KR20100065297A - 콜라겐 성장 촉진 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나 이상의 RF 전극을 갖는 피부 치료 어플리케이터를 제공한다. RF 전극과 전기적으로 격리되어 있는 하나 이상의 돌출 핀을 포함하는 롤러나 플렉서블 벨트 등과 같은 수단은 전극 사이에 위치한다. 또한, 본 발명은 상기 어플리케이터와 제어 유닛을 포함하는 피부 치료 시스템을 제공한다. 또한, 본 발명은 피부 부위를 가열하면서 피부 가열 부위에 하나 이상의 구멍을 천공하는 피부 질환 치료 방법을 제공한다. 본 발명의 방법은 콜라겐 재형성 등에 이용될 수 있다.

Description

콜라겐 성장 촉진 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR COLLAGEN GROWTH STIMULATION}

본 발명은 전자기 에너지 피부 치료로서, 특히 피부과학과 미용 목적의 피부 치료에 관한 것이다.

피부 손상은 새로운 콜라겐의 성장을 촉진할 수 있는 것으로 알려져 있다. 조절되지 않은 피부 손상은 과도한 콜라겐 성장인 흉터(scarring)를 초래할 수 있다. 그러나, 의도적으로 도입된 조절된 피부 손상은 피부 외형을 증진하는 방법으로서 콜라겐의 조절된 재성장을 촉진할 수 있다. 공지된 피부 손상 조절 방법은 강한 수분 흡수력을 갖는 파장을 갖는 레이저 방사선을 이용하여 표피를 제거하는 것이다. 표피 제거에 전형적으로 이용되는 레이저는 CO₂ 및 Er: YAG 레이저이다. 미국 특허 제 6,309,387호 (Eggers 등)은 RF 전류를 이용한 표피 제거를 개시한다. 이러한 치료법은 주름을 상당히 줄이고, 피부 외모를 증진한다. 피부 박피의 큰 단점은 치료기간이 한 달 이상 정도로 길고 피부 이상 변색의 위험이 높은 점이다. 이러한 단점은 침습성(깎는, ablative) 피부 박피의 효용도를 줄인다.

비침습성(깍지 않는, non-ablative) 피부 박피는 피부 표면을 냉각하면서 이와 동시에 진피를 하부괴사 온도까지 가열하는 것을 기반으로 한다. 미국 특허 제 5,810,801호(Anderson 등)은 한제 스프레이를 이용한 피부 표면을 동적 냉각하면서, 피부 진피에 적외선 레이저 방사선을 투과하는 것을 이용한다. 미국 특허 제 5,755,753호 (Knowlton)는 진피가 표피보다 온도가 높은 음의 피부 온도 기울기를 생성하는 냉각과 함께 피부 가열을 가능하게 하는 단극성 또는 양극성 RF 전극을 이용한 피부 탄력 증강(tightening) 방법을 개시한다. RF 전류를 도입하는 주요 베리어는 치료 전에 액상 전해질에 의해 수화되어야 하는 각질층이다. 비침습성 치료는 훨씬 안전하고 시간이 단축되지만, 치료 결과는 덜 만족스럽다.

미국 특허 공개 제 20030216719호에 개시된 방법은 치유 시간이 짧고, 부작용의 위험이 낮은 비침습성 치료의 효능을 유지하도록 시도하였다. 이 특허에 설명된 장치는 박편 간의 거리를 손상 부위보다 크게 유지하면서, 수십 마이크론 범위의 크기를 갖는 피부 박편을 응고한다. 이러한 치료법은 수일 내에 피부 치유가 가능하지만, 다중 세션 후에도 CO₂ 레이저를 이용하는 것보다 덜 만족스럽다.

콜라겐 성장 촉진 시스템과 그 방법이 개시된다. 본 방법과 시스템은 두 종류의 콜라겐 성장 방법을 병용하여 제어되고 효과적인 콜라겐 재형성 공정을 제공한다. 이 방법은 주름 치료, 피부 탄력 강화, 피부 재생, 피부 이상 변색 등 다양한 피부 질환을 포함한 여러 임상 치료에 적용될 수 있다.

상기 시스템은 피부 내에 조절된 크기와 표면 밀도를 갖는 블라인드 미세 홀과 격리되어 형성되는 기계부와, 피부를 가열하는 하나 이상의 에너지 공급원을 포함한다.

따라서, 일 양태에 있어, 본 발명은 (a) 피부 표면에 적용되도록 장착되는 하나 이상의 RF 전극과, (b) 상기 전극 사이에 위치하고, 상기 RF 전극으로부터 전기적으로 격리되는 하나 이상의 돌출 핀을 포함하는 수단(article)을 포함하는 피부 치료용 어플리케이터를 제공한다.

