KR20050024353A - 피부 및 피하 상태 치료 방법 및 장치 - Google Patents

피부 및 피하 상태 치료 방법 및 장치 Download PDF

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KR20050024353A
KR20050024353A KR10-2004-7020687A KR20047020687A KR20050024353A KR 20050024353 A KR20050024353 A KR 20050024353A KR 20047020687 A KR20047020687 A KR 20047020687A KR 20050024353 A KR20050024353 A KR 20050024353A
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그레고리 비. 알츠슐레
일야 야로슬라브스키
안드레 벨리코프
콘스탄틴 프릭호드코
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팔로마 메디칼 테크놀로지스, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 환자의 피부에, 바람직하게는 환부에 주기적으로 냉각을 가하고, 냉각이 가해지는 도중 및/또는 이후에 상기 부위 상부의 환자 피부에 방사를 가하여 조직을 선택적으로 가열함으로써, 표적이 아닌 조직은 보호하면서 환부 조직을 깊숙이 치료하는 방법 및 장치를 제공한다. 냉각 및 방사 중 적어도 하나는 연속 출력 어플리케이터를 환자의 피부 위에 연속적으로 통과시킴으로써 가해진다. 또한 상기 부위에 기계적, 음향적 또는 전기적 자극을 가함으로써 치료가 강화될 수도 있다.

Description

피부 및 피하 상태 치료 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TREATMENT OF CUTANEOUS AND SUBCUTANEOUS CONDITIONS}
본 발명은 G. Altshuler 등에 의해 "피하 가열 방법 및 장치"라는 명칭으로 2002년 6월 19일자 제출된 공동 계류중인 미국 예비 특허 출원 제 60/389,871 호의 이익을 청구하며, 본 발명에 완전히 참조로 포함된다.
본 발명은 조직의 광열 치료 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 피부 및 피하 상태를 깊숙이 치료하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
각종 치료 및 미용의 목적으로 선택된 조직 부위의 온도를 상승 및/또는 하강시킬 수 있다는 유용성은 이미 공지되어 있다. 이를테면, 종래에는 예컨대 혈류를 증가시키거나 각종 상처나 손상의 치료를 촉진시키고 동상이나 고온온열(hyperhthermia) 치료, 혈액순환장애 치료, 물리요법, 콜라겐 자극, 셀룰라이트 치료, 아드레날린 자극, 상처 치유, 건선 치료, 체형의 개선, 비침습적 주름 제거 등 각종 치료의 목적으로 피하근육, 인대, 뼈 등을 가열하는데 가열 패드나 플레이트 또는 가시광선, 적외선 및 마이크로파 방사를 포함하는 다양한 형태의 전자기 방사, 전기, 초음파가 사용되었다. 또한, 암이나 다른 원치 않은 종양, 감염 등의 제거에 전위 치료로서 조직의 가열이 이용되어왔다. 가열은 작은 국소 면적에 걸쳐, 또는 보다 넓은 면적에 걸쳐, 예를 들어 손이나 발에, 또는 전신을 포함하는 보다 큰 부위의 조직에 걸쳐 가해질 수 있다.
상술한 기술의 대부분은 환자의 피부 표면을 통과하여 조직에 깊숙이 에너지를 가하는 것을 필요로 하기 때문에, 피크 온도는 일반적으로 환자의 피부 표면이나 그 부근에서 발생하고 깊이에 따라 간혹 상당히 감소한다. 또한, 과거에는 마이크로파나 초음파, 그 밖의 음향 방사가 사용되었지만, 이러한 방사는 특히 마이크로파의 경우에 잠재적으로 돌연변이를 유발하거나 잠재적으로 세포나 조직을 손상시킬 수도 있고, 특히 음향원의 경우에 비교적 비싸기 때문에 사용에 한계가 있었다. 또한, 넓은 면적의 치료에는 실용적이지 않을 수도 있다.
광 및 근적외선(NIR) 방사(이하 "광방사"라 총칭함)는 일반적으로 둘 다 비용이 적게 들고, 돌연변이를 유발하지 않아 마이크로파 방사보다 안전하지만, 광방사의 사용은 지금까지 조직 깊숙이 가열하는 것을 필요로 하는 대부분의 응용에 적합한 것으로 간주되지 않았으며, 여기서 사용된 "조직 깊숙이"라는 표현은 진피와 하피 또는 피하 부위의 경계존의 조직을 의미하며, 이 조직의 일부는 하부 진피, 주로 1 ㎜보다 깊숙한 깊이에 있고, 이 경계존 아래에 있는 조직은 약 50 ㎜까지 깊을 수도 있다. 이와 같은 방사가 적합한 것으로 간주되지 않은 이유는 이러한 방사는 조직의 표면층에서 크게 산란되고 크게 흡수되므로, 이러한 방사의 상당 부분이 조직 깊숙한 부위에 이르러 이를 가열하게 되는 것을 막기 때문이다. 산란 및 흡수로 인한 에너지 손실 면에서, 조직의 깊숙한 부위에 충분한 에너지가 도달하여 원하는 효과를 얻기 위해서는 상당한 광(NIR을 포함) 에너지가 가해져야 한다. 그러나, 이러한 높은 에너지는 조직의 표면층에 손상을 입히고 환자에게 통증/불쾌감을 줄 수 있어, 조직 부위 깊숙이 원하는 광열 치료를 달성하기 어렵다. 이런 이유로, 지금까지 광방사는 깊숙한 조직에 대한 치료 및 미용 치료에 기껏해야 얼마 안 되는 가치를 가져왔다.
조직을 깊숙이 가열 또는 냉각하는 것이 단독으로 많은 치료에 유용한 것으로 입증된 한편, 피부 표면에 간헐적으로 가해지는 가열 및 냉각의 결합 또한 알려져 피부 개선, 통증 완화, 염증 감소 및 상처 치유를 위해 제안되었다. 특히 중요한 것은 피하지방 축적 감소 및 셀룰라이트(여성형 지방이영양증) 치료를 위한 기술의 응용이다. 그러나, 깊숙한 상태의 치료에, 예를 들어 피부개선, 셀룰라이트 개선, 지방 감소 및 다른 상태의 치료에 냉각 또는 가열을 단독으로 또는 결합하여 사용하는 것은 신체의 통증/불쾌감에 대한 내성에 의해, 그리고 치료된 기관 및 손대지 않고 그대로 두어야 하는 인접 조직, 특히 피부 조직의 손상 한계에 의해 제한되었다.
따라서 개선된 치료 결과를 제공하는 동시에, 환자의 불쾌감을 감소시키고 인접 조직 및 다른 비치료 조직을 손상으로부터 보호하며, 조직 깊숙한 부위의 광열 치료를 위한, 특히 조직의 깊은 진피 및 피하 부위의 치료를 위한 개선된 방법 및 장치가 필요하다.
도 1은 표면 냉각의 개시 후 여러 시간에 있어서 피부 및 피하 조직의 온도/깊이 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 2는 여러 깊이에 대해 냉각 시간의 함수로서 체온을 나타내는 도면이다.
