KR20080114728A - 지방 조직의 치료 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지방 조직을 치료하는 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법은 초음파 에너지를 지방 조직의 일부에 적용하는 것을 포함하며, 상기 장치는 초음파 에너지를 피부 표면을 통해 피하 지방 조직으로 지향하도록 구성된 적어도 하나의 초음파 에너지원을 포함한다. 일 구체예에서, 압력구배가 상기 부위에서 생성되어, 상이한 밀도를 가지는 지방 세포 구성분 사이의 상대운동을 일으킨다. 다른 구체예에서는, 상기 부위를 포함하는 피부 및 그 아래 지방 조직의 돌출부가 형성되고 초음파 에너지가 상기 돌출부내의 지방 조직에 방사된다. 다른 구체예에서, RF 전기장이 초음파 에너지와 함께 지방 조직의 한 부위 내에 생성된다.
Figure P1020087022234
지방조직치료, 초음파 에너지원, 압력구배, RF 전기장

Description

지방 조직의 치료 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TREATMENT OF ADIPOSE TISSUE}
본 발명은 지방 조직의 감소 방법 및 장치에 관한 것이다.
[참조문헌목록]
하기 참조문헌들은 본 발명의 배경을 용이하게 서술하고자 제시된 것으로 본 발명의 범위 또는 특허성을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다:
미국 특허 번호 제 5,143,063 호
미국 특허 번호 제 5,158,070 호
미국 특허 출원 번호 제 2005/0154431호 및 2004/0106867호
미국 특허 번호 제 6,607,498 호
미국 특허 번호 제 6,113,558 호
미국 특허 번호 제 6,889,090 호
미국 특허 번호 제 5,871,524 호
미국 특허 번호 제 6,662,054 호
S. Gabriel, R.W. Lau, and C. Gabriel, Phys. Med. Biol. 41 (1996),pp 2251-2269
Luc Fournier and Be´la Joo´s, Physical review 67, 051908 (2003)
Alster T. S. and Tanzi, E. L., The Journal of Cosmetic and Laser Therapy. 2005; 7:
81-85
“Physical properties of tissue”, by Francis A. Duck, Academic Press Ltd., 1990, p.138.
“Physical properties of tissue”, by Francis A. Duck, Academic Press Ltd., 1990, p.85
Herve Isambert, Phys. Rev. Lett. 80, p3404 (1998)
K. Y. Saleh and N. B. Smith, Int. J. Hyperthermia Vol. 20, NO. 1 (February 2004), pp. 7-31.
피하 지방층 또는 지방 조직을 줄이는 것은 미용 치료로, 그 수요가 증가하고 있다. 그 한 가지 방법인 지방 흡입은 국소 또는 전신 마취를 요하는 매우 공격적이고 침투적인 치료이고, 후속적인 치유 과정이 매우 길고 고통스럽다. 비침투적, 국소적인 지압 제거 방법은 전자기 또는 소리 에너지를 피부를 통해 피하 지방 조직으로 전달하는 것에 기반을 두고 있다. 지방 조직을 비침투적으로 치료하는 주요 과제는 피부의 외부 층을 통해 에너지를 전달하고 이를 표피층 및 더 깊은 체내 조직에 최소한의 부차적인 손상만을 입히고 상기 지압 조직에 요구되는 수준으로 집중시키는 것이다.
미국 특허 번호 제 5,143,063 호는 피하 지방 조직에서 지방 세포를 파괴하 는 방법을 설명하는 바, 여기서, 방사에너지를 이러한 세포에 집중시키는 것이다. 상기 방사 에너지는 마이크로파 범위의 전자기파이거나 또는 초음파이다. 세포 파괴에 대한 주 메커니즘은 방사 에너지에 의해 발생하는 열이다. 오로지 집중된 체적에서만 에너지 밀도가 세포를 파괴시킬 만큼 높고, 그 초점 체적외에서는 에너지 밀도가 손상시킬 수 있는 한계 (역치)보다 낮다. 여기서는 지방 세포의 파괴에 대한 특별한 선택성이 없고 오직 초점 맞추는 것에 의해 생성된 지리적 선택성만이 존재한다.
미국 특허 번호 제 5,158,070 호는 연한 조직을 분해할 만큼 충분히 강력한, 단주기의 초음파 펄스 사용을 개시하고 있다. 3MHz 내지 10MHz 사이의 주파수 및 1 μsec 내지 1 msec의 펄스 길이를 가지는 초음파 펄스를 연한 조직에 집중시켜 분해하고 파괴하게 한다. 짧고 강한 펄스를 적용하기 때문에, 기계적이지만, 열적인 것은 아닌 효과가 조직파괴를 담당하는 것으로 추정된다.
하기 계산식은 이러한 세포 분해에 요구되는 초음파의 피크 압력에 대한 추정치를 제공하여 준다. 세포 크기가 파장보다 훨씬 작은 평면 초음파를 가정할 때, 국소적 변위 U(x)는 아래와 같이 표시된다:
Figure 112008064468022-PCT00001
상기 식에서, Umax는 하기 식으로 주어지는 최대 변위이다:
Figure 112008064468022-PCT00002
Vmax 는 최대 속력이고, ω=2πf, f는 초음파의 주파수이고, 및 k는 파동 벡 터이다. 평면파의 경우, ω=kc 여기서 c는 조직에서의 소리 속도이다. X에 대하여 U의 도함수를 구하면, 인장은 다음식으로 얻어진다:
Figure 112008064468022-PCT00003
최대 인장은 Vmax/c이다. 전형적인 세포막의 강도가 조사되었고, 2% 이상으로 세포막을 당기면 찢어져서, 세포 괴사가 일어나게 되는 것으로 나타났다 (Luc Fournier and Be´la Joo´s, Physical review 67, 051908 (2003)). 이것은 0.02의 인장에 해당한다. 일반적인 연한 조직에서의 소리 속도는 약 1500 m/sec이기 때문에, 세포막을 파열시키기 위해서는, Vmax는 30m/sec가 넘어야 한다. 평면파의 경우, V=P/Z이고 여기서 P는 압력이고 Z는 조직의 음향 임피던스이고, Z에 대한 일반적 수치는 1.5 MRayleigh (메가레일리)이어서, P는 45MPa 보다 더 커야만 한다. 이러한 수치는 매우 강한 초음파에 해당하는 것이고, 이는 고도의 초점 조절로 성취될 수 있고 및 수 MHz 범위의 주파수에서 얻을 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 출원번호 제 2005/0154431호는 1-4MHz의 주파수 및 상기에서 얻은 이론적 수치 45 MPa에 근접한 약 30MPa 압력을 가지는 HIFU (High Intensity Focused 초음파)로 발생한 지방조직파괴를 개시하고 있다.
세포 파괴의 이러한 방법은, 지방세포막이 다른 세포의 세포막보다 더 약하지 않기 때문에, 지방조직세포 (지방세포)에 대하여 또한 선택적이지 않다. 또한, 그러한 세포의 모양과 크기가 상기 고려사항에 포함되지 않았다. 이것과 관련하여, 세포막을 파열함으로써 세포를 파괴하는 것은 세포를 가열함으로써 세포를 파괴하 는 것(이상고온)과 유사하다. 상기 방법은 지방세포에 대하여 선택적이지 않고, 이러한 방법에서의 선택성이란 지리성, 즉 지방 조직에서 매우 강력한 초점 조절에 달려있다. 양쪽 방법의 경우, 고도의 초점조절이 세포 파괴가 일어나는 매우 작은 초점 체적을 얻게 한다. 일반적으로 효과적인 초점 폭은 수 밀리미터이다. 따라서, 초점 체적은 치료 부위를 넘어설 수 있다. 미국 특허 출원번호 제 2005/0154431 호 및 2004/0106867 호는 그러한 시스템을 개시하고 있다.
세포 파괴를 야기할 수 있는 초점된 초음파의 다른 물리적 효과는 공동화(cavitation)이다. 공동화는 작은 거품으로, 처음 작은 기체 핵형성 중심으로부터 시작하였다가, 초음파의 음압상 (negative pressure phase)에 의해 커지게 된다. 공동화의 발생 및 성장 속도는 압력의 진폭에 증가하는 함수이고, 따라서, 초음파 출력 밀도에 증가하는 함수이다. 특정 임계 조건하에서, 상기 거품은 급격히 붕괴되고, 그 근처에서, 세포를 파괴할 수 있는 충격파 및 유체 제트 (fluid jet)를 발생시킨다. 액체 환경, 특히 수용액에서, 공동화의 붕괴가 세포 괴사 및 사멸(apoptosis)을 야기한다는 증거가 있다. 미국 특허 번호 제 6,607,498 호는 초음파 에너지를 지방 조직에 집중시켜 공동화 및 지방 조직의 파괴를 야기하는 것을 개시하고 있다. 미국 특허 번호 제 6,113,558 호는, 공동화를 야기하는, 집중된 펄스성 초음파를 조직의 비침투적 치료에 적용하는 것을 개시하고 있다. 이 특허는 가능한 적용물의 목록을 밝히고 있는 바, 세포 사멸 및 괴사의 유도, 혈괴 분해, 및 암치료를 포함하고 있다. 이 특허는, 공동화 발생에 대하며 및 그 공동화를 최대화 하기 위한 펄스 폭와 펄스 반복 속도의 최적화에 대한 연구를 포함한다. 비- 탈기 완충액 및 혈액에 대한 공동화 역치는 1000-1500W/cm2의 범위에 있고, 탈기 유체에 대해서는, 상기 역치는 2000W/cm2까지 상승한다. 이러한 실험에서 초음파 주파수는 750 kHz이었다. 공동화 손상은 세포에 선택적이지 않고, 많은 세포 유형에서 유도될 수 있다. 조직덩어리의 대부분은 지방 (지질포)이기 때문에, 상기 공동화 역치는 매우 높고 및 지방 조직내부에서 더 높은 것으로 예상된다. 초음파로 세포를 열적으로 치료하고 기계적으로 파열하고, 또한 공동화하는 것과 같이, 선택된 조직만을 치료하는 것 (지리적 선택성) 을 확고히 하기 위해, 고도의 초점 조절이 요구된다. 공동화 치료에서 초점 조절의 중요성에 대한 이유가 있다: 공동화는 초음파를 매우 강하게 흡수한다. 그러므로, 공동화가 적용체 가까이에, 즉 초점 부위와 초음파 방사 진동자(예를 들어, 피부에서) 사이에서 발생된다면, 초음파 에너지의 대부분이 거기서 분산될 것이고 초점 체적내에서 타겟 조직에 도달하지 못할 것이다. 이것이 발생하는 것을 막기 위해, 초점조절은 초점 체적에서 공동화를 위한 최소값 이상으로 강도를 확보하기에 충분한 것이어야 하며, 진동자및 초점 체적사이의 다른 조직에서의 강도는 공동화에 대한 역치 미만이어야 한다.
초음파 및 마이크로파 방사 외에, RF (고주파) 에너지 적용으로 피부와 피하층 모두에 영향을 줄 수 있다. 미국 특허 번호 제 6,889,090 호는 피부 치료에 RF 에너지를 적용하는 것을 개시하고 있다. 미국 특허 번호 제 5,871,524 호는 방사 에너지를 표피를 거쳐 피하 층 또는 더 깊은 연한 조직층으로 적용하는 것을 기술하고 있다. 주요 에너지원은 RF이다. 미국 특허 번호 제 6,889,090 호에 기술된 바 와 같이, 이극성 RF 적용이 단일극성 RF 보다 우위에 있는 데, 이는 단일 극성 RF에서는 전류가 몸속에서 제어되지 않은 채널을 통해서 흐르게 되고 및 원하지 않는 손상을 야기할 수 있기 때문이다.
RF 에너지는 피부에 적용되고, 그 사이에 교류 전압이 흐르는 두 개의 전도 전극을 통해 몸체에 적용된다. 상기 RF 전류는 옴의 법칙에 따라, 전도 조직을 통해 흐르면서, 열을 발생시키고, 이는 조직에 영향을 끼친다. 표피층의 전도성은 지방 조직의 것보다 10 배 더 크다. 일반적인 표피 전도성은 약 0.4S/m이고 지방 조직의 전도성은 100kHz과 10MHz의 RF 주파수에서 약 0.04S/m 이다 (S. Gabriel, R.W. Lau, and C. Gabriel, Phys. Med. Biol. 41 (1996), pp 2251-2269). 따라서, 전류의 대부분은 표피층을 통해 흐르게 되며, 이는 피부 치료, 예를 들어, 모발 제거 및 피부 재생에 좋다. 그러나, 깊이 있는 지방층 치료에는 덜 효율적이다.
