KR20110002048A

KR20110002048A - 표면 냉각 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20110002048A
Application number: KR1020107024052A
Authority: KR
Inventors: 디에터 맨스테인
Original assignee: 더 제너럴 하스피탈 코포레이션
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2011-01-06
Also published as: CA2719770A1; US20110060322A1; WO2009120876A2; EP2265228A4; AU2009228200A1; EP2265228A2; IL208443A0; WO2009120876A3; JP2011515201A

Abstract

본 발명의 예시적 실시예는 조직의 표면을 냉각하는 장치 및 방법을 제공한다. 이 냉각 장치는 조직의 표적 부위의 상측의 공간을 둘러싸도록 구성된 하우징, 상기 둘러싸여 있는 공간을 통해 기체가 흡인할 수 있는 적어도 하나의 유출 장치(예, 유출관), 및 상기 둘러싸여 있는 공간 내로 기체의 유입을 허용하거나 촉진시키는 적어도 하나의 유입 장치(예, 유입관)을 구비한다. 따라서, 대류에 의해 냉각될 수 있는 표적 부위의 상측에 기체류가 생성된다. 표적 부위에는 추가의 증발 냉각을 제공하기 위해 액체가 가해질 수 있다. 전자기 에너지는 하우징의 일부를 통해 표적 부위 상에 집중될 수 있고, 이 에너지와 조직의 상호반응에 의해 생성되는 파편은 둘러싸인 공간 내에 안전하게 수용되고 배출관을 통해 외부로 제거할 수 있다.

Description

표면 냉각 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SURFACE COOLING}

관련출원의 상호참조

본 출원은 2008년 3월 27일 출원된 미국 가출원 제61/040,053호에 기초한 우선권을 주장한다. 이 미국 가출원의 내용은 본 명세서에 전체가 참조로서 도입되었다.

발명의 분야

본 발명은 생물 조직의 표면과 같은 표면 영역의 냉각에 관한 것으로서, 특히 이와 같은 냉각을 촉진할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.

배경 정보

현재, 노화, 태양노출, 피부질환, 유전, 외상, 및 이와 유사한 것에 의해 유발될 수 있는 피부 결함을 치료하기 위한 요구가 증대하고 있다. 예를 들면, 일부의 치료기법은 피부에 열 및/또는 손상을 발생시키기 위해 전자방사선(electromagnetic radiation)을 사용한다. 이것은 상처에 치유반응을 일으킴으로써 손상된 피부의 생물학적 수복 또는 기타 바람직한 효과를 유발한다. 전자방사선은 예를 들면 레이저, 초단펄스 광원(intense pulsed light source, "IPL"), 플래시램프 등에 의해 발생되는 것으로서 체모제거를 위해서도 사용할 수 있다.

피부 조직을 치료하기 위해 전자방사선을 사용하면 치료를 받는 환자에게 통각을 일으키는 것을 포함하는 원하지 않는 부작용이 종종 수반된다. 통각은 예를 들면 치료 전 및/또는 치료 중에 치료 대상의 피부 조직의 영역을 냉각시켜 줌으로써 감소시킬 수 있다. 피부 조직의 냉각은 또 레이저 박리 수술 중에 열영향 영역의 직경에 대한 박리 깊이의 비율을 증대시킬 수 있다. 예를 들면, 냉각된 조직은 박리 레이저를 이용한 심부 조직의 표적화를 촉진함과 동시에 그 표면을 따라 인접 영역의 열손상을 감소시킬 수 있다.

피부 조직의 냉각 기법은 다양한 물리학적인 기구에 기초할 수 있다. 예를 들면, 전도성 냉각은 저온 물체를 피부 조직의 표면에 접촉시킴으로써 실현될 수 있다. 그러나, 전도성 냉각은 피부 조직에 조사되는 전자방사선을 방해할 가능성이 있다. 이 문제를 피하기 위해, 저온 물체를 제공되는 전자방사선을 대량 흡수하지 않는 또는 특정 전자방사선을 반사하지 않는 물질로 제조할 수 있다. 그러나, 이 요건은 피부 표면을 냉각시키기 위해 사용할 수 있는 물질의 선택을 제한할 수 있고, 이와 같은 물질은 효과적인 냉각을 달성하기 위한 충분한 열용량을 구비하지 않을 수도 있다. 따라서, 전도성 냉각은 전자방사선을 이용하는 조직의 치료 전에 피부 조직의 표적 부위 상에서 수행할 수 있고, 전자방사선을 이용한 조직의 치료 중의 피부 조직의 냉각에는 적합하지 않을 수 있다.

대류 냉각도 표적 부위 상에 유체(예, 기체)를 집중시킴으써 피부 조직의 표적 부위를 냉각하는데 사용할 수 있다. 조직의 표면에 대한 유체의 운동은 조직과 유체 사이의 유효 열전달계수를 증대시킴으로써 피부 조직의 냉각 속도를 향상시킨다. 유체는 그 냉각효율을 증대시키기 위해 필요에 따라 냉각시킬 수 있다. 이와 같은 유동하는 유체는 전자방사선의 비교적 원활한 관통을 촉진시킬 수 있으므로 대류 냉각은 피부 조직의 치료 중에 효과적으로 사용할 수 있다. 대류 냉각을 위해 제작되는 시스템은 연속적으로 유동하는 기체를 냉각시켜 주기 위한 대형의 냉각 장치가 필요하고, 그 결과 부피가 크거나 및/또는 작업이 비효율적일 수 있다.

대류 냉각은 증발 냉각을 동반할 수 있는데, 여기서 냉각 대상의 표면 상에서 액체가 증발하는 것은 유동하는 유체(예, 기체)에 의해 촉진된다. 표면 액체가 증발할 때 방출되는 기화 엔탈피는 표면의 냉각을 더욱 증대시킬 수 있다. 이와 같은 액체는 자연적으로 존재(예, 땀)할 수 있거나, 및/또는 냉각 대상의 표면에 가할 수 있다. 급속하게 증발하는 기타의 액체(예, 알코올)를 냉각 대상의 표면에 가하여 냉각 속도를 증대시키는 것이 가능하다. 증발 냉각의 사용을 제한하는 것은 냉각시킬 표면 상에 증발액체를 가하는 능력 및/또는 증발액체를 유지하는 능력이다.