도 3은 피부 표면 온도의 함수로서 환자의 불쾌감 및 환자의 통증 발현 시간을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 개념을 실행하는데 적합한 장치의 개략도이다.
도 5a-5d는 보호 모드에서 연속적인 냉각/가열 순환 동안의 냉각 온도, 가열 온도, 피부 상부층의 온도 및 표적 온도를 나타내는 도면이다.
도 6a-6d는 치료 모드에서 연속적인 냉각/가열 순환 동안의 냉각 온도, 가열 온도, 피부 상부층의 온도 및 표적 온도를 나타내는 도면이다.
도 7은 지방에 있어서 광 투과율의 히스테리시스를 나타내는 도면이다.
도 8a는 본 발명의 개념을 실행하는데 사용하기 적합한 광 헤드 외부의 일부를 잘라낸 확대된 측면도이다.
도 8b는 도 8a에 나타낸 광 헤드의 일부의 확대된 측면도이다.
도 9는 다중 주사 모드에서 도 8에 나타낸 어플리케이터에 의한 비선택적 가열을 이용하는 경우에 피부에서 상이한 깊이에 있어서의 온도 역학을 나타내는 도면이다.
도 10은 다중 주사 모드에서 도 8에 나타낸 어플리케이터에 의한 비선택적 가열을 이용하여 피부에서 상이한 깊이에 있어서의 혈관의 온도 역학을 나타내는 도면이다.
상기에 의하면, 본 발명은 선택된 지속 시간 동안 환자의 피부 표면을 정상 체온 미만의 온도로 냉각시키는 적당한 메커니즘을 이용하고; 냉각 이전, 도중 및 이후에 상기 부위 상부의 환자의 피부에 선택적으로 방사를 가하는 적당한 메커니즘을 이용하고; 냉각 및 방사를 선택된 회수의 주기 동안 반복하며, 상기 환자의 피부 표면이 냉각되는 상기 온도 및 상기 지속 시간이 적어도 냉각기 동안 상기 부위를 정상 체온 미만의 선택된 온도로 냉각시키기에 충분하도록 함으로써, 환자의 신체 중 표적이 아닌 조직은 보호하면서 적어도 선택된 표적 부위를 깊숙이 - 이 표현은 이전에 정의한 바와 같음 - 치료하는 방법 및 장치를 제공한다. 냉각 지속 시간은 적어도 약 10초, 통상적으로는 약 10초 내지 20분이다. 냉각 후에 방사가 가해지는 경우, 방사는 약 1초 내지 4분 동안 가해진다. 냉각은 연속적으로 행해지는 반면, 방사는 냉각하는 동안 띄엄띄엄 가해진다. 선택된 부위가 피하 지방이 경우, 선택된 온도는 지방의 적어도 일부의 적어도 선택적인 상태 변화를 일으키기에 충분히 낮다. 이 경우, 방사는 충분한 전력 및 지속 시간과 적당한 파장으로 상기 부위를 적어도 상기 지방 세포의 상태가 변화되는 온도로 가열한다. 혹은, 상기 방사는 충분한 전력 및 지속 시간과 적당한 파장으로 상기 부위를 적어도 상기 선택된 부위에서 세포의 생체물리학적 및 생화학적 특징 중 적어도 하나가 변화되는 온도로 가열한다. 혹은, 상기 방사는 충분한 전력 및 지속 시간과 적당한 파장으로, 상기 선택된 부위 상부의 조직은 보호하지만 상기 부위가 심하게 가열되지 않도록 상기 조직을 가열한다. 다른 실시예에서, 치료는 치료 부위의 냉각 및 가열의 순환을 포함하며, 냉각 후에 방사가 가해지고, 상기 방사는 충분한 전력 및 지속 시간과 적당한 파장으로, 상기 부위를 적당한 온도로 가열하여 상기 치료를 수행한다. 어떤 실시예에서는, 환자의 선택된 상태가 검출되어, 동작의 적어도 일부를 제어하는데 이용된다. 상기 동작들 중 적어도 하나의 이전, 도중 및/또는 이후에 상기 선택된 부위의 자극이 이용될 수도 있고, 이러한 자극은 일반적으로 기계적, 음향적 및 전기적인 것 중 적어도 하나이다. 상기 치료 주기의 기간 및/또는 위상은 환자의 12시간 생물학적 리듬과 상관될 수 있다.
어떤 실시예에서, 방사는 연속파 소스로부터 발생되고, 냉각 또한 실질적으로 연속적으로 동작하는 소스로부터 행해진다. 이러한 실시예에서, 냉각 및 방사 인가는 적절한 소스를 출력하는 어플리케이터를 선택된 속도로 치료 부위 위에 있는 환자의 피부 위로 통과시킴으로써 행해진다. 이러한 실시예에서 냉각 및 방사 인가 모두에 동일한 어플리케이터가 사용될 수 있으며, 이 어플리케이터는 동일한 패스(pass) 또는 개별 패스들에서 동작을 행한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 선택된 부위 상부의 환자의 신체에 선택적으로 방사가 전달되어 상기 부위를 가열하고; 상기 선택된 부위 상부의 환자 조직이 상기 선택된 부위보다 낮은 온도로 동시에 냉각되며; 상기 부위의 가열 이전 및/또는 이후에 상기 부위가 정상 체온보다 낮은 온도로 냉각된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 실질적으로 연속하는 냉각/방사 출력을 제공하는 적어도 하나의 어플리케이터를 통해, 선택된 부위 상부의 환자 피부 표면에 주기적으로 방사를 가하고 냉각시킴으로써 치료가 행해지고, 상기 어플리케이터는 각각의 냉각/방사 주기 동안 상기 부위 위의 환자 피부 위를 여러 번 통과한다.
본 발명의 그 밖의 이점, 새로운 특징 및 목적은 첨부 도면을 참조로 본 발명의 다음의 상세한 설명으로부터 명백해지며, 상기 첨부 도면은 개략적이며, 비율대로 작성된 것이 아니다. 도면에서, 여러 도면에 도시된 각각의 동일하거나 실질적으로 비슷한 구성요소는 하나의 부호 또는 표기로 나타낸다. 명료성을 위해, 모든 도면에 모든 구성요소가 기재되지 않았으며, 본 발명의 각각의 실시예의 모든 구성요소는 당업자 수준으로 도시된 것이다.
첨부 도면을 참조로 한 예에 의해, 본 발명을 한정하지 않는 실시예들에 대해 설명한다.
본 발명의 유용한 응용은 다양한 병적 및 미용 상태의 치료, 특히 피부 재생, 주름 제거, 피부 탄력 강화 및 리프팅, 악취 발생 제거, 모발 성장 제어, 좌창 치료, 셀룰라이트 및 피하지방 치료, 물리요법, 척수문제의 치료를 포함하는 근골격계 치료, 수근관증후군(CTS), 건염 및 활액낭염, 섬유근통, 림프부종 등의 누적외상성질환(CTD)의 치료 및 암치료를 포함한다.