다른 양태에 있어, 본 발명은 (i) 피부 표면에 적용되도록 장착되는 하나 이상의 RF 전극과, (ii) 상기 전극 사이에 위치하고, 상기 RF 전극으로부터 전기적으로 격리되는 하나 이상의 돌출 핀을 포함하는 수단을 포함하는 (a) 피부 치료용 어플리케이터와, (b) 제어 유닛을 포함하는 피부 치료용 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은 피부 부위를 가열하면서 이와 동시에 피부 가열 부위에 하나 이상의 구멍을 천공하는 단계를 포함하는 피부 질환 치료 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 (a) 하나 이상의 침습성(invasive) 핀으로 피부 부위를 천공하고 피부에 단편형 구멍을 도입하는 단계와, (b) RF 전극을 이용하여 피부에 콜라겐 성장을 촉진하고 피부를 가열하는 단계를 포함하는 콜라겐 재형성 방법을 제공한다.

본 발명을 이해하고, 실제로 이를 수행하는 방법을 알 수 있도록, 이제부터 첨부 도면을 참조로 하여 실시예를 설명할 것이며, 이러한 실시예는 예시 목적일 뿐 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 방법에 따른 피부 치료 시스템의 일 실시예를 계략적으로 나타내고,
도 2는 도 1의 시스템에 이용되는 어플리케이터의 일 실시예를 계략적으로 나타내고,
도 3은 도 2의 어플리케이터의 사시도를 계략적으로 나타내고,
도 4는 본 방법에 따른 피부 치료용 어플리케이터의 일 실시예를 계략적으로 나타낸다.

본 방법에 따른 피부 치료 시스템의 일 실시예를 계략적으로 나타내는 도 1을 참조로 한다. 시스템 100은 어플리케이터 104와 제어 유닛 108(추후 상세하게 설명됨)을 포함한다. 케이블 112은 어플리케이터 104와 제어 유닛 108을 연결한다. 어플리케이터 104는 환자의 피부 116에 적용되고, 피부 116의 표면 120위에서 이동하도록 장착된다.

제어 유닛 108은 케이블 112 내에 있는 와이어를 통해 어플리케이터 104에 있는 RF 전극 204 (도 2)과 연결되는 RF 에너지 생성기 124를 포함한다. 제어 유닛 108은 오퍼레이터가 진동수, 펄스 주기 및 RF 에너지 강도 등 소정의 변수 값을 입력하는 입력 장치를 포함한다. 제어 유닛 108은 시스템의 다양한 기능을 감시하고 조절하는 프로세서 132를 포함한다. 예를 들면, 프로세서 132는 어플리케이터 104에 있는 전극 204 사이의 전기 임피던스를 감시하고, 표적 피부 부위 근처의 온도분포를 결정한다. 프로세서 132는 전극 204 간 임피던스 측정값을 토대로 치료 변수를 결정할 수도 있다.

제어 유닛 108은 어플리케이터 104에 위치하는 광학적 광원에 전력을 공급하는 전력 공급원 136을 포함한다. 작동 중에, RF가 전극 204에 인가되면, 전극의 온도는 상승할 수 있다. 전극 204은 열전 냉각기(도시하지 않음)나 피부보다 온도가 낮은 냉각 유체를 이용하여 냉각할 수 있다. 제어 유닛 108은 이러한 유체의 공급원 140을 포함하고, 필요한 경우 유체를 전극으로 펌프한다.

도 2는 도 1의 시스템에 이용되는 어플리케이터의 일 실시예를 계략적으로 나타낸다. 어플리케이터 104는 피부 표면 120에 적용되는 것으로 나타낸다. 어플리케이터 104는 하나 이상의 RF 전극 204을 포함하지만, 전형적으로 한 쌍의 RF 전극 204과 방사 방향으로 외부로 돌출되고 신장되는 핀 212을 갖는 롤러 208의 형태를 갖고, RF 전극과 전기적으로 격리되어 있는 수단을 포함한다. 수단 208은 전극 204 사이에 위치하고, 전기절연성 또는 유전성 물질로 이루어진다. 핀 212의 직경은 0.5 mm보다 작고, 이들의 길이는 3 mm보다 크다. 핀의 전형적인 길이는 0.7 mm이고, 전형적인 직경은 0.1 mm이다. 핀 제조에 생체적합성 물질, 예를 들면, 스테인레스 스틸, 플라스틱 물질, 및 복합 물질이 이용될 수 있다. 핀의 밀도는 치료된 피부 표면을 균일하게 치료하기에 충분히 높아야 한다. 전형적으로, 핀 밀도는 제곱 센티미터 당 10 내지 20이 성공적인 치료 결과에 충분하다. 금속으로 제조된 핀 212 은 절연성 물질인 롤러 208에 삽입될 수 있다. 다른 경우에는, 핀 212은 롤러 208의 필수적인 요소인 절연성 물질과 동일한 물질로 형성될 수 있다.

