KR20130014540A - 분할 치료 패턴을 이용한 조직 미세박피 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

조직을 치료하기 위한 장치는 환자의 조직에 에너지를 유도해서 하나 이상의 채널을 형성시키는 제 1 에너지 인가 장치 및 상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 상기 하나 이상의 채널로 에너지의 인가를 제어하는 컨트롤러를 포함한다. 상기 하나 이상의 채널은 나선-유사 모양일 수도 있고 꽃-유사 모양일 수도 있다. 인간 피부 구조에 개방된 채널을 형성하는 것을 돕는 기구가 제공된다. 형성 후에 상기 채널이 개방된 상태로 유지되도록 하는 데에 제 2 에너지 인가 소스가 사용될 수도 있다. 상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치로 하여금 인간 피부 표면에 걸쳐서 다양한 깊이, 너비 및 분포를 갖는 복수의 채널을 형성하게 할 수도 있다. 에너지 인가를 제어하기 위한 장치는 발-작동 페달을 이용하여 작동될 수도 있다.

Description

분할 치료 패턴을 이용한 조직 미세박피 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD OF TISSUE MICROABLATION USING FRACTIONAL TREATMENT PATTERNS}

관련 출원

본 출원은 발명의 명칭 "조직의 미세박피 및 형성된 마이크로채널들을 개방된 상태로 유지하기 위한 장치 및 방법"으로 2010년 3월 3일에 출원된 미국 출원번호 61/310,239; "조직의 레이저 미세박피 시스템 및 방법"으로 2010년 3월 3일에 출원된 미국 출원번호 61/310,249; "조직의 미세박피 및 미세박피 패턴의 방법"으로 2010년 3월 3일에 출원된 미국 출원번호 61/310,254; “광-기반 미세박피 시스템 또는 장치 및 조직 박피 매개변수들의 활성화 및 동적 제어용 풋 스위치”로 2010년 3월 3일에 출원된 미국 출원번호 61/310, 256; "분할 치료 패턴을 이용한 조직 미세박피 시스템 및 방법“으로 2011년 2월 3일에 출원된 미국 출원번호 61/ 439,056에 관한 것이며, 이들에 대한 우선권을 주장하며, 이들은 여기에 그 전문이 참조문헌으로 포함된다.

레이저 미세박피(laser microablation) 시스템 및 방법은 분포(distribution), 밀도(density)의 선택과 제어, 및 치료 "지점들(spots)"의 패턴과, 생산된 매크로-스팟들(macro-spots)과 다양한 피부와 조직 상태 및 병리의 치료를 위해서 인간의 조직에 생성된 마이크로채널들을 제공한다.

또한, 본 발명은 특정 마이크로채널들이 특정 목적을 달성하기 위해 주어진 깊이와 직경을 한정한 마이크로채널들의 패턴으로 조직을 미세박피하는 방법을 제공한다. 더 구체적으로, 상기 방법은 인접한 깊은 마이크로채널들에 대한 기계적 지지를 돕고, 그곳들 내부로든지 밖으로 유체의 흐름을 방지하기 위한 얕은 마이크로채널들을 생성한다. 본 발명의 방법은 또한 깊은 마이크로채널들이 조직 치료 기간 동안 개방된 구조를 유지하는 것을 도와준다.

또한 본 개시물은 피부에 미세박피된 채널들을 생성하고, 일단 형성되고 나면 이러한 미세박피된 채널들을 개방된 상태로 유지하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 또한 본 개시물은 생성된 채널들을 통해 표면 밑(subsurface) 조직을 치료하는 것에 관한 것이다.

분포(distribution), 밀도(density)의 선택과 제어, 및 마이크로채널들 또는 치료 유형, 대상 조직, 및 피부와 조직 특성과 병리와 관련하여, 예를 들어 박피-응고 비율을 포함하여, 맞춤형으로 효과를 실현하는 표면 밑 조직에 생성된 치료 “지점들”의 실제 효과를 제공하는, 레이저 미세박피의 시스템 및 방법이 개시되어 있다.

또한, 본 발명은 조작자 선택 및 시스템 또는 장치 조작 모드 제어, 및 박피 치료 매개 변수들의 선택과 역학적 제어를 제공하는 광 기반 박피 시스템 또는 장치와 통합하기 위한 발로 작동하는 제어 장치를 채용하는 것과 같은 제어 모드를 개시하고 제공한다.

종래의 레이저 시스템은 약 5 J/㎠의 밀도 수준을 갖는 조직 박피 임계치에 도달하는 충분한 에너지를 생산하고, 약 120 um 내지 약 2 mm의 순서로 다양한 치료 지점 크기를 만들 수 있도록 구성되어 있다. 이러한 레이저 시스템은 약 280 W까지와 약 222 mJ/펄스까지의 높은 피크 전력을 생산할 만큼 강력하다. 또한, 이러한 레이저 시스템은 고 에너지, 짧은 펄스 스캔을 지닌 광범위한 박피 분할 치료 패턴을 제공해서, 작고, 깊은 미세박피 치료 지점들과, 크고, 얕은 치료 지점들, 및 두 가지 지점 유형들의 조합형태들을 형성할 수 있다. 하지만, 약 40 W까지의 피크 전력과, 제한된 범위의 작업 매개 변수들을 생산할 수 있는 저전력을 가진, 단일 레이저 시스템은 조직 박피를 달성할 수 없는 특정한 최대 지점 사이즈 만으로 조직 박피 임계치에 도달할 수도 있다. 처치 조건이나 병리 조직들이 조직의 넓은 영역을 스캔하는 것을 보장하는 경우, 이러한 단일 레이저 시스템은 비효과적이고 효율도 떨어진다. 그러므로 최대 단일 레이저 지점 크기보다 비교적 크고, 여기에서 도 3 내지 도 12b의 실시예들에 대한 설명을 참고하여 설명된 장치에 대해서 조직을 효과적으로 박피할 수 있는, 부분 매크로-스팟을 생산하기 위한 저 전력 레이저 시스템과 이에 상응하는 박피 분할 치료 방법이 요구된다. 그렇지 않으면, 본 출원의 발명은 더욱 낮은 전력과 더욱 높은 전력 장치 모두에 적용 가능하다. 또한 미세-지점들과 미세-선들 사이의 손상 조직을 유지함으로써 분할 패턴 내에 분할 패턴을 효과적으로 형성하면서, 미세-지점들과 미세-선들의 효과를 포함하는 매크로-스팟들을 생산하는 레이저 시스템과 이에 상응하는 분할 치료 방법이 요구된다.

한 측면에서 조직을 치료하기 위한 장치가 개시된다. 상기 장치는 환자의 조직에 에너지를 유도해서 하나 이상의 채널을 형성시키는 제 1 에너지 인가 장치; 상기 환자의 조직에 에너지를 유도해서 상기 하나 이상의 채널이 실질적으로 닫히는 것을 방지하는 제 2 에너지 인가 장치; 및 상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 에너지의 인가를 제어해서 상기 하나 이상의 채널을 형성하고, 상기 제 2 에너지 인가 장치로부터 상기 하나 이상의 채널로 에너지의 인가를 제어해서 적어도 미리 정해진 시간 간격 동안 상기 하나 이상의 채널이 실질적으로 닫히는 것을 방지하는 컨트롤러를 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 에너지 인가 장치가 동일한 장치들을 포함 할 수도 있다.

또 다른 측면에서, 제 2 에너지 인가 장치는 유체 소스; 및 상기 유체 소스에서 상기 하나 이상의 채널을 향하는 유체를 가압하는 펌프를 포함하고 있다.

또한, 상기 펌프는 상기 하나 이상의 채널 외부에 진공을 형성해서 상기 하나 이상의 채널로 향한 유체 중 적어도 일부를 제거하는 구조이다.

또한 상기 유체 소스의 유체는 가스, 상기 가압된 강화 유체를 통해 전달된 레이저 에너지의 효과를 향상시킬 수 있는 강화 유체, 및 의약 유체 중에서 하나 이상을 포함하고 있다.

또 다른 측면에서, 상기 제 2 에너지 인가 장치는 상기 하나 이상의 채널의 길이방향 축에 실질적으로 평행한 방향으로 초음파 에너지를 인가해서 조직의 탄성 수준을 변화시킬 진폭을 변화시키는 정상파를 생성하는 제어식 초음파 장치를 포함하고 있다.

상기 제 2 에너지 인가 장치는 상기 하나 이상의 채널에 대해 하나 이상의 정상파를 생성해서 상기 조직의 영률(Young's modulus)을 제고하는 제어식 에너지 인가 장치를 포함할 수도 있다.

상기 하나 이상의 채널은 복수의 채널을 포함할 수도 있고, 상기 하나 이상의 정상파를 생성하는 상기 제어식 에너지 인가 장치는 상기 복수의 채널들 중 적어도 두 개 사이의 거리에 기반하여 파장을 갖는 하나 이상의 정상파를 생성하는 제어식 에너지 인가 장치를 포함할 수도 있다.

또한 상기 제 2 에너지 인가 장치는 상기 하나 이상의 채널의 길이방향 축에 수직하는 환자의 조직을 따르는 방향으로 초음파 에너지를 인가해서, 환자의 조직의 효과적인 영률을 상승할 수 있는 제어식 초음파 장치를 포함할 수도 있다.

또 다른 측면에서, 조직을 치료하기 위한 장치는 환자의 선택된 조직 표면에 에너지를 유도해서 하나 이상의 채널이 형성되게 하는 제 1 에너지 인가 장치; 상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 에너지 인가의 하나 이상의 매개변수들을 제어해서 형성시키는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치가 환자의 선택된 피부 표면에 하나 이상의 채널을 형성하게 하고, 상기 하나 이상의 채널이 상기 피부 표면 위에 비-균일하게 분포되어 있다.

상기 형성된 하나 이상의 채널은 상기 인간의 피부 표면에 대한 침투의 깊이가 다를 수도 있다.

상기 하나 이상의 채널을 형성하는 상기 제 1 에너지 인가 장치의 시간 속도는 상기 피부 표면에 대한 상기 제 1 에너지 인가 장치의 이동 속도에 의해 결정될 수도 있다.

또한, 상기 컨트롤러는 제 1 에너지 인가 장치의 적용을 제어할 수 있는 수동 또는 발 조작 장치 중 하나에 작동 면에서 연결되어 있다. 상기 컨트롤러는 선택된 무작위로 결정한 밀도를 가진 선택 조직에 에너지를 인가하는 수동 또는 발 조작 장치를 포함할 수도 있다.

또 다른 측면에서, 상기 제 1 에너지 인가 장치의 센서는 상기 컨트롤러에 연결될 수도 있고, 상기 제 1 에너지 인가 장치의 이동 속도를 감지하고 상기 컨트롤러에 신호를 제공해서 상기 제 1 에너지 인가 장치가 하나 이상의 채널을 형성하게 한다.

또 다른 측면에서, 상기 형성된 채널은 모두 상기 피부 표면에 하나의 깊이를 가질 수도 있으며, 또는 상기 피부 표면에 깊이가 다양하다. 상기 깊이는, 상기 제 1 에너지 인가 장치의 센서 장치에 의한 상기 피부 표면 상의 상기 제 1 에너지 인가 장치의 위치 감지에 반응해서 상기 컨트롤러에 의해 제어될 수도 있다.

또한, 상기 피부 표면에 있는 하나 이상의 채널의 밀도는 상기 제 1 에너지 인가 장치에 작동 면에서 연결된 센서 장치에 의한 상기 피부 표면의 제 1 에너지 인가 장치의 위치 감지에 반응해서 상기 컨트롤러에 의해 제어될 수도 있다.