조직에 대한 열 에너지의 인가나 가열 또는 냉각이 예를 들어 상처 치유의 강화나 촉진 또는 통증 완화 등 물리요법 치료에 사용될 수도 있다. 유익한 효과들은 관절강직의 감소, 건 및 반흔 조직과 같은 콜라겐 구조의 관절 신장성 향상, 통증 완화, 혈류 변화, 또는 근경련 및 근육 긴장도 증가의 감소를 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 큰 단백질 분자들은 높은 흡수율을 가질 수 있고, 고단백 콜라겐 구조의 가열은 치료에 도움이 될 수도 있다. 예를 들어 건 결림, 건초염, 인대 파열, 건염, 활액낭염, 관절낭 파열 또는 근육 파열 등 매우 다양한 상태들이 본 발명을 이용하여 치료될 수도 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 열 치료는 피지선, 땀샘, 모낭 등의 대사 기관에 매우 효과적일 수 있다. 냉각 또는 가열 도중에 조직 내에서 다른 프로세스들이 활성화 또는 비활성화될 수도 있다. 마사지와 같은 기계적 또는 전기적 자극이 냉각 또는 가열과 함께 사용되어 이들 중 어느 하나 단독으로 달성될 수 있는 것보다 큰 이익을 달성할 수도 있다. 또한 치료 부위 상부 피부 표면에 양압 및 음압이 가해져 치료를 용이하게 할 수도 있다.
어떤 실시예들에서, 본 발명은 국소 지방 축적의 비침습적 또는 비파괴적 감소에 이용될 수도 있다. 예를 들어, 지방 또는 지방 세포를 이들의 손상 온도 이상으로 가열하는데 본 발명이 이용되어 세포 손상 및/또는 괴사를 일으킬 수도 있다. 혹은, 치료된 세포들이 자멸사(apoptosis)하여 세포사가 일어날 수도 있다. 죽은 세포들은 예를 들어 신체의 식세포계 또는 림프계에 의해 제거되거나 신체에 흡수될 수도 있다. 또한, 지방 또는 지방 세포들을 상승된 온도로, 그러나 손상 온도 이하로 가열함으로써 지방 감소가 달성될 수도 있다. 예를 들어, 지방 세포들은 약 41℃ 내지 약 45℃의 온도로 가열될 수 있다. 이러한 상태에서, 피하지방에 열을 가하면 피하지방층 내에서 발견된 지방 조직 내에 함유된 지질이 물질 대사로 변화되거나 리파제가 활성화되고, 또는 가열된 부위로 혈류가 증가할 수도 있다. 부가적으로, HSL("hormone-sensitive lipase)과 같이 온도에 민감한 효소에 의해 "지질 분해" 또는 신체에서 지방을 파괴하는 프로세스가 조절될 수도 있다. 이와 같이, 지방 세포의 온도 상승은 지질분해율을 증가시킬 수 있어, 치료되고 있는 부위에서 피하지방을 감소시키는데 도움이 된다. 이 온도는 손상된 지방 세포 및 지방산이 치료 부위에서 쉽게 제거될 수 있도록 혈관/림프 손상 온도 미만이 될 수 있다. 추가로, 본 발명의 응용은 약물 치료, 운동 또는 아드레날린 자극 등 다른 지방 감소 기법과 함께 이용될 수도 있다.
본 발명은 또한 지방을 그 손상 임계 미만의 온도로 가열하는 것에 앞서 또는 바람직하게는 가열에 이어서, 지방 조직을 정상 체온 미만, 바람직하게는 지방 세포의 적어도 미소량의 지질 함량의 위상 전이 온도 미만의 온도로 냉각시키는 것을 포함하며, 이 온도는 실질적으로 수분 함유 조직의 결빙 온도보다 높다. 트리글리세리드(인간의 지방 조직에서 가장 큰 부분의 지질을 구성함)는 이들의 온도가 정상 체온에서 보다 낮은 또는 보다 높은 온도로 변화할 때 일련의 위상 전이를 겪는다. 구체적으로, 여러 가지 결정 형태가 존재할 수 있다. 이들 형태는 (안정성이 높은 순서로) α, β' 및 β이다. 마지막 결정은 크기가 훨씬 더 크다(12 미크론 길이의 바늘과 같이). 결정 형성은 세포 구조에 대한 기계적 응력 및/또는 세포 대사의 파괴에 기인하는 지방 세포 기능 장애 및 수축의 원인이 될 수 있다. β결정 형성은 지방 세포 치료에 대한 프라이머 메커니즘이 될 수 있다. 트리글리세리드가 정상 체온으로부터 냉각되면, α-결정의 형성이 일어난다. 보다 안정된 형태, 먼저 β', 다음으로 β를 형성하기 위해, 결정화된 트리글리세리드의 역가열이 필요하다. 또한, 가열은 모든 결정 형태를 완전히 용해시킨다.
따라서, 지방 세포에서 β-결정의 형성을 시작하기 위해 다음의 프로세스가 제안된다. 우선, 지방 조직이 정상보다 낮은 온도(Tα)(0 내지 37 ℃ 범위)로 냉각된다. 이에 따라 α-결정이 형성된다. 이어서, 조직이 Tβ > Tα, 그러나 37 ℃ 미만의 온도(Tβ)로 다시 가열되어, β'- 및 β-결정의 형성을 일으킨다. 마지막으로, 결정을 용해시키기 위해 조직이 보다 높은 온도로 가열될 수 있고, 프로세스는 선택된 회수의 주기 동안 반복될 수 있다. 예상된 최종 결과는 영양 장애 및 대량의 지방 조직 감소이다. 이 프로세스는 모든 온도 범위(0-37)에 대해 일어나지만, 이 프로세스는 보다 낮은 Tα에 대해 보다 효과적이다. 또한 피하지방에서 림프계의 열 활성화는 여분의 세포 공간으로부터 단백질을 제거함으로써 셀룰라이트 치료에 사용될 수 있다.
냉각 패널(약품 또는 장치)을 피부 표면에 부착하면 도 1에 나타낸 바와 같이 피부 및 피하 부위 또는 피하 조직의 온도가 차츰 내려가게 된다. 도 1에서 곡선(1)은 냉각 패널을 피부 표면에 부착하고서 1분 후, 곡선(2)은 5분 후, 곡선(3)은 10분 후, 곡선(4)은 30분 후이다. 도 1에서 3 ㎜에 나타낸 피부/지방 또는 진피/피하 경계의 깊이는 치료되고 있는 환자 및 환자의 신체 부위를 포함하는 다수의 인자들에 따라 달라지게 된다. 냉각 속도 및 최종 온도는 표적의 깊이 및 피부 표면의 온도에 좌우된다. 도 2는 0℃의 일정 표면 온도로부터 2.5 ㎜ 깊이의 진피-피하 조직 접합부와 7.5 ㎜ 깊이의 피하 지방의 산출된 온도 역학을 나타낸다. 피부에서 표적의 실질적인 냉각은 10초 내지 300초의 시간 범위로 달성될 수 있다. 피하 지방에서 보다 깊은 표적은 2분 내지 30분 범위의 냉각 시간을 필요로 한다. 냉각 시간은 피부 압력 또는 음향파에 동시에 결합함으로써 또는 냉각된 피부의 강력한 마사지에 의해 단축될 수 있다. 음향파 또는 기계적인 마사지는 세포 사이 수분의 강제 대류에 의해 피부 및 피하 지방의 열 전도성을 높일 수 있다.