피부 조직을 냉각시키기 위해 사용할 수 있는 다른 전통적인 기법은 저온분사(cryospray)를 사용하는 것으로서, 이것은 냉각시킬 표면에 저온증기를 분사하는 것이다. 종래의 저온분사는 고압용기 내에 수용되는 액체 형태의 저온 물질을 포함한다. 저온물질은 정상 압력(예, 대기압) 하에서 기체상태로 존재할 수 있다. 저온 물질이 용기로부터 예를 들면 밸브 또는 노즐을 통해 제어가 가능하게 방출되는 경우, 이 물질은 기체로 변화되어 용기 외부의 저압 하에서 팽창함으로써 주울-톰슨 효과(Joule-Thompson effect)의 작용에 의해 대폭의 냉각을 일으킨다. 이와 같은 저온분사는 냉각시킬 표면에 집중될 수 있는 저온의 증기류를 제공할 수 있다. 팽창된 증기는 극저온일 수 있으므로 저온분사 기법은 저온 증기를 짧게 다수회 연속적으로 발생하여 물체를 냉각시키는데 사용할 수 있다. 그러나, 저온분사를 사용하여 적절하고 연속적인 냉각도를 유지하는 것은 어렵다. 예를 들면, 피부 조직 중의 일부는 저온의 저온분사에 지나치게 오랜 시간 동안 노출되는 경우 냉동될 수 있다.

전자방사선은 예를 들면 특정 유형의 레이저를 이용하여 피부 조직 상에 집중시킴으로써 조직의 박리를 유발할 수 있다. 박리는 일반적으로 전자방사선에 노출된 조직의 일부를 조직 성분의 기화 및/또는 증발에 의해 제거하는 것이다. 레이저 박리술은 제거된 조직의 파편을 포함하는 풀럼(plume)을 형성할 수 있다. 박리될 조작의 표적 부위 상에 설치되는 물체(예를 들면, 전도성 냉각체)는 상기 풀럼이 치료대상의 조직으로부터 방출되는 되는 것을 완전히 방지하거나 일부분 방지할 수 있다. 그 결과 조직의 파편이 축적되거나 표적 부위를 가열시키는 위험이 초래될 수 있다.

조직의 박리 중에 형성되는 풀럼은 또 바람직하지 않은 효과를 발생할 수 있다. 예를 들면, 풀럼은 레이저에서 발생되는 전자방사선의 비임과 간섭함으로써 가해지는 비임의 부분 반사, 흡수, 및/또는 확산의 원인이 될 수 있다. 조직의 파면 그 자체도 건강에 위험하다. 예를 들면, 박리된 파편은 감염성 물질(예, 바이러스나 박테리아)을 포함할 수 있으므로 이와 같은 파편이 환경에 유입되면 유해할 수 있다.

따라서, 전술한 결점이나 문제점의 적어도 일부에 대한 대처 및/또는 극복이 필요하다.

예시적 실시예의 요약

본 명세서의 예시적 실시예는 표면 상에서 기체의 유동을 촉진시키는 것에 의해 예를 들면 피부 조직의 표적 부위와 같은 표면을 냉각하기 위한 장치를 제공한다. 이 냉각은 레이저나 IPL의 광학 에너지와 같은 전자방사선에 노출시켜 조직을 치료하는 중에 실시할 수 있다. 이와 같은 냉각은 피부 조직의 치료 중에 통증의 지각을 감소시킬 수 있다. 본 장치의 예시적 실시예는 또 조직을 박리 레이저에 노출시키는 것에 의해 형성되는 풀럼과 같은 치료 중에 조직으로부터 생성될 수 있는 파편을 수용 및 제거할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 조직의 표적 부위의 상측의 공간을 둘러싸도록 구성되고, 하측 부분에 개구를 구비하는 하우징을 포함할 수 있는 냉각 장치가 제공될 수 있다. 특정의 예시적 실시예에서, 하우징은 하나 이상의 윈도우를 구비할 수 있고, 이 윈도우는 전자방사선이 실질적으로 비반응 상태로 용이하게 투과할 수 있도록 촉진하고, 및/또는 하우징의 외부로부터 표적 부위의 시각적 관찰을 가능하게 하거나 용이하게 한다. 다른 예시적 실시예에서, 하우징의 일부 또는 전체는 표적 부위의 시각적 관찰을 허용하고 및/또는 전자방사선의 투과를 허용하는 물질로 형성될 수 있다. 이 예시적 장치는 하우징에 의해 둘러싸여 있는 공간 내에 기체의 유입을 촉진하도록 구성된 하우징에 연결된 하나 이상의 유입 장치(예, 유입관), 및 상기 공간으로부터 기체를 제거하는 것을 촉진시키는 하나 이상의 유출 장치(예, 유출관)을 구비할 수 있다.

본 발명의 또 다른 예시적 실시예에 있어서, 하우징은 에너지(예, 레이저 광)의 투과를 촉진하거나 허용하는 홀을 그 상면에 구비할 수 있다. 예를 들면, 하우징의 일부에 광학 유도체의 일부 또는 레이저 출구를 부착하는 것을 허용하거나 촉진하도록 구성된 홀이 제공될 수 있다. 이와 같은 예시적 구성은 에너지가 하우징의 재료를 통과하지 않고 표면 상에 집중될 수 있도록 하거나 집중될 수 있도록 촉진할 수 있다. 특정의 예시적 실시예에서, 지향성 에너지원(예, 레이저 개구나 도파관)은 하우징에 직접 결합되거나 하우징의 일부를 예를 들면 하우징과 실질적인 기밀 시일을 형성하는 상태로 관통하도록 구성될 수 있다. 지향성 에너지원은 하우징을 움직이지 않고 표면 상의 다양한 위치에 에너지를 집중시킬 수 있도록 하우징에 착탈이 가능하게 부착할 수 있다.

또 예시적 하우징의 일부는 표적 부위의 관찰을 허용하거나 관찰을 용이하게 하는 재료 및 치료 중에 에너지-조직 사이의 상호작용을 허용하거나 상호작용을 촉진하는 재료로 형성할 수 있다. 예시적 하우징은 또 하우징의 하측으로부터 유해한 방사선(예, CO₂ 레이저의 후방반사 방사선)이 방출되는 것을 더 감소시키거나 제거할 수 있는 재료를 이용하여 제작할 수 있다.

추가의 특정한 예시적 실시예에서, 냉각 장치는 하나 이상의 유입구 내로 기체를 흡인하고, 하우징에 의해 둘러싸여 있는 공간으로부터 유출관을 통해 외부로 기체를 흡인함으로써 표적 부위의 표면의 상측에 기체류를 생성하도록 구성된 저압원 또는 진공원을 구비할 수 있다. 저압원은 펌프 설비, 진공 용기, 또는 그 유사체를 포함할 수 있다. 이와 같은 기체류는 대류냉각 및/또는 증발냉각에 의해 조직의 표면을 냉각시킬 수 있다. 유출관 내에는 상기 공간으로부터 제거되는 기체 내에 포함되어 있는 파편(예, 표적 부위에서 조직과의 상호작용하는 박리 레이저에 의해 생성되는 풀럼 내의 물질)을 제거하기 위한 필터가 설치될 수 있다.

