성되는,
    시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    치료 분량은 표적 치료 프로토콜에 기초하여 제어기에 의해 조절되는,
    시스템.
  18. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    표적 샘은 피지샘, 외분비샘 또는 아포크린샘 중 적어도 하나인,
    시스템.
  19. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    시스템은 여드름, 피지샘 증식, 및 주사비 중 하나 이상의 질환에 연관된 표적 샘에 전기 펄스를 적용하도록 구성되는,
    시스템.
  20. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    시스템은 로봇 시스템인,
    시스템.
  21. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 표적 샘 외부의 조직은 표적 샘 위의 표피의 일부분, 표적 샘에 인접한 표피의 일부분, 하나 이상의 표적 샘에 인접한 진피의 하나 이상의 부분 중 적어도 하나를 포함하는,
    시스템.
  22. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    치료 분량은 표적 샘의 전체 길이를 제거할 수 있는 에너지 밀도 수준을 제공하는,
    시스템.
  23. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제어기는 대상자의 피부 영역에 있는 표적 샘이 복수의 바늘 전극 중 둘 이상의 전극 사이에 있도록 복수의 바늘 전극을 위치시키도록 구성되는
    시스템.
  24. 제 1 항 내지 제 4 항, 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    절연 부분은 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리에틸렌(PE), 폴리에테르에테르케톤(Plolyetherethereketone, PEEK), 폴리이미드, 네오프렌, 고무, 열가소성 엘라스토머 또는 파릴렌(Parylene) 중에서 선택된 절연 재료를 포함하는
    시스템.
  25. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    치료 팁의 배치를 돕도록 구성되는 표적화 패치를 더 포함하는
    시스템.
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
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