표면 온도 및 부착 기간에 따라 지방 및 다른 조직에 있어서 다음을 포함하는 다수의 프로세스가 개시될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다:
■ 지질의 위상 전이;
■ 지방 세포의 조절 기능 변화. 특히 낮은 온도는 Gi 단백질에 의해 아데닐 시클라제 및 주기성 AMP를 억제하여 지질분해율을 감소시키는 알파2 수용체의 활동을 억제한다. 이는 저온 노출 후 지방 세포가 장기간 위축되게 할 수 있다;
■ 세포내 수분의 이온 농도 증가. 이러한 증가는 지방 결정화 중에 자유수(free water)의 입자 결합에 의해 일어난다. 물의 결합 상태로의 전이는 분광기에 의해 증명되었다. 그 결과, 남아있는 자유수에서 이온의 농도가 증가한다. 이온 농도가 임계 레벨을 초과하면, 세포의 생명기전에 비가역 손상이 일어날 수 있다;
■ 조직에서의 물 결정화;
■ 세포 자멸사 유도;
■ 조직 괴사;
■ 열발생의 자극;
■ 혈관 및 림프관의 재형성;
■ 난포, 피지 및 땀샘의 일시적 또는 영구적 기능 장애.
실제 사용에서, 저온 노출 시간은 불쾌감 및 이어지는 통증의 발현 시간으로 제한된다. 도 3은 피부 표면에서 온도에 대한 상기 발현 시간의 관계를 나타낸다. 그 결과, 실제 부착 시간은 원하는 치료 효과를 달성하기에 불충분할 수도 있다.
냉각 및 가열 위상으로 구성되는 열 순환이 사용되어 통증/불쾌감 및 표적 부위 외부의 원치 않는 조직 손상을 모두 없앨 수도 있다. 피부 표면 온도를 냉온 변화시키는 방법 및 장치가 이전에 제안되었지만, 조직의 열 관성이 피부 표면으로부터 원하는 치료 깊이로의(또는 역으로) 열 전선의 급속 전달을 방해한다는 점이 강조되어야 한다.
따라서 본 발명은 심투(deep-penetrating) 전자기 또는 음향 방사를 이용하여 조직 내에 분포되는 열원을 생성한다. 이는 치료 시간을 상당히 증가시켜 만족스러운 치료 효과를 달성할 수 있게 하는 한편, 환자 위안 및 처치의 완벽한 비침습성을 모두 유지할 수 있게 한다.
열 순환의 유익한 효과는 지방 조직의 치료에 한정되지 않는다. 열 순환은 분자, 세포, 조직 및 기관 레벨로 다음을 포함하는(그러나 이에 한정되지 않는) 다수의 생체물리학적 및 생화학적 반응을 개시한다:
■ 세포막의 투과성 조정, 및 이에 따른 구획내 및 간질 구획 사이의 막사이 운반 및 교환;
■ 표적(예를 들어 악성) 세포에 열역학적 응력을 유도하여, 괴사 또는 세포자멸사에 의한 세포사 유도;
■ 관벽의 탄력성 및 투과성 변화;
■ 혈류 변화;
■ 피부 및 피하 조직에 새로운 콜라겐 발생을 포함하는 조직 재생의 자극;
■ 림프계에 의해 쉽게 제거될 수 있게 하는 간질액의 독소 구조 변화.
그 결과, 열 순환은 피부, 피하 지방, 결합 조직, 혈액 및 림프 맥관 구조, 근육, 뼈, 그 밖의 내부 기관을 포함하는 광범위한 상태의 치료에 사용될 수 있다.
본 발명의 기술적 개념을 실시하기 위한 장치를 도 4에 나타낸다. 이러한 실시가 전형적이며, 특정 응용을 위한 적당한 구성이 당업자들에 의해 쉽게 유도될 수 있다. 냉각 유닛은 열전 소자, 냉각제를 가진 엔클로저(enclosure), 저온 가스(또는 액체) 스트림 또는 공지된 다른 냉각 유닛이 될 수 있다. 위상 변화 물질이 냉각에 사용될 수도 있다. 바람직하게는, 냉각기 동안의 피부 표면 온도가 0 ℃ 내지 25 ℃ 범위 내로 유지되어야 한다. 가열기에 바람직한 조직 온도는 25 ℃ 내지 45 ℃ 범위이다. 본 발명의 일 실시예에서, 가열기의 주기에 광방사가 이용된다. 이 실시예에서, 에너지원은 레이저, LED, 램프(방전, 할로겐 또는 그 밖의) 또는 이들의 결합이나 배열이 될 수 있다. 에너지원의 스펙트럼 조성은 400 ㎚ 내지 2000 ㎚의 파장 범위를 갖는 협대역 또는 광대역이 될 수 있다. 스펙트럼 여과는 최적의 침투를 달성하기 위해 빔의 스펙트럼 조성을 더 변경하는데 이용될 수 있다. 특정 응용에 사용되는 파장은 표적 조직, 조직의 깊이 및 그 밖의 인자들에 좌우된다. 광원은 바람직하게 피부 표면에서 0.1 내지 100 W/㎠ 범위의 바람직한 방사도를 갖는 연속파(CW) 모드로 동작한다. 열 순환은 치료 효과를 최대화하도록 조직된다. 통상적으로, 냉각기의 지속 시간은 10초 내지 30분이 될 수 있는 반면, 가열기의 지속 시간은 1초 내지 4분이 될 수 있다. 도 4의 장치는 또한 에너지원을 위한 전원, 적당한 제어 유닛, 광 센서, 후술하게 되는 기능, 및 이러한 장치에 통상적으로 사용되는 그 밖의 구성 요소들을 포함한다.
본 발명은 차이를 갖는 두 가지 모드(도 5 및 도 6 참조)로 실행될 수 있으며, 보호 모드에서는 원치 않는 손상으로부터 인접한(통상적으로 상부) 조직을 보호하기 위해 열 순환이 이용되는 반면, 치료 모드에서는 실질적으로 치료 방식으로서 열 순환이 이용된다.