추가의 예시적 실시예에서, 냉각 설비는 유입관을 통해 하우징에 의해 둘러싸인 공간 내로 유입하는 기체를 냉각시키기 위해 설치할 수 있다. 또 필터는 기체가 공간 내로 진입하기 전 및 표적 부위의 상측에서 유동하기 전에 기체 내의 오염물질이나 입자를 제거하기 위해 유입관 내에 설치할 수 있다. 본 발명의 특정의 예시적 실시예에서, 둘러싸인 공간으로부터 저압원에 의해 제거된 기체는 냉각 설비로 집중되어 그 냉각 효율을 증대시킬 수 있다.

추가의 예시적 실시예에서, 밸브는 유입관을 통해 하우징에 의해 둘러싸인 공간 내로 유입하는 기체류를 제어하기 위해, 그리고 필요에 따라 표적 부위의 상측에서 맥동 기체류를 형성하기 위해 유입관 내에 설치할 수 있다. 이와 같은 맥동 기체류는 냉각을 촉진하고 및/또는 통증을 감소시킬 수 있다. 또 밸브 장치는 용기의 외부로 배출되는 기체류를 제어하기 위해 유출관에 설치할 수 있다.

예시적 냉각 장치는 하우징에 결합됨과 동시에 냉각 대상의 표적 부위 상에 액체 분사나 액체류를 집중시키도록 구성된 분사 노즐을 더 포함할 수 있다. 상기 액체가 표적 부위 상에서 유동하는 기체에 의해 증발하면 증발에 의해 냉각이 촉진될 수 있다.이 액체는 물, 알코올, 진통제(예, 리도카인(lidocaine) 용액), 살균제, 또는 기타 생물학적 활성제, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 분사 노즐, 밸브 장치, 및/또는 저압원은 증발 냉각의 효율을 증대시키기 위해 교호의 맥동 분사액 및 유동 기체를 제공하도록 제어할 수 있다. 특정의 예시적 실시예에서, 둘러싸인 공간 내의 기체류 및 액체 분사물은 각각 연속적으로 가해질 수 있고, 이와 동시에 예를 들면 조직에 에너지가 가해질 수 있다.

본 발명의 다른 예시적 실시예에서, 표면의 적어도 일부의 상측의 공간을 둘러싸는 하우징을 제공하는 단계를 포함하는 표면을 냉각시키는 방법이 제공될 수 있다. 하우징과 표면 사이의 둘러싸여 있는 공간 내의 기체는 하나 이상의 유출관을 통해 배출되거나 제거됨으로써 표면의 상측에 기체류를 발생시킬 수 있다. 하나 이상의 유입관은 하우징에 의해 둘러싸인 공간 내에 기체가 유입하는 것을 허용하거나 촉진하기 위해 그리고 소망의 시간 동안 기체류가 유지되는 것을 허용하거나 촉진하기 위해 하우징 내에 설치될 수 있다.

본 발명의 추가의 예시적 실시예에서, 기체류는 냉각될 표면에서 진동을 발생하기 위해 맥동화될 수 있다. 이 맥동화된 기체류는 상기 표면이 피부와 같은 생물학적 조직인 경우에 통각을 더욱 감소시켜줄 수 있다. 맥동화 기체류는 둘러싸인 공간으로부터 기체를 흡인하기 위해 사용된 펌프를 제어하는 것에 의해 및/또는 유입관 및/또는 유출관 내에 설치된 하나 이상의 밸브를 제어하는 것에 의해 제공할 수 있다.

추가의 예시적 실시예에서, 기체의 적어도 일부는 표면을 추가로 냉각시키기 위해 둘러싸인 공간 내로 유입하기 전에 냉각시킬 수 있다.

추가의 예시적 실시예에서, 냉각될 표면은 액체를 분사할 수 있고, 이 표면으로부터 액체가 증발하면 추가의 냉각이 제공될 수 있다. 이와 같은 증발은 표면의 상측의 기체류에 의해 촉진될 수 있다. 분사된 액체는 물, 알코올, 기체류를 이용하여 증발시킬 수 있는 임의의 기타 액체, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.

본 발명의 이들 목적 및 기타 목적, 특징 및 이점은 첨부한 청구항과 관련한 본 발명의 실시예의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 추가의 목적, 특징 및 이점은 본 발명의 예시적 실시예, 예시적 실시예의 결과 및/또는 특징을 도시한 첨부 도면을 참조한 후술하는 상세한 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 냉각장치의 도식도,
도 2는 본 발명의 추가의 예시적 실시예에 따른 냉각장치의 도시도,
도 3은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 장치의 하우징을 위해 사용할 수 있는 다수의 예시적 형상의 평면도,
도 4는 본 발명의 추가의 예시적 실시예에 따른 냉각장치의 도시도이다.
도면 전체를 통해 동일한 참조번호 및 문자는 다른 언급이 없는 한 도시된 실시예에서 동일한 특징, 요소, 성분, 또는 부분들을 표시하기 위해 사용되었다. 더욱, 본 발명은 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이것은 실례로서의 실시예에 관해서 이루어진 것이므로 도면에 도시된 특정 실시예에 제한되는 것은 아니다. 첨부한 청구범위에서 정의한 본 발명의 진정한 범위 및 정신으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 기술된 실시예에 대해 변경 및 개조가 가능하다.

예시적 실시예의 상세한 설명

피부 조직과 같은 어떤 표면을 냉각시키는데 사용할 수 있는 장치(100)의 예시적 실시예가 도 1에 도시되어 있다. 이 예시적 실시예(100)는 하우징(105)을 구비하고, 이 하우징에는 적어도 하나의 유입관(107) 및 적어도 하나의 유출관(108)이 설치되어 있다. 이 하우징(105)은 처리 대상의 피부 조직(120)의 표적 부위(115)의 관찰을 가능하게 하거나 관찰을 용이하게 할 수 있는 윈도우(110)를 구비할 수 있다. 윈도우(110)는 또 에너지원(130)으로부터 발생되는 전자방사선(125)의 표적 부위(115)로의 침투 및 표적 부위와의 상호작용을 가능하게 하거나 촉진시킬 수 있다. 저압원(135)은 유출관(108)과 연통 상태로 설치될 수 있다. 선택적인 냉각설비는 예를 들면 용기(140) 및 냉각장치(145)를 구비할 수 있는 것으로서, 유입관(107)과 접속시킬 수 있다. 선택적인 유출구 필터(150)는 유출관(108) 내에 설치될 수 있고, 선택적 유입구 필터(155)는 유입관(107) 내에 설치될 수 있다.