미국 특허 번호 제 6,662,054 호는 피부의 일정 부위에 음압 (진공)을 적요하여 이러한 부위가 주위 피부로부터 돌출되고, RF 에너지를 전극을 통해 이 돌출부에 적용하는 것을 개시하고 있다. 음압 하에서, 피부를 따라 상기 RF 전극간의 경로는 피하층을 통하는 경로보다 더 길다. 따라서, 더 많은 RF 에너지가 피부를 통하는 것보다 피하층에 전달된다. 미국 특허 번호 제 6,662,054 호에 근거한 상업적 시스템이 셀룰라이트의 치료에 효과적임이 증명되었다 (TINA S. ALSTER & ELIZABETH L. TANZI, The Journal of Cosmetic and Laser Therapy. 2005; 7: 81-85). 셀룰라이트는 불규칙적인 피부 선 또는 피부의 함몰에 의해 임상적으로 출현된다. 이것은 섬유상 격막 내의 과다한 지방 조직이 보유되면서 발생된다. 그러한 피부 불규칙성은 상부 표피로 돌출된 피하 지방에 비례한다.
지방 세포 덩어리의 대부분은, 지질포로 알려진, 지방 유체적 (fat fluid drop)이 차지하고 있다. 이러한 세포의 일반적인 지름은 50-100 μm이다. 이것은 비만인들의 지방 조직에서는 100 μm로 늘어난다. 지질포 (lipid vacuole) 및 세포막 사이에 세포질이 있다. 일반적으로, 세포질의 폭은 수 마이크로미터일 뿐이고, 지질포 주위에 일정하지 않다. 세포의 일 부위에서는 1 μm이하의 범위일 수 있고 다른 3-5 μm 크기일 수 있다.
지방 조직, 질량 밀도 및 소리 속도의 육안적 물리적 특성은, 지방층 감소로 치료될 세포인 성숙 지방 세포에서 조직체적의 대부분을 차지하는 지질포의 물질에 의해 억제된다. 지질포 유체의 물리적 특성은 따라서 지방 조직의 것과 거의 동일하다. 지방 조직의 밀도는 약 다른 몸체 조직의 것보다 약 10% 더 낮다. Francis A. Duck, Academic Press Ltd., 1990, p.138의 “Physical properties of tissue”에 따르면, 지방 조직의 밀도는 916Kg/m3이고 몸체 유체 및 연한 조직의 밀도는 약 1000Kg/m3 이상이다 (예, 물의 밀도 이상). 진피 밀도는 약 1100Kg/m3이고, 근육의 밀도는 1040Kg/m3이다. 세포질 및 세포 내 유체는 수용액이어서 그것들의 밀도는 다른 몸체 유체 및 연한 조직의 것과 유사할 것으로, 즉 1020-1040 Kg/m3의 범위에 있는 것으로 예측된다. 정상적인 체온에서, 지방 조직에서 소리의 속도는 약 1430m/sec이고, 피부에서는 1530 m/sec과 비교된다. 더욱이, 상기 Duck 참조문헌의 85 페이지에는, 지방에 대하여, 소리 속도 대 온도 곡선의 기울기는 다른 몸체 유 체의 것과는 완전히 다르다. 지방의 경우, 소리 속도는 온도가 증가함에 따라 감소하여, 40℃에서는 1400 m/s까지 떨어지는 반면, 물 및 다른 몸체 유체의 경우는 온도에 따라 높아지고, 40℃에서, 물의 경우, 약 1520 m/sec이고, 몸체 유체 및 연한 조직의 경우 지방보다 더 높다.
현미경적 수준에서 세포의 전기적 특성의 기본 모델은 Herve Isambert, Phys. Rev. Lett. 80, p3404 (1998)에서 발견될 수 있다. 세포막은 열악한 전기 전도체이고 따라서 세포에 전기장을 인가할 때 국소적 캐패시터로서 작용할 수 있다. 외부 전기장 인가 하에서 세포막의 충전은 이러한 세포막에서 스트레스를 발생시켜, 세포의 탄성 특성에 의존하고 및, 증가된 강도에서, 세포막을 파괴할 수 있는, “전기천공(electroporation)”으로 알려진, 변형을 유발한다.
본 발명은 지방 (지질) 조직의 치료 방법 및 장치를 제공한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 “지방 조직의 치료”는 지방 파괴, 지방 괴사를 유도하는 것, 지방 사멸을 유도하는 것, 지방 재분배, 지방세포 (지질세포) 크기 감소 및 셀룰라이트 치료와 같은 과정을 포함한다.
본 발명의 장치는 피부 표면에 적용되고 및 피부를 거쳐 피하 지방 조직으로 초음파 에너지를 방사시키게 구성된 적어도 하나의 초음파 진동자를 포함한다. 본 발명의 방법은 피부층을 통해 피하 지방 조직으로 지방 조직을 지향시키는 것을 포함한다.
본 발명의 일 구체예는 초음파 에너지의 압력구배가 지방 조직세포를 선택적으로 치료하게 할 수 있다는 발견에 기반하고 있다. 특정 이론에 매여있지 않고, 초음파 에너지에 의해 발생된 압력구배에 의한 지방 조직세포의 치료 및 파괴는 지질의 질량 밀도 및 지방세포의 다른 구성분의 질량 밀도 사이의 차이에 기인하는 것으로 판단된다. 하기 설명되는 바와 같이, 상기 지방 조직세포를 치료하거나 파괴할 수 있는, 지방 조직에서의 압력구배는 적당히 집중된 초음파 진동자를 사용하여 발생시킬 수 있다.
본 발명의 다른 구체예에서, 피부 및 하부 지방 조직의 일 부위를 주변 피부 표면으로부터 돌출되도록 만든다. 다음, 초음파 에너지를 돌출부의 지방 조직으로 향하게 한다. 이러한 돌출부는, 예를 들어, 피부 부위에 음압 (진공)을 적용하거나 피부 부위를 기계적으로 치료함으로써 형성될 수 있다. 본 발명의 이러한 관점에 따른 장치는 피부의 한 부위를 주위 피부 부위보다 돌출되도록 하는 어플리케이터, 및 이러한 돌출부로 초음파 에너지를 방사시키는 하나 이상의 초음파 진동자를 포함한다.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 초음파 에너지 및 RF 에너지는 지방 조직으로 지향된다. 본 발명의 이러한 관점에 따른 장치는 적으로 한 쌍의 RF 전극을 가지는 어플리케이터 및 적어도 하나의 초음파 진동자를 포함한다.
본 발명은 지방 세포를 치료하는 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명의 일 관점은 초음파 에너지의 압력구배가 지방 조직세포를 선택적으로 치료하게 할 수 있다는 발견에 근거한다. 특정 이론에 얽매이지 않고, 초음파 에너지에 의해 발생된 압력구배에 의한 지방 조직세포의 선택적 치료는 지질의 질량 밀도 및 지방 세포의 다른 구성분의 질량 밀도 간의 차이에 의한 것으로 판단된다.
초음파 에너지가 지방 세포로, 약 1 MHz 미만의 주파수로서 지향될 때, 상기 초음파의 파장은 약 1.5 mm이고, 이는 50-100μm 크기의 지방 세포 규모보다 훨씬 크다. 압력 진폭 Pmax, 각 주파수 ω 및 파동 벡터k=2π/λ 여기서 λ는 파장을 가지는, 조직을 통해 진행하는 평면 음파에 대하여, 압력 p(x,t) 는 다음 식으로 표시된다:
p(x, t) = P max sin(ωt- kx) (1)
점도를 무시하면, 유체의 운동은 오일러 방정식(Euler’s equation)으로부터 계산될 수 있다:
Figure 112008064468022-PCT00004
(2)
상기 식에서 v는 속도 벡터이고, 및 ρ는 유체의 질량 밀도이다. 작은 속도의 경우 (소리 속도 c에 비해) 상기 항목 (v▽)v는 무시될 수 있고 상기 속도는 압력구배에 비례한다. 방정식 1의 평면파에서, 운동은 x-방향으로만 일어나기 때문에:
Figure 112008064468022-PCT00005
(3)
속도는:
Figure 112008064468022-PCT00006
(4)
그리고, 유체의 국소 변위는:
Figure 112008064468022-PCT00007
(5)
이것은 평면 음파에 대한 식이며, 그러한 파동에서, ω=kc 및 kPmax 는 압력구배이다.
ρli 가 지질포의 유체의 밀도라고 하고, 및 ρcy를 지방 세포에서 세포질 밀도라고 놓으면, 상기 변위들의 각 진폭은 방정식 (5)를 사용하고, 상응하는 밀도를 하기와 같이 하여 계산될 수 있다:
Figure 112008064468022-PCT00008
그리고, 상기 두 유체의 상대적인 움직임은 하기와 같이 주어진다:
Figure 112008064468022-PCT00009
(7)
수치적 예:
지방세포에 대하여, 일반적인 값을 취하면, ρli =916Kg/m3, ρcy=1020Kg/m3이고, Pmax=4MPa, ω=2πf, f=250kHz, 및 c=1400m/sec, k=ω/c=1122m- 1라고 하면, 결과는 △U=0.2 μm이다. 이 물리적 의미는, 지방 조직에서는 소수적(minority) 유체인, 세포질 유체는 “다수적 (majority)” 유체인 지질포에 대하여, 이러한 조건하에서, 0.2 μm의 진폭으로 진동한다는 것이다. Pmax= 4MPa의 압력은 P2/2Z= 6.2MW/m2=620W/cm2의 출력 흐름 밀도(power flow density) 및 kPmax=4.5GPa/m의 피크 압력구배에 해당한다.
0.2 μm의 상대적 변위는 세포성 규모의 단위에서 상당한 것이다. 지방 세포에서의 세포질 층은 수 미크론의 두께를 가지며, 세포의 특정 부위에서는 심지어 1 μm이하일 수 있다. 더 상세하게는, 5-10 μm의 길이에 걸쳐서, 세포질의 폭은 일 미크론 이하에서부터 수 미크론까지 변화하는 세포의 부위가 있다. 더 좁은 부위에서는, 세포질의 유체 움직임이 점성에 의해 둔화되어 있는 반면, 더 넓은 부위에서, 세포질은 움직이기 더 자유스럽다. 이러한 실시예 조건하에서, 5-10 μm의 길이에 걸쳐 약 0.2 μm의 변위의 차이가 있고, 이는 0.04-0.02의 변형을 의미한다. 세포막이 세포질의 경계를 한정하므로, 세포막은 또한 상기 변형에 처해지며, 이는 세포막 파열에 대한 역치보다 높다.
지방세포 유체의 상기 상대적인 움직임과 연관될 수 있는 다른 효과는 세포질을 선택적으로 가열하는 것이다. 점도는 일정 역학 에너지가 열로 전환되도록 한다. 세포질은 지방 조직에서 소수적 유체이고 지질포 유체가 낮은 열 전도성을 가지기 때문에, 발생된 열은 세포질과 이와 경계를 대고 있는 세포막의 온도를 선택적으로 높일 것이고, 그래서, 직접적으로 세포막에서의 국소적 온도 상승에 의해 또는 증가된 온도에서 그의 강도를 낮춤으로, 세포 괴사나 사멸로 이끌 수 있다.
비-평면 파에 대해서는, 방정식 7에서의 kPmax 는 오일러 방정식에 따라서, 더 일반적인 압력구배, ▽P로 대체되어야 한다. 초음파 에너지의 초점 조절을 이용하여 초점 체적에서 매우 높은 출력 밀도를 방생하는 것은 주지되어 있다. 이것은 두 가지 방식으로 돕는다: 먼저, 초음파 진동자에 의해 높은 출력 밀도를 생성하는 것을 용이하게 하고, 둘째로, 초점 체적에서 원하는 효과에 대한 지리적 선택성을 발생시킨다. 그러나, 초점 조절, 특히 강한 초점 조절은 상기 압력구배보다 더 피크 압력을 실질적으로 증강시킴에 유의해야 한다. 한정적인 예로서, 구형 진동자는 중심부에서 매우 큰 피크 압력을 발생시키지만, 압력구배를 발생시키진 않는다. 이는 중심부에서는 유체가 움직이지 않는다는 사실을 나타내는 것이다. 초점 조절은 물리적으로 평면파의 중첩으로서 설명될 수 있다. 압력 진폭은 스칼라 량이고, 초점에서, 평면파의 상은 동일하다. 따라서, 초점에서의 압력은 압력 진폭의 스칼라 양의 총합이다. 그러나, 압력구배, 및 그 압력구배에 비례하는 (오일러 방정식에 의해서)변위는 벡터량이므로, 이들 벡터량의 총합 진폭은 언제나 그 크기의 총합보다 작다. 더 상세하게는, 강한 초점조절의 경우, 초음파 방사는 큰 각도 변이를 가지는 방향으로부터 초점부에 도착하는 데, 압력구배의 벡터총합 및 유체 변위의 벡터총합을 감소시킨다. 그러므로, 본 발명에 따라, 초점부에서 압력 진폭을 희생하여 압력구배를 향상시키기 위해 초점 조절을 제한하는 것이 바람직하고, 이로써 지방 세포에 대한 선택적 효과가 공동화와 같은 높은 압력과 연계된 바람직하지 않은 효과 없이 얻어질 수 있다.