또 다른 실시예에서, 조직을 치료하기 위한 장치는 환자의 조직에 에너지를 유도해서 하나 이상의 채널을 형성시키는 제 1 에너지 인가 장치; 상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 에너지의 인가를 제어해서 상기 하나 이상의 채널을 형성하는 컨트롤러를 포함할 수도 있고, 상기 컨트롤러는 상기 컨트롤러에 작동 연결된 발 조작 장치의 활성화에 대응해서 에너지의 인가를 제어할 수도 있다.

또한, 상기 발 조작 장치는 다음과 같은 매개변수들 중 하나 이상을 제어할 수 있는 발로 작동 가능한 장치를 포함할 수도 있다: 상기 제 1 에너지 인가 장치의 작동 사이의 시간 간격; 상기 제 1 에너지 작동 장치에 전달된 에너지의 양; 형성된 채널들의 깊이; 상기 피부 표면에 형성된 채널들의 분포; 및 상기 형성된 채널들의 폭.

전술한 매개변수들 각각은 상기 발 조작장치에 탑재된 개별 센서에 의해 제어될 수도 있고, 상기 매개변수들을 제어하는 센서들 중 적어도 하나는 다변적으로 작동 가능해질 수도 있다.

여전히 또 다른 실시예에서, 조직을 치료하기 위한 장치는, 환자의 조직에 에너지를 유도해서 하나 이상의 채널을 형성시키는 제 1 에너지 인가 장치; 상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 에너지의 인가를 제어해서 상기 하나 이상의 채널을 형성하는 컨트롤러를 포함할 수도 있고, 상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치에서 에너지를 인가해서 중앙 채널을 형성하고; 상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치에서 에너지를 추가로 인가해서 상기 중앙 채널의 주변에 하나 이상의 이차 채널을 형성한다.

상기 하나 이상의 이차 채널은 상기 중앙 채널에서 소정의 거리에 이격될 수도 있다.

상기 하나 이상의 이차 채널은 상기 중앙 채널 주변에 실질적으로 인접할 수도 있다.

상기 하나 이상의 이차 채널은 임의의 구성으로 배치되고 상기 중앙 채널을 실질적으로 둘러싸고 있을 수도 있다.

상기 중앙 채널은 깊이 X 일 수 있으며, 상기 하나 이상의 이차 채널은 깊이 A < X이다.

상기 중앙 채널 및 하나 이상의 이차 채널의 직경은 실질적으로 동일한 직경일 수 있다.

상기 중앙 채널의 직경은 X이고, 상기 하나 이상의 이차 채널의 직경 x > X 일 수 있다

여전히 다른 실시예에서, 조직을 치료하기 위한 장치는 환자의 조직 표면에 에너지를 유도해서 하나 이상의 채널을 형성시키는 제 1 에너지 인가 장치; 상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 에너지의 인가를 제어해서 상기 하나 이상의 채널을 형성하는 컨트롤러를 포함할 수도 있고, 상기 컨트롤러는 감소형 나선 형태의 하나 이상의 채널을 형성한다.

상기 채널의 깊이, 상기 채널의 폭, 및 인접 채널 간 거리 중 하나 이상은 상기 컨트롤러에 의해 제어될 수 있다.

하나 이상의 감소형 나선은 미리 피부 구역 내에서 환자의 피부에 형성될 수 있다.

상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치로 하여금 상기 감소형 나선 채널에 하나 이상의 미세-지점을 형성하게 할 수 있다.

상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치로 하여금 상기 하나 이상의 채널 외부에 하나 이상의 미세-지점을 형성하게 할 수 있다.

상기 감소형 나선은 다음 형태 중 하나 이상으로 형성될 수 있다:

삼각형, 사각형, 정사각형 및 육각형.

또한, 상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치로 하여금 열 가열 영역에 이어지는 응고 영역에 이어지는, 박피 영역을 갖는 하나 이상의 채널을 생성하게 할 수 있다.

상기 제 1 에너지 인가 장치는 CO₂, Er: YAG, Nd:YAG; 연속 파 모드와 펄스 모드 중 하나에서 작동하는 Er:GHss Ulium 레이저 중 하나가 될 수 있다.

상기 채널의 깊이는 상기 제 1 에너지 인가 장치에 의해 형성된 감소형 나선을 따라 상기 컨트롤러에 의해 가변할 수 있다.

하나 이상의 구현에 대한 자세한 내용은 첨부된 도면들과 아래의 설명에 명시되어 있다. 또한 기능들, 측면들, 및 장점들은 상기 설명, 도면들 및 청구범위들에서 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 미세박피 시스템의 개략도와, 상기 시스템으로 형성된 미세박피의 결과로 조직에 생성된 치료 지점 또는 마이크로채널의 개략도이다;
도 2는 본 발명에 따른 레이저 미세박피 기술로 만든 마이크로채널들의 다양한 유형들의 단면도이다;
도 3a 및 3b는 본 발명의 다른 측면에 따른 달팽이-모양 패턴을 갖는 치료 매크로-스팟들의 분할 패턴의 도시이다;
도 3c 및 3d는 치료 매크로-스팟과 미세-지점의 분할 패턴의 도시이다;
도 4는 단일 빔의 영향에 의해 만들어진 치료 지점의 분할 패턴의 도시이다;
도 5a는 본 발명에 따른 치료 매크로-스팟의 분할 패턴의 도시이다;
도 5b는 도 5a에 도시된 치료 매크로-스팟의 단면을 따라 에너지 분포의 도시이다;
도 6a는 본 발명에 따른 치료 매크로-스팟의 분할 패턴의 도시이다;
도 6b는 도 6a에 도시된 치료 매크로-스팟의 단면을 따라 에너지 분포의 도시이다;
도 7a는 본 발명에 따른 치료 매크로-스팟의 분할 패턴의 도시이다;
도 7b는 도 7a에 도시된 치료 매크로-스팟의 단면을 따라 에너지 분포의 도시이다;
도 8a-8d는 본 발명에 따른 치료 매크로-스팟의 다른 분할 패턴의 도시이다;
도 9a와 9b는 도 3a 및 3b에 표시된 매크로-스팟들의 분할 패턴으로부터 조직에 미치는 결과인 마이크로채널들의 단면도이다;
도 10은 도 9b에서 표시된 마이크로채널들의 부분에 대한 단면도이다;
도 11은 에너지 수준과 밀도의 다양한 분포를 갖는 매크로-스팟으로부터 형성된 마이크로채널의 단면도이다;
도 12a는 본 발명에 따른 치료 매크로-스팟의 분할 패턴의 도시이다;
도 12b는 도 12A에 도시된 바와 같이 다양한 밀도 패턴을 가지는 매크로-스팟으로부터 형성된 마이크로채널의 도시이다. ;
도 13은 본 발명에 따른 다양한 직경과 깊이를 한정하는 마이크로채널들의 또 다른 미세박피 패턴의 도시이다;
도 14는 본 발명에 따른 마이크로채널들의 또 다른 미세박피 패턴의 도시이다;
도 15a는 얕은 홈(shallow)을 포함하는 미세박피 패턴의 단면도이다;
도 15b는 본 발명에 따른 응고 마이크로채널들의 단면도이다;
도 16은 홀을 형성하고 홀 (채널)을 개방된 상태로 유지하기 위해 사용되는 장치의 개략도이다;
도 17a-17b는 가압된 유체를 공급하고 제거하는 데에 사용되는 장치의 개략도이다;
도 18은 미세박피 치료에서 발생하는 마이크로채널들 또는 치료 "지점들"의 다양한 유형의 패턴의 개략도이다;
도 19는 본 발명에 따른 스캐너 및 소프트웨어에 의해 제어된 미세박피 치료의 결과로, 주어진 치료 영역에서 치료 장소의 다양한 분포와 밀도에 대한 개략도이다;
도 20은 광-기반 조직 박피 시스템 또는 장치의 작동을 위한 본 발명에 따른 풋 스위치의 개략적인 사시도이다; 그리고
도 21은 도 20에서 보여지는 풋 스위치와 통합된 박피 매개변수 제어를 선택하고 가능하게 하는 데에 사용하기 위한 사용자 인터페이스의 개략도이다.

본 발명은 전자기 방사와 미세박피 기술을 사용하여 조직을 치료하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 이러한 시스템과 미세박피 기술은 조직의 표면을 통해 마이크로채널들을 형성해서, 수많은 피부 상태와 병리 중 어느 것에 대하여 표면 밑(subsurface)의 조직을 치료하고 있다. 본 발명에 따른 조직 박피 시스템은 발명의 명칭 “조직 미세박피의 시스템 및 방법"으로 2007년 3월 29일 출원된 양수인의 동시 진행중인 특허 출원번호 11/730 017(특허 공개번호 2008/0071258)로서 여기에서 그 전문이 참조문헌으로 통합된 것에 개시된 시스템과 같이, 조직 내 마이크로채널들을 박피하기 위한 레이저 장치와 레이저 방출 장치를 포함하고 있다. 상기 레이저 방출 장치는 하나의 배열로서 서로서로 한 방향으로 배치된 수많은 거울, 또는 그렇지 않은 경우 하나의 거울, 또는 기타 반사면들로 구성된 스캔 장치를 포함해서, 상기 레이저 방출 장치가 주어진 광선이나 빔 패턴으로 레이저 빔을 방출한다. 소프트웨어가 상기 스캔 장치를 제어해서, 원하는 빔 패턴 및/또는 빔 프로파일의 레이저 빛을 방출하고, 특정 치료 프로토콜을 달성한다. 스캔 장치의 이들 유형은 양수인의 미국 특허번호 5,743,902, 5,957,915, 및 6,328,733에 개시되어 있으며, 이들의 전문이 여기에서 참조문헌으로 포함된다.

이와 달리 상기 스캔 장치는 레이저 빔 스플리터(splitter)를 포함할 수도 있는데, 치료 방사선의 주어진 패턴을 제공하는 구조로 배열되어서, 여러 치료 영역 또는 “지점”을 생산한다. 이러한 치료 "지점"은 조직 치료 영역에 걸쳐서 실질적으로 패턴으로 분포될 수 있는 표면 밑 조직 내 복수 마이크로채널들을 만든다. 예를 들어, 레이저 빔 스플리터를 사용할때, 박피 방사선은 치료 영역을 따라 특정 분할 패턴의 지점을 달성해서, 특정 깊이와 직경 같은 특정 매개변수를 갖는 마이크로채널들을 만들도록 다양해질 수도 있다. 상기 빔 스플리터는 복수의 렌즈를 갖는 멀티-렌즈 플레이트를 포함할 수도 있다. 다른 렌즈들은 그렇지 않지만, 일부 렌즈는 다른 렌즈들보다 박피 방사선에 초점을 맞추는 구조로 되어서, 일부 렌즈들이 충분히 박피 방사선에 초점을 맞춰서 조직 표면을 관통할 수도 있다. 상기 복수의 렌즈는 다양한 크기와 초점 거리를 갖는 렌즈를 포함할 수도 있다. 상기 복수의 렌즈는 메커니즘, 예컨대, 제어식 필터나 셔터 어레이구조를 포함할 수도 있는데, 이는 임의의 단일 렌즈에 대해서나 그것의 광학 경로를 개폐할 수도 있다. 이에 따라 상기 멀티 렌즈 플레이트는 그것의 임의의 렌즈 하위 세트를 사용하여 그리거나 만든 상기 치료 매크로-스팟이나 선의 임의의 분할 패턴을 만들 수도 있다. 본 발명은 레이저 빔 스플리터를 스캔하는 것에 한정되지 않고, 다른 세련된 고정형 빔 스플리터가 여기에 개시된 스캔 기능을 달성할 수도 있을 것이다. 본 발명을 개시하기 위해서, 용어 "스캐너" 또는 "스캔 장치"는 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 레이저 방출 장치의 스캔 장치와, 레이저 빔 스플리터를 가리키는 데 사용되는데, 이러한 빔 스플리터는 고정형이든지 휴대형이다.