예시의 장치(100)의 하우징(105)은 처리 대상의 피부 조직(120)(또는 다른 조직)의 표적 부위(115) 상에 설치되어 그 표적 부위(115) 상의 공간을 둘러싸도록 구성할 수 있다. 하우징(105)의 하측 부분은 하우징(105)과 피부 표면(120) 사이에 시일(seal)이 형성될 수 있도록 표적 부위(115)를 둘러싸고 있는 피부 조직(120)의 표면에 접촉하도록 구성할 수 있다. 하우징(105)의 하측 부분에 탄성물질 또는 겔을 가하여 하우징(105)과 상기 표적 부위(115)를 둘러싸고 있는 피부 조직(120)의 표면 사이의 접촉 상태를 개선할 수 있다. 이와 같은 탄성물질 또는 겔, 및/또는 하나 이상의 로울러 또는 다른 저마찰 수단을 하우징의 하측 부분에 제공하여 조직(120)의 표면 상에서의 하우징(105)의 이동을 촉진시킬 수 있다. 추가의 예시적 실시예에서, 하우징(105)의 하측 부분의 적어도 일부를 따라 잉크 또는 기타 가시성 물질(visible substance)을 제공하는 것이 가능하다. 이 잉크는 표적 부위(115)에 대해 하우징(105)을 설치하는 것을 보조해 줄 수 있고, 또 하우징(105)이 조직(120)의 표면 상에서 이동하면 처리가 완료된 조직(120)의 부위를 표시할 수 있다.

하우징(105)은 다양한 형상들 중 임의의 하나의 형상으로 구성할 수 있다. 예를 들면, 평면도로 보았을 때 하우징(105)은 정사각형, 직사각형, 타원형, 계란형 등의 형상을 취할 수 있다. 이 하우징(105)은 하우징(105)의 상면으로부터 하방의 피부 조직(120)의 표면까지 연장하는 측벽을 구비할 수 있다. 대안으로서, 하우징(105)은 평면도로 보았을 때 원형이거나 타원형인 깊이가 얕은 돔(shallow dome)의 외형을 취하거나, 또는 표적 부위(115)를 커버할 수 있도록 선택되는 임의의 다른 형상을 취할 수 있다. 하우징(105)은 에너지나 전자방사선을 이용하여 치료될 조직(120)의 전체 면적을 둘러쌀 수 있도록 충분히 큰 치수 및 형상을 취할 수 있다. 대안으로서, 하우징(105)은 조직(120)의 복수의 부위를 치료하기 위해 조직(120)의 표면 상에서 이동할 수 있는 비교적 소형의 치수 및 형상을 취할 수 있다. 하우징의 형상의 다수의 예시를 도시한 평면도가 도 3에 도시되어 있다.

하우징(105)은 표면에 평행한 하우징(105)의 치수가 표면에 수직한 치수보다 크도록 높이가 낮은 형상을 취할 수 있다. 이 예시적인 높이가 낮은 형상은 표적 부위(115)의 표면에 대해 실질적으로 평행한 기체의 흐름(화살표 160 참조)을 유지하는 것을 용이하게 해준다. 이와 같은 예시적인 높이가 낮은 형상은 또 유입관(107) 및/또는 유출관(108)을 통한 기체의 특정의 체적 유속에 대해 조직(120)의 표면 상에서의 기체의 유속을 증대시키는 것을 촉진해준다. 고속의 기체 유속은 냉각속도 및/또는 조직 표면(120)의 증발을 증대시킬 수 있다.

윈도우(110)는 하우징(105)의 상측 표면에 설치할 수 있다. 에너지원(130)의 전자방사선(125)은 이 윈도우를 통과하여 표적 부위(115) 내에 위치하는 피부 조직(120)의 적어도 일부와 반응하는 것이 가능하거나 촉진된다. 윈도우(110)는 전자방사선(125)와 실질적으로 반응하지 않거나 또는 간섭하지 않는 물질로 형성되거나 그 물질을 포함할 수 있고, 실질적으로 전혀 또는 거의 흡수되거나 반사되지 않는 상태로 상기 전자방사선(125)의 통과를 허용하거나 촉진할 수 있다. 윈도우(110)는 대안으로서 또는 추가적으로 하우징(115)의 상측으로부터 표적 부위(115)를 시각적으로 관찰할 수 있거나 관찰을 촉진할 수 있도록 구성할 수 있다. 복수개의 윈도우(110)를 하우징(115)에 설치하는 것도 가능하다. 특정의 예시적 실시예에서, 전체 하우징(105) 또는 하우징의 상측 표면의 실질적인 부분은 표적 부위의 시각적 관찰을 허용하거나 촉진시킬 수 있는 물질 및/또는 전자방사선(125)의 투과를 실질적으로 방해하지 않는 물질로 제작할 수 있다.

유입관(107) 및 유출관(108)은 상호 이격된 위치, 예를 들면 하우징(105)의 대향 부분에 배치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 유입관(107) 및 유출관(108)을 공간적으로 격리시켜 설치하면 표적 부위(115) 상을 통과하는 유입관(107) 및 유출관(108) 사이의 기체의 유동이 촉진될 수 있다. 특정의 예시적 실시예에서, 하우징(105)에는 복수의 유입관(107) 및/또는 복수의 유출관(108)을 설치할 수 있다.

저압원(135)(예, 진공원)은 배출관(108)에 접속할 수 있다. 이 저압원(135)은 예를 들면 이송식 펌프(positive displacement pump) 또는 진공 펌프와 같은 펌프 설비를 포함하거나, 또는 하우징(105)에 의해 둘러싸여 있는 공간으로부터 기체를 흡입할 수 있는 저압원을 제공할 수 있는 기타 임의의 장치를 포함할 수 있다. 저압원(135)의 성능은 하우징(135)의 치수 및 형태, 유입관(107) 및 유출관(108)의 치수 및 형태, 조직(120)의 표적 부위(115) 상에서의 원하는 유속 등에 기초하여 선택할 수 있다.

저압원(135)은 유출관(108)을 통해 하우징(105)에 의해 둘러싸여 있는 공간으로부터 기체 및 임의의 포획 물질(예, 풀럼의 파편)을 제거하도록 구성할 수 있다. 예를 들면, 기체가 저압원(135)에 의해 둘러싸인 공간으로부터 제거됨에 따라 추가의 기체가 유입관(107)을 통해 둘러싸인 공간 내로 흡인될 수 있다. 이 같은 방식으로 표적 부위(115) 상에서 기체류(도 1의 화살표 160 참조)가 생성되거나 유도될 수 있다. 이 기체류(160)는 표적 부위(115)에 대해 대류 냉각 및/또는 증발 냉각을 제공할 수 있다. 이와 같은 냉각은 표적 부위(115)가 에너지원(130)으로부터 발생되는 전자방사선(125)에 노출되는 중에 실시될 수 있다.