따라서, 일 관점에 있어서, 본 발명은 피하 지방 조직의 일 부위에서 지방 조직을 치료하는 방법을 제공하는 것으로서, 상기 방법은 적어도 하나의 초음파 에너지원을 피부 표면에 적용하여 상기 부위에서 압력구배를 발생시키고, 상기 압력구배는 상이한 밀도를 가지는 지방 세포 구성분간의 상대적인 움직임을 야기하고, 이러한 상대적인 움직임은 상기 지방 세포의 치료를 야기할 만큼 충분한 강도를 가지는 것을 포함한다.
두 번째 관점에서, 본 발명은 피하 지방의 일 부위에서 지방 조직을 치료하는 방법을 제공하는 것으로서, 상기 방법은:
a. 피부, 및 상기 부위를 포함하는 하부 지방 조직의 돌출부를 형성하는 것; 및
b. 초음파 에너지를 상기 부위에 방사시키는 것을 포함한다.
세 번째 관점에서, 본 발명은 피하 지방 조직의 일 부위에서 지질 조직을 치료하는 방법을 제공하는 것으로서, 상기 방법은:
a. 초음파 에너지를 상기 부위에 방사시키고; 및
b. 상기 부위 내에서 RF 전기장을 생성하는 것을 포함한다.
이의 다른 관점에서, 본 발명은 피하 지방 조직의 일 부위에서 지방 조직을 치료하는 장치를 제공하는 것으로서, 상기 장치는 초음파 에너지를 피부 표면을 통과하게 지향하여 상기 부위에서 압력구배를 발생하도록 구성된 적어도 하나의 초음파 에너지원을 포함하는 바, 상기 압력구배는 상이한 밀도를 가지는 지방 세포 구성분 사이에 상대운동을, 상기 지방 세포의 치료하기에 충분한 강도로, 발생시킨다.
또 다른 관점에서, 본 발명은 피하 지방 조직의 일 부위에서 지방 조직을 치료하는 장치를 제공하는 것으로서, 상기 장치는:
a. 상기 부위를 포함하는 피부 및 그 아래 지방 조직을 돌출부로 형성하도록 구성된 기구; 및
b. 초음파 에너지를 상기 부위로 방사시키게 구성된 적어도 하나의 초음파 에너지원을 포함한다.
또 다른 관점에서, 본 발명은 피하 지방 조직의 한 부위에서 지방 조직을 치료하는 장치를 제공하는 것으로서, 상기 장치는:
a. 초음파 에너지를 피부 표면을 통해 피하 지방 조직의 한 부위로 지향하도록 구성된 초음파 에너지원; 및
b. 지방 조직의 상기 부위 내에 RF 장을 발생하도록 구성된 RF 전력원에 의해 구동되는 적어도 두 개의 전극을 포함한다.
또 다른 관점에서, 본 발명은 피하 지방 조직의 일 부위에서 지방 조직을 치료하는 방법을 제공하는 것으로서, 상기 방법은:
a. 상기 부위를 포함하는 피부 및 그 아래 지방 조직을 돌출부로 형성하고;
b. 초음파 에너지를 상기 부위로 방사시키고; 및
c. 상기 지방 조직내에 RF 전기장을 발생시키는 것을 포함한다.
또 다른 관점에서, 본 발명은 피하 지방 조직의 일 부위에서 지방 조직을 치료하는 장치를 제공하는 것으로서, 상기 방법은:
a. 상기 부위를 포함하는 피부 및 그 아래 지방 조직을 돌출부로 형성하도록 구성된 기구;
b. 초음파 에너지를 상기 부위로 방사시키게 구성된 적어도 하나의 초음파 에너지원; 및
c. 상기 돌출부내에 RF 전기장을 형성하도록 구성된 적어도 두 개의 RF 전극및 RF 구동기를 포함한다.
본 발명을 이해하고 실제 실행되는 방법을 알기 위해, 바람직한 구체예가, 첨부된 도면을 참조하여서 비제한적인 예로서만, 설명될 것이다;
도 1은 초음파 진동자의 “시야각” 및 압력구배의 벡터합을 나타낸다;
도 2는 본 발명의 일 구체예에 따라서, 지방 조직을 감소하기 위한 장치를 나타낸다;
도 3은 도 1의 시스템에 사용되기 위한 초음파 진동자를 포함하는, 어플리케이터를 나타낸다;
도 4a 및 도 4b는 평평한, 균일한 위상 초음파 진동자에 의해 생성된 압력 분배 등고선을 나타낸다;
도 5는 초음파 에너지를 음압에 의해 형성된 몸체 돌출부에 방사시키게 구성된 어플리케이터를 나타낸다;
도 6은 초음파 진동자가 회전하고 돌출부에 적응되게 하는 자유도가 구비된, 도 5의 어플리케이트를 나타낸다;
도 7a 및 도 7b는 초음파 에너지를, 피부의 기계적 조작에 의해 형성시킨 몸체 돌출부에 방사시키게 구성된 어플리케이터를 나타낸다;
도 8은 적어도 하나의 초음파 진동자및 적어도 한 쌍의 RF 전극을 포함하는, 어플리케이터를 나타낸다;
도 9는 RF 및 초음파 에너지를 피부의 기계적 조작으로 생성된 돌출부에서의 지방 조직으로 제공하도록 구성된 적어도 하나의 초음파 진동자및 적어도 한 쌍의 RF 전극을 포함하는 어플리케이터를 나타낸다;
도 10은 RF 및 초음파 에너지를 음압(진공)에 의해 형성된 돌출부에서의 지방 조직으로 제공하도록 구성된 적어도 하나의 초음파 진동자및 적어도 한 쌍의 RF 전극을 포함하는 어플리케이터를 나타낸다; 및
도 11은 초음파 진동자에 대하여 RF 전극을 교호적으로 배열한 것을 도식적으로 나타낸다.
본 발명에 따라서, 상기 구상에 기반하여, 지방 세포를 선택적으로 파괴하기 위한 장치는 초음파 진동자를 포함하며, 이는 적당히 조명된다. 도 1을 참조하면, 초음파 진동자(21)는 초점(22)을 가진다. 상기 초점으로부터 진동자가장자리들의 시야각 α는 매우 일반적인 방식으로 초점 조절하는 것과 관련이 있다: α각이 클 수록, 초점 조절이 커진다. 상기 진동자의 가장자리로부터 나오는 파동에 의해 생성된 초점에서의 변위 및 압력구배는 벡터(24a) 및 벡터(24b)의 벡터합으로서, 벡 터(25)로 산출된다. 벡터(25)의 크기는 벡터(24a)의 크기에 2cos(α/2)가 곱하여진 것이다 ((24a)가 (24b)와 동일하다고 가정하면). α=120°일 경우, 이러한 벡터는 1이고, 동일한 지점에서 압력의 스칼라 총합에 대한 2의 인수와 비견된다. 즉, 큰 α각에 대해서는, 상기 압력이 압력구배 보다는 초점 조절에 의해 더 많이 향상된다. 그러므로, 본 발명에 따른 선택적 지방 감소를 이루기 위해서는, 각도 α는 제한된다. 바람직한 수치는 α<120°이고 더 바람직하게는 α<90°이다.
본 발명에 따라서, 방정식 7에 근거하여, 지방 세포의 선택적 파괴를 위해, 저 주파수, 바람직하게는 1MHz 미만, 더욱 바람직하게는, 아래의 주파수에서 초음파를 방사시킨다. 상기 수치 예는 250kHz에서, 4.5GPa/m의 피크 압력구배가 지방 세포를 선택적으로 손상할 것이라고 예상된다는 것을 나타내고 있다. 적당한 초점 조절의 경우, 이것은 약 700W/cm2의 출력 흐름 밀도에 상응하며, 이것은 공동화에 대한 역치보다 낮은 것으로, 본 발명에 따라서 피하는 것이 바람직하다.
펄스 운전은 세포 파괴를 위한 초음파의 선택적 효과를 향상시키는 본 발명에 따른 다른 방식이다. 고강도의 짧은 펄스는 고압력구배 때문에 세포막에서 높은 변형을 발생시키는 반면, 평균 출력은 조직을 과도하게 가열에 의한 비선택적 손상을 방지할 정도로 충분히 낮다. 또한, 점도에 의한 세포질 및 세포막을 선택적으로 가열하기 위해, 짧은 강한 펄스를 적용하는 것이 바람직한데, 이는 이러한 점성 가열 효과가 비선형적이기 때문이다. 전형적인 매개변수는: 10 μsec와 10 msec 사이, 더욱 바람직하게는 100 μsec와 1 msec 사이의 펄스 길이이다.
펄스 반복률은 바람직하게는 펄스 길이와 필적하여 1% 내지 10%의 출력 부하(power duty)를 생성하는 것이 바람직하다. 평균 출력은 바람직하게는, 조직의 가열을 조절하기 위해 피크 출력 및 부하에 의해 제어된다. 기본적인 효과가 열적이지 않는 반면, 어떤 온도 상승은 바람직한데, 이는 세포의 강도들 감소시키기 때문이다. 바람직하게는, 정상적인 체온 이상으로 조직을 가열하는 것은 통증의 역치 온도로 알려진 44ºC 미만에서 유지된다. 본 발명에 따른 제어된 조직가열은 초음파 에너지로부터 얻을 수 있고, 더욱 바람직하게는, RF에너지를 후술하는 바와 같이 치료된 체적에 적용시킨다.
펄스 폭 및 펄스 반복률은 가능한, 치료된 조직에서 공동화에 최적인 것으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 미국 특허 번호 제 6,113,558호에 개시된 바와 같이, 공동화를 발생시키는 최적의 펄스 길이와 펄스 반복률이 있고, 이는 바람직하게는 회피되어야 한다. 공동화를 위한 이러한 최적 조건은 조직유형 및 이의 조건 (온도와 같은)에 달려있다. 그러므로, 특정 최소 공동화 조건은 치료된 장소에 필적하는 어떤 것을 요구한다. 공동화 센서가 상기 시스템에 포함되어 상기 최소 공동화 조건을 찾는데 도움을 줄 수 있다. 공동화를 검출하는 것은 전달된 초음파 주파수에서 향상된 반사물을 검출하는 것에 기반할 수 있거나, 공동화의 알려진 지표인, 전달된 주파수의 절반에서 초음파 방사를 검출함으로써 이룰 수 있다.
지방 조직에서 지질포 및 다른 유체간의 소리 속도의 차이는 압축률의 차이에 기인한다. 증가된 온도에서, 그 차이는 증가한다 (“Physical properties of tissue”, Francis A. Duck, Academic Press Ltd., 1990, p.85, 도면 4.1). 예를 들어, 지방 및 다른 체액에 대한 40°C에서의 소리 속도는 각각, 1400m/s 및 1520m/s이다. 각각의 단열성 압축률은 β=5.6x10-10 및 β=4.2x10-10이다. 따라서, 이러한 조건하에서, 지방은 다른 체액보다 30% 더 압축될 수 있다. 그러나, 이러한 것을 이용하기 위해서는 높은 압력이 요구된다. 예를 들어, P=10MPa의 압력은 지질과 세포질에 대하여 각각 상대적인 체적변화율 △V/V=βP=5.6x10-3 및 △V/V=βP=4.2x10-3을 발생시킬 것이다. 상기 유체 간의 차이는 1.4x10-3이고, 이는 전형적인 세포 크기 (50-100 미크론)의 단위를 넘어서는 것으로 약 0.1μm의 상대운동을 야기할 것이다. 이에 비해, 질량 밀도 차이 효과는 4MPa의 저압에서 약 0.2μm의 움직임을 나타내었다.