상술한 스캔 장치 대신에, DLP라는 이름으로 텍사스 인스트루먼트에 의해 제조되는 반도체 소자를 도 1의 레이저와 협력에 사용할 수도 있다. 도 1에서 보여지는 레이저 유닛(2), DLP반도체는 힌지 장착 미세 거울 중 하나 이상에, 그런 다음 인간의 피부에 레이저 빛을 유도하는 데 사용될 수도 있다. DLP은 논문 "How DLP Technology Works"에 설명되어 있으며 하기에서 찾을 수 있다:

www.dlp.com/technology/how-dlp-works/default.aspx.

일반적으로, 상기 레이저 방출 장치와 스캔 장치는 주어진 방출 빔 패턴으로 조직 치료 영역에 레이저 빔을 인가해서, 치료 영역 또는 "지점"과 그 결과로 생기는 여러 마이크로채널들이 필요하거나 원하는 크기로 만들어지고, 필요하거나 원하는 패턴의 표면 밑 조직에 걸쳐서 분포된다.

상기 스캔 장치는 무작위 대비 지점 패턴, 지점 패턴 크기, 지점 사이즈, 지점 모양, 지점 밀도, 및/또는 지점 또는 박피된 마이크로채널 깊이와 패턴/순서에 대하여, 치료 지점을 변경하고 제어하도록 설계되고 구성된 소프트웨어를 사용한다.

본 발명에 따른 하나의 구성에서, 레이저 방출 장치를 갖는 레이저 장치에는 무작위 순서로 여러 지점 및 마이크로채널을 만드는 스캔 작업 도중에 레이저 빔을 생산하고 방출할 수 있는 스캔 장치 및 소프트웨어가 포함되어 있다. 상기 스캔 장치가 치료 영역을 이동하면서, 상기 스캔 장치는 무작위 치료 지점으로 레이저 빔을 인가한다. 상기 스캔 장치의 움직임은 상기 치료 영역에 걸쳐 상기 무작위 치료 지점의 분포 및 밀도를 제어한다. 또한 상기 무작위 치료 지점의 분포 및 밀도는 주어진 치료 영역에서 반복하는 스캔 횟수와, 치료 영역에서 스캔이 겹치는 정도에 의해 제어된다.

본 발명의 또 다른 구성에서, 레이저 장치와 레이저 방출 장치에는 소정의 분할 패턴에 여러 지점을 만드는 스캔 작업 도중에 레이저 빔을 생산하고 방출해서, 조직 치료 영역을 따라 마이크로채널을 형성하는 스캔 장치 및 소프트웨어가 포함되어 있다.

이에 따라 본 발명에 따른 스캔 장치와 소프트웨어는 총 치료 영역의 특정 영역을 따라 치료 지점의 더 많거나 적은 분포 및 밀도로 조직의 제어 및 직관적인 치료를 가능하게 한다. 이에 따라 상기 스캔 장치와 소프트웨어가 더욱 우수한 미세박피 기술의 유연성과 제어를 가능하게 한다.

도 1을 참조하면서, 일 측면에서, 본 발명은 조직의 표면을 통해 하나 이상의 마이크로채널들(6)을 형성하는 조직의 미세 박피 또는 부분 미세박피를 수행해서, 표면 밑 조직 내에 치료 효과를 가지기 위한 시스템을 제공한다. 예를 들어, 피부 조직에서, 콜라겐 등의 단백질은 피부의 진피 층에 거주한다. 하기 설명한 마이크로채널들(6)은 예컨대, 피부나 셀룰라이트의 주름의 효과적인 치료로서, 피부 진피 내 콜라겐 섬유를 타겟팅하고 변경하는 데에 사용할 수도 있다. 또 다른 예에서, 하기 설명한 마이크로채널들(6)은 피부 진피의 일부를 타겟팅하고 열 치료함으로써 특정 깊이에서 응고함에 따라 바람직하지 않은 피부 착색 또는 병변을 효과적으로 치료하는 데 사용할 수도 있다. 또한, 마이크로채널들(6)은 타겟팅된 조직이 치료되고, 그리고/또는 물질(들)이 추출되거나 물질(들), 예컨대 약물이 타겟팅된 조직에 전달될 수 있는 통로를 생성할 수도 있다. 또한, 마이크로채널들(6)은 이러한 마이크로채널들(6)을 형성하는 빔에서 동일하거나 다른 특성을 갖는 두 번째 레이저 빔을 제공할 수 있는 타겟팅 조직을 통하는 통로를 만들 수도 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 마이크로채널들(6)은 예를 들어, 벽(wall) 내부 및/또는 마이크로채널들의 바닥을 따라서, 단백질의 부분 측면 변성을 생산할 수도 있다.

상기 조직 박피 시스템(1)은 레이저 유닛(2) 및 치료를 위해 조직(5) 내로 하나 이상의 마이크로채널들(6)을 박피하기 위한 레이저 방출 장치(3)가 포함되어 있다. 마이크로채널(6)은 레이저 방출 장치(3)가 공급하는 레이저 빔(4)으로 조직(5)을 박피함으로써 형성되는 홀(hole), 컬럼(column), 웰(well), 기타 등등을 포함할 수도 있다. 상기 레이저 방출 장치(3)는 치료 “지점”의 주어진 분할 패턴으로 박피 방사선을 방출하기 위한 스캔 장치(30)를 포함하고 있다. 본 발명을 개시하는 데 사용되는 것처럼, 치료 "지점"이란 레이저 방사선 및/또는 이러한 박피 결과물인 마이크로채널(6)에 의해 만들어진 박피된 영역을 말한다.

레이저 유닛(2)는 상기 레이저 방출 장치(3)를 제어하도록 프로그래밍되고 구성된 컨트롤러(12)를 더 포함할 수도 있다. 상기 레이저 유닛(2)는 또한 상기 시스템(1)의 사용자로부터 입력 매개변수를 수신할 수 있는 입력 인터페이스(13)를 포함할 수도 있다. 상기 컨트롤러(12)는 치료를 위한 조직(5)으로 펄스 또는 펄스 시리즈를 인가하기 위해서, 상기 레이저 유닛(2)에 하나 이상의 신호(14)를 통해, 상기 레이저 방출 장치에 명령어를 제공할 수도 있다.

도 1에 도시한 상기 시스템(1)은 CO₂ 레이저 시스템의 전형적인 구조 및 배열로, CO₂ 레이저가 상기 레이저 유닛(2)에 포함되어 있으며, 암(arm) 또는 광섬유(15)가 레이저 빔(4)을 레이저 방출 장치(3)에 제공한다. 이와 달리, 상기 시스템(1)은 상기 스캐너(30) 또는 손 부분에 수용될 수 있는 에르븀(Erbium) 레이저를 포함하는 YAG 또는 에르븀 레이저 시스템을 포함할 수도 있다. 마이크로채널들을 형성하기 위해 전원을 가진 기타 레이저 시스템도 활용될 수 있다.

도 1에 대해 더욱 자세히 참조하면, 상기 레이저 유닛(2)로 조직에 레이저 방사선을 인가함으로써 하나 이상의 마이크로채널들(6)을 표면 밑 조직에 생성하고, 또한 상기 마이크로채널들(6) 주변의 조직으로 하여금 상기 마이크로채널들(6)을 생성하는 조직의 가열과 증발에서 유래한 열을 분산하게끔 할 수도 있다. 그 결과, 열에 영향을 받거나 잔여 가열 영역(7)은 상기 마이크로채널들(6)의 주변 벽 및/또는 바닥에 형성할 수도 있다. 상기 잔여 가열 영역(7)은 일반적으로 손상된 조직과 조직 괴사, 또는, 특히, 세포 죽음을 표시자이다. 본 발명을 개시하는 데에 사용되듯이, "손상된"이란 관심 있는 진피 조직 중 하나 이상의 구역에서 세포 사멸을 유도하는 것을 의미하거나, 괴사 세포 사멸을 자극하지 않고 사이토카인, 열 충격 단백질 및 기타 상처 치유 인자들의 방출을 자극하는 것을 의미한다.

또한, 치료 지점들이나 마이크로채널들(6)은 독점적으로 한 유형의 마이크로채널(6) 또는 다른 유형의 조합형태인 마이크로채널들(6)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다른 유형의 조합형태인 마이크로채널들(6)을 형성하는 것에는 박피 효과가 없지만 단지 조직을 응고시키는 비 침투적, 얕은 마이크로채널들(6)의 첫 번째 패턴과, 박피 효과를 가지는 침투적 마이크로채널들(6)의 두 번째 패턴을 포함할 수 있다. 다른 유형의 마이크로채널들(6)은 다른 유형의 침투 및 비 침투적, 마이크로채널들(6)을 달성하기 위해서 서로 다른 파장에서 레이저 방사선을 인가하는 복수 레이저를 사용하여 표면 밑 조직에서 생성될 수 있다. 복수 레이저는 일반적인 광학 축에 통합될 수 있으며 동일한 전달 기구(들)을 공유할 수도 있다.

도 2를 참조하고, 도 1을 더 자세히 참조하면, 마이크로채널 직경 D와 깊이 d를 포함하지만, 이에 국한되지 않는, 특정 매개변수에 의해 특징지어지는 다양한 마이크로채널들(6A, 6B와 6C)이 보여진다. 조직(5)에 인가된 레이저 빔의 에너지 및 전파 특성은 생산된 마이크로채널들(6A, 6B와 6C)의 직경 D와 깊이 d를 제어하는 것을 돕는다. 이러한 에너지는 펄스 레이저 또는 연속 파 레이저일 수도 있으며, 그것의 전파 특성은 선택된 파장, 전력, 레이저 빔 프로파일을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 레이저 빔 프로파일 특성은 펄스 폭, 펄스 기간, 펄스 주파수, 지점 크기와 밀도를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 또한, 박피된 영역 주변의 잔여 가열 영역(7)의 체적과 프로파일은 선택된 파장, 개별 펄스 에너지와 밀도, 제한된 시퀀스의 펄스 에너지, 펄스 기간, 전력 분배, 및 레이저 지점 모양 및 크기를 포함하지만 이에 국한되지 않는 레이저 빔 특성으로 인한 것이다.

도 2에서 보여지듯이, 마이크로채널들(6A, 6B와 6C) 및 잔여 가열 구역(7)은 하나의 치료 세션에서 변해서, 한 가지 이상의 치료 유형이 주어진 조직 치료 영역에 적용될 수도 있다. 예를 들어, 주어진 레이저 빔 프로파일은 얕은 치료 지점 및 마이크로채널들(6B)을 생산할 수도 있고, 또는, 깊고, 더욱 침투적인 치료 지점 및 마이크로채널들(6A)을 생성할 수도 있다. 또 다른 주어진 레이저 빔 프로파일은 얕고 비교적 큰, 예컨대 약 1.3 mm인, 얕고 상대적으로 넓은 마이크로채널들(6C)을 만드는 거대 치료 지점을 생성할 수도 있다. 얕은 마이크로채널들(6B와 6C)는 일반적으로 예컨대, 피부 색소침착, 색소 병변과 같은 비교적 얕은 상태 및 병리들을 타겟팅하는 반면, 비교적 깊은 마이크로채널들(6A)은 일반적으로 조직 콜라겐을 타겟팅하고 세포의 성장을 자극한다. 지점 크기 (직경), 지점 깊이, 지점 모양, 지점 밀도, 및/또는 분할 패턴에 대해 다변하는 깊고 얕은 치료 지점들을 조합함으로써, 하나의 미세박피 치료 유형으로 달성될 수 있는 것 보다 더욱 동적인 치료 프로토콜이 가능해진다.