본 발명은 차이를 갖는 적어도 두 가지 모드(도 5 및 도 6 참조)로 실행될 수 있다. 도 5의 보호 모드에서, 처음에 가해지는 냉각이 피부 표면, 표적 부위 및 이들 사이의 모든 조직의 온도를 급속히 낮춘다. 환자가 통증이나 불쾌감을 느끼기 전에, 그리고 표적 부위 바깥에 열 손상이 일어나기 전에, 가열기가 시작된다. 에너지원으로부터의 방사는 피부 표면 및 치료 부위 상부의 깊이 아래의 온도를 불쾌 또는 손상 온도를 넘는 온도로 상승시키기에 충분하지만, 치료 부위 깊이에는 거의 영향을 주지 않는다. 이는 연속하는 냉각 주기에 따라 치료 부위의 온도를 계속해서 약간 강하시킨다. 따라서 이러한 모드의 열 순환은 원치 않는 손상으로부터 인접한(통상적으로 상부) 조직을 보호하는데 이용된다. 도 6에 나타낸 치료 모드에서, 열 순환은 실질적으로 치료 방식으로서 이용된다. 여기서, 냉각 및 방사 파라미터는 가열 주기 동안 표면 및 치료 부위 모두의 온도가 정상 체온 이상으로 상승하여, 치료 부위가 냉각 요법과 가열 요법 사이로 순환하도록 선택된다. 도 6에서 각 주기의 가열 부분 동안 표적 부위가 정상 체온 이상으로 가열되는 동안, 이는 본 발명에 대한 제한은 아니고, 표적 부위를 정상 체온 미만의 선택된 온도로 주기적으로 가열하는 것은 일부 상태에 대한 치료 효과를 가질 수도 있다. 순환은 하부 조직을 보호하기 위한 동시 냉각을 하면서 혹은 동시 냉각 없이 고열을 일으키기에 충분한 온도, 예를 들어 42 내지 47℃로 표적 부위를 가열하고, 방사를 감소 또는 제거하거나 냉각을 증가시켜 치료 부위를 정상 체온 미만으로 냉각시킴으로써 실행될 수 있으며, 이는 주기적으로 행해진다.
열 순환은 심투 에너지로서 광방사가 사용되는 경우에 다른 이점을 제공한다. 구체적으로, 건강한 인간의 지방 조직이 가열될 때의 광 투과율의 증가율은 동일한 조직이 냉각될 때의 광 투과율의 감소율을 초과한다는 점이 광 측정에 의해 증명되었다(도 7 참조). 25 내지 30 ℃의 비교적 좁은 온도 범위로 열 순환에 의해 발생되는 지방 조직의 누적된 비가역 구조 변화의 징후가 있다. 그 결과, 다수의 순환에 의해 광방사의 침투 깊이( 및 가열기의 효율)가 증가될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 장치의 어플리케이터(핸드피스)가 고정된 수단으로서 실현될 수 있으며, 이는 열 순환을 시작하기 전에 치료 부위에 배치된다.
다른 실시예들에서, 핸드피스는 피부 표면을 따라 수동으로 또는 기계적으로 주사될 수 있다(도 8 참조). 열 순환은 주사와 동시에 행해질 수 있다. 혹은, 열 순환은 냉각기를 적어도 1회(바람직하게는 여러 회) 실행하고, 이어서 가열기를 적어도 1회(바람직하게는 여러 회) 실행하고, 원하는 치료 효과가 달성될 때까지 주기를 반복함으로써 실시될 수 있다. 도 8a를 참조하면, 핸들(1) 및 어플리케이터(2)를 포함하는 전형적인 주사 핸드피스가 도시된다. 도 8b를 참조하면, 어플리케이터(2)는 표본(3), 반사기 냉각팬(4), 선택적 압력 또는 음향 발생기, 진동기 마사지 수단(5), 반사기(6), 방사선원(도시한 실시예용 아크 또는 할로겐 램프)(7), 냉각 플레이트(8), 역학적 속도 센서로서 기능하는 선택적인 바퀴(9), 냉각제(10) 및 광학 필터(11)를 포함한다.
도 8의 장치는 특히 다중 주사 모드에 사용될 수 있다. 도 9는 표피/진피 접합부(0.1 ㎜ 깊이), 진피/피하 조직 접합부(2.5 ㎜ 깊이) 및 피하 지방(7.5 ㎜ 깊이)에서의 온도를 다중 주사 동작에 대한 시간의 함수로서 나타낸다. 다음의 조건에 대해 계산이 행해졌다: 파장 800-1800 ㎚(할로겐 램프의 여과된 스펙트럼), 전력 밀도 80 W/㎠, 주사 방향을 가로지르는 광빔의 폭 1 ㎝, 주사 속도 10 ㎝/s, 주사 길이 50 ㎝, 피부와 접촉하는 차가운 사파이어 창의 온도 -10℃. 주사 모드에서 접촉 플레이트의 온도는 피부 결빙 온도보다 상당히 낮을 수 있고, 빠른 주사 속도(약 10 ㎝/s)에서는 한랭 손상의 위험 없이 -50℃로 낮을 수 있다. 도 9는 열 동요의 진폭이 피부의 깊이에 따라 감소하는 것을 나타낸다. 그러나, 깊은 표적에 대한 온도의 안정화 시간은 0.1 ㎜ - 100초 또는 10회 주사, 2.5 ㎜ - 5분 또는 30회 주사, 7.5 ㎜ - 15분 또는 90회 주사로 길 수 있다.
도 10은 제 1 얼기(plexus)(지름 0.015 ㎜, 깊이 0.1 ㎜), 제 2 얼기(지름 0.2 ㎜, 깊이 2.5 ㎜) 및 피하 지방(지름 0.1 ㎜, 깊이 7.5 ㎜)에서의 혈관의 온도를 다중 주사 동작에 대한 시간의 함수로서 나타낸다. 다음의 조건에 대해 계산이 행해졌다: 파장 400-1800 ㎚(할로겐 램프의 여과된 스펙트럼), 전력 밀도 65 W/㎠, 주사 방향을 가로지르는 광빔의 폭 1 ㎝, 주사 속도 10 ㎝/s, 주사 길이 50 ㎝, 피부와 접촉하는 차가운 사파이어 창의 온도 -10℃. 도 10은 혈관에서 열 동요의 진폭이 피부에서는 상당하고 피하 조직에서는 무시할만하다는 것을 나타낸다. 제 2 얼기에서의 혈관의 큰 온도 동요(10℃까지)는 깊은 진피 및 진피/피하 조직 접합부에서의 다양한 상태의 치료 및 셀룰라이트의 미관상의 개선에 효과적일 수 있다. 피하 지방에서 혈관의 온도는 계속해서 상승하고 있기 때문에, 이러한 치료는 지질분해율을 증가시키는데 효과적일 수 있다.
에너지원이 연속파(CW) 또는 다른 긴 지속 시간 소스인 경우에, 각종 실시예를 위한 장치 또는 디바이스는 환자의 피부 표면 위로 미끄러지거나 주사되어 연속하는 치료 부위 위에 있으며, 드웰타임(dwell time) 및 이에 따른 치료 지속 시간은 이러한 각각의 부위에 대해 디바이스가 이동하는 속도의 함수이다. 디바이스는 1회의 치료 동안 각각의 치료 부위 위로 여러 번 이동할 수도 있다. 디바이스는 통상적으로 피부 냉각 메커니즘을 포함하게 되기 때문에, 공동으로 작용하는 가열 및 냉각은 각각의 부위에 대해 디바이스가 그 위를 지날 때 영향을 준다. 디바이스는 또한 에너지원 아래 디바이스 부분 앞에 냉각 메커니즘을 포함하여 처리 부위 상부의 피부를 예비 냉각시킬 수도 있다(예를 들어 발행된 미국 특허 제 6,273,884 호 및 제 6,511,475 호를 참조하며, 이는 본 발명에 참조로 포함됨). 이러한 동작의 이동 모드에 대한 전력 밀도(Ps)는:
Ps = P0T v/d,
P0는 고정 모드에서 치료되고 있는 기관/부위에 대한 전력 밀도,
V는 이동 속도,
d는 주사 방향으로의 점 또는 구멍 크기,
T는 동일한 점을 통하는 2개의 연속하는 패스 사이의 간격이다.