본 발명의 일 관점에 따라서, 피부 표면에 적용되도록 구성된 적어도 하나의 초음파 진동자는 초음파 에너지를 피부를 통해 피하 지방층으로 방사시켜 지방 세포 구성분간의 상대적인 움직임을 이끌어내고, 및 지방 세포 괴사 또는 사멸을 야기한다. 본 발명에 따라서, 그 표면에 걸쳐 균일한 상을 가지는 평면적 진동자를 사용하거나, 또는 중간적인 초점을 생성하고 및 지방 조직내에 전자적으로 스캔되어 더 큰 치료 체적을 감당할 수 있는, 고정된 초점을 가지는 적당히 초점조절된 진동자또는 단계적인(phased) 전동자 배열(array)을 사용한다.
전술한 바와 같이, 거의 모든 선행기술 고출력 초음파 적용체는 고도의 초점 조절을 사용하여 타겟 조직에서의 원하는 손상과 입구 층 (진동자와 타겟 사이)에서의 원하지 않는 손상 간의 비율을 높이는 것이다. 그러나, 본 발명에 따라, 지방 세포의 선택적 손상에 대한 조절이 있으므로, 중간적인 초점조절이 사용된다. 중간적인 초점조절은 원하지 않는 공동화 효과를 줄일 수 있으면서, 세포 파괴는 줄이지 않는다. 이것은 공동화가 초음파의 압력 크기 (더 상세히는, 음압 크기)에 달려있고, 압력구배에 달려 있지 않다는 사실에 기인한다.
다른 관점에서, 본 발명은 초음파 에너지를 피하 지방 조직에 전달하는 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명의 이러한 관점에 따라서, 피부 및 그 하부의 지방 조직의 일부를 주변 피부 표면으로부터 돌출되게 만든다. 다음, 초음파 에너지를 상기 돌출부의 지방 조직에 지향되게 한다. 상기 돌출부는, 예를 들어, 음압 (진공)을 피부 부위에 적용하거나 피부 부위를 기계적으로 조작하여 형성될 수 있다. 본 발명의 이러한 관점에 따른 장치는 피부 부위가 주변 피부 부위보다 돌출되게 하도록 구성된 적용체, 및 초음파 에너지를 바람직하게는 상기 돌출부로 방사시키는 하나 이상의 초음파 진동자를 포함한다.
피부 및 그 아래 지방 조직의 돌출부를 형성하고 초음파 에너지를 비돌출 피부 표면과 평행하게 또는 거의 평행하게 방사시키는 것은, 방사가 우선적으로 상기 돌출부내의 지방 조직으로 지향되면서 훨씬 적은 초음파 에너지가 다른 몸체 조직으로 지향된다는 장점을 가진다. 이러한 것은 폐와 같이, 초음파 에너지에 훨씬 더 민감할 수 있는 깊은 체 조직에 원치않는 손상을 끼치는 위험을 줄여주고 고강도 초음파 방사가 뼈를 가열시킬 때 나타나는 것으로 알려진 통증을 감소시킨다. 본 발명에 따른 바람직한 장치는 지방 조직내에 중첩되는, 피조사된 초점 영역을 가지는 적어도 두 개의 초음파 진동자를 포함할 수 있다. 상기 진동자로부터 방출된 방 사파의 상대적 위상을 제어하여 치료된 조직내의 선택된 지점에서 압력구배를 최대로 할 수 있다.
다른 관점에서, 본 발명은 피하 지방 조직을 치료하는 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법은 초음파 에너지 및 RF 에너지를 지방조직으로 지향하는 것을 포함한다. 본 발명의 이러한 관점에 따른 장치는 적어도 한 쌍의 RF 전극및 적어도 하나의 초음파 진동자를 가지는 적용체를 포함한다. 본 출원인의 공계류 중인 미국 특허 출원번호 제 11/189,129 호는 피부 재생 치료에 고주파수 초음파 에너지 및 RF 에너지를 조합하여 사용하는 것을 개시하고 있다. 그 출원서는 초점된 초음파에 의해 선택된 조직체적을 가열함으로써 더 높은 RF 전도성의 통로를 생성하고, 및 상기 고전도성 통로를 통해 우선적으로 흐를 RF를 몸체에 적용하는 것을 기술하고 있다. 그러나, 지방 조직과 관련된 상황은, 다수적 지질포 유체와 소수적 세포질과 세포간 유체의 기계적, 전기적 및 열적 특성에서의 큰 차이로 인하여 훨씬 더 복잡하다. 조직내의 전체 전기적 전도성은 세포간 유체의 직접적인, 오옴성 전도성, 및 세포막 (낮은 전도체인)의 정전용량 (capacitance)와 직렬로 있는 세포 내부의 유체의 오옴성 전도성으로부터 구성된다. 성숙된 지방세포에서 세포 체적의 대부분은 지질포의 열악한 전도성 유체로 채워져 있기 때문에, 전류의 대부분은 세포질 및 세포간 유체의 좁은 채널에서 흐른다. 따라서, 비록 양쪽 RF 에너지 및 초음파 에너지가 지방 조직에서 잘 흡수되지 않는다고 알려져 있지만, 흡수된 에너지의 대부분은 지질포들 사이의, 지방조직체적의 매우 작은 부분을 차지하는, 유체의 매우 얇은 층으로 진행하게 된다. 평균적으로 상대적으로 작은 양의 에너지가 지방조직 에서 흡수되는 반면, 세포질 및 세포간 유체의 작은 체적으로 전달된 특정 에너지는 높다. 세포막이 이러한 유체의 경계를 정한다는 사실은 이러한 유체에서의 에너지 투자가 세포막 파괴에 매우 효과적이 되게 하고, 후속적으로 세포 괴사 또는 사멸이 뒤따르게 된다. 이러한 유체의 선택적 가열은 전술한 바와 같이 세포 유체 특성의 차이를 이용함으로써 이룰 수 있다. RF 에너지 및 초음파 에너지가 지방 조직의 이러한 특정 유체에서 조합되어, 원하는 효과가 부차적인 손상의 위험 증가 없이 얻어질 수 있는바, 이러한 위험은, 만일 단일 유형의 에너지가 증가되어 동일한 효과를 얻는다면, 다른 조직, 특히 에너지가 전달되게 통하는 피부에서 생성될 수 있다. 초음파 에너지 및 RF 에너지의 조합은 수 가지 방식에서 더욱 효과적이다. 초음파에 의한 조직가열은 RF 전도성을 증가시키고, 이로써 더 많은 에너지가 RF에 의해 전달되며 전체적인 가열은 세포 강도를 감소시킨다. 지방 세포에서, 이러한 효과는 세포질의 얇은 층에 주로 집중되어, 지방 세포의 파괴에 좀더 효과적이며 그 선택성은 상기 조합에 의해 향상된다. 초음파 및 RF 에너지의 조합은 또한 지방 세포막상에서의 변형을 증가시키는 데, 이는 초음파 및 RF 둘 다 지방세포 상에 그러한 변형을 유도하기 때문이다. 초음파는 앞에서 논의한 바와 같이, 지방 세포막에서 변형을 야기한다. RF의 전기장 또한 세포막을 하전하게 하여 변형을 유도한다 (참조, 예, Herve Isambert, 선행문헌). 동일한 조직체적에 RF 및 초음파의 동시 적용은 조합된 변형을 낳는다. 지방 조직에서, 양쪽 효과는 지방세포의 얇은 세포질과 인접 세포막에 집중된다. 그러한 조합은 각 에너지원으로부터 요구된 강도를 감소시켜서, 부대적인 손상의 위험을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 이러한 관점의 바람직한 구체예에서, 적어도 하나의 초음파 진동자및 적어도 두 개 RF 전극이 상기 돌출부에 적용된다. 피부와 치료될 그 아래 지방 조직의 일 부위를 주변 피부 표면위로 돌출시킨다. RF 에너지를 돌출부형성 전에 또는 도중에 적용하여 조직을 미리 가열시킨다. RF 에너지를 초음파 에너지 전에 및/또는 적어도 부분적으로 동시에 적용시킬 수 있다. 이러한 돌출부가 형성되면, 상기 진동자를 구동시켜 초음파 에너지를 돌출 조직에 방사시킨다. RF 에너지는, 피부에 전류를 직접 주입하기 위해 전도성이거나 또는 에너지를 조직에 용량성 결합 (capacitive coupling)하기 위한 절연 물질의 얇은 막에 의해 절연된 것인 적어도 두 개 전극을 통해 조직에 적용된다.
피부의 돌출 부위에 및 초음파 에너지를 적용하여, 피하 지방 조직및 셀룰라이트를 치료할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 따라서 초음파를 피하 지방 조직에 적용하는 장치(4)를 도시하고 있다. 하기 상세히 설명될, 어플리케이터(3)는 하나 이상의 초음파 진동자를 포함한다. 상기 어플리케이터는 피부 및 치료될 하부 지방 조직의 일부에 개인의 피부에 적용하도록 구성되어 있다. 상기 어플리케이터(3)는 배선(2)을 통해 제어부(1)와 연결되어 있다. 제어부(1)는 전력원(8)을 포함한다. 전력원(8)은 초음파 구동기(6)와 연결되어 있다. 제어부(1)는 시스템의 여러 기능을 모니터하고 제어하기 위한 프로세서(9)를 포함한다. 제어부(1)는 운전자가, 지방 조직에 지향될, 주파수, 펄스 기간, 및 초음파 에너지의 강도와 같은 치료의 매개 변수의 일정 수치를 프로세서(9)에 입력하게 하는 키패드(10)와 같은 입력장치를 가 진다.
어플리케이터(3)는 초음파 진동자외에 조건적으로 하나 이상의 RF 전극쌍을 포함할 수 있다. 이 경우, 전력 공급원(8)은 RF 발전기(15)와 연결되며, 이는 케이블(2)의 전선을 통해 어플리케이터(3)의 RF 전극과 연결되어 있다. RF 전극이 어플리케이터(3)에 포함되는 경우, 프로세서(9)는 전극간의 전기적 임피던스를 모니터할 수 있고 임피던스 측정치로부터 타겟 근처의 온도 분포를 결정할 수 있다. 상기 시스템(1)은 조건적으로 치료하는 동안 피부 표면을 냉각하기 위한 냉각 수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부는 어플리케이터(3)를 냉각시키는, 에탄올 또는 물과 같은 유체를 냉각시키는 냉장부(12)를 포함할 수 있다. 냉각된 유체는 냉장부(12)에서부터 도선(2)의 제1튜브를 거쳐 어플리케이터로 흐르며, 어플리케이터(3)에서부터 도선(2)의 제2튜브를 거쳐 상기 냉장부로 되돌아 온다.
상기 제어부는 또한 어플리케이터(3)의 내부 챔버를 비워내는 진공펌프(18)을 포함하여 피부 표면의 일 부위가 주위 표면위로 돌출되게 할 수 있다. 그러한 펌프(18)은 후술하는 바와 같이, 케이블(2)의 진공호스에 의해 어플리케이터(3)의 내부 챔버와 연결된다.
본 발명의 일 관점에 따라서, 어플리케이터(3)는 초음파 에너지를 피하 지방조직의 한 부위로 전달하여 그러한 부위에서 지방세포를 선택적으로 파괴하는 압력구배를 그 부위에서 생성하도록 구성된다.
도 3은 어플리케이터(3)의 일 구체예(3a)를 도시한다. 상기 어플리케이터(3a)는 케이블, 바람직하게는 도선(2)의 공축 케이블을 통해 제어부(1)의 초음파 구동기(6)과 연결된다. 사용시, 초음파 진동자를 피부 표면(27)에, 바람직하게는 초음파 젤 또는 다른 초음파 전달 물질을 사용하여 부착하고, 피하 지방 조직(35) 내의 초점(22) 주위로 연장되는 초점 체적(33)을 발생시킨다. 본 발명의 일 관점에 따라서, 시야각 α (23)은 압력구배 대 초점 체적에서의 압력 비율이 최대가 되도록 제한된다. 바람직하게는 α<120°이고 더욱 바람직하게는 α<90°이다. 제어부(1)는 초점 체적에서, 0.5GPa/m 내지 50GPa/m의, 더욱 바람직하게는 2GPa/m 내지 15GPa/m의 압력구배를 생성하는 강도에서 초음파 진동자를 구동한다. 바람직하게는, 상기 초음파 방사선은 1MHz 미만, 더욱 바람직하게는, 300kHz 미만의 주파수이다. 상기 진동자의 펄스 운전이 바람직하고, 바람직한 펄스 길이는 10 μsec 및 10 msec 사이, 더욱 바람직하게는 100 μsec 및 1 msec 사이이다. 펄스 반복률은 바람직하게는 펄스 길이와 필적하게 하여 1% 내지 10%의 출력 부하를 발생시키게 한다.