또한, 마이크로채널들(6A, 6B와 6C)은 무작위 스캔 순서에 따라 레이저 방사선을 인가하여 생성될 수도 있다. 무작위 스캔 시퀀스는 순차적인 레이저 펄스를 구성해서, 하나 이상의 인접 또는 후속 레이저 펄스가 이전 레이저 펄스 지점에서 가장 먼 지점에 인가되고, 치료 지점의 미리 결정된 분할 패턴을 정의하게 하는 소프트웨어 알고리즘으로 달성될 수도 있다.

인접 또는 후속 레이저 펄스의 순서는 레이저 펄스들 사이에서 처리 조직을 냉각시킬 수 있게 하는 것을 도와준다.

언급한 바와 같이, 상기 레이저 시스템(1) 및/또는 레이저 유닛(2)는 소정의 부분 지점 패턴으로 치료 영역에 방사선을 제공해서, 특정 매개변수를 갖는 마이크로채널들을 만드는 레이저 빔 프로파일을 구성하는 소프트웨어를 사용해서, 상술한 바와 같이, 특정 피부 상태 및 병리를 치료할 수도 있다.

매크로-스팟( macro - spot 및 마이크로채널( microchannel )

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 다른 측면에서 본 발명은 도 1 및 도 2와 관련하여 상대적으로 큰 치료 지점 또는 “매크로-스팟(macro-spot)”을 만드는 절제 방사선으로 조직 치료 영역을 스캔하기 위한 CO₂ 레이저를 포함하는 상술한 상기 시스템(1) 및/또는 레이저 유닛(2)을 수반하는 조직의 미세박피 방법을 제공한다. 그러한 매크로-스팟은 얕은 홈(shallow)와 큰 조직 치료 영역을 스캔하는 데 유리한 구조를 가지는 상대적으로 넓은 마이크로채널(microchannel)을 형성한다. 이러한 상기 시스템(1) 및/또는 상기 레이저 유닛(2)의 구조에서, 상기 CO₂ 레이저는 주어진 조직 치료 영역(40) 내에서 미리 정해진 복수의 매크로-스팟(42, 44)을 생성하기 위한 특정한 빔 프로파일과 유사한 에너지 분포 또는 강도를 갖는 레이저 빔(beam)을 생성한다. 도 3a 및 도 3b에 나타낸 것과 같이, 단일의 매크로-스팟(42, 44)은, 본 명세서에서 “달팽이형”으로 개시된 나선형 또는 코일형 패턴을 갖는 매크로-스팟(42, 44)을 생성하거나 그리기 위해 원형 또는 나선형 스캔 패턴으로 상기 치료 영역(40)을 따라 초점면 상에서 CO₂ 레이저 빔을 스캔하는 것에 기인한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 CO₂ 레이저는 약 120㎛의 빔 직경을 포함하고 연속파 방식으로 작동하며, 상기 매크로 치료 스팟(42, 44)의 상기 달팽이형 패턴을 생성하거나 그리기 위해 원형 또는 나선형 패턴으로 연속적인 스캔 라인을 방사한다. 도 3a, 도 3b 및 도 4에서, 매크로-스팟은 도 4의 상기 마이크로 치료 스팟들(46) 및 도 2의 상기 마이크로채널들(6a, 6b 및 6c)에 비하여 큰 치료 스팟들이다. 그러한 마이크로-스팟들 및 이에 대응하는 마이크로채널들은 단수 또는 복수의 펄스로 단일 마이크로-스팟을 생성하고 도 2에 도시된 어떠한 상기 일반적인 구조라도 잠재적으로 포함하는 분리된 마이크로채널들의 배열을 생성하는 펄스형 레이저로 치료 영역들을 스캔하는 것에 기인한다. 본 발명에 따른 상기 120㎛ CO₂ 레이저는, 약 200㎛ 내지 약 2㎜, 바람직하게는 약 700㎛ 내지 약 1.4㎜의 직경을 갖는 매크로-스팟(42, 44)들을 스캔할 수 있다. 본 발명에 따른 상기 시스템(1) 및/또는 상기 레이저 유닛(2)은 펄스형 방식과 연속형 방식 사이를 쉽고 신속하게 전환할 수 있도록 구성될 수 있다. 따라서, 매크로-스팟을 생성하기 위해 연속 스캔 라인을 그리는 동안, 본 발명에 따른 상기 시스템(1) 및/또는 상기 레이저 유닛(2)은, 도 3c의 상기 스캔 라인들을 따라, 또는 도 3d의 상기 스캔 라인들 사이 및/또는 상기 매크로-스팟(42, 44) 사이에서 마이크로채널의 성질을 갖는 분리된 마이크로-스팟(36)들의 어떠한 패턴도 생성할 수 있다.

도 3a 및 도 3b와 함께 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명에 따른 상기 방법은 상기 CO₂ 레이저를 연속파 방식으로 작동시키고, 매크로-스팟(42, 44)들을 스캔하기 위해 치료 영역에 인가되는 상기 레이저 빔 프로파일의 성질은, 스캔하기 전 및/또는 스캔하는 동안 제어되고 달라질 수 있기 때문에 상기 달팽이형 매크로-스팟들을 생성하는 상기 나선형 스캔 라인을 따라 인가되는 상기 에너지 레벨 및 밀도(fluence)에 영향을 미친다. 상기 스캔 라인을 따라 연속파 방식으로 특정 빔 프로파일을 인가하는 것은 상기 달팽이형 패턴을 통하여 상대적으로 연속적이거나 변화하는 에너지 레벨 및 밀도를 초래할 수 있다. 상기 달팽이형 매크로-스팟을 통한 에너지 레벨 및 밀도의 제어된 분포에 의하여, 상기 결과적인 마이크로채널의 배열은 제어될 수 있고, 상기 치료 프로토콜(protocol) 및/또는 조건 또는 치료 대상 질병에 따라 달라질 수 있다. 도 5a는 상기 치료 스팟의 중심을 따라 또는 이에 근접하여 인가된, 상기 달팽이형 패턴의 주변 부분(53) 및 상기 겉면(53)을 따라 인가된 밀도보다 높은 밀도를 도시한 매크로-스팟의 상기 달팽이형 패턴의 평면도이다. 상기 스캔 패턴의 더 높은 밀도 부분(52)들은, 상기 더 낮은 밀도 부분(53)들에 기인하는 박피 부위들에 비하여 상기 결과적인 마이크로 채널 내에 더 깊은 박피 부위를 생성할 수 있다. 도 5b는, 도 5a의 단일-빔, 단일-펄스 레이저 또는 연속 레이저를 이용하여 상기 매크로-스팟 및 상기 결과적인 마이크로채널을 생성하기 위해 인가될 수 있었던 빔 프로파일을 나타내는 A-A'을 따라 나타난 상기 매크로-스팟의 단면을 따른 상기 달팽이형 패턴을 통한 효율적인 누적 에너지 분포를 나타낸다.

반면, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 달팽이형 패턴을 따라 에너지 및 밀도의 분포가 다른 매크로 스팟(45)들이 형성될 수 있다. 도 6a는, 상기 치료 스팟의 중심을 따라 또는 이에 근접하여 인가된, 상기 달팽이형 패턴의 주변 및 겉면 부분(55)을 따라 인가된 밀도 보다 낮은 밀도를 도시한 매크로 스팟(45)의 상기 달팽이형 패턴의 평면도이다. 도 6b는, 도 6a의 상기 매크로-스팟(45) 및 상기 결과적인 마이크로채널을 생성하기 위해 인가되는 빔 프로파일을 나타내는 B-B'을 따라 나타난 상기 매크로-스팟의 단면을 따른 상기 달팽이형 패턴을 통한 효율적인 누적 에너지 분포를 나타낸다.

도 7a 및 도 7b는, 불연속적인 달팽이형 패턴을 갖는 상기 매크로 스팟(47)을 나타내는 상기 나선형 스캔 라인을 따라 단속적으로 스캔하여 생성되는, 본 발명에 따른 상기 달팽이형 매크로스팟(47)의 다른 구성을 나타낸다. 도 7a에 도시된 상기 매크로 스팟의 일 구성에 따르면, 상기 레이저 에너지는, 연속 스캔 간 상기 나선형 스캔 라인을 따라 교대로 인가 및 중단되어 상기 불연속 패턴을 그리게 된다. 레이저 에너지의 상기 단속적인 인가는, 스캔 간 상기 스캔 라인을 따라 동일한 시간 간격으로 인가되어, 상기 나선형 스캔 라인을 따라 상대적으로 고른 에너지 분포를 야기하거나, 다양한 시간 간격으로 인가되어 레이저 에너지가 인가되는 상기 스캔 라인 부분의 길이가 달라진다. 도 7b는, 도 7a의 빔 프로파일을 나타내는 C-C'을 따라 나타난 상기 매크로-스팟의 단면을 따른 상기 달팽이형 패턴을 통한 잠재적인 누적 에너지 분포를 나타낸다.

도 5a 내지 도 7b에 나타난 매크로-스팟(macro-spot)(42, 44)의 달팽이형 패턴은, 스캔 전 또는 스캔 간 상기 달팽이형 매크로 치료 스팟(42, 44)를 통하여 상기 에너지 레벨 및 밀도를 제어하고 다양하게 하는 본 발명에 따른 상기 미세박피 방법의 가능성을 나타내고, 이에 따라 특정 피부 조건 또는 질환에 대한 치료 프로토콜을 최적화하는데 유리한 요구 변수 및 구성을 포함하는 치료 영역을 따라 마이크로채널을 생성하게 된다.

상술한 상기 달팽이형 매크로-스팟(macro-spot)(42, 44)는 원형 나선형 스캔 패턴으로 생성되나, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 매크로-스팟(42, 44) 형을 생성하는 기타 나선형 패턴이 가능하다. 도 8a 내지 도 8d를 참조하면, 원형 나선형을 제외하되 직사각형, 삼각형, 및 기타 나선형 패턴(49)을 포함할 수 있는, 본 발명에 따른 기타 대체 가능한 스캔 패턴들이 도시된다. 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자는 상기 매크로 스팟들의 패턴을 생성할 수 있는 기타 나선형 형태 및 프로파일을 예상할 수 있다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 상기 방법은 상기 레이저 빔 프로파일 및 스캔 움직임을 제어하고 변화시켜, 주어진 확산 또는 밀도를 갖는 나선형 패턴을 포함하는 매크로 스팟(42, 44)를 생성할 수 있다. 도 3a에 나타난 것과 같이, 매크로 스팟(42)들의 몇몇 구성들은 조밀하고 덜 개방된 나선형 패턴을 포함할 수 있는 반면에, 도 3b에 나타난 것과 같이, 매크로 스팟(44)들의 다른 구성들은 덜 조밀하고 더 개방된 패턴을 포함할 수 있다. 상기 레이저 빔의 상기 나선형 스캔 움직임의 제어 및 변화는 요구되는 확산 또는 밀도를 갖는 상기 나선형 패턴을 생성할 수 있도록 하고, 이는 연속 나선형 패턴 루프들(loops)간의 상기 간격의 직접적인 결과이다. 도 3a 및 도 3b에 나타난 상기 매크로 스팟들(42, 44)의 상기 구성들에 의하면, 연속 나선형 루프들은 상기 나선형 스캔 라인의 중심으로부터 상기 패턴 겉면까지 실질적으로 반경이 일정하게 점증하여 상기 나선형 스캔 라인의 주어진 중심으로부터 형성되어, 상기 패턴 내의 연속 나선형 루프들간의 거리는 실질적으로 동일하다. 선택적으로, 연속 나선형 루프들은 상기 나선형 스캔 라인 중심으로부터 반경이 점진적으로 증가하거나 감소하여 형성될 수 있어, 연속 나선형 루프들간의 거리는 상기 패턴 겉면을 향하여 점진적으로 증가하거나 감소할 수 있다. 또한, 나선형 루프들은 상기 나선형 스캔 라인 중심으로부터 반경이 연속적으로 증가하거나 감소하여 형성될 수 있어, 나선형 루프들 간의 거리는 일정하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 상기 시스템(1) 및 레이저 유닛(2) 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 상기 미세박피 방법은, 따라서, 각 매크로-스팟들(42, 44)의 달팽이형 패턴의 상기 확산 또는 밀도의 제어 및 조정 뿐만 아니라 에너지 분포, 특히, 상기 달팽이형 패턴을 형성하는 상기 나선형 스캔 라인을 따라 인가되는 에너지 레벨과 밀도의 제어 및 조정을 활성화시킨다. 상기 방법은 스캔 치료 전 또는 스캔 치료 간에 이러한 변수들의 제어 및 조정을 가능하게 한다. 상기 방법은 또한 특정 피부 및 조직의 조건 또는 질병의 치료에 특이적이고 유리한 효과적이고 최종적인 누적 빔 프로파일을 얻기 위하여 빔 프로파일의 변수들을 제어하고 조정하는 데 있어 유연성을 제공한다.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, 치료받은 조직의 단면이 도시되어, 본 발명에 따른 매크로 스팟들(42, 44)의 분할 치료 패턴에서 기인하는 상기 매크로 스팟 영향 및 상기 조직 효과를 나타낸다.