치료 시간은
Ts = T0T v/d,
T0는 치료되고 있는 기관/부위에 대한 고정 모드 치료 시간이다. 다수의 패스들이 유리하도록, T는 깊숙한 부위에서 치료되고 있는 조직의 열 이완 시간보다 짧아야 한다. 그러나, 고정 모드나 이동 모드의 경우에, 치료 시간은 치료되고 있는 조직의 열 이완 시간보다 길 수 있다.
어떠한 실시예들도 접촉 센서를 포함하여 양호한 광 및 열 결합을 확보할 수 있으며, 이동 모드에서의 시스템 동작은 또한 방사 전달, 냉각 및 그밖에 주사 속도에 따른 기능들을 제어하고 시스템 안전을 향상시키며 그 밖의 이유로 하나 이상의 운동 센서를 포함할 수도 있다.
본 발명의 심도 가열 치료를 심도 냉각과 결합하여 지방, 뼈, 근육 등의 치료를 강화하는 것 이외에, 어플리케이터는 마사지 기구, 진동기 또는 그 밖의 기계적 자극 디바이스, 초음파나 다른 음향 자극기 또는 DC나 다른 적당한 전기 자극원을 포함할 수도 있다. 이러한 기계적 또는 전기적 자극은 조직 온도가 정상 체온으로부터 빗나가는 경우에(즉, 온 또는 냉 조직의 경우)보다 효과적이다. 마찬가지로, 심도 가열의 효과는 열과 한랭 모두 일반적으로 가압된 피부 및 피하 조직에 보다 양호하게 침투하기 때문에 마사지나 다른 자극에 의해 강화될 수도 있다. 따라서, 심도 가열 및 기계적 또는 전기적 자극의 결합은 이들 중 하나를 단독으로 하는 것보다 상당히 양호한 결과를 제공할 수도 있다. 가열은 또한 예를 들어 AC/DC에 의한 전기 자극에 광 가열을 추가하거나 RF에 의한 추가 가열 등에 의해 강화될 수도 있다. 또한 치료 부위 상부에 있는 피부에 가해지는 긴장 또는 압력은 치료 효과를 강화시키고 환자의 불쾌감/통증을 줄일 수도 있다.
바람직한 실시예에서는 광방사원이 이용되었지만, 마이크로파나 무선 주파수 방사 등 다른 형태의 전자기 방사가 순환의 가열기에 이용될 수 있다. 혹은, 음향 에너지가 이용될 수 있다. 달리 지시하진 않았지만, 여기서 사용된 방사라는 표현은 이러한 모든 소스로부터의 출력을 말하는 것이다. 이용되는 소스의 전력은 표적이 되는 조직의 온도를 바람직한 범위 내로 유지하도록 선택되어야 한다.
본 발명의 효과는 또한 내열성 요법을 실행함으로써 증대될 수도 있다. 이러한 모드에서, 환자가 견딜 수 있는 정상 피부 표면 온도로부터의 온도 편향의 크기는 주기에서 주기로 점차 커져, 치료 온도 및 이에 따른 치료 효과 또한 주기에서 주기로 점차 커지게 할 수 있다. 이 모드는 또한 원치 않는 손상으로부터 피부 조직의 보호를 증강시킬 수 있게 한다.
열 순환의 기간 및 위상을 환자의 12시간 생물학적 리듬과 상관시키는 것도 가능하다. 이러한 결합은 또한 피부 및 피하 조직의 생화학적 활동의 자연 발생적인 진동을 이용함으로써 치료 결과를 최적화할 수 있다. 더욱이, 열 순환의 일시적인 구조는 단순한 고조파 진동으로부터 빗나갈 수 있고 예를 들어 여러 개의 또는 심지어 무한의 고조파로 구성될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 냉각 수단은 치료 부위 위에 위치하는 층(막, 랩)으로서 실현될 수 있고, 방사성 어플리케이터는 냉각 수단의 최상부에서 주사되는 헤드로서 실현될 수 있다. 열 순환은 방사성 어플리케이터의 다수의 패스의 결과로서 달성된다.
본 발명의 어떤 실시예들은 어플리케이터와 제어 유닛 사이의 피드백 루프를 통합할 수 있다. 피드백 루프는 장치의 상태 및 치료 부위를 등록하는 하나의 또는 다수의 센서를 통합한다. 예를 들어, 조직 온도가 특정 임계 미만으로 내려갈 때 가열기 주기를 시작하고, 온도가 다른 임계를 초과할 때 냉각기 주기를 시작하는데 열 센서가 사용될 수 있다. 다른 센서 타입은 주사 속도 센서, 접촉 센서, 압력 센서, 피부 검출기 및 피부 반응 센서를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일부 실시예에서, 부가적인 자극 수단이 어플리케이터에 통합될 수 있다(도 8b 참조). 상기 수단의 목적은 조직 구조를 최적화하고 열 순환을 용이하게 하는 것이다. 상기 수단은 예를 들어 기계적(뜨거나, 구르거나 끌어당기는 동작) 또는 진공(처리 부위에 음압/양압)을 이용할 수 있다. 또한 다른 형태의 조직 자극은 예를 들어 초음파나 다른 음향 자극 또는 전기 자극을 이용할 수도 있다.
본 발명의 여러 가지 실시예들을 설명하고 도시하였지만, 당업자들은 기능을 행하고 그리고/또는 상술한 결과 및/또는 이점을 얻기 위한 다양한 다른 수단 및 구조들을 쉽게 안출할 수 있으며, 이러한 변형 또는 개조는 각각 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주된다. 보다 일반적으로, 당업자들은 상술한 모든 파라미터, 치수, 재료 및 구성은 전형적인 것이며, 실제 파라미터, 치수, 재료 및 구성은 본 발명의 원리가 이용되는 특정 응용에 좌우된다고 쉽게 인식하게 된다. 당업자들은 상술한 본 발명의 구체적인 실시예들에 대한 다수이 등가물을 단지 통상적인 실험을 이용하여 인식하게 되거나 확인할 수 있다. 따라서, 상술한 실시예들은 단지 예로서 제시되며, 첨부한 청구항 및 그 등가물의 범위 내에서 본 발명이 구체적으로 설명될 바 이외에 다른 방식으로 실행될 수도 있음을 이해한다. 본 발명은 상술한 각각의 개별적인 피쳐, 시스템, 재료 및/또는 방법에 제시되어 있다. 또한, 이러한 피쳐, 시스템, 재료 및/또는 방법이 상호 모순되지 않는다면, 이러한 피쳐, 시스템, 재료 및/또는 방법의 2개 이상의 결합은 본 발명의 범위 내에 포함된다. 청구항에서, 모든 과도적인 문구 또는 "구비하는", "포함하는", "유지하는", "갖는", "함유하는" 등의 포함 문구는 제한이 없는 것으로, 즉 "포함하지만 이에 한정되지는 않는"을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 단지 과도적인 문구 또는 "구성되는" 및 "필수적으로 구성되는"의 포함 문구는 배타적인 또는 다소 배타적인 문구로서 각각 해석되어야 한다.