본 명세서에서 기술되는 본 발명의 예시적 실시예는 처치 대상의 조직 상에 공기류나 기타 기체류를 취송하거나 집중시키는 전통적인 냉각장치에 비해 확실한 이점을 제공할 수 있다. 예를 들면, 하우징(105)에 의해 둘러싸인 공간으로부터 기체를 흡인하기 위한 저압원(135)은 하우징(105)과 피부 조직(120)의 표면 사이의 접촉을 유지하는 것을 도와줄 수 있다. 이와 같은 예시적 장치 및/또는 구성은 또한 조직이 전자방사선(125)에 노출되는 경우에 형성되는 파편 및/또는 기타의 부산물을 수용할 수 있고, 이들 부산물을 주위의 환경에 방출하지 않고 유출관(108)을 통해 제거할 수 있다.

본 발명의 예시적 실시예는 또 하우징(105)의 형상, 유입관(107) 및 유출관(108)의 치수 및 배치, 저압원(135)의 제어 등을 적절히 선택함으로써 표적 부위(115) 상에서의 유속 및 형상(geometry)을 더욱 정밀하게 제어할 수 있거나 더 정밀한 제어를 촉진할 수 있다.

유입관(107)의 개구는, 유입관(107)을 통해 유동하는 기체가 하우징(105)에 의해 둘러싸인 공간 내로 유입될 때 팽창할 수 있도록, 비교적 소형의 치수로 구성할 수 있다. 이와 같은 팽창에 의해 기체는 둘러싸인 공간 내로 진입할 때 냉각되고, 냉각된 기체는 표적 부위(115) 상에서 유동할 때 표적 부위(115)의 냉각을 더욱 촉진시켜준다.

저압원(135)은 이 저압원(135)을 온오프시키기 위한 제어회로를 포함하는 펌프 설비일 수 있다. 제어회로는 또 (예를 들면, 펌프의 속도를 변화시킴으로써) 하우징(115) 내의 둘러싸인 공간으로부터 흡인되는 기체의 유속을 제어할 수 있다. 저압원(135)은 또 하우징(105)과 표적 부위(115)의 사이의 공간 내에 약한 진공(slight vacuum)을 생성할 수도 있다. 이 저압에 의해 표적 부위(115)의 표면이 하우징(105)에 의해 둘러싸인 공간 내의 상방으로 끌어당겨질 수 있고, 이것에 의해 조직(120)은 약간 인장될 될 수 있다. 이와 같은 인장은, 예를 들면 조직의 강직도가 증대하는 것 및/또는 조직(120)의 이완된 후에 인장된 조직 내에 형성된 임의의 개구나 절개부의 폐쇄가 촉진되는 것과 같이, 표적 부위(115)를 전자기방사선(125)에 노출시킬 때 유리하다.

에너지원(130)은 초단펄스 광원(IPL), 레이저, 또는 피부 조직(120)의 부분과 상호작용하도록 표적 부위(115)에 에너지를 집중시킬 수 있는 임의의 다른 에너지원을 포함할 수 있다. 이 에너지원(130)은 CO₂ 레이저 또는 Er:YAG 레이저와 같은 박리 레이저일 수 있다. 이 박리 레이저는 표적 부위(115)의 조직의 일부를 박리시켜, 파편의 풀럼을 형성할 수 있다. 하우징(105)에 의해 둘러싸인 공간 내에 존재하는 이 파편 및 임의의 기타 물질은 전술한 바와 같이 저압원(135)에 의해 유출관(108)을 통해 흡인될 수 있다.

추가의 예시적 실시예에서, 유출관(108)으로 유입하는 기체로부터 파편을 제거하기 위해 유출관(108)과 연통상태로 유출구 필터(150)를 설치할 수 있다. 유동하는 기체로부터 파편들을 포획 및/또는 제거하는데 적합한 임의의 전통적인 필터 구조를 사용할 수 있다. 예를 들면, 유출구 필터(150)는 파편에 의해 포화되었을 때 주기적으로 교체시킬 수 있는 섬유질 매체나 세공성(microporous) 매체를 수용하는 카트리지를 구비할 수 있다. 유출구 필터(150)는 도 1에 도시된 바와 같이 하우징(105)과 저압원(135) 사이의 유출관(108) 내에 설치하거나, 또는 저압원(135)의 유출구에 설치할 수 있다. 또 복수의 유출구 필터(150)을 설치할 수도 있다.

유입구 필터(155)는 하우징(105)의 하측의 공간 내로 유입하여 표적 부위(115)의 상측에서 유동하는 기체로부터 입자나 오염물질을 제거하기 위해 유입관(107) 내에 설치할 수 있다. 유입구 필터(155)의 구조는 유출구 필터(150)의 구조와 유사하거나, 또는 다른 구조를 취할 수 있다. 복수의 유입구 필터(155)를 설치할 수도 있다.

표적 부위(115)의 대류 냉각을 촉진하기 위해, 냉각 설비를 유입관(107)에 접속시킬 수 있다. 예를 들면, 이 냉각 설비는 용기(140)와 이 냉각 용기(140) 내에 수용된 및/또는 냉각 용기(140)를 통해 유동하는 기체의 온도를 강하시키도록 구성된 냉각 장치(145)를 구비할 수 있다. 냉각 장치(145)는 예를 들면 하나 이상의 펠티에 냉각 소자(Peltier elements), 냉각 용기(140)에 접촉된 상태로 설치되는 유동하는 냉매를 수용하는 하나 이상의 도관, 냉각 용기(140)의 일부를 둘러싸고 있는 냉각조(cooled bath), 상변화 매체 등을 구비할 수 있다. 예를 들면, 상변화 매체는 얼음, 드라이아이스, 등일 수 있다. 이 냉각 장치(145)는 예를 들면 대 열질량(large thermal mass)을 구비하는 물질로 제조된 저온 물체를 구비할 수 있다.