상기 매크로-스팟들((42, 44))의 상기 달팽이형 패턴의 상기 확산 또는 밀도는 조밀하거나 성긴 박피 영역들(72, 74)을 생성하도록 제어될 수 있다. 또한, 매크로-스팟들(42, 44)의 상기 달팽이형 패턴의 밀도는 주어진 마이크로채널(microchannel)(62, 64)에서 이루어지는 조직 박피의 균일성에 영향을 미치도록 제어될 수 있다. 도 3a에 나타난 것과 같이, (도 3b의 패턴에 비해) 조밀한 달팽이형 패턴을 갖는 스팟들(42)은 더욱 균일한 스팟 영향을 갖는 마이크로채널들(62)을 생성한다. 반면에, 도 3b에 나타난 것과 같이, 덜 조밀하고 더 성긴 달팽이형 패턴을 갖는 스팟들(44)은 불균일한 스팟 영향을 갖는 마이크로채널들(64)을 생성한다.

더욱 구체적으로, 도 9a는, 실질적으로 균일한 영향을 갖는 마이크로채널(62)를 생성하는 조밀하고 덜 성긴 달팽이형 패턴을 갖는 상기 매크로-스팟(42)을 나타낸다. 상기 매크로-스팟(42)의 상기 나선형 루프들(42’)은 대응되는 밀도로 조직(72)의 영역을 박피하고, 상기 마이크로채널(62)은 실질적으로 연속적인 박피 영역(72)의 스팟 영향을 포함한다. 반면에, 도 9b는 불균일한 영향을 갖는 상기 마이크로채널(64)을 생성하는 더욱 성긴 달팽이형 패턴을 갖는 상기 매크로 스팟(44)를 나타낸다. 상기 매크로-스팟(44)의 상기 나선형 루프들(44’)나선형은 대응되는 밀도로 조직(74)의 영역을 박피하고, 상기 마이크로채널(64)은 박피된 조직(74)의 영역들 간에 손상되지 않은 조직(50)의 영역을 포함한다. 다시 말해, 상기 매크로-스팟(42, 44)의 상기 나선형 루프들(42’, 44’)의 상기 확산 또는 밀도는, 적어도 여기에서 나타낸 박피의 균일성 측면에서 상기 마이크로채널들(62, 64)의 특정 구조를 야기하는 상기 스팟 영향을 제어한다.

또한, 상기 달팽이형 패턴들(42, 44)의 상기 나선형 루프들(42’, 44’)이 영향 스팟들 중 하나의 분할 패턴을 생성하거나, 박피 영역들(72, 74) 이 치료 영역의 복수의 마이크로채널들(62, 64)의 다른 하나의 분할 패턴 내에서 생성된다.

도 9a 및 도 9b에 나타난 상기 매크로-스팟들(42, 44)은 상기 달팽이형 패턴들을 형성하는 상기 스캔 라인들을 따라 실질적으로 일정한 에너지 레벨 및 밀도의 분포를 갖는 것으로 간주되므로, 단일의 마이크로채널62, 64) 내의 상기 박피된 영역들(72, 74)이 실질적으로 유사한 깊이와 직경을 갖는다. 다만, 도 12a 및 도 12b에 관하여 후술한 것과 같이, 상기 달팽이형 패턴을 형성하는 상기 나선형 스캔 라인을 따라 다양한 에너지 레벨 및 밀도를 갖는 매크로 스팟들은 다른 깊이 및 직경을 갖는 단일의 마이크로채널 내에서 박피된 영역들을 형성할 수 있다.

상술한 것과 같이, 상대적으로 큰 매크로 스팟들은 조직의 큰 영역들을 치료하는데 유리하다. 상기 매크로 스팟들로부터 형성된 상기 마이크로채널들은 표면에 있고, 상기 조직 표면 아래로 약 1㎛ 내지 약 200㎛의 깊이로 침투할 수 있고, 상기 달팽이형 패턴을 그리거나 생성하는 상기 나선형 스캔 라인을 따라 인가되는 상기 에너지 레벨 및 밀도에 의존하여, 상기 마이크로채널 바닥의 중심 부근에서 상기 마이크로채널들(62, 63)의 가장 깊은 지점을 가질 수 있다. 상기 매크로 스팟들(42, 44)의 크기는 약 200㎛ 내지 약 2㎜의 넓이(직경)을 갖는 마이크로채널들을 생성할 수 있다.

도 10을 참조하면, 도 9b에 나타난 상기 마이크로채널(64)의 일부는 매크로 스팟 패턴들(44)을 이용한 미세박피 치료에 기인한 상기 조직 효과를 나타낸다. 상기 매크로 스팟(44)의 상기 나선형 루프들의 상기 스팟 영향은 상기 박피된 영역들(74)에 의해 나타나고, 이는 상기 달팽이형 패턴의 상기 나선형 스캔 라인을 따라 인가되는 에너지레벨 및 밀도의 결과, 조직을 가열 또는 증발시키는 것으로부터 형성된다. 응고 영역들(C) 및 잔여 가열 영역들(R)은 상기 조직 표면 아래 특정 깊이를 따라 인가된 낮은 에너지 레벨 및 밀도의 결과로서 상기 박피된 영역들(74)을 둘러싼 조직 내에 형성된다. 따라서, 상기 미세박피 치료 패턴은 바람직하게는 상기 조직 표면 아래의 요구되는 깊이에서 조직을 가열하고, 치료 대상이 되지 않은 표면 아래 조직에 영향을 미치지 아니하여 미손상 조직(U)을 남긴다. 상술한 것과 같이, 덜 조밀하고 더 성긴 스캔 라인을 갖는 상기 매크로 스팟(44)은 상기 마이크로채널을 통하여 인접한 박피된 영역들(74) 사이와 같은 손상되지 않은 조직(50)의 영역을 야기한다. 따라서, 상기 나선형 스캔 라인의 상기 확산 또는 밀도는 주어진 마이크로 채널 내에서 손상되지 않은 조직에 대한 손상된 조직의 비율을 제어하고 변화시킬 수 있으므로, 상기 매크로 스팟(74)은 마이크로채널 내에서 더욱 균일하거나 덜 균일하도록 구성될 수 있다.

도 11을 참조하면, 치료된 조직의 일부에서 마이크로채널(66) 및 스팟 영향의 단면이 나타나 있다. 상기 마이크로채널(66)은 연속적인 박피된 영역들(76, 78)에서 균일한 스팟 영향을 가진다. 실질적으로 상기 마이크로채널(66)의 중심에 배열된 상기 박피된 영역들(78)은, 상기 마이크로채널(66)의 주변부위 및 겉면을 향해 배열된 박피된 영역들(76)보다 더욱 깊은 깊이를 갖는다. 깊이의 패터닝은, 도 5a에 나타난 것과 같이, 패턴의 주변 부분 및 겉면을 따라 인가되는 에너지 레벨 및 밀도에 비하여 상기 달팽이형 스팟 패턴의 중심 부근 또는 중심을 따라 인가되는 더 높은 에너지레벨 및 밀도를 갖는 매크로 스팟(42, 44)에 기인할 수 있는 스팟 영향으로 나타낼 수 있다. 실제로, 상기 매크로 스팟의 상기 중심 부근 또는 상기 중심을 따라 인가되는 더 높은 에너지 레벨 및 밀도가 상기 마이크로채널(66)의 상기 중심을 부근 또는 상기 중심을 따라 조직을 더 깊은 깊이로 파괴하거나 증발시킨다.

도 12a 및 도 12b를 참조하면, 치료된 조직의 일부에서 마이크로채널(68) 및 스팟 영향의 단면이 나타나 있다. 상기 마이크로채널(68)은 몇몇 상기 박피된 영역들(80) 사이에 미손상 조직(50)을 갖는 불균일한 스팟 영향을 포함한다. 상기 박피된 영역들(80, 82)은 실질적으로 유사한 깊이를 갖지만, 상기 달팽이형 매크로 스팟(84)을 형성하는 상기 나선형 스캔 라인의 상기 밀도 또는 확산의 결과로서 인접한 박피된 영역들과 연속적이거나 불연속적이다. 도 12a에 나타난 것과 같이, 상기 매크로 스팟(84)은 상기 나선형 스캔 라인의 상기 중심(86)으로부터 점진적으로 반경이 감소되도록 형성되므로, 연속 나선형 루프들간의 거리는 상기 매크로 스팟(84)의 겉면을 향하여 점진적으로 감소한다. 상기 스팟 영향은, 더 큰 반경 및 상기 나선형 스캔 라인 중심(86)에서 나온 연속 나성형 루프들 간의 더 큰 거리에 기인하여, 상기 마이크로채널(80)의 상기 중심의 박피 영역들(80) 사이에 조직의 손상되지 않은 영역들(50)을 포함한다. 상기 마이크로채널(80)은 또한 상기 마이크로채널(68)의 주변 부분들 및 겉면을 따라 연속적인 박피 영역들(82)을 포함한다.

도 11 및 도 11b에 각각 나타낸 상기 마이크로채널들(66, 68)은, 상기 달팽이형 매크로 스팟의 상기 나선형 스캔 라인의 밀도 및 확산의 변화, 및 상기 나선형 스캔 라인을 따라 인가되는 에너지 레벨 및 밀도의 분포의 변화에 기인할 수 있는 마이크로채널의 다양한 구조들 중 몇몇을 나타낸 것에 불과하다.

본 발명에 따른 미세박피 방법 및 본 발명에 따른 상기 시스템(1) 및/또는 레이저 유닛(2)의 다른 구성에 의하면, 상기 CO₂ 레이저 및 상기 스캔 장치(30)는, 도 2에 나타난 것과 같은 깊은 마이크로채널들(6a)이 각각 예를 들어 약 1000㎛ 내지 약 120㎛의 깊이 및 직경을 갖도록 생성되는, 깊은(deep) 분할 미세박피 치료에 대하여 추가적으로 구성될 수 있다. 이 구성에서, 상기 CO₂ 레이저 및 방출 장치(3)는 2 이상의 레이저 빔 프로파일로 치료 영역에 박피 방사선을 인가할 수 있으므로, 마이크로 스팟 패턴들 및 깊은 깊은(deep) 마이크로채널들(6a)들이 매크로 스팟(42, 44) 패턴들 및 큰 표면의 마이크로채널들(62, 64)들과 조합되어 미세박피 패턴을 형성한다. 마이크로 스팟 및 매크로 스팟 패턴들은 제한되지 않은 방식으로 조합될 수 있다. 또한, 상기 스팟 패턴들의 상대적인 밀도는 제어될 수 있고, 치료 영역들을 따라 중복되거나 별개의 패턴으로 무작위로 인가될 수 있다.