상기 구체예(3a)의 초음파 진동자는 방사 표면에 걸쳐 균일한 상을 가지는 평평한 것일 수 있다. 이러한 구체예는 진동자및 구동 전자기기 모두 간단하다는 장점을 가진다. 평평하고, 균일한 상의 진동자는 초점 부위에서 최대값을 가지는 압력 분포를 발생시키는 데, 여기서, 상기 압력은 진동자표면상에서 압력보다 1.5 배에 이를 수 있다. 도 4는 20x20 mm 방사 구역을 가지는 평평한 진동자에 대한 특정 예를 나타낸. 도 4의 도면에서, x-축은 진동자표면과 평행하며, z-축은 진동자표면에 수직이다. 기점은 진동자의 중앙이다. 축척은 mm이다. 도 4(a) 180 kHz의 초음파 주파수에 대하여, 4(b)는 250 kHz의 주파수에 대하여 계산된 것이다. 등고선 수치는 진동자표변상에서 단위 압력에 표준화된, 압력을 나타낸다. 초점조절이 매우 작기 때문에, 초점 영역 (미도시)에서의 압력구배의 등고선은 압력 등고선과 매우 밀접하다. 초음파 주파수의 선택은 진동자면으로부터 최대까지의 거리를 조절하며, 이것은 따라서, 치료 깊이를 결정한다. 도 4(a)에서, 최대 압력의 부위 (29a)는 1.68의 진폭을 가지며, z=10mm 내지 z=20mm 사이에 위치되어 있다. 동일한 방사 영역을 사용한 250kHz의 주파수의 경우, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 최대 압력은 1.66이고 및 진동자면으로부터 z=16mm 및 z=32mm 사이의 부위 (29b)로 이동한다. 피부 표면이 최소의 방사 강도의 부위에 있게 하도록 방사 표면과 피부 사이의 층의 두께를 선택하는 것이 바람직하다. 인간의 피부는 일반적으로 1.5-2.5mm 두께이다. 도 4(a)를 참조하면, 최소 압력의 등고선은 방사 표면으로부터 약 4mm까지의 거리에 있다. 진동자면을, 인체 조직의 것과 유사한 음향 임피던스를 가지며 및 약 4mm의 두께를 가지는 물질층으로 덮음으로써, 피하 지방 조직에서의 최대 압력 및 피부에서의 최대 압력간의 약 1.66의 비율을 얻는다.
곡면화된 진동자및/또는 더욱 강한 고정된 초점 조절을 발생하는 렌즈를 구비한 진동자를 본 발명에 따라서 적용할 수 있다. 다른 구체예는 위상 배열로서 만들어지고, 제어부(1)에서 다중-채널 위상적 구동부가 구비된 진동자(37)를 제시한다. 위상 배열 초음파 시스템의 예는, 당해 분야에 공지된 바와 같이, 고 강도 위상 배열 기술의 상세한 설명과 함께, K. Y. Saleh 및 N. B. Smith의 논문 Int. J. Hyperthermia Vol. 20, NO. 1 (February 2004), pp. 7-31에서 찾아볼 수 있다. 위상 배열에 기반한 장치는 진동자및 구동 전자학 둘 다에서 더 복잡하다. 그러나, 이것은 하기와 같은 장점을 가진다:
a. 초점도의 조절.
b. 초점 영역의 깊이 및 위치 조절
c. 조직의 선택된 체적내부에서의 초점 체적의 스캐닝이 가능함.
상기 배열의 적어도 하나의 요소, 또는 비-배열 구체에의 임의의 추가적인 작은 진동자는 전달되는 주파수의 절반에 동조되어 몸체 조직에서 공동화의 발생을 검출하는 및/또는 전달된 주파수에 동조되어 딱딱한 조직으로부터 또는 공동으로부터 향상된 반사율을 검출하는 수신기를 포함하는 센서일 수 있다. 이러한 센서의 출력에 따라서, 제어부(1)는 방사된 초음파 특성 (펄스 길이, 반복률 및 강도)를 가변시켜 그것들의 원하지 않는 효과를 최소화시킨다. 위상 배열 구체예는 또한 상기 초점 체적을 딱딱한 조직으로부터 떨어지게 위치시키고 및/또는 초점조절을 감소시켜 공동화를 감소시킬 수 있다.
어플리케이터의 구체예(3a)는 간단하다는 장점이 있지만, 그러나, 초점조절이 제한적이기 때문에, 잔류 초음파 에너지가 체내로 더 깊이 들어가서 폐와 같은 민감한 조직을 가격하고 원치않는 손상을 입힐 위험이 있다. 또한, 이러한 잔류 초음파 에너지가 뼈를 가격한다면, 통증을 유발할 수 있다. 이러한 위험을 감소시키기 위해, 구체예(3b) 내지 (3g)가 사용될 수 있다. 이러한 구체예들은 지방 조직의 매우 높은 유연성을 이용하고, 및 몸체 표면으로부터 돌출부를 생성하고 적어도 하나의 초음파 진동자를 그 돌출부에 부착하는 것에 기반을 둔다. 이러한 진동자는 바람직하게는 방해받지 않는 몸체 표면에 평행한 방향으로 또는 최적 각도에 적어도 가능한 근접되게 방사시킨다. 이러한 조건하에서, 돌출부내부의 지방 조직이 우 선적으로 노출되는 반면, 훨씬 적은 방사파가 깊은 체내 조직에 도달한다. 이러한 구체예는 후술하는 바와 같이, 기계적 조작에 및/또는 음압(진공)의 적용에 기반될 수 있다.
도 5는 어플리케이터(3)의 구체예(3b)를 도시한다. 어플리케이터(3b)는 도 5에서 단면도로 도시되어 있고, 내부 챔버(41)를 가지는 속이 비어있는 돔(40)을 포함한다. 적어도 하나의 초음파 진동자(42a) 및 가능한 더 많은 진동자(42b)가 내부 챔버(41)에 위치된다. 상기 돔(40)을 피부에 적용하고, 도선(2)의 진공 호스(46)에 의해 내부 챔버와 연결된 제어부(1) 내에 위치한 진공펌프(18)에 의해 포트(44)를 통해 공기를 펌핑함으로써 내부 챔버(41)에 음압을 발생시킨다. 상기 음압으로 인해, 피부 및 피하조직(35)을 포함하는 체내 조직(45)이 체적(41)으로 빨려지고, 주변 피부 표면보다 돌출되게 된다. 이러한 흡인으로 인해 피부 표면이 초음파 진동자(42a,42b)에 적용되게 된다. 이러한 진동자들은 도선(2) 내의 케이블(48a,48b)을 통해 제어부(1) 내의 초음파 구동기(6)에 연결된다. 상기 케이블은 진동자들을 구동시키는 및 조건적으로, 온도 센서 또는 초음파 센서와 같은, 어플리케이터(3b) 안에 위치하는 센서로부터, 신호를 제어부(1) 내의 프로세서(9)로 전송하여 프로세서(9)에 인해 처리되도록 하는 동축케이블을 포함할 수 있다.
초음파 진동자(42a,42b)는 바람직하게는 지방 조직층(35)의 돌출부에 위치한 초점 체적(47a) 및 (47b)을 가진다. 초음파 진동자는 구체예(3a)에 대하여 전술한 임의의 유형일 수 있다. 도 4에서 상세히 설명된 바와 같은 방사 패턴을 가지는, 평평하고, 균일한 상의 진동자에 적절한 크기와 주파수를 적용하여 돌출부에서 지 방 조직내에서 최대 강도를 얻을 수 있다. 임의의 고정된 초점 진동자에 또한 그러한 부위에서 바람직하게는 상기 초점 체적을 적용시킬 수 있다. 바람직한 구체예에 따라서, 상기 진동자(42a) (및 또한 포함된다면, (42b))는 어플리케이터(3a)에 대해 설명된 바와 같이, 위상 배열체일 수 있다. 이러한 위상 배열은 방사파를 돌출부의 최적 부위에 집중하거나 또는 돌출부내부에 지방 조직을 스캔할 것이다. 비록 위상 배열이 더 복잡하지만, 에너지를 돌출부의 지방 조직에 최적으로 전달하며 다른 조직으로는 최소의 잔류 에너지를 전달한다는 장점이 있다.
바람직한 구체예에서, 적어도 두 개 진동자(42a), (42b)를 사용하여 최대 강도의 체적(47a) 및 (47b)가 중첩되게 한다. 바람직하게는 상기 진동자의 위상들을 제어하고, 및 상기 중첩 체적에서 초음파 강도를 최대화시키는 또는 거기서 압력구배를 최대화시키는 방식으로 조합될 수 있다. 진동자(42a) (및 진동자(42b), 및 존재한다면 임의의 다른 진동자)는 바람직하게는 내부 챔버(41)로 지향되어 진동자로부터의 초음파 방사의 방향이 돌출부외부의 피부 표면과 평행에 가깝도록 한다. 이러한 방향에서, 초음파 에너지가 피하 지방층 아래의 내부 조직및 기관으로 침투하는 것이 감소되거나 제거된다. 다른 구체에는 이의 표면에 일정 각도로 방사하는 진동자를 세움으로써 방사의 이러한 바람직한 방향을 구현할 것이다. 그러한 각도는 고정될 수 있고 진동자앞에 적절한 소리 속도를 가지는 물질을 삽입함으로써 또는, 제어부(1)에 의해 제어되는, 위상 배열로부터 가변적으로 방사 각도에 의해 생성될 수 있다.
압력 센서는 내부 챔버(41) 안에 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 제어부(1) 는 측정된 압력이 소정의 범위에 있는 경우, 초음파 진동자(42a,42b)를 구동하도록 구성될 수 있다. 진동자로부터 조직안으로 초음파 방사파가 진행하는 것은 진동자의 전기적 임피던스를 측정함으로써, 즉, 진동자 상에 AC 전압 및 전류를 측정함으로써 모니터할 수 있다. 진동자로부터 전력 전달의 변화는 진동자 상에 전압-전류 관계의 변화에 의해 검출된다.
진동자(42a,42b) 각각의 방사 영역은, 치료될 조직의 체적에 따라, 예를 들어, 5x5mm 내지 50x50mm 사이, 바람직하게는 10x20mm 내지 20x40mm 사이일 수 있다.
도 6은 어플리케이터(3)의 구체예(3c)를 나타내는 것으로서, 진동자(42a,42b)는 일정 자유도를 가져서 돌출부에서 피부 표면에 순응하는 방향을 얻을 수 있게 된 것이다. 도 6의 구체예에서, 적어도 하나의 초음파 진동자 또는 두 개의 초음파 진동자(42a,42b)가 힌지부(52a,52b)에 각각 탑재되어 있고 각각의 스프링(55a,55b)에 의해 중앙부 쪽으로 옮겨진다. 전기 케이블(48a,48b)는 유연하여, 진동자가 자유롭게 힌지부(52a,52b) 주위로 회전할 수 있다. 도 5를 참조하여 전술된 바와 같이, 음압이 내부 챔버(41) 내에서 생성된다. 조직이 내부 챔버(41) 안으로 흡인됨에 따라, 진동자(42a,42b)를 스프링(55a,55b)의 힘에 반하여 밀게 되고, 따라서, 이들이 스프링(55a,55b)의 힘에 반하여 힌지부(52a,52b) 상에서 회전하게 한다. 진동자(42a)의 최대 음향 방사파의 방향(음파 방향)은 도 6에서 파동(58)으로 지적되어 있고, 비돌출 피부 표면에 대한 수직(57)에 대하여 β 각도를 형성한다. 도 5를 참조하여, 상기에서 설명한 바와 같이, 각도 β는 가능한 90°에 가까 운 것이 바람직하다 (예, 방사파는 비돌출 표면과 평행에 가까운). 구체예(3c)에서, 각도 β는 치료 위치에서 조직의 특성에 의존하며 및, 음압 진폭, 이의 적용 시간, 및 스프링(55a,55b)의 스프링 상수와 같은 제어 가능한 매개 변수에 달려있다. 각도 β가 90°에 가까울수록, 지방 조직(35)을 횡단하고 체내 더 깊은 다른 조직으로 들어가는 에너지의 양이 더 적다.