도 3은 도 2의 어플리케이터의 사시도를 계략적으로 나타낸다. 도 2는 도 1의 시스템에 이용되는 어플리케이터의 일 실시예를 계략적으로 나타낸다. 어플리케이터 104는 유지하기 편리하고 한 쌍의 RF 전극 204을 포함하는 프레임 역할을 하는 몸체 304와 RF 전극과 전기적으로 격리되어 있는 돌출 핀을 구비한 롤러 형태인 수단 208을 포함한다.

도 4에 나타낸 다른 실시예에 있어, 수단은 벨트로부터 돌출된 핀 212과 유사한 핀 410을 구비하는 엔들리스 플렉서블 벨트 406 형태이다. 벨트 406는 두 개의 롤러 414 사이에 팽팽하게 위치할 수 있고, 필요하다면, 피부 116의 치료 부위에 맞출 수도 있다. 롤러 간 거리는 전극 204의 길이보다 길거나 짧을 수 있다.

사용시, 어플리케이터 104 또는 404는 RF 전극 204이 피부 116의 표면 120과 접하도록 피부에 적용된다. 이후에, 어플리케이터 104는 피부 표면 120에 접하면서, 피부 116 상에서 이동된다. 어플리케이터 104는 피부 표면 120상에서 이동하고, 수단 208 (롤러 208) 또는 벨트 406는 피부 표면 120상에서 권취된다. 핀 212 또는 410은 피부를 천공하고 그 안에 블라인드 홀을 형성하여, 피부에 관통하여 70 마이크론 이상의 깊이에 위치하는 콜라겐층 228이 피부 표면 아래에 닿게 한다. 이와 동시에, 전극 204에 RF 에너지를 공급하고, 피부의 콜라겐층 228을 통해 전극 204 사이에 흐르는 RF 전류를 형성한다. RF 전극 204은 RF 전류를 핀 212 또는 410에 내부에 형성된 홀을 구비하는 피부 부위에 전달하고, 콜라겐 구조 228의 가열을 부여한다. 인가된 RF 전력은 적어도 5℃로 치료된 피부 부위를 가열하기에 충분하여야 한다. 최적 피부 가열은 정상 피부 온도보다 10-20℃ 높다. RF 전력은 10-500W이 바람직하고, 20-100W이 더욱 바람직하다. RF 전류 주파수는 0.2-100 MHZ 범위이고, 전형적인 작동 범위는 1-10 MHz이다. 제어 유닛 108는 전극 204 사이의 임피던스를 감시하여 RF 전력의 ON 또는 OFF 공급을 조절하고 스위칭한다.

절연성 또는 유전성 물질로 이루어진 핀 212 또는 410은 피부와 핀 주변의 피부 손상 부위보다 저항이 높다. 블라인드 홀 내부에 있는 낮은 전도성의 플라스틱 또는 유전 물질은 홀 외주변의 전류 밀도가 최대가 되게 한다. 핀 212 또는 410에 의해 제조된 홀은 서로 격리되고, 접하지 않는다. 홀은 피부 116의 작은 프래그먼트를 손상시킨다. 천공된 홀 주변 고밀도의 RF 전류는 각 홀 주변의 피부 부위를 보다 강하게 가열하여 콜라겐 성장을 더욱 촉진한다.

상술한 바와 같이, 전극 204은 천공된 피부 부위보다 짧거나 길 수 있다. 도 4는 전형적으로 롤러 414 사이에 위치하는 천공된 피부 부위 420보다 긴 전극 204를 나타낸다. 어플리케이터 404는 치료할 피부 부위로 계속 이동한다. 예를 들면, 화살표 424로 나타낸 방향 중 하나로, 공기로 채워진 핀 410에 의해 형성된 블라인드 홀을 남긴다. 낮은 전도도의 블라인드 홀 내부 공기는 홀 외주변의 전류 밀도가 최대가 되게 한다. 천공된 홀 주변의 고밀도 RF 전류는 각 홀 주변의 피부 부위를 보다 강하게 가열하고, 더 긴 전극은 치료 시간을 연장하고 콜라겐 성장을 촉진한다.