상기 시스템(1) 및/또는 레이저 유닛(2)의 소프트웨어는 예를 들어, 빔 강도를 조작함으로써 상기 레이저 빔 프로파일을 제어 및 설계하고, 단일의 깊은 마이크로채널들(6a, 6b 및 6c) 및 균일 또는 불균일한 큰 표면 마이크로채널들(62, 64)을 생성함으로써 다양한 박피 깊이 및 직경을 달성하고 이에 따라 더욱 정확한 조직 표면 아래의 제어 치료를 구현할 수 있다. 다른 레이저 빔 프로파일을 조합하여 2 이상의 형태의 마이크로채널들을 생성하는 그러한 유연성은, 사용자 지정 빔 프로파일 및 그로 인한 특정 조건 및 질병에 대한 최적화된 미세박피 치료 프로토콜 뿐만 아니라 치료 기간당 개선된 결과를 위해 제공된다.

일 구성에 따르면, 본 발명에 따른 상기 방법은 처음에 펄스형으로 치료 영역을 스캔하여 주어진 스팟 크기, 예를 들어, 120㎛로 마이크로 스팟들의 패턴들을 형성하고, 상기 스팟 패턴들의 밀도를 제어하면서 깊은 마이크로채널들(6a)의 배열을 생성한다. 두 번째로, 상기 방법은 상기 동일한 치료 영역을 연속파 방식으로 스캔하여 주어진 스팟 크기, 예를 들어 700㎛로 매크로 스팟들(42, 44)의 패턴들을 형성하고, 상기 스팟 패턴들의 밀도를 제어하면서 큰 표면 마이크로채널들(62, 64)의 패턴을 생성한다. 다른 실시예에 따르면, 이는 펄스형 방식과 연속형 방식 사이를 빠르게 전환함으로써 동시에 수행될 수 있어, 단일 작동으로 상기 레이저는 매크로채널을 뚫으면서 다양한 원하는 위치에 마이크로채널들을 끼워넣을 수 있다. 예를 들어, 도 3c 및 도 3d에 나타난 것과 같이 마이크로 및 매크로 치료 스팟들의 상기 조합은, 제한되지 아니하고, 단일의 CO₂ 시스템 내에서 스팟의 크기, 밀도, 에너지 분포, 및 상기 기타 변수들의 제어 및 조절에 대하여 유연성을 제공한다. 따라서, 미세박피 치료 패턴들은 치료 수요에 부응하여 쉽게 제어되고 조절될 수 있다.

마이크로채널( microchannel )의 개방을 유지하기 위한 박피 방법

도 1을 다시 참조하면, 현재 조직의 미세박피 방법(5)은, 마이크로채널들(6)이 조직 표면으로의 박피 방사선의 인가에 기인한 그들의 최초 직경(D) 및/또는 깊이(d)를 유지할 수 있는 능력과 관련한 문제를 종종 겪게 된다. 마이크로채널들(6)은 기계적으로 붕괴되고 유체로 채워지는 경향이 있다. 이 문제점에 대한 하나의 해결책은, 박피 방사선을 인가하기에 앞서 상기 치료 영역의 상기 조직의 적어도 일부를 냉동시키는 것이다. 조직을 냉동시키는 것은 조직을 상대적으로 단단하게 하고, 유체가 상기 마이크로채널으로 유입되는 것을 방지하도록 한다.

일 측면에 따르면, 본 발명은 치료 영역에 생성된 마이크로채널들의 패터닝 방법 및 다른 직경 및 깊이를 갖는 마이크로채널들의 형성방법을 제공함으로써 상기 마이크로채널들 및 상기 주위의 조직들 내에서 다양한 기능들을 가질 수 있도록 한다. 마이크로채널들의 패터닝 및 마이크로채널간 깊이 및 직경의 차이는, 특정 열 효과를 얻게 하고, 특정 마이크로채널들 및 관련된 주위의 조직들을 유리하게 수축하고 건조되도록 해준다.

도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 본 발명의 상기 방법은 치료 영역(5)을 레이저 광선으로 박피하여 깊은 마이크로채널들(6a) 및 상대적으로 더 얕거나 표면에 있는 마이크로채널들(6b)을 생성한다. 상기 마이크로채널들(6a, 6b)의 상기 깊이(d) 및 직경(D)에 관한 변수들은 인가된 레이저 광선의 에너지 특성에 의해 제어된다. 상기 깊은 마이크로채널들(6a)은, 특정 깊이(d) 및 직경(D)를 갖는 박피 영역(6) 및 상기 레이저 광선에 기인한 피부 조직의 열 손상 영역(7), 예를 들어, “치명적 손상” 또는 “반치명적 손상”을 포함한다. 상기 상대적으로 더 얕거나 표면에 있는 마이크로채널들(6b)은 특정 깊이(d) 및 직경(D)를 가지므로 유일하게 박피가 일어나지 않는 응고 영역(7)을 생성한다. 한편, 상기 영역(7)은 상기 표면에 있는 마이크로채널(6b) 및 그 주위 조직이 수축하고 건조되도록 하는 조직 응고을 겪는다.

본 발명은 레이저 광선 및 유사 광선에 제한되는 것이 아니므로, 본 방법은, 예를 들어, RF, US, IPL 또는 기타 관련된 광선을 이용할 수 있는 치료의 조합과 같은 하나 이상의 다른 방식으로, 관련된 비박피성(non-ablative) 광선을 이용할 수 있다.

도 13a를 참조하고 도 2를 더욱 참조하면, 깊고 얕은 마이크로채널들(160A와 160B)의 조합은 패턴(160)으로 치료 영역(5)에 생성되고, 따라서 상기 깊은 마이크로채널(160a)이 복수의 얕은 마이크로채널(160b)에 둘러싸이게 되는데, 이를 “꽃 패턴”이라고 부르기도 하고, 여기서 상기 깊은 마이크로채널(160A)은 꽃 중앙이나 줄기를 한정하고, 상기 복수의 얕은 마이크로채널(160B)은 “꽃임”처럼 상기 깊은 마이크로채널(160B)을 둘러싼다. 도 13A에서 보여지듯이, 하나의 깊은 마이크로채널(160A)은 네 개의 얕은 마이크로채널들(160B)로 둘러싸여 있다. 본 발명은 이러한 측면에 제한되지 않고, 임의의 수의 얕은 마이크로채널들(160B)이 상기 깊은 마이크로채널(160A)을 둘러싸는 경우도 포함될 수도 있다. 또한, 얕은 마이크로채널들(160A 및 160B)에 대한 깊은 것의 비율은 다양할 수도 있다. 또한, 본 발명은 도 13a에 도시된 패턴(160)으로 제한되지 않으며, 깊은 마이크로채널들(160A)과 얕은 마이크로채널들(160B)의 다른 구성 또는 패턴이 아래에서 더 자세히 설명된 바와 같이 패턴화 기능을 달성할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

깊고 얕은 마이크로채널들(160A와 160B)의 패턴(160)으로 치료 영역(150)을 박피한 결과로, 박피 결과인 응고 효과 또는 상기 얕은 마이크로채널들(160b)의 형성은 도 1의 응고 영역(7) 내 상기 마이크로채널(160B)과 주변 조직을 축소하고 탈수하는 데 도움을 준다. 이러한 주변 조직의 응고 및 건조가 상기 마이크로채널들(160A와 160B)로 유체의 흐름을 방지하는 데 더욱 도움이 된다. 상기 응고 구역(7) 내 조직의 축소 및 건조 때문에, 상기 얕은 마이크로채널(160B)와 응고 구역(7)이 강성해지고 이에 따라 인접한 깊은 마이크로채널(160A)에 기계적 지지 역할을 한다. 상기 강성해진 얕은 마이크로채널(160B)와 주변 지역(7)이 상기 깊은 마이크로채널(160A)에 부여하는 기계적 지지는 상기 깊은 마이크로채널(160A)의 기계적 붕괴를 방지하는 데 도움이 된다. 상기 주변 마이크로채널들(160B)과 응고 구역(7)은 이에 따라 상기 깊은 마이크로채널(160A)이 박피 이후 시간의 충분한 기간 동안 개방되고 비교적 건조한 상태로 유지되어서, 치료할 수 있게 하고 이러한 치료의 효과를 향상하는 데 도움이 된다.

도 13B를 참조하면, 단면도는 마이크로채널(160C)의 벽의 일부를 따라 형성된 응고 지역(7a 및 7b)를 갖는 마이크로채널(160C)을 도시하고 있다. 응고 지역(7a 및 7b)은 치료 영역에 마이크로채널(160C)를 형성하는 박피 도중에 형성될 수 있다. 하나 이상의 매개 변수에 따라 구성된 방사선 에너지 인가는 치료 영역의 피부나 조직에 인가하고, 원하거나 필요한 초기 대략 깊이로 마이크로채널(160C)를 형성한다;

이후, 상기 치료 영역에 인가된 방사선 에너지는 하나 이상의 다른 또는 다양한 매개변수들에 따라 변경되거나 변형되어서, 결과적으로 방사선 에너지는, 도 13b에서 보여지듯이 상기 마이크로채널(160C)의 벽 부분을 따라 달성된 상기 초기 대략 깊이에든지 이에 근접해서 응고 구역(7)을 형성한다. 박피는 달성된 상기 초기 대략 깊이보다 상대적으로 깊은 후속 대략 깊이에 마이크로채널(160C)의 형성을 계속하기 위해서 하나 이상의 매개변수에 따라 구성된 에너지를 조사하여 계속 할 수도 있다. 마이크로채널(160C)의 벽의 일부를 따라, 달성된 후속 대략 깊이에든지 근접해서 응고 지역(7B)을 형성하는, 하나 이상의 다른 또는 다양한 매개변수로 구성된 방사선 에너지가 인가될 수 있다. 도 13B에서 보여지듯이, 응고 지역(7a 및 7b)는 마이크로채널(160C)의 다양한 깊이에 한정되어 있다. 마이크로채널(160C) 벽을 따라 응고 지역(7a 및 7b)은 마이크로채널(160C)이 한번 형성되면 개방된 상태로 유지되게 도와주고, 마이크로채널(160C)의 기계적 붕괴를 막거나 최소화하는 데 최소한 도와줌으로써, 마이크로채널(160C)에 기계적 안정성을 제공하는 데 도움이 된다.

도 14를 참조하면, 도 13에 보여진 마이크로채널들의 패턴은 패턴(161A)을 포함함으로써, 얕은 마이크로채널들(166B)이 깊은 마이크로채널(166A)에 상당히 인접하거나 근접하게 할 수도 있다.

도 15을 참조하면, 개략적인 단면도가 도 13의 마이크로채널들(160B)의 다른 구성을 보여준다.

도 15의 구성에서, 마이크로채널들(170A와 170B)은 도 13의 "마이크로채널들"(160B)를 생성하지 않고 비-침습적, 분할 치료를 제공하는 상대적으로 얕은 응고 영역이나 홀을 정의할 수도 있다. 예를 들어, 이러한 응고 영역이나 홀의 깊이는 대응하는 깊은 마이크로채널(172)의 약 0 내지 3분의 1 깊이 (d1)로 다양할 수 있다. 얕은 응고 영역이나 홀을 만드는 것은 영역이나 홀 주변의 열에 영향을 받는 조직이 강성해지게 한다. 상기 얕은 응고 영역이나 홀은 또한

깊은 마이크로채널(172)로 유체의 흐름 전에 유체의 수집을 돕기 위한 버퍼 또는 저장소 역할을 할 수 있다.