Claims (48)

  1. 환자의 신체 중 표적이 아닌 조직은 보호하면서 적어도 선택된 표적 부위를 깊숙이 치료하는 방법으로서,
    (a) 선택된 지속 시간 동안 상기 환자의 피부 표면을 정상 체온 미만의 온도로 냉각시키는 단계;
    (b) 상기 단계 (a) 이전, 도중 및 이후 중 적어도 하나에서 상기 부위 상부의 상기 환자의 피부에 선택적으로 방사를 가하는 단계; 및
    (c) 선택된 회수의 주기 동안 상기 단계 (a)와 (b) 중 적어도 하나를 반복하는 단계를 포함하며, 상기 환자의 피부 표면이 냉각되는 상기 온도 및 상기 지속 시간은 적어도 냉각기 동안 상기 부위를 정상 체온 미만의 선택된 온도로 냉각시키기에 충분한 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 선택된 지속 시간은 적어도 약 10초인 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 선택된 지속 시간은 약 10초 내지 30분인 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (b)는 상기 단계 (a) 후에 행해지며, 약 1초 내지 4분의 지속 시간을 갖는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (a)는 계속해서 행해지며, 상기 단계 (b)는 상기 단계 (a) 도중 띄엄띄엄 행해지는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 선택된 부위는 피하 지방이며, 상기 선택된 온도는 상기 지방의 적어도 일부의 적어도 선택적인 상태 변화를 일으키기에 충분히 낮은 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 방사는 충분한 전력 및 지속 시간과 적당한 파장으로 상기 부위를 적어도 상기 지방 세포의 상태가 변화되는 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 방사는 충분한 전력 및 지속 시간과 적당한 파장으로 상기 부위를 적어도 상기 선택된 부위에서 세포의 생체물리학적 및 생화학적 특징 중 적어도 하나가 변화되는 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 방사는 충분한 전력 및 지속 시간과 적당한 파장으로, 상기 선택된 부위 상부의 조직은 보호하지만 상기 부위가 심하게 가열되지 않도록 상기 조직을 가열하는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 치료는 상기 부위의 냉각 및 가열의 순환을 포함하며, 상기 단계 (b)는 상기 단계 (a) 후에 행해지며, 상기 방사는 충분한 전력 및 지속 시간과 적당한 파장으로 상기 부위를 적당한 온도로 가열하여 상기 치료를 수행하는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (a) 및 (b) 중 적어도 하나 도중에 상기 환자의 선택된 상태를 검출하는 단계, 및 상기 검출 단계를 이용하여 상기 단계 (a) 및 (b) 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (a) 및 (b) 중 적어도 하나의 단계 이전, 단계 도중 및 단계 이후 중 적어도 하나에서 상기 선택된 부위를 자극하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 자극 단계는 기계적, 음향적 및 전기적인 방식 중 적어도 하나로 행해지는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (a) 및 (b)의 주기의 기간 및 위상 중 적어도 하나는 상기 환자의 12시간 생물학적 리듬과 상관되는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 방사는 연속파(CW) 소스로부터 발생되고, 상기 냉각은 실질적으로 연속적으로 동작하는 소스로부터 행해지며, 상기 단계 (a)는 상기 냉각 소스를 출력하는 어플리케이터를 선택된 속도로 상기 선택된 부위 위에 있는 상기 환자의 피부 위로 통과시킴으로써 행해지고, 상기 단계 (b)는 상기 방사를 출력하는 어플리케이터를 선택된 속도로 상기 선택된 부위 위에 있는 상기 환자의 피부 위로 통과시킴으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 단계 (a) 및 (b) 모두를 수행하는데 동일한 어플리케이터가 사용되는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 단계 (a) 및 (b)는 상기 환자 피부 위로 상기 어플리케이터를 동일하게 통과시키는 도중에 행해지는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 단계 (b)는 상기 환자의 피부 위로 통과하는 상기 어플리케이터에 의해 행해지며, 방사 전력은 고정 어플리케이터에 필요한 전력에 대해 T v/d 인자에 따라 증가하고, 상기 T는 동일 부위에 대한 패스(pass)들 사이의 간격이고, 상기 v는 상기 어플리케이터의 이동 속도이며, 상기 d는 어플리케이터 구멍 크기인 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 어플리케이터가 상기 환자의 피부에 대해 미끄러지는 치료 시간은 상기 T v/d 인자에 따라 증가하는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 T는 상기 선택된 부위 조직의 열 이완 시간보다 작은 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  21. 환자의 신체 중 표적이 아닌 조직은 보호하면서 적어도 선택된 표적 부위를 깊숙이 치료하는 장치로서,
    선택된 지속 시간 동안 상기 환자의 피부 표면을 정상 체온 미만의 온도로 냉각시키는 메커니즘;
    상기 환자 피부 표면의 냉각 이전, 도중 및 이후 중 적어도 하나에서 상기 부위 상부의 상기 환자의 피부에 선택적으로 방사를 가하는 메커니즘; 및
    상기 냉각 및 상기 방사 인가 메커니즘 중 적어도 하나가 선택된 회수의 주기 동안 동작하게 하는 제어 수단(controls)을 포함하며, 상기 환자의 피부 표면이 냉각되는 상기 온도 및 상기 지속 시간은 적어도 냉각기 동안 상기 부위를 정상 체온 미만의 선택된 온도로 냉각시키기에 충분한 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 선택된 지속 시간은 적어도 약 10초인 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 선택된 지속 시간은 약 10초 내지 30분인 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  24. 제 21 항에 있어서, 상기 방사 인가 메커니즘은 상기 냉각 메커니즘 이후에 동작되며, 약 1초 내지 4분의 지속 시간을 갖는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  25. 제 21 항에 있어서, 상기 냉각 메커니즘은 계속해서 동작되며, 상기 방사 인가 메커니즘은 상기 냉각 메커니즘이 동작하는 동안 띄엄띄엄 동작되는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  26. 제 21 항에 있어서, 상기 선택된 부위는 피하 지방이며, 상기 선택된 온도는 상기 지방의 적어도 일부의 적어도 선택적인 상태 변화를 일으키기에 충분히 낮은 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 방사는 충분한 전력 및 지속 시간과 적당한 파장으로 상기 부위를 적어도 상기 지방 세포의 상태가 변화되는 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  28. 제 21 항에 있어서, 상기 방사는 충분한 전력 및 지속 시간과 적당한 파장으로 상기 부위를 적어도 상기 선택된 부위에서 세포의 생체물리학적 및 생화학적 특징 중 적어도 하나가 변화되는 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  29. 