치료된 피부 표면 120은 수단의 피부 위에서의 권취에 영향을 받는다. 수단의 핀은 피부 116을 관통하고, 각 처리 전에 멸균하여야 한다. 이를 방지하고, 치료공정을 간단히 하기 위해, 롤러 208와 벨트 410는 별도 요소로 제조될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, RF 전류 대신에, 피부는 광 에너지를 이용하여 가열될 수 있다. 광 에너지는 레이저, 백열 램프, 플래시 램프 또는 LED로 제조될 수 있다. 벨트 또는 롤러는 천공과 동시에 광 에너지로 가열할 수 있는 유리, 폴리카보네이트 또는 퍼스펙(Perspex™)등 투명한 재질로 제조될 수 있다. 다른 경우에는, 광원은 롤러 208의 양측으로부터 조명하거나 방사하도록 장착될 수 있다.

본 장치와 방법은 전기 전극과 침습성 핀을 이용한 피부 내 콜라겐 성장의 부분적 촉진에 의해 콜라겐 재형성이 가능하다.

본 방법과 장치는 특정 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 방법과 장치의 다양한 변형, 치환 및 적용이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (22)

1. (a) 피부 표면에 적용되도록 장착되는 하나 이상의 RF 전극과,
   (b) 상기 RF 전극 사이에 위치하고, 전극으로부터 전기적으로 격리되는 하나 이상의 돌출 핀을 포함하는 수단을 포함하는 피부 치료용 어플리케이터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 수단은 전기절연성 물질로 이루어진 어플리케이터.
3. 제 1항에 있어서, 상기 돌출 핀은 금속, 플라스틱 또는 복합 물질로 구성되는 군의 적어도 하나로 이루어진 어플리케이터.
4. 제 1항에 있어서, 상기 핀의 길이는 0.1 mm 내지 3 mm 범위인 어플리케이터.
5. 제 1항에 있어서, 상기 핀의 직경은 0.5 mm보다 작은 어플리케이터.
6. 제 1항에 있어서, 상기 핀은 피부에 관통하도록 설계된 어플리케이터.
7. 제 1항에 있어서, 광원을 더 포함하는 어플리케이터.
8. 제 7항에 있어서, 상기 광원은 백열 램프, 플래시 램프, LED 또는 레이저를 포함하는 군 중 적어도 하나인 어플리케이터.
9. 제 7항에 있어서, 상기 광원은 전극 사이의 피부를 조명하도록 위치하는 어플리케이터.
10. 제 1항에 있어서, 상기 RF 전극은 냉각 유체 공급원과 연통되는 어플리케이터.
11. (1) 피부 표면에 적용되도록 장착되는 하나 이상의 RF 전극과,
    (2) 상기 RF 전극 사이에 위치하고, 상기 전극으로부터 전기적으로 격리되는 하나 이상의 돌출 핀을 포함하는 수단을 포함하는 (a) 피부 치료용 어플리케이터와,
    (b) 제어 유닛을 포함하는 피부 치료용 시스템.
12. 제 11항에 있어서, 상기 돌출 핀은 금속, 플라스틱 또는 복합 물질로 구성되는 군 중 적어도 하나로 이루어지는 시스템.
13. 제 11항에 있어서, 상기 핀의 길이는 0.1 mm 내지 3 mm이고, 핀의 직경은 0.5 mm보다 작은 시스템.
14. 제 11항에 있어서, 상기 핀은 피부를 관통하도록 설계된 시스템.
15. 제 11항에 있어서, 상기 제어 유닛은
    (a) RF 에너지 공급원,
    (b) 발광 유닛 전력 공급원, 및
    (c) 냉각 유체 공급원을 포함하는 시스템.
16. 제 11항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 RF 전극은 RF 공급원과 냉각 유체 공급원과 연통되어 있는 시스템.
17. 제 11항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원은 발광 유닛 전력 공급원과 연통되어 있는 시스템.
18. 피부 부위를 가열하면서 이와 동시에 피부 가열 부위에 하나 이상의 구멍을 천공하는 단계를 포함하는 피부 질환 치료 방법.
19. 제 18항에 있어서, 상기 피부는 RF 공급원에 의해 가열되는 방법.
20. 제 18항에 있어서, 상기 피부는 광원에 의해 가열되는 방법.
21. 제 18항에 있어서, 상기 피부는 냉각 유체 공급원에 의해 냉각되는 방법.
22. (a) 하나 이상의 침습성 핀으로 피부 부위를 천공하고 피부에 단편형 구멍을 도입하는 단계와,
    (b) RF 전극을 이용하여 피부에 콜라겐 성장을 촉진하고 피부를 가열하는 단계를 포함하는 콜라겐 재형성 방법.

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