개방된 마이크로채널들을 유지하기 위한 초음파 및 가압 시스템

또 다른 측면에서, 상기 장치는 환자의 조직에 에너지를 유도해서 하나 이상의 채널을 형성시키는 제 1 에너지 인가 장치, 상기 환자의 조직에 에너지를 유도해서 상기 하나 이상의 채널이 실질적으로 닫히는 것을 방지하는 제 2 에너지 인가 장치, 및 상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 에너지의 인가를 제어해서 상기 하나 이상의 채널을 형성하고, 상기 제 2 에너지 인가 장치로부터 상기 하나 이상의 채널로 에너지의 인가를 제어해서 적어도 미리 정해진 시간 간격 동안 상기 하나 이상의 채널이 실질적으로 닫히는 것을 방지하는 컨트롤러를 포함한다.

장치의 실시예는 다음 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

제 2 에너지 인가 장치는 조직의 탄성계수(Young modulus)를 높이기 위한 적어도 하나의 채널을 통해 하나 이상의 정상파를 생성하는 제어 가능한 에너지 인가 장치를 포함 할 수 있다.

상기의 적어도 하나의 채널은 복수의 채널들을 포함할 수 있고, 상기의 하나 이상의 정상파를 생성하기 위한 제어 가능한 에너지 인가 장치는 적어도 두 개의 복수의 채널들 간의 거리에 기초를 둔 파장을 가지는 하나 이상의 정상파를 생성하기 위한 제어 가능한 에너지 인가 장치를 포함할 수 있다.

상기의 제 2 에너지 인가 장치는 유체 소스(fluid source), 그리고 유체 소스에서 적어도 하나 이상의 채널을 향해 가압된 유체(pressurized fluid)를 펌핑하기 위한 펌프를 포함 할 수 있다.

상기 펌프는 적어도 하나 이상의 채널로 이동하는 적어도 일부의 유체를 제거하기 위한 적어도 하나 이상의 채널 외부에 진공(vacuum)을 생성하도록 설정될 수 있다.

상기의 유체 소스의 유체는, 예를 들면, 하나 이상의 가스 또는 가압된 강화 유체 및/또는 의약 유체를 통해 전송된 레이저 에너지의 효과를 증가시키기 위한 강화 유체(enhancing fluid)를 포함 할 수 있다.

상기 제 2 에너지 인가 장치는 조직의 탄력성의 변화를 일으키도록 하는 진폭이 변화하는 정상파를 생성하기 위한 적어도 하나의 채널의 세로축과 평행하는 초음파에너지를 인가하기 위한 제어 가능한 초음파 장치를 포함 할 수 있다.

다른 측면에서, 하나의 방법이 개시된다. 상기 방법은 환자의 조직에서 적어도 하나의 채널을 형성하고, 실질적으로 적어도 하나의 채널이 실질적으로 적어도 미리 정해진 간격의 시간 동안 폐쇄되는 것을 방지하기 위한 적어도 하나의 채널로 에너지를 인가하는 것을 포함할 수 있다.

방법의 실시예는 장치와 관련하여 상기에서 기술된 특징뿐만 아니라, 하기와 같은 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

에너지를 인가하는 것은 조직의 탄성계수(Young modulus)를 높이기 위한 적어도 하나의 채널을 통해 하나 이상의 정상파를 생성하는 것을 포함할 수 있다.

상기의 적어도 하나의 채널은 복수의 채널을 포함할 수 있고 상기의 하나 이상의 정상파를 생성하는 것은 적어도 두 개의 복수 채널들 간의 거리에 기초를 둔 파장을 가지는 하나 이상의 정상파를 생성하는 것을 포함할 수 있다.

상기의 하나 이상의 정상파는 적어도 대략 두 개의 복수의 채널들 중간 지점에 위치한 골짜기(trough)들을 포함 할 수 있다.

상기의 적어도 두 개의 복수의 채널들 간의 거리에 기초를 둔 파장을 가지는 하나 이상의 정상파를 생성하는 것은 적어도 두 개의 복수의 채널들 간의 거리의 n 배수와 동일한 파장을 가지는 하나 이상의 정상파를 생성하는 것을 포함할 수 있다.

상기의 하나 이상의 정상파를 생성하는 것은 하나 이상의 초음파 정상파를 생성하는 것을 포함할 수 있다.

상기의 에너지를 인가하는 것은 조직의 탄력성의 변화를 일으키도록 하는 진폭이 변화하는 정상파를 생성하기 위한 적어도 하나의 채널의 세로축과 평행하는 초음파에너지를 인가하는 것을 포함할 수 있다.

상기의 에너지를 인가하는 것은 가압된 유체를 적어도 하나의 채널로 보내도록 하는 것을 포함할 수 있다.

상기의 가압된 유체는 예를 들면, 하나 이상의 가압된 가스 또는 가압된 강화 유체 및/또는 가압된 의약 유체를 통해 전송된 레이저 에너지의 효과를 증가시키기 위한 가압된 강화 유체(pressurized enhancing fluid)를 포함할 수 있다.

상기의 가압된 유체를 보내도록 하는 것은 적어도 하나의 채널을 형성하기 위한 에너지의 인가를 따라 미리 정해진 시간의 간격에 가압된 유체를 보내도록 하는 것을 포함할 수 있다.

상기 방법은 적어도 하나의 채널에 외부의 진공을 생성하는 것에 의해 적어도 하나의 채널을 차지하는 적어도 유체의 일부를 제거하는 것을 포함할 수 있다.

상기의 적어도 하나의 채널을 형성하는 것은 조직에서 미리 정해진 크기를 갖는 적어도 하나의 채널, 미리 정해진 구성을 가지는 각각 열에 의해 영향을 받는 열 영역(thermal zone) 및 적어도 하나의 채널로부터 넓게 펼쳐진 열 영역을 형성하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명에서는 적어도 하나 이상의 채널이 형성되도록 하기 위해 환자의 조직에 에너지를 전달하는 제 1 에너지 인가장치, 적어도 하나 이상의 채널이 실질적으로 폐쇄되는 것을 방지하기 위해 환자의 조직에 에너지를 전달하는 제 2 에너지 인가 장치 및 제 2 에너지 인가장치에서 적어도 하나의 채널이 실질적으로 적어도 미리 정해진 간격의 시간 동안 폐쇄되는 것을 방지하기 위한 채널로 인가되는 에너지를 통제하는 컨트롤러를 포함하는 조직을 치료하기 위한 장치를 포함하는 장치, 방법, 시스템 및 디바이스가 개시된다.

일부 실시예에 따르면, 상기의 제 2 에너지 인가 장치는 조직의 탄력성의 변화를 일으키도록 하는 진폭이 변화하는 정상파를 생성하기 위한 적어도 하나의 채널의 세로축과 평행하는 초음파에너지를 인가하기 위한 제어 가능한 초음파 장치를 포함 할 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 상기의 제 2 에너지 인가 장치는 유체 소스(fluid source), 그리고 유체 소스에서 적어도 하나 이상의 채널을 향해 가압된 유체(pressurized fluid)를 펌핑하기 위한 펌프를 포함 할 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 사람의 조직에 홀 (또는 채널) 형성은 그 안에 (미리 정해진) 폭과 소정의 깊이를 갖는 채널을 제거하기 위해 조직에 전자기 방사를 적용, 예를 들어, 미세박피 절차를 통해 수행 될 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 상기의 절차는 전자기 방사에 의해 박피하기 쉽지 않은(non-ablatively) 채널의 바닥에 있는 조직에 열을 가하는 것과 상기 조직과 근접하고 있는 미리 정해진 부피의 열에 의해 영향을 받는 영역을 생성하는 것을 포함할 수 있다.

미세박피를 통해 마이크로채널들을 형성하는 것에 사용되는 적절한 방사선 발생 장치들은 예를 들면, 예를 들어, CO₂ 레이저 디바이스, Er:YAG 레이저 디바이스, Tm:YAG 레이저 디바이스, Tm 섬유 레이저 디바이스, Er 섬유 레이저 디바이스, Ho 섬유 레이저 디바이스, 및/또는 다른 유형의 레이저 디바이스를 포함할 수 있다.

다른 유형의 방사선 또는 에너지 소스도 사용될 수 있다.

마이크로채널들을 형성하기 위해 미세박피를 수행하는 장치의 개략도는 도 16에 제공된다.

간단히 말해 예를 들어, 도 16에 기술된 상기 장치는 치료에 적용하기 위해 조직(205) 안으로 마이크로채널(206) 제거를 위한 레이저 장치(200) 및 레이저 방출 장치(203)를 포함 할 수 있다.

상기 마이크로채널(206), 레이저 방출 장치(203) 및 레이저 빔 204에 의해 조직 205을 제거하여 조직 205 에서 생성된 컬럼(column), 웰(well), 홀(hole) 또는 이와 유사한 것일 수 있다.

조직 205의 미세박피는 상기 마이크로채널의 박피를 초래할 수 있다. 조직의 미세박피는 또한 상기의 결과로 생긴 마이크로채널 206을 둘러싸고 있는 조직에 의해 가열되고 증발된 조직으로부터의 열의 소실을 초래할 수 있다. 따라서, 상기 마이크로채널 206 생산과 상기 조직 205의 박피는 벽 및/또는 마이크로채널 206을 둘러싼 열에 의해 영향을 받는 영역 207에서 야기될 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 홀 안정화 기구는 레이저 방출 장치 203와 초음파 장치 (208)의 사용에 기초할 수 있다.

상기 초음파 발생기(208)는 조직의 효과적인 영률을 높이고 더 단단해지도록 하기 위해, 구멍의 주요 축에 수직인 피부의 면을 따라 정상파를 생성한다.

구멍 주변의 더 단단한 조직은 구멍을 붕괴되고 막히는 경향이 덜하다.

정상파는 "고정형(staionary)" 고점과 저점을 만든다. 그것들 사이의 거리는 파장에 비례한다.

특정 구멍의 분포를 (홀 사이의 거리) 추정해보면, 구멍들 상에서 또는 구멍들 사이의 고점과 저점의 위치를 알아내는 특정한 파장을 선택할 수 있다. 하나의 선택은 구멍들 사이의 거리와 동일한 파장을 사용하고 상기의 고점이 구멍들 사이의 중간에 위치하는 그러한 상대적인 기하학적 구조에서 초음파를 적용하는 것일 수 있다.

일부 실시예들에서, 초음파 에너지는 이러한 도 16에 도시된 초음파 발생기 (208)와 같은 초음파 발생기를 사용하여 생성 할 수 있다.

일부 구현예에서, 상기 발생기(208)는 기계적으로 조직 (예컨대, 그러한 적절한 유체 접촉매질(couplant)과 같은 커플링 레이어를 경유하여)과 연결되어 있는 접촉 발생기일 수 있고, 기계적 자극을 통해 그에 따른 파동(음향 파)을 초래할 수 있다.

적절한 접촉 발생기는 예를 들어, 초음파 휠(wheel) 발생기 (즉, 객체 위에서 대체된 이동가능한 발생기), 초음파 썰매(sled) 발생기 및 / 또는 물 결합 발생기를 포함 할 수 있다.

이러한 종류의 발생기들은 압전기의 요소에 인가된 전압 / 전류를 조절하여 제어 가능한 주파수에서 기계적으로 진동하는 예를 들어, 압전기의 요소 또는 몇몇의 다른 진동하는 변압기를 사용하여 구현된 초음파 변환기를 포함 할 수 있다.

일부 구현에서, 발생기 (208)는 비 접촉식 발생기일 수 있다. 즉, 발생기가 검사 할 개체와 직접적으로 기계적인 접촉을 하지 않을 수 있다.