제 21 항에 있어서, 상기 방사는 충분한 전력 및 지속 시간과 적당한 파장으로, 상기 선택된 부위 상부의 조직은 보호하지만 상기 부위가 심하게 가열되지 않도록 상기 조직을 가열하는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  30. 제 21 항에 있어서, 상기 치료는 상기 부위의 냉각 및 가열의 순환을 포함하며, 상기 방사 인가 메커니즘은 상기 냉각 메커니즘 동작 이후 동작되며, 상기 방사는 충분한 전력 및 지속 시간과 적당한 파장으로 상기 부위를 적당한 온도로 가열하여 상기 치료를 수행하는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  31. 제 21 항에 있어서, 상기 메커니즘들 중 적어도 하나가 동작하는 동안 상기 환자의 선택된 상태를 검출하는 메커니즘을 포함하며, 상기 제어 수단은 상기 냉각 메커니즘 및 상기 방사 인가 메커니즘 중 적어도 하나를 제어하기 위해 상기 검출 메커니즘으로부터의 출력을 이용하는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  32. 제 21 항에 있어서, 상기 메커니즘들 중 적어도 하나가 동작하기 전, 동작하는 동안 및 동작 이후 중 적어도 하나에서 상기 선택된 부위를 자극하는 자극기를 포함하는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 자극기는 기계적, 음향적 및 전기적 자극기 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  34. 제 21 항에 있어서, 상기 방사 인가 메커니즘은 연속파(CW) 소스를 포함하고, 상기 냉각 메커니즘은 실질적으로 연속적으로 동작하며, 상기 CW 소스를 출력하는 어플리케이터는 선택된 속도로 상기 선택된 부위 위에 있는 상기 환자의 피부 위를 통과하고, 상기 냉각 메커니즘용 어플리케이터는 선택된 속도로 상기 선택된 부위 위에 있는 상기 환자의 피부 위를 통과하는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  35. 제 34 항에 있어서, 상기 냉각 및 상기 방사 인가 메커니즘 모두에 동일한 어플리케이터가 사용되는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 냉각 및 상기 방사 인가 메커니즘은 상기 환자 피부 위로 상기 어플리케이터를 동일하게 통과시키는 도중에 동작되는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  37. 제 34 항에 있어서, 상기 방사 인가 메커니즘은 상기 환자의 피부 위로 통과하는 상기 어플리케이터에 의해 동작되며, 방사 전력은 고정 어플리케이터에 필요한 전력에 대해 T v/d 인자에 따라 증가하고, 상기 T는 동일 부위에 대한 패스들 사이의 간격이고, 상기 v는 상기 어플리케이터의 이동 속도이며, 상기 d는 어플리케이터 구멍 크기인 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 어플리케이터가 상기 환자의 피부에 대해 미끄러지는 치료 시간은 상기 T v/d 인자에 따라 증가하는 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  39. 제 37 항에 있어서, 상기 T는 상기 선택된 부위 조직의 열 이완 시간보다 작은 것을 특징으로 하는 치료 장치.
  40. 환자의 신체 중 선택된 부위 상부의 조직은 보호하면서 적어도 상기 선택된 부위를 깊숙이 치료하는 방법으로서,
    (a) 상기 선택된 부위 상부의 상기 환자의 신체에 선택적으로 방사를 전달하여 상기 부위를 가열하는 단계;
    (b) 상기 선택된 부위 상부의 환자 조직을 상기 선택된 부위보다 낮은 온도로 동시적으로 냉각시키는 단계; 및
    (c) 상기 부위의 가열 이전 및 가열 이후 중 적어도 하나에서 상기 부위를 정상 체온보다 낮은 온도로 냉각시키는 단계를 포함하며, 상기 부위에 대한 가열 및 냉각의 적어도 한 주기가 있는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  41. 제 40 항에 있어서, (d) 상기 부위에 기계적, 음향적 및 전기적 자극 중 적어도 하나를 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  42. 환자의 신체 중 적어도 선택된 부위를 깊숙이 치료하는 방법으로서,
    실질적으로 연속하는 냉각/방사 출력을 제공하는 적어도 하나의 어플리케이터를 통해, 상기 선택된 부위 상부의 상기 환자 피부 표면에 주기적으로 방사를 가하고 냉각시키는 단계를 포함하며, 상기 어플리케이터는 각각의 냉각/방사 주기 동안 상기 부위 위의 상기 환자 피부 위를 여러 번 통과하는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  43. 제 42 항에 있어서, 단일 어플리케이터가 상기 환자의 피부 위를 통과함에 따라 냉각 및 방사가 동시에 가해지는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  44. 제 42 항에 있어서, 단일 어플리케이터가 각 주기의 냉각기 및 방사기 동안 개별적으로 냉각 및 방사를 연속적으로 가하고, 상기 어플리케이터는 상기 냉각기 및 방사기 중 적어도 하나 동안 상기 환자의 피부 위로 여러 번 통과하는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  45. 환자의 신체 중 표적이 아닌 조직은 보호하면서 적어도 선택된 표적 부위를 깊숙이 치료하는 방법으로서,
    (a) 선택된 지속 시간 동안 상기 환자의 피부 표면을 정상 체온 미만의 온도로 냉각시키는 단계;
    (b) 상기 단계 (a) 후에 상기 부위 상부의 상기 환자의 피부에 선택적으로 방사를 가하는 단계 - 상기 단계 (a)와 관련하여, 상기 방사는 충분한 전력 및 지속 시간과 적당한 파장으로 상기 부위를 적당한 온도로 가열하여 상기 치료를 수행함 -; 및
    (c) 선택된 회수의 주기 동안 상기 단계 (a)와 (b) 중 적어도 하나를 반복하는 단계를 포함하며, 상기 환자의 피부 표면이 냉각되는 상기 온도 및 상기 지속 시간은 적어도 냉각기 동안 상기 부위를 정상 체온 미만의 선택된 온도로 냉각시키기에 충분한 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  46. 환자의 신체 중 표적이 아닌 조직은 보호하면서 적어도 선택된 표적 부위를 깊숙이 치료하는 방법으로서,
    (a) 실질적으로 연속적으로 동작하는 냉각 소스를 출력하는 어플리케이터를 선택된 속도로 상기 선택된 부위 위에 있는 상기 환자의 피부 위로 통과시킴으로써, 선택된 지속 시간 동안 상기 환자의 피부 표면을 정상 체온 미만의 온도로 냉각시키는 단계;
    (b) 실질적으로 연속파 방사 소스로부터의 방사를 출력하는 어플리케이터를 선택된 속도로 상기 선택된 부위 위에 있는 상기 환자의 피부 위로 통과시킴으로써, 상기 단계 (a) 이전, 도중 및 이후 중 적어도 하나에서 상기 부위 상부에 선택적으로 방사를 가하는 단계; 및
    (c) 선택된 회수의 주기 동안 상기 단계 (a)와 (b) 중 적어도 하나를 반복하는 단계를 포함하며, 상기 환자의 피부 표면이 냉각되는 상기 온도 및 상기 지속 시간은 적어도 냉각기 동안 상기 부위를 정상 체온 미만의 선택된 온도로 냉각시키기에 충분한 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  47. 제 46 항에 있어서, 상기 단계 (a) 및 (b) 모두를 수행하는데 동일한 어플리케이터가 사용되는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
  48. 제 47 항에 있어서, 상기 단계 (a) 및 (b)는 상기 환자 피부 위로 상기 어플리케이터를 동일하게 통과시키는 도중에 행해지는 것을 특징으로 하는 치료 방법.
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