구체예(3c)의 초음파 진동자(들)는 구체예(3a) 및 (3b)에 적용할 수 있는 임의의 것일 수 있다. 위상 배열이 사용되는 경우, 각 요소의 위상은 제어부(1)의 전자적 구동 회로에 의해 제어되어, 초점 체적이 지방 조직내부의 소정의 부위에서 상기 배열의 전자적 제어에 의해 용이하게 겨냥될 수 있다. 어플리케이터(3)의 구체예(3c)에서 진동자(42a,42b)가 위상 배열일 경우, 각도 부호화 소자(endoder)는 힌지부(52a,52b) 각각과 연계되어 진동자(42a,42b)의 배향을 결정할 수 있다. 다음 소망의 초점을 그 배향에 따라 결정될 수 있고, 제어부(1)는 상기 배열을 위상으로 나누어 초점 체적을 지방 조직내부의 위치로 가져오게 한다. 진공 펌핑 시간 크기는 50 msec와 1 초 사이이고, 이것은 또한 진동자의 각도의 변환에 대한 시간 크기인 반면, 초점은 수십 마이크로 초 내에 원하는 위치로 이동될 수 있다. 위상 배열의 다른 중요한 장점은 배열 요소의 위상을 전자적으로 제어함으로써 지방 조직내에서 선택된 체적을 스캔할 수 있는 능력이다. 전자적 스캐닝은 빠르고 일반적인 펌핑 시간 내에 큰 체적을 감당할 수 있다. 또한 초점 조절의 정도는 전자적으로 또한 제어된다.
다른 구체예에서, 피부 및 그 아래 지방 조직의 돌출부를 형성하는 것은 피 부 표면을 기계적으로 조작함으로써 수행된다. 이러한 구체예는 돌출부가 음압에 의해 형성될 때 요구되는 바와 같은 진공 시스템에 대한 필요를 피할 수 있다.
도 7은 어플리케이터(3)의 구체예(3d)의 실례를 나타낸 것으로 피부 조직및 그 아래 지방 조직의 돌출 부위를 생성하기 위하여 피부 표면을 기계적으로 조작하는 것이다. 어플리케이터(3d)는 기본 요소(300)를 포함하고 이는 핸들(미도시)에 연결될 수 있다. 홈(301,302)이 기본 요소(300)에 설치되어 있고, 이 속에서 바(303,304)가 각각 횡적으로 움직일 수 있다. 로드(305,306)는 바(303,304)에 각각 부착되어 있다. 플레이트(307,308)는 로드(305,306)의 하부 단부에 각각 연결되어 있다. 이러한 플레이트의 하부 표면은, 피부 상에 마찰을 증가시키고 미끄러지는 것을 감소시키기 위해 우둘두둘하거나 적절히 높은 마찰 물질(309)로 덮혀 있는 것이 바람직하다. 초음파 진동자(311,312)는 각각 힌지부(313,314)를 통해 플레이트(307,308)에 각각 부착되어, 힌지부에 대하여 자유롭게 회전하게 된다. 스프링(315,316)은 진동자(311,312)를 각각 피부 표면(27) 쪽으로 밀어낸다. 로드(305,306)의 상부 단부에, 로드(317,318)가 각각 연결되어 있다. 로드(317,318)는 액츄에이터(319)에 의해 구동된다.
구체예(3d)는 대칭적으로 배열된 두 개 초음파 진동자를 가진다. 이것은 예를 든 것으로서, 오직 하나의 진동자 또는 두 개 이상의 진동자를 가지는 비 대칭적 기계 조작기가 임의의 적용체에 요구되는 대로 사용될 수 있다.
어플리케이터(3)의 구체예(3d)를 사용하여 하기와 같이 피부 표면의 돌출부를 형성시킨다. 상기 플레이트(309,310)를, 도 7a에 도시된 바와 같이, 치료될 위 치의 피부 표면(27)에 적용한다. 액츄에이터(319)는 플레이트(307,308) 및 진동자(311,312)와 함께 로드(305,306)를 안쪽으로 당긴다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 층(309) 및 피부 표면 간에 높은 마찰 계수로 인하여, 몸체 조직(320)은 상방으로 밀려 올라가게 되어 돌출부(330)를 형성한다. 스프링(313,314)은 진동자(311,312) 상에 작용하는 순간이 상기 진동자가 힌지부(313,314)에 대하여 회전할 수 있도록 충분히 낮아서, 돌출부를 형성하게 하며, 동시에 진동자(311,312)로부터 피부 표면(27)로 초음파 에너지를 확실히 결합시키게 한다. 돌출부가 형성된 후, 상기 진동자(311,312)는 초음파 에너지를 체내 조직에 방사시켜 피하 지방 조직(35)에서 초점 체적(47a) 및 (47b)의 지방을 감소시키게 한다. 상기 초음파 진동자는 플레이트(307,308)에 포함될 수 있다. 이 경우, 이러한 플레이트에 대한 움직임의 자유도를 허용하는 것이, 이들이 돌출부가 형성됨에 따라 자유롭게 또는 횡적 움직임과 동시에 강제로 회전하게 함으로써 그 돌출부에 순응하게 하기 위하여, 바람직하다.
상기 플레이트(307,306) 및/또는 진동자(311,312)는 임의의 소정의 형상으로 곡면화되어 소정 형상을 가지는 돌출부를 얻을 수 있다. 구체예(3d)의 진동자(311,312)는 다른 구체예(3a)-(3c)에 적용될 수 있는 임의의 것, 즉 평면형 진동자, 고정된 초점 진동자 또는 위상 배열 진동자일 수 있다. 위상 배열이 구체예(3c) (도 6)에 유사한 방식으로, 사용된다면, 위치 부호화 소자를 바람직하게 힌지부(313,314)에 더하고 및 초점 위치를 전자적으로 진동자의 배향과 일치시킨다.
어플리케이터(3b) 또는 (3c) 또는 (3d)를 구비한 장치(4)는 초음파 에너지를 피하 지방 조직의 한 부위로 전달하여 그 부위에서 세포를 파열시키는 압력구배를 그 부위에서 생성하도록 구성될 수 있다. 이러한 효과는 치료될 피하 지방 조직의 일 체적에서 초음파 방사파의 중간 정도의 초점 조절을 이용하여 얻어지기 때문에, 상부의 피부 표면이 주위 표면보다 돌출되게 만들어질 때, 더 큰 출력이 더 작은 위험으로 내부 기관 및 조직에 적용될 수 있다.
초음파 에너지는 RF 에너지와 함께 피부에 전달될 수 있다; 전술한 바와 같이, 도 8은 어플리케이터(3)의 구체예(3e)를 도식적으로 나타내는 것으로서, 여기서, 초음파 진동자(71)는 두 개 RF 전극(72,73) 사이에 위치하고 있다. 진동자 및 RF 전극은 절연 하우징(77)에 의해 지지되어 있다. 어플리케이터(3e)를 피부표면(27)에 적용하면, 초음파 진동자(71) 및 RF 전극(72,73) 모두를 피부표면(27)에 적용하게 되는 것이 되고 이는 RF 및 초음파 에너지를 피부표면과 양호하게 연결하는 결과를 얻는다. 전기 전도성 초음파 전도성 젤을, 치료 전에, 피부에 적용할 수 있다. 상기 초음파 진동자는 도선(2)의 케이블(74)를 통해 구동되는 반면, 케이블(75,76)은 RF 전압을 제어부(1)의 RF 발전기(15)로부터 전극으로 공급한다.
도 9는 어플리케이터(3)의 구체예(3f)를 도시한 것으로, 여기서 RF 전극은 도 7의 구체예(3d) 내에 합체되어 있다. 예를 들어, 도 9에서, RF 전극(341,342)은 진동자(311,312)에 인접하게 위치하고 있다. 상기 RF 전극은 도선(2) (미도시) 내에 포함되어 있는 케이블(75,76)을 통해 구동된다. 상기 RF 전극들은 플레이트(307,308) 내에 또는 진동자(311,312) 상에 합체되어 있다. 후자의 구체예에서, 무시할 정도의 초음파 약화를 보이는 전기 전도성 물질의 얇은 막을, 피부(27)와 접촉하고, 제어부(1)의 RF 전력 공급부(15)와 연결된 각 진동자면에 적용하는 것이 바람직하다.
도 10은 어플리케이터(3)의 다른 구체예(3g)를 도시한 것으로서, 여기서 한쌍의 RF 전극(81,82)는 도 5의 구체예(3b)에 부가된 것이다. 상기 RF 전극(81,82)은 돔(40)의 측면에 위치하여, 피부와 접촉하게 된다. 상기 RF 전극(81,82)은 도선(2) 내의 케이블(83,84)을 통해 제어부(1)에서의 RF 구동기(15)에 의해 구동된다. 전극(81,82) 및 케이블(83,84)은 상기 하우징과 및 초음파 진동자와 전기적으로 절연되어 있다. 상기 하우징(40)은 바람직하게는 절연 물질로 만들어진다. 피부 층(85)을 통한 높은 전도성 등고선은, 도 8에 도시된 평면형 구체예(3e)에서 보다 더 길고 및 더 작은 에너지를 취하고 있어, 더 높은 전기장 (86)이 깊은 지방 조직에 형성된다. 상기 전기장은, 전술한 바와 같이, 지방 조직에서 소수적 유체를 가열시키고 및 지방 조직세포막 상에 변형을 유발한다. 바람직하게는 어플리케이터 (3f,3g)는 최대 전기장 및 최대 초음파 강도 부위를 지방 조직 안에서 최소한 부분적으로 중첩되게 만들어 초음파 에너지의 조합 효과를 극대화시키도록 고안될 수 있다. 한 쌍의 RF 전극이 유사하게 어플리케이터(3c)에 부가될 수 있다.
어플리케이터(3g)는 상기 초음파 진동자에 평행한 RF 전극을 가진다. 본 발명에 따라서, 지방 조직 안에서 RF 전기장 및 초음파 방사파를 적어도 부분적으로 중첩시키는 다른 위치에 RF 전극을 위치시키는 것이 또한 가능하다. 도 11은 RF 전극및 초음파 진동자의 다른 가능한 배열을 도식적으로 측면도(도 11a) 및 상면도 (도 11b)로 나타낸다. 간단히, 도 11은 한 쌍의 RF 전극(91,92) 및 한 쌍의 초음파 진동자(93,94)를 나타낸다.
모든 구체예에 대하여, 바람직한 RF 매개변수는: 100 kHz 및 50 MHz 사이, 더욱 바람직하게는, 500kHz 및 5MHz 사이의 RF 주파수이다. 적용된 RF 전압은, 전극간 거리가 10 mm인 경우 10V 피크 내지 1000V 피크 사이, 바람직하게는 30V 피크 내지 300V 피크 사이이고, 더 큰 전극간격에서는 더 높은 전압일 수 있다. RF 전극간격은 5mm 내지 50mm 사이일 수 있고 그 길이는 5mm 내지 50mm일 수 있다. 바람직하게는, 상기 초음파 진동자는 전극간 영역의 대부분을 담당한다. 상기 초음파 진동자는 단일 상을 가진 평평한 형태일 수 있고 여기서 치료의 깊이는, 구체예(3a)-(3d)에서와 같이, 주파수, 고정된 초점 진동자또는 초점 체적을 스캐닝할 수 있는 능력을 가진 위상 배열 진동자에 의해 제어된다. 바람직하게는, 상기RF 에너지는 펄스 형태로, 일반적으로는 10 μsec 내지 500 msec 사이에, 더욱 바람직하게는 1 msec 내지 100 msec 사이에 적용된다. 바람직하게는, 상기 RF 및 초음파 펄스는 적어도 부분적으로 중첩된다.
RF 전극들과 몸체 사이의 접촉을 모니터링하는 것은 전극 간의 전압 및 전류를 측정하고 및 이로부터 전극들 간의 임피던스를 계산함으로써 실시될 수 있다. 일정한 전극구조와의 경험에 기초하여, RF 전력의 적용에 충분한 임피던스의 범위를 정의할 수 있다. 이전의 구체예에서와 같이, 초음파 에너지를 몸체에 연계하는 것은 진동자임피던스를 측정함으로써 모니터될 수 있다.