상기 냉각 용기(140)는 이 냉각 용기(140) 내에서 냉각 장치(145)와 기체 사이의 접촉상태를 개선함으로써 더 효과적으로 기체의 온도를 강하시키기 위해 적어도 하나의 소형 치수부분을 구비할 수 있다(예, 협폭의 관 또는 평판상 체널을 구비할 수 있다). 이 냉각 장치(145)는 더욱 제어 회로 및 예를 들면 유입관(107)이나 용기(105)의 근처에 설치된 온도 센서를 구비하여, 유입관(107)을 통해 유동하고 표적 부위(115) 상에서 유동하는 기체의 온도를 더 정밀하게 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 냉각 장치(200)의 추가의 예시적 실시예는 도 2에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 예시적인 냉각 장치(100)와 마찬가지로, 이 냉각 장치(200)는 하우징(105)을 구비하고,이 하우징(105)에는 유입관(107) 및 유출관(108), 윈도우(110), 저압원(135), 유입구 필터(155), 및 유출구 필터(150)이 구비되어 있다. 이 예시적 냉각 장치(200)는 또한 내관(220), 외관(230), 및 냉각부재(240)를 구비하는 열교환장치(210)를 구비할 수 있다. 이 예시적 냉각 장치(200)는 또한 하우징(105)에 부착된 분사 노즐(250), 유입관(107)에 연통상태로 설치된 임의적인 유입밸브(260)를 구비할 수 있다.

이 예시적 냉각 장치(200)의 작동은 도 1에 도시된 예시적 냉각 장치에 대해 설명한 작동과 유사하다. 저압원(135)은 하우징(115)에 의해 둘러싸인 공간으로부터 유출관(108)을 통해 기체를 흡입하도록 구성할 수 있다. 추가의 기체가 유입관(107)을 통해 상기 공간 내로 흡입되면 표적 부위(115)를 냉각시키는 기체류(160)를 생성한다.

이 예시적 실시예에서, 유입관(107)은 열교환장치(210)의 내관(220)에 접속시킬 수 있다. 내관(220)은 예를 들면 임의의 다양한 단면 형상(예, 원형, 직사각형, 타원형 등)을 가지는 하나 이상의 튜브 또는 도관의 형상을 취할 수 있다. 내관(220)에는 이 내관을 통해 유동하는 기체를 냉각시키기 위한 냉각부재(240)를 설치할 수 있다. 이 냉각부재(240)는 예를 들면 하나 이상의 펠티에 냉각 소자나 내관(220)을 냉각시키도록 구성된 임의의 기타 적합한 열교환장치를 구비할 수 있다. 상기 펠티에 냉각 소자의 냉각측은 내관(220)과 접촉상태에 있거나 및/또는 내관(220)의 벽의 일부를 형성할 수 있다. 상기 냉각부재(240)에 의해 냉각되는 기체는 저압원(135)에 의해 유입관(107)을 통해 흡입됨으로써 표적 부위(115)의 상측에서 유동하는 냉각 기체류(160)를 생성할 수 있다.

특정의 예시적 실시예에서, 외관(230)은 유출관(108) 및 저압원(135)에 접속되는 열교환장치(210) 내에 설치할 수 있다. 예를 들면, 저압원(135)은 도 2에 도시된 바와 같이 유출관(108) 및 외관(230)의 사이에 위치시킬 수 있다. 다른 구성도 사용할 수 있다. 예를 들면, 외관(230)을 유출관(108)과 저압원(135)의 사이에 설치할 수도 있다. 이 외관(230)은 도 2에 도시된 바와 같이 냉각부재(240)의 적어도 일부 및/또는 내관(220)의 일부를 포위할 수 있다. 예를 들면, 외관(230)은 내관(220) 및 냉각부재(240)의 양자를 둘러싸는 튜브나 기타 통로의 형태를 취할 수 있다.

저압원(135)에 의해 외관(108)을 통해 흡인된 기체는 외관(230)의 내부 및 냉각부재(240)의 외면 또는 일부분 상에서 유동할 수 있고, 이것에 의해 냉각부재(240)의 냉각효율을 향상시켜준다. 예를 들면, 냉각부재가 펠티어 냉각 소자를 구비하는 경우, 외관(230)을 통해 펠티에 냉각 소자의 고온측 상에서 유동하는 기체는 펠티어 냉각 소자의 냉각측에 의해 내관(220)으로부터 배출되는 열의 제거를 촉진시킨다. 외관(230)을 통해 유동하는 기체는 하우징(105)을 통해 유동한 후에도 약간 냉각된 상태를 유지할 수 있고, 이것에 의해 열교환장치(210)의 냉각효율이 더 증대될 수 있다.

예시적 냉각 장치(200)은 또 하우징(105)에 연결된 분사 노즐(250)을 구비할 수 있다. 이 분사 노즐(250)은 표적 부위(115)를 향해 액체의 분사를 제어 가능하게 집중시킬 수 있도록 구성할 수 있다. 기체류(160)는 표적 부위(115)의 표면 상의 액체의 증발속도를 증대시킬 수 있고, 그 결과 증발에 의해 표면의 냉각효율을 촉진할 수 있다. 액체의 분사는 연속적, 주기적, 또는 맥동적으로 할 수 있다. 예를 들면, 분사 노즐(2500은 하우징(105)에 의해 둘러싸인 공간 내에서 액체의 분사가 생성됨과 동시에 저압원(135)에 의해 기체류(160)가 생성될 수 있도록 진공 작동식으로 구성할 수 있다.

분사 노즐(250)에 의해 또는 분사 노즐(250)을 통해 분사되는 액체는 물, 알코올, 또는 임의의 기타 액체, 또는 이들 액체의 혼합물일 수 있고, 이들 액체는 기체류(160)에 노출되면 증발하여 냉각효율을 향상시킨다. 이 액체는 또 표적 부위가 전자방사선에 노출 전, 노출 중, 및/또는 노출 후에 그 표적 부위에 유익한 효과를 제공할 수 있는 기타 물질을 포함할 수 있다. 이와 같은 물질은 진통제(예, 리도카인(lidocaine) 용액), 항생물질, 또는 기타 생물학적 활성제를 포함할 수 있다.

예시적 냉각장치(200)는 또 유입관(107)에 설치되는 유입 밸브(260)를 구비할 수 있다. 이 유입 밸브(260)는 하우징(105)의 하측의 공간 내로의 기체류의 유입 개시, 유입 정지 및/또는 유입조절을 제어할 수 있도록 구성할 수 있다. 예를 들면, 유입 밸브(260)는 전자 작동식 게이트 밸브, 유입관(107)을 통한 기체류를 교대로 단속하는 통로를 구비하는 회전 휘일, 또는 기타 밸브 기구일 수 있다. 회전 휘일에는 개구나 통로의 밀도가 상이한 부위가 구비된다. 이것에 의해 휘일이 회전하여 유입관(107)을 부분적으로 폐쇄할 때 하우징(105)의 하측에서 완만한 압력변화 및 유량변화가 발생할 수 있다.