어플리케이터 구체예(3b)-(3g)는 지방 세포의 파괴에 대한 임의의 특정 물리적 모델에 관계가 없다. 그러나, 모든 구체예에서, 초음파 에너지를, 구체예(3a)에서 시행되었던, 즉 지방 세포의 유일한 구조를 개발하여 지방 세포 구성분들 간의 상대적인 움직임을 나타내는 것과 같이, 지방 세포의 선택적 파괴를 최대화하는 방식으로 적용하여, 세포 경계에서 변형과 선택적 가열을 나타나게 하고, 후속적으로 세포 괴사 또는 사멸을 야기하는 세포막으로의 손상을 결과하는 것이 유리하다.
상기 임의의 구체예는 적외선 임의의 것은 (IR) 에너지를 세포 표면에 전달하는 것으로 적용될 수 있다. IR 광선을 피부에 전달하는 것은 미용치료를 향상시키고, 따라서, 지방, 셀룰라이트 및 피부가 동시에 치료될 수 있다. 상기 광선을 초음파 진동자또는 RF 전극에 의해 감당되지 않는 피부 부위에 적용할 수 있다.

Claims (163)

  1. 적어도 하나의 초음파 에너지원을 세포 표면으로 적용하여 피하 지방 조직의 일 부위에서 압력구배를 생성시키고, 상기 압력구배는 상이한 밀도를 가지는 지방 세포 구성분들 간에 상대운동을 발생시키고, 상기 상대운동은 지방 세포를 치료하기에 충분한 강도를 가지는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 피하 지방 조직의 안 부위에서 지방 조직을 치료하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 지방 조직에서 상기 압력구배는 0.5 GPa/m 내지 50 GPa/m인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 지방 조직에서 상기 압력구배는 2 GPa/m 내지 15 GPa/m인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 초음파 주파수는 1 MHz 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 초음파 주파수 300 kHz 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 초음파는 펄스되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 펄스 길이는 10 μsec 내지 10 msec인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 펄스 길이는 100 μsec 내지 1 msec인 인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 초음파 에너지는 초점으로부터의 120°미만의 시야각을 가지는 초음파 원에 의해 전달되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 초음파 에너지는 상기 초점으로부터, 90° 미만의 시야각을 가지는 초음파 원에 의해 전달되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 6 항에 있어서, 상기 초음파 방사파는 체내 조직에서 공동화 발생을 최소화 시키도록 선택된 펄스 길이 및 펄스 반복률을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 체내 조직온도는 초음파 에너지원의 출력 부하(power duty)에 의해 37° 내지 44°의 온도로 상승시키도록 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 초음파 원은 단일 방사 상을 가지는 평평한 진동자이고 및 최대 압력구배의 부위의 깊이는 상기 초음파 주파수에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 초음파 에너지는 위상 배열 초음파 진동자에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 부위를 포함하는 피부 및 그 아래 지방 조직의 돌출부를 형성하고 및 상기 초음파 에너지를 상기 부위로 지향시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 피부 표면의 한 부위에 음압을 가함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 방법..
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 피부 표면의 부위에 기계적 힘을 가함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 15 항에 있어서, 두 개 이상의 초음파 원들을 적용하는 바, 상기 초음파 원들은 돌출된 지방 조직 내부에서 최대 초음파 강도의 중첩 부위를 가지는 것을 특징으로 하는 방법..
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 초음파 원들의 상대 위상을 제어하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 15 항에 있어서, 상기 초음파 에너지는 균일한 방사 위상을 가지는 평평한 진동자에 의해 적용되고, 및 최대 강도의 부위의 깊이는 상기 초음파 주파수에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 15 항에 있어서, 상기 초음파는 위상 진동자 배열에 의해 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 15 항에 있어서, 상기 초음파 에너지는 상기 돌출부에 적응된 적어도 하나의 기계적 자유도를 가지는 에너지원에 의해 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 위상 배열의 방사 패턴은 소스 및 돌출 위치에 동적으로 맞춰지는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 1 항에 있어서, 상기 지방 조직 내에 RF 전기장을 발생시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 RF 에너지의 적용은 상기 초음파 에너지의 적용과 적어도 부분적으로 동시에 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 24 항에 있어서, 상기 RF 전기장은 100 KHz와 100 MHz 사이의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 RF 주파수는 500 KHz과 5 MHz 사이인 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 24 항에 있어서, 상기 RF 전압은 10V 피크와 1000V 피크 사이인 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 RF 전압은 30V 피크와 300V 피크 사이인 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 24 항에 있어서, 상기 RF전극 상에서 RF 임피던스를 모니터링하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 15 항에 있어서, 상기 부위 내에서 RF 전기장을 발생시키는 것을 포함하 는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 1 항에 있어서, 초음파 진동자의 전기적 임피던스를 측정하여 초음파 에너지가 몸체에 결합하는 것(coupling)을 모니터하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 1 항에 있어서, 몸체의 적어도 일부분에 적외선을 조사하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. a. 피하 지방 조직의 일 부위를 포함하는 피부 및 그 아래 지방 조직의 돌출부를 형성하고; 및
    b. 초음파 에너지를 상기 부위에 방사시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 피하 지방 조직의 일부에서 지방 조직을 치료하는 방법.
  35. 제 35 항에 있어서, 상기 돌출부는 음압을 피부 표면에 적용함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제 34 항에 있어서, 상기 돌출부는 기계적 힘을 상기 피부 표면의 부위에 적용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제 34 항에 있어서, 상기 초음파 에너지는 비돌출부 피부 표면의 수직에 일정 각도로 지향되는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 각도는 30°보다 큰 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 각도는 45°보다 큰 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 제 34 항에 있어서, 두 개 이상의 초음파 원들을 적용하는 바, 상기 초음파 원들은 돌출된 지방 조직내부에서 최대 초음파 강도의 중첩 부위를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제 40 항에 있어서, 상기 초음파 원들의 상대적 위상이 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 제 34 항에 있어서, 상기 초음파 에너지는 균일한 방사 위상을 가지는 평평한 진동자에 의해 적용되고, 및 최대 강도의 부위의 깊이는 상기 초음파 주파수에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 제 34 항에 있어서, 상기 초음파는 위상 배열로부터 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제 34 항에 있어서, 상기 초음파 에너지는 상기 돌출부에 적응된 적어도 하나의 기계적 자유도를 가지는 에너지원으로부터 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  45. 제 43 항에 있어서, 상기 위상 배열은 상기 배열 및 돌출부 위치에 동적으로 맞춰진 방사 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  46. 제 34 항에 있어서, 상기 초음파 주파수는 1MHz 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
  47. 제 46 항에 있어서, 상기 초음파 주파수는 300kHz 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
  48. 제 34 항에 있어서, 상기 초음파는 펄스되는 것을 특징으로 하는 방법.
  49. 제 48 항에 있어서, 펄스 길이는 10 μsec 내지 10 msec인 것을 특징으로 하는 방법.
  50. 제 49 항에 있어서, 상기 펄스 길이는 100 μsec 내지 1 msec인 것을 특징으 로 하는 방법.
  51. 제 35 항에 있어서, 상기 음압은 50 msec 및 1 sec 사이의 기간 동안 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  52. 제 51 항에 있어서, 상기 음압은 100 msec 및 500 msec 사이의 기간 동안 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  53. 제 35 항에 있어서, 초음파 방사는 소정의 음압이 피부 표면에 적용될 때 시작되는 것을 특징으로 하는 방법.
  54. 제 34 항에 있어서, 초음파 진동자의 전기 임피던스를 측정하여 초음파 에너지가 몸체에 결합되는 것을 모니터하는 것을 특징으로 하는 방법.
  55. 제 34 항에 있어서, 상기 지방 조직 내에 RF 전기장을 발생시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  56. 제 55 항에 있어서, 상기 RF 에너지의 적용은 상기 초음파 에너지의 적용과 적어도 부분적으로 동시에 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  57. 제 55 항에 있어서, 상기 RF 전기장은 100 KHz와 100 MHz 사이의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  58. 제 57 항에 있어서, 상기 RF 주파수는 500 KHz와 5 MHz 사이인 것을 특징으로 하는 방법.
  59. 제 55 항에 있어서, 상기 RF 전압은 10V 피크와 1000V 피크 사이인 것을 특징으로 하는 방법.
  60. 제 59 항에 있어서, 상기 RF 전압은 30V 피크와 300V 피크 사이인 것을 특징으로 하는 방법.
  61. 제 55 항에 있어서, 상기 RF전극 상에서 RF 임피던스를 모니터링하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  62. 제 34 항에 있어서, 치료된 몸체 표면의 적어도 일부분에 적외선을 조사하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  63. a. 초음파 에너지를 피하 지방 조직의 일 부위에 방사시키고; 및
    b. RF 전기장을 상기 부위에 발생시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 피하 지방 조직의 한 부위에서 지방 조직을 치료하는 방법.
  64. 제 63 항에 있어서, 상기 RF 에너지의 적용은 상기 초음파 에너지의 적용과 적어도 부분적으로 동시에 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  65. 제 63 항에 있어서, 상기 초음파 주파수는 1MHz 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
  66. 제 65 항에 있어서, 상기 초음파 주파수는 300kHz 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
  67. 제 63 항에 있어서, 상기 초음파는 펄스되는 것을 특징으로 하는 방법.
  68. 제 67 항에 있어서, 펄스 길이는 10 μsec 내지 10 msec인 것을 특징으로 하는 방법.
  69. 제 68 항에 있어서, 상기 펄스 길이는 100 μsec 내지 1 msec인 것을 특징으로 하는 방법.
  70. 제 63 항에 있어서, 상기 RF 전기장은 100 KHz 및 100 MHz 사이의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  71. 제 79 항에 있어서, 상기 RF 주파수는 500 KHz 및5 MHz 사이인 것을 특징으로 하는 방법.
  72. 제 63 항에 있어서, 상기 RF 전압은 10V 피크 및 1000V 피크 사이인 것을 특징으로 하는 방법.
  73. 제 72 항에 있어서, 상기 RF 전압은 30V 피크 및 300V 피크 사이인 것을 특징으로 하는 방법.
  74. 제 63 항에 있어서, 상기 RF 전극상의 RF 임피던스가 모니터되는 것을 특징으로 하는 방법.
  75. 제 63 항에 있어서, 초음파 진동자의 전기 임피던스를 측정하여 상기 초음파 에너지가 몸체에 결합하는 것을 모니터하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  76. 제 63 항에 있어서, 치료된 몸체의 최소한 일부분에 적외선을 조사하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  77. 상이한 밀도를 가지는 지방 세포 구성분 간에, 지방 세포를 치료하기에 충분한 강도로, 상대운동을 발생시키는 압력구배를 피하 지방 조직의 일 부위에서 발생시키기 위하여, 초음파 에너지를 피부 표면을 통하도록 지향하도록 구성된 최소한 하나의 초음파 에너지원을 포함하는 것을 특징으로 하는 피하 지방 조직의 한 부위에서 지방 조직을 치료하는 장치.
  78. 제 77 항에 있어서, 지방 조직에서의 압력구배는 0.5GPa/m 내지 50GPa/m 인 것을 특징으로 하는 장치.
  79. 제 78 항에 있어서, 지방 조직에서의 압력구배는 2GPa/m 내지 15GPa/m인 것을 특징으로 하는 장치.
  80. 제 77 항에 있어서, 상기 초음파 에너지는 1MHz 미만의 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  81. 제 80 항에 있어서, 상기 초음파 에너지는 300kHz 미만의 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  82. 제 77 항에 있어서, 상기 초음파 에너지는 펄스되는 것을 특징으로 하는 장 치.
  83. 제 82 항에 있어서, 펄스 길이는 10 μsec 내지 10 msec인 것을 특징으로 하는 장치.
  84. 제 83 항에 있어서, 상기 펄스 길이는 100 μsec 내지 1 msec인 것을 특징으로 하는 장치.
  85. 제 77 항에 있어서, 상기 초음파 원은 초점으로부터의 120°미만의 시야각을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  86. 제 85 항에 있어서, 초점으로부터의 상기 초음파 원의 시야각은 90°미만인 것을 특징으로 하는 장치.
  87. 제 77 항에 있어서, 상기 초음파 방사파는 체내 조직에서 공동화 발생을 최소화시키도록 선택된 펄스 길이 및 펄스 반복률을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  88. 제 87 항에 있어서, 공동화 센서, 및 초음파 원의 펄스 길이 및 반복률을 변화시켜 상기 공동화 센서의 출력을 최소화시키는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  89. 제 77 항에 있어서, 상기 펄스 길이 또는 펄스 반복률을 조절하여 소정의 조직온도를 달성하도록 구성된 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  90. 제 89 항에 있어서, 상기 소정의 조직 온도는 37° 내지 44°인 것을 특징으로 하는 장치.
  91. 제 77 항에 있어서, 상기 초음파 원은 균일한 방사 위상을 가지는 평평한 진동자이고, 최대 압력구배의 부위의 깊이는 초음파 주파수에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 장치.
  92. 제 77 항에 있어서, 상기 초음파 원은 위상 배열 진동자인 것을 특징으로 하는 장치.
  93. 제 77 항에 있어서, 상기 부위를 포함하는 피부 및 그 아래 지방 조직을 형성하도록 구성된 기구를 더 포함하고 및 초음파 에너지는 상기 부위로 지향되는 것을 특징으로 하는 장치.
  94. 제 93 항에 있어서, 상기 기구는 음압을 상기 피부에 적용시킴으로써 돌출부를 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  95. 제 93 항에 있어서, 상기 기구는 기계적 힘을 피부 표면의 일 부위에 적용함으로써 돌출부를 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  96. 제 93 항에 있어서, 돌출 지방 조직내에서 최대 초음파 강도의 중첩되는 부위를 가지는, 둘 이상의 초음파 원을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  97. 제 96 항에 있어서, 상기 초음파 원의 상대적인 위상이 제어되는 것을 특징으로 하는 장치.
  98. 제 93 항에 있어서, 상기 초음파 원은 상기 돌출부에 적응되는 적어도 하나의 기계적 자유도를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  99. 제 98 항에 있어서, 상기 초음파 원은 상기 소스 및 돌출 위치에 동적으로 적합하게 되는 방사 패턴을 가지는 위상 배열인 것을 특징으로 하는 장치.
  100. 제 77 항에 있어서, 적어도 두 개 전극, 및 이러한 전극을 구동하여 상기 지방 조직 내에서 RF 전기장을 발생시키는 RF 전력원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  101. 제 100 항에 있어서, 초음파 에너지의 적용과 최소한 부분적으로 동시에 RF 에너지를 적용하도록 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  102. 제 100 항에 있어서, 상기 RF 전기장은 100 KHz 및 100 MHz 사이의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  103. 제 102 항에 있어서, 상기 RF 주파수는 500 KHz 및 5 MHz 사이인 것을 특징으로 하는 장치.
  104. 제 100 항에 있어서, 상기 RF 전압은 10V 피크 및 1000V 피크 사이인 것을 특징으로 하는 장치.
  105. 제 104 항에 있어서, 상기 RF 전압은 30V 피크 및 300V 피크 사이인 것을 특징으로 하는 장치.
  106. 제 100 항에 있어서, 상기 RF 전극상에서 RF 임피던스를 모니터링하는 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  107. 제 77 항에 있어서, 초음파 진동자의 전기 임피던스를 측정하여 초음파 에너지가 몸체에 결합하는 것을 모니터하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장 치.
  108. 제 77 항에 있어서, 치료된 몸체 표면의 최소 일부분에 적외선을 조사하는 적외선 원을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  109. a. 피하 지방 조직의 한 부위를 포함하는 피부 및 그 아래 지방 조직의 돌출부를 형성하도록 구성된 기구; 및
    b. 초음파 에너지를 상기 부위에 방사시키게 구성된 적어도 하나의 초음파 에너지원을 포함하는 것을 특징으로 하는 피하 지방 조직의 한 부위에서 지방 조직을 치료하는 장치.
  110. 제 109 항에 있어서, 상기 기구는 음압을 상기 피부 표면에 적용함으로써 돌출부를 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  111. 제 109 항에 있어서, 상기 기구는 기계적 힘을 상기 피부 표면에 적용함으로써 상기 돌출부를 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  112. 제 109 항에 있어서, 상기 초음파 에너지는 비돌출 피부 표면의 수직에 일정 각도로 지향되는 것을 특징으로 하는 장치.
  113. 제 112 항에 있어서, 상기 수직에 대한 각도는 30°보다 큰 것을 특징으로 하는 장치.
  114. 제 113 항에 있어서, 상기 각도는 45°보다 큰 것을 특징으로 하는 장치.
  115. 제 109 항에 있어서, 상기 돌출 지방 조직 내에 최대 초음파 강도의 중첩 부위를 가지는, 둘 이상의 초음파 원을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  116. 제 115 항에 있어서, 상기 초음파 원들의 상대적 위상이 조절되는 것을 특징으로 하는 장치.
  117. 제 109 항에 있어서, 상기 초음파 원은 균일한 방사 위상을 가지는 평평한 진동자이고, 및 최대 강도의 부위의 깊이는 상기 초음파 주파수에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 장치.
  118. 제 109 항에 있어서, 상기 초음파 원은 위상 배열 진동자인 것을 특징으로 하는 장치.
  119. 제 109 항에 있어서, 상기 초음파 원은 상기 돌출부에 적응되는 적어도 하나의 기계적 자유도를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  120. 제 119 항에 있어서, 상기 초음파 원은 상기 소스 및 돌출위치에 동적으로 적합하도록 선택성 방사 패턴을 가지는 위상 배열인 것을 특징으로 하는 장치.
  121. 제 109 항에 있어서, 1MHz 미만의 주파수를 가지는 초음파 에너지를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  122. 제 121 항에 있어서, 300 kHz 미만의 주파수를 가지는 초음파를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  123. 제 109 항에 있어서, 펄스된 초음파 에너지를 적용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  124. 제 123 항에 있어서, 10 μsec 내지 10 msec의 펄스 길이를 가지는 펄스된 초음파 에너지를 적용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  125. 제 124 항에 있어서, 100 μsec 내지 1 msec의 펄스 길이를 가지는 펄스된 초음파 에너지를 적용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  126. 제123 항에 있어서, 몸체 조직에서 공동화 발생을 최소화시키도록 선택된 펄 스 길이 및 펄스 반복률을 가지는 초음파 방사파를 적용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  127. 제 109 항에 있어서, 공동화 센서, 및 공동화 센서의 출력을 최소화시키도록 초음파원의 펄스 길이 및 반복률을 결정하도록 구성된 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  128. 제 110 항에 있어서, 음압을 50 msec 및 1 sec 사이의 기간 동안 피부 표면에 적용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  129. 제 128 항에 있어서, 음압을 100 msec 및 500 msec 사이의 기간 동안 적용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  130. 제 110 항에 있어서, 소정의 음압이 피부 표면상에서 달성될 때, 초음파 방사를 적용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  131. 제 109 항에 있어서, 초음파 진동자배열의 전기 임피던스를 측정하여 초음파 에너지가 피부에 결합되는 것을 모니터하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  132. 제 109 항에 있어서, 상기 돌출부 내에서 RF 전기장을 생성하도록 구성된, 적어도 두 개의 RF 전극 및 RF 구동기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  133. 제 132 항에 있어서, 상기 RF 에너지를 초음파 에너지의 적용과 최소한 부분적으로 동시에 적용하도록 구성된 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  134. 제 132 항에 있어서, 상기 RF 전기장은 100 KHz 및 100 MHz 사이의 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  135. 제 134 항에 있어서, 상기 RF 주파수는 500 KHz 및 5 MHz 사이인 것을 특징으로 하는 장치.
  136. 제 132 항에 있어서, 상기 RF 전압은 10V 피크 및 1000V 피크 사이인 것을 특징으로 하는 장치.
  137. 제 136 항에 있어서, 상기 RF 전압은 30V 피크 및 300V 피크 사이인 것을 특징으로 하는 장치.
  138. 제 132 항에 있어서, 상기 RF 전극상의 RF 임피던스를 모니터링하는 기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치..
  139. 제 110 항에 있어서:
    a. 하나 이상의 초음파 진동자를 포함하는 내부 체적을 가지는 돔형 어플리케이터; 및
    b. 상기 돔이 피부 표면에 적용될 때 내부 챔버에서 음압을 발생시키는 진공 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  140. 제 111 항에 있어서, 피부 표면을 접촉하도록 구성된 적어도 두 개의 플레이트를 포함하는, 피부를 기계적으로 조작하는 기구를 포함하는 바, 상기 플레이트들은 플레이트들이 제1거리로 이격되는 제1배형, 및 플레이트들이 상기 제2거리로 이격되는 제2배형으로부터 움직일 수 있고, 상기 제2거리는 상기 제1거리보다 작고, 상기 돌출부는 상기 플레이트가 피부 표면에 적용되고 상기 제1배형으로부터 상기 제2배형으로 움직일 때 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  141. 제 140 항에 있어서, 상기 플레이트를 상기 제1배형으로부터 상기 제2배형으로부터 이동시키는 액츄에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  142. 제 140 항에 있어서, 초음파 진동자배열을 상기 돌출부에 적용시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  143. 제 140 항에 있어서, 적어도 하나의 초음파 진동자배열이 상기 플레이트들의 하나에 포함되는 것을 특징으로 하는 장치.
  144. 제 140 항에 있어서, 상기 초음파 진동자는 상기 플레이트들에 대하여 이동하는 적어도 하나의 자유도를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  145. 제 140 항에 있어서, 상기 돌출부 내에서 RF 전기장을 생성하도록 구성된 적어도 두 개의 RF 전극 및 RF 구동기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  146. 제 145 항에 있어서, 상기 RF 에너지를 초음파 에너지의 적용과 적어도 부분적으로 동시에 적용하도록 구성된 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  147. 제 109 항에 있어서, 치료된 몸체 표면의 적어도 일부분에 적외선을 조사하는 적외선 광원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  148. a. 초음파 에너지 피부 표면을 통해 피하 지방 조직의 한 부위로 지향하도록 구성된 초음파 에너지원; 및
    b. 지방 조직의 상기 부위 내에서 RF 장을 발생시키도록 구성된 RF 전력원에 의해 구동된 적어도 두 개의 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 피하 지방 조직의 한 부위에서 지방 조직을 치료하는 장치.
  149. 제 148 항에 있어서, 상기 RF 에너지를 상기 초음파 에너지의 적용과 적어도 부분적으로 동시에 적용하는 것으로 구성된 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  150. 제 148 항에 있어서, 상기 RF 전기장은 100 KHz 및 100 MHz 사이의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  151. 제 150 항에 있어서, 상기 RF 주파수는 500 KHz 및 5 MHz 사이인 것을 특징으로 하는 장치.
  152. 제 148 항에 있어서, 상기 RF 전압은 10V 피크 및 1000V 피크 사이인 것을 특징으로 하는 장치.
  153. 제 152 항에 있어서, 상기 RF 전압은 30V 피크 및 300V 피크 사이인 것을 특징으로 하는 장치.
  154. 제 148 항에 있어서, 상기 RF 전극상에서 RF 임피던스를 모니터링하는 기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  155. 제 148 항에 있어서, 초음파 진동자의 전기 임피던스를 측정하여 초음파 에 너지가 몸체에 결합하는 것을 모니터하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  156. 제 148 항에 있어서, 펄스된 초음파 에너지를 전달하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  157. 제 156 항에 있어서, 초음파 펄스 길이는 10 μsec 내지 10 msec인 것을 특징으로 하는 장치.
  158. 제 157 항에 있어서, 상기 초음파 펄스 길이는 100 μsec 내지 1 msec인 것을 특징으로 하는 장치.
  159. 제 148 항에 있어서, 상기 초음파 에너지는 1MHz 미만의 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  160. 제 159 항에 있어서, 상기 초음파 에너지는 300kHz 미만의 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  161. 제 148 항에 있어서, 치료된 몸체 표면의 적어도 일부분에 조사하도록 구성된 적외선 원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  162. a. 피하 지방 조직의 한 부위를 포함하는 피부 및 그 아래 지방 조직의 돌출부를 형성하고;
    b. 초음파 에너지를 상기 부위에 방사시키고; 및
    c. 상기 지방 조직 내에 RF 전기장을 발생시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 피하 지방 조직의 한 부위에 지방 조직을 치료하는 방법.
  163. a. 피하 지방조직의 한 부위를 포함하는 피부 및 그 아래 지방 조직의 돌출부를 형성하도록 구성된 장치;
    b. 초음파 에너지를 상기 부위로 방사시키게 구성된 적어도 하나의 초음파 에너지원; 및
    c. RF 전기장을 상기 돌출부내부에 생성하도록 구성된 적어도 두 개 RF 전극및 RF 구동기를 포함하는 것을 특징으로 하는 피하 지방 조직의 한 부위에서 지방 조직을 치료하는 장치.
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