유입 밸브(260)를 위한 제어회로는 소망의 유동 반응(flow response)을 달성하기 위해(예를 들면, 표적 부위(115)의 조직 표면의 공진 주파수를 조화시키기 위해) 상이한 펄스 주파수 및 유동 패턴을 얻도록 유입 밸브(260)를 작동시킬 수 있다. 더욱, 회로는 소망의 유동 특성을 달성하기 위해 장치와 관련된 기타 파라메터를 조절하기 위해 설치할 수 있다. 이 같은 예시적 파라메터의 예를 들면 밸브 직경, 표적 부위(115) 상에서의 유동 거리(예, 하우징(105)의 길이 및/또는 하우징(105)의 하면 상에 제공되는 개구의 치수) 등이 포함된다. 예를 들면, 유동에 의해 유발되는 조직 표면의 진동은 이 진동에 관련된 감각이 국부 신경 말단을 점유함으로써 국부 신경 말단의 통각 신호를 검출하고 송신하는 능력을 감소시킨다는 게이트 제어설(gate control theory)에 따라 추가의 무통각 상태(analgesia)를 제공할 수 있다.

또 필요에 따라 표적 부위(115)의 피부 표면의 진동을 검출하기 위해 진동 검출기를 설치할 수 있다. 진동 검출기는 예를 들면 측면 다이오드 레이저 또는 피부 표면의 진동 증가 및 주파수를 측정하도록 구성되는 하나 이상의 광 다이오드 검출기를 구비하는 기타 광원을 구비할 수 있다. 예시적 진동 검출기는 유입 밸브(260)의 작동, 저압원(135)의 작동, 및/또는 예시적 냉각 장치(200)의 기타 부품의 작동을 제어하여 표적 부위(115)의 조직의 소망의 진동을 달성 및/또는 유지하기 위해 피드백 구조로 제어장치에 연결될 수 있다.

유입 밸브(260)는 예를 들면, 표적 부위(115)에 가해질 수 있는 전자방사선의 중간 펄스에서 기체의 펄스가 표적 부위(115)의 상측에서 유동할 수 있도록 하거나 유동을 촉진하도록 제어할 수 있다. 유입 밸브(260)는 또 표적 부위(115) 상에 단시간의 액체 분사가 가해진 후 기체의 펄스가 표적 부위(115) 상에 가해짐으로써 단속적인 증발 냉각이 제공될 수 있도록 분사 노즐(250)과 연통 상태로 설치될 수 있다. 액체 분사 및 기체 펄스의 시각 및 지속시간은 표적 부위(115)에 소망의 냉각을 제공하도록 선택할 수 있다.

유입 밸브(260)는 또 기체 펄스의 연속적인 흐름이 저압원(135)에 의해 유입관(107)을 통해 흡입될 수 있거나 촉진될 수 있도록 연속 펄스 모드로 동작될 수 있다. 이것은 예를 들면 유입 밸브(260)를 개방상태 및 폐쇄상태 사이에서 급속하게 순환시킴과 동시에 저압원(135)을 가동시킴으로써 달성할 수 있다. 개폐상태의 지속시간 및 각 상태 사이의 절환 주기는 표적 부위(115) 상에서 소망의 기체 펄스류를 달성하도록 선택할 수 있다. 예를 들면, 펄스의 지속시간은 내관(220)의 냉각 부분의 길이를 밸브 개방시의 유속으로 나눈 값으로서 선택할 수 있다. 이 예시적 과정은 일련의 펄스들을 제공할 수 있고, 각 기체의 펄스는 실질적으로 내관(220)의 냉각 부분으로부터 얻어진다. 다른 기준을 사용하여 특정의 치료를 위한 냉각 거동 및 유동 거동에 기초하여 밸브 작동 파라메터를 결정할 수도 있다.

냉각 용기(140) 또는 열교환장치(210)의 내관(220)으로부터 유입관(107) 내에 도입되는 기체는 예를 들면 예시적 냉각 장치(100, 200)를 둘러싸고 있는 대기로부터 흡입된 공기일 수 있다. 대안으로서, 이 기체는 기체 캐니스터와 같은 제어된 공급원으로부터 제공할 수 있다. 제어된 기체 공급원은 특정의 분위기 하에서 표적 부위(115)의 처치가 가능하도록 또는 처치가 촉진되도록 할 수 있다. 예를 들면, 저산소 기체 혼합물이나 무산소 기체 혼합물, 소정량의 유익한 물질을 함유하는 기체, 도는 임의의 기타의 소망의 기체 조성물이 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 냉각 장치(400)의 추가의 예시적 실시예는 도 4에 도시되어 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 예시적 냉각 장치(100, 200)와 마찬가지로, 이 예시적 냉각 장치(400)는 유입관(107), 유출관(108) 및 윈도우(110)를 구비하는 하우징(105)을 구비한다.

에너지원(130)의 말단부분(예, 도파관의 단부 또는 이 도파관을 수용하는 케이스, 레이저나 IPL의 개구, 에너지 전달용 핸드피스 등)은 이 예시적 냉각 장치(400)의 하우징(105)에 기계적으로 연결될 수 있다. 이 연결은 강직한 상태로 하거나, 전자방사선(125)가 표적 부위(115)의 다양한 부분에 집중될 수 있도록 하우징에 대해 에너지원(130)의 굴절운동을 가능하게 하거나 촉진할 수 있는 연결 상태로 할 수 있다. 예를 들면, 에너지원(130)의 말단부분이 하우징(105)에 강직하게 연결되어 있으면, 전자방사선(125)은 하우징(105)의 전체를 표적 부위(115)에 대해 이동시킴으로써 표적 부위(115)의 여러 부위를 향해 집중시킬 수 있다. 대안으로서, 에너지원(130)에 결합되는 전통적인 광학 부품을 사용하여 에너지원(130)의 말단부로부터 방사되는 전자방사선(125)의 방향을 변경할 수 있다.

상기 예시적인 냉각 장치(400)(또는 본 발명의 다른 예시적인 실시예)에 사용할 수 있는 저압원(410)은 진공이나 저압 하에서 기체를 수용하는 용기 또는 탱크(예를 들면, 진공 용기 등)일 수 있다. 저압원(410)은 유출관(108)과 연통상태로 설치할 수 있다. 밸브(420)는 유출관(108)과 저압원(410)의 사이에 설치할 수 있다. 하우징(105)에 의해 둘러싸인 공간으로부터 유출관(108)을 통한 기체의 흡인, 및 그 결과 생성되는 조직(120)의 표적 부위(115) 상에서의 기체의 유동은 예를 들면 밸브(420)의 작동에 의해 제어되거나 조절될 수 있다. 예를 들면, 하우징(105)의 둘러싸인 공간 내에서 생성될 수 있는 파편이나 폐액은 유출관(108)을 통해 저압원(410) 내로 배출시킬 수 있다. 저압원(410)은 사용 후에 필요에 따라 폐기시키거나 세척하여 재사용할 수 있다.

추가의 관점에서, 본 발명의 예시적인 실시예는 표면의 일부분을 커버하고, 하우징과 냉각될 표면 부위의 사이의 공간의 적어도 일부를 포위하기 위한 하우징을 제공하는 단계를 포함하는 표면을 냉각하는 방법을 제공할 수 있다. 기체는 둘러싸인 공간을 통해 흡입되어 표면 부위 상에 기체류를 생성할 수 있다. 이 기체류는 표면 부위에 대류 냉각을 제공할 수 있다.

기체는 상기 하우징에 연결된 하나 이상의 유출관을 통해 둘러싸인 공간으로부터 흡인될 수 있고, 더욱 기체는 상기 하우징에 연결된 하나 이상의 유입관을 통해 둘러싸인 공간 내로 유입될 수 있다. 이 기체는 공기, 하나 이상의 첨가 성분(예, 추가 기체나 증발된 물질)과 혼합된 공기, 및/또는 유입관을 통해 제공될 수 있는 임의의 기타 기체일 수 있다.

예시적인 냉각 방법의 추가의 실시예에서, 유입관에 제공되는 기체의 적어도 일부는 이것이 둘러싸인 공간 내로 유입되기 전에 냉각시킬 수 있다. 이와 같은 기체의 냉각은 표면의 냉각 정도 및/또는 냉각 효율을 촉진시켜 줄 수 있다.

냉각 방법의 추가의 실시예에서, 냉각될 표면에는 액체가 분사될 수 있다. 기체류에 의해 촉진될 수 있는 표면 상의 액체의 증발에 의해 추가의 냉각이 이루어질 수 있다. 액체는 예를 들면, 물, 알코올, 기체류를 이용하여 증발시킬 수 있는 액체, 도는 이들의 혼합물과 같은 다양한 액체를 사용할 수 있다. 액체는 연속적, 단속적, 또는 한시적으로 분사할 수 있다.

이상은 본 발명의 원리를 설명한 것에 불과하다. 본 기술분야의 전문가는 본 명세서의 설명에 기초하여 본 발명의 실시예 및/또는 요소에 대해 다양한 개조 및 조합을 실시할 수 있다. 따라서, 본 기술분야의 전문가는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 본 발명의 원리를 구현하는 본 명세서에 명확하게 설명되지 않은 다수의 기술을 창작할 수 있을 것이다.

Claims

표면 부위를 냉각하기 위한 장치로서, 이 냉각 장치는,
하측 부분 상에 개구를 포함하고, 상기 표면 부위 상의 공간의 적어도 일부를 둘러싸도록 구성되는 하우징;
상기 하우징의 제1의 부분에 제공되거나 결합되는 적어도 하나의 유입 장치;
상기 하우징의 제2의 부분에 제공되거나 결합되는 적어도 하나의 유출 장치를 포함하고,
상기 유입 장치 및 유출 장치는 저압원이 상기 적어도 하나의 유출 장치에 연결되었을 때 상기 표면 부위 상에서의 기체의 흐름을 촉진하도록 제공되는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 하우징의 적어도 제3의 부분은 하우징을 손상시키지 않고 전자방사선의 투과를 촉진하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 1 및/또는 청구항 2 중의 어느 하나의 항에 있어서, 전자방사선은 레이저, 플래시램프, 또는 초단펄스 광원 중의 적어도 하나에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 하우징은 상기 표면 부위의 시각적 관찰을 촉진하도록 구성된 적어도 하나의 윈도우를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 하우징은 상기 표면 부위의 시각적 관찰을 촉진하도록 구성된 투명재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서, 적어도 하나의 유출 장치와 연통상태로 제공된 적어도 하나의 제1의 필터 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서, 적어도 하나의 유입 장치와 연통상태로 제공된 적어도 하나의 제2의 필터 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나의 항에 있어서, 적어도 하나의 유입 장치와 연통상태로 제공됨과 동시에 상기 둘러싸인 공간에 유입하는 기체류를 제어하도록 구성된 유입 밸브 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 유출 장치와 연통상태로 제공됨과 동시에 상기 둘러싸인 공간으로부터 배출되는 기체류를 제어하도록 구성된 유출 밸브 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 8 및/또는 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 유입 밸브 장치 및/또는 유출 밸브 장치 중의 적어도 하나는 상기 둘러싸인 공간을 통해 맥동 기체류를 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 유입 장치와 연통상태로 제공되는 냉각 설비를 더 포함하고, 상기 냉각 설비는 기체가 적어도 하나의 유입 장치를 통해 둘러싸인 공간 내로 유입하기 전에 기체를 냉각시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 11에 있어서, 상기 냉각 설비는 펠티에 소자, 상변화 매체 중 적어도 하나, 및/또는 냉각된 유체의 통과를 촉진하도록 구성된 냉각관을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 12에 있어서, 상기 상변화 매체는 얼음 및/또는 드라이아이스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 냉각 설비는 상기 적어도 하나의 유출 장치를 통해 상기 둘러싸인 공간으로부터 배출되는 기체의 적어도 일부가 상기 적어도 하나의 유입 장치 내로 유입하는 기체의 적어도 일부와 열 전달상태가 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 하우징에 결합되는 분사 장치를 더 포함하고, 상기 스프레이 장치는 상기 표면 부위의 적어도 일부에 유체를 분사하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 15에 있어서, 상기 분사 장치는 적어도 하나의 분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 15 및/또는 청구항 16 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 유체는 알코올 및/또는 물 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 15 내지 청구항 17 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 분사 장치는 둘러싸인 공간 내의 기체류에 의해 작동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 장치가 저압원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 19에 있어서, 상기 저압원은 진공 펌프, 이송식 펌프 및/또는 진공 용기 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 1 내지 청구항 20 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 하우징이 홀을 더 포함하고, 상기 홀은 에너지원에 의해 전달되는 에너지가 하우징의 일부를 관통하지 않고 상기 표면 부위 상에 충돌하도록 에너지원의 전달 부분이 하우징에 연결되는 것을 촉진하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 21에 있어서, 상기 전달 부분은 도파관, 광섬유 및/또는 핸드피스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 21 및/또는 청구항 22 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 홀은 상기 전달 부분이 상기 하우징에 착탈이 가능하게 결합되는 것을 촉진하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 1 내지 청구항 23 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 표면 부위는 생물학적 조직의 일부인 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
청구항 1 내지 청구항 24 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 유입 장치 및 유출 장치는 도관을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 부위의 냉각 장치.
생물학적 표면 부위를 냉각하는 방법으로서,
상기 표면 부위 상의 공간의 적어도 일부를 둘러싸는 단계; 및
상기 표면 부위를 냉각시키기 위해 상기 둘러싸여 있는 공간을 통해 기체를 흡입하는 단계를 포함하는 표면 부위의 냉각 방법.