적합한 비 접촉 발생기는 객체에 인가되는 초음파를 생성하기 위해 제어가능하게 진동할 수 있는 기계적인 진동 변압기(예를 들면, 압전기의 요소와 같은)를 포함하는 공기-결합 변환기일 수 있다.

이러한 발전기의 출력 포트 (예를 들어, 조직) 객체에 근접하게 배치되며, 방출된 초음파는 발전기와 개체의 출력 포트를 분리하는 공기 장벽을 경유하여 인가 지점에서 객체로 이동한다.

다른 유형 및/또는 파동 (초음파 또는 다른 종류의 파동)을 야기하는 발전기의 구현도 역시 사용될 수 있다.

일부 실시예에서, 다른 구현예는 홀 안정화(hole stabilization)를 위해 구멍 사이의 거리에 정수 비율로 어떤 파장을 사용하는 것이다.

그러한 구현예는 무작위의 홀 분포에서 통계적으로 대칭적인 구멍 패턴 (매트릭스)에서 수행될 수 있다.

일부 실시 예들에서, 홀 안정화는 "푸싱(pushing)" 메커니즘에 의해 달성 될 수있다. 특히, 낮은 진폭 고해상도 초음파는 사람의 눈 렌즈의 치료 기간 동안 거품을 없애기 위해 펨토초(femtosecond) 레이저와 함께 오늘날 사용된다. 피부를 통한 약물 전달을 위한 초음파의 사용 또한 알려져 있다. 이와 유사한 메카니즘은 구멍이 열려있을 때 구멍에 물질을 밀어 넣는 것으로 사용될 수 있다.

이것은 피부 표면에 있는 구멍의 주요 축과 수직한 방향을 따르는 초음파 인가(예를 들면, 실질적으로 동시에)가 요구된다.

일부 실시 예들에서, 초음파 에너지의 인가는 구멍(또는 채널)을 통해 빠져나온, 구멍의 하단에서 박피된, 지방과 같은 물질을 도와주기 위해 사용될 수 있다. 이러한 물질을 제거를위해서, 구멍의 벽면을 따르는 진동이 발생될 수 있다. 이와 같은 것을 수행하기 위한 하나의 방법은 정상파의 진폭을 변경하는 것이다.

정상파가 조직 탄성을 변경한다는 가정하에, "맥동(pulsating)"탄성(미세하게 변화된 탄성) 은 구멍 벽면의 작은 움직임을 초래할 것이다. 이는 상기와 같은 물질이 바깥이나 안쪽 양 방향으로 이동하여 빠져나오는데 도움을 줄 것이다. 특정 압력 기울기는 외부 진공, 피부 스트레칭, 또는 구멍의 벽을 따르는 파동의 이동이 인가 될 수 있다면, 상기의 방향을 제어할수 있고 구멍의 바닥에서 물질의 바닥으로부터의 배출을 증가시킬 수 있다.

일부 구현예에서, 채널 안정화는 가압된 유체를 사용하여 이루어 질수 있다. 예를 들면, 상기의 가압된 유체는 아직 열려있는 구멍의 바닥에 두번째 “발사(shot)"를 가능하도록 하기 위해 CO₂ 분할(fractional) 레이저에 의해 형성된 구멍이 열려있도록 하기 위한 가스나 액체일 수 있다.

그러한 구현예는 도 17A 및 도 17B에 도시된 바와 같이 레이저 (302)의 끝 부분에 맞는 어댑터 300를 포함하는 메카니즘을 포함할 수 있다.

그와 같은 구현예에서 공급된 진공(sourced vacuum, 306)과 진공 튜브 (304)는 예를 들어, 어댑터 300에 부착되고, 어댑터에 연결된 고압 펌프 308 및 310 (예를 들면, 그 다른 쪽 끝에서)은 레이저의 활성화 직전에 어댑터에 유체를 도입한다.

도 17B에 도시된 바와 같이, 튜브 304과 진공 및 가압된 유체(들)을 이동시키는 310은 유체의 빠른 도입 및 제거를 가능하도록 어댑터에서 복수개의 포트를 가질 수 있다. 일부 실시 예들에서, 상기 유체는 원하는 깊이를 달성하기 위해 처음 발사된 레이저의 능력을 향상시키고 의약 및 / 또는 마취 물질을 포함하는 물질이 될 수 있다.

작동에 있어서, 도 17A에서 보는 바와 같이 어댑터 300은 피부 305과 접촉에 배치되어 있고 압력이 인가된다. 사전 트리거(pre-trigger) 메카니즘은 압력과 유체를 아답터로 가도록 강제하고, 상기 레이저 (302)는 그 다음 발사된다. 상기 유체는 두 번째 발사를 기다리며 (또는 다른 치료) 상기 구멍 206로 이동한다. 다음 어답터는 제거될 수 있거나 또는 상기 유체를 어답터의 튜브로 제거하기 위하여 활성화된 진공 펌프가 될 수 있다.

분리된 진공 및 압력 소스 대신에, 이러한 펌프로 두 기능을 수행 할 수 있는 리버시블 펌프(reversible pump)와 같은 하나의 메커니즘이 사용될 수 있다. 전술 한 가압 시스템은 초음파(ultrasound) 에너지의 인가 대신에 초음파(ultrasonic) 에너지의 인가를 활용하거나 함께 사용할 수 있다.

추가 장점은 압력의 사용은 또한 환자의 고통을 줄이기 위한 역할을 할수 있다는 것이다. 피부가 압력 (예를 들어, 내 인생에서 진공 또는 긍정적 인 압력)에 따라 넣어 경우 통증 관리의 "게이트 이론"에서, 피부가 압력하에 있다면 두뇌는 피부에 뚫린 구멍의 고통이 아니라 압력을 느끼도록 속이게 된다. (이것은 상업적으로 활용되고 있는 주입되는 곳 주변의 압력면에 위치하는 ShotBlocker 장치에 구현 된 것과 유사한 개념이라고 예측된다.) 피부에 압력을 사용하면하면 환자가 주입된 고통을 잊도록 할 수 있다.

레이저 치료 장소의 제어

도 18을 참조하면 도 1의 레이저 유닛은 예를 들어, 치료 장소의 첫 번째 미리 정해진 패턴 332 또는 치료 장소 334의 두번째 미리 정해진 패턴에 레이저 빔을 제공 할 수 있다. 그렇지 않으면, 상기 레이저 유닛은 조직의 표면을 따라 겹쳐 패턴의 영역 336을 생산하는 치료 장소의 제 1 및 제 2의 미리 결정된 패턴 332과 334를 제공하는 단일 치료의 과정 중에 레이저 빔을 수정할 수 있다.

도 1의 스캐너 30과 발명에 따른 소프트웨어는 도 18에 기재된 것과 같이 조직의 표면에 적용된 치료 장소의 순서를 임의로 추출하는 동안, 하나 또는 더 많은 설명 치료 장소의 미리 정해진 패턴에 조직의 표면에 레이저 빔을 제공하는 도 1의 레이저 방출 장치 3을 가능하게 한다. 그림1의 화살표 40에 표시된 대로 치료 장소는 때문에 스캐너의 움직임 때문에 주어진 치료 영역에 걸쳐 무작위로 추출된다. 레이저 방출 장치 3이 레이저 빔을 방출하는 동안 치료 영역을 가로지르는 스케너의 움직임은 효과적으로 치료 영역에 걸쳐 정해진 패턴을 무작위로 추출하거나 또는 넓게 펼친다.

상기 스캐너 30은 지점 밀도 및 분포 결과 치료 지점의 중복이 생성되는 등의 특정 치료 영역에 걸쳐 반복적으로 이동될 수 있다. 게다가, 스캐너 30의 움직임은 상대적으로 큰 치료 공간의 치료를 가능하게 하고 효율적으로 치료 장소의 표면을 스캔하거나 또는 스치듯 지나간다. 반복적인 스캔이나 스치듯이 지나가는 것은 각 브러쉬 사이의 브러쉬의 수와 오버랩의 수의 기능인 주어진 치료 장소 치료 영역에 걸쳐 밀도 및 치료 지점의 분포의 변화를 초래한다

도 19를 참고하면, 얼굴이미지가 이미지가 무작위로 치료 영역에서 특정 지역에서 지점 밀도에 차이가 치료 영역에 걸쳐 분산된 여러 치료 지점 338을 보여준다. 도 19에서 보이는 것처럼, 예를 들면, 치료 지점의 밀도는 이마의 중간 부분, 주름이 있을 수 있는 지역에 더 있을 수 있다.

그러나, 밀도 치료는 특정한 환자의 필요에 따라 도 19에서 보이는 것처럼 다양하게 변할 수 있다. 무작위적인 분포와 치료 지점 338의 변화는 언급한 것처럼 스캔이나 브러쉬가 겹치는 것 뿐만 아니라 복수의 스캔 또는 브러쉬를 전달하기 위한 치료영역을 가로질러 이동하는 상기 스캐너 30으로부터 초래한다.

본 발명에 따른 스캐너 및 소프트웨어는 치료 지점의 분포 및 밀도의 측면에서 치료 지점을 보다 효율적으로 관리할 수 있다.

그렇게 함으로써 의사와 같은 작업자는 표면 조직의 특정 장소를 요구되는 조직과 치료에 따라서 높은 밀도로 스캔하도록 하지만 다른 장소는 적은 밀도로 스캔하도록 하는 통제되고 직관적인 방법으로 치료 지점을 분배하거나 넓게 펼칠 수 있다.

예를 들면, 특정한 지점은 색소, 탄성, 뼈와의 거리 등의 측면에 따른 다른 피부의 특징에 따라 반복적으로 스캔 또는 스치듯이 지나갈 수 있다. 이와 다른 지점은 적은 치료를 받을 것이고 따라서 치료 장소 및 눈, 입술, 머리카락의 경계선을 따르는 것과 같이 더 적은 스캔 밀도로 스캔되거나 스캔이 점진적으로 감소 또는 단계적으로 사라질 것이다.

일 실시예에서, 도 2의 6A 또는 6B와 같은 두가지 유형의 치료 지점 대신에 치료 지점이 환자의 피부로 전달되는 6A와 6B 유형의 치료 지점이 사용자 선택에 의한 비율을 가지도록 혼합되고 맞춰질 수 있다. 예를 들어, 치료 지점은 도 13에서 보여지는 것과 같이 복수개의 지점 160과 의사에 의해 통제되는 그들의 상대적인 간격을 형성하기 위해 혼합될 수 있다.

또한, 스캐너는 속도-감지 또는 거리-감지 기술을 합체해서, 의사가 환자의 피부 위에 스캐너를 이동시키는 속도에 관계없이, 소프트웨어가 소정의 밀도의 지점을 환자의 피부의 영역에 제공할 수 있다.

또한, 의사의 통제 하에, 스캐너의 소프트웨어는 환자의 피부의 일부 영역에만 도 2 유형과 같은 치료 지점을 제공할 수 있으며, 피부 탄력, 착색, 헤어라인에 근접도 또는 눈 등과 같은 환자의 피부 특성에 따라 피부의 다른 영역들에 도 2 유형 6B를 제공할 수도 있다.

전술한 피부 치료는 스캐너가 피부의 한 지점에 배치되고 나서 레이저가 활성화되고, 그런 다음 스캐너가 환자의 피부의 옆에 인접한 미치료 영역으로 이동하는, 공지된 “밟고 쏘기(step and shoot)” 치료와 일맥상통한다.

위에서 설명한 다소 무작위한 스캔 시퀀스는 레이저를 발사할 때 스캐너가 움직이면서 총 환자 통증을 낮추고, 그런 다음 전통적인 “밟고 쏘기(step and shoot)” 방법에서보다 넓은 영역의 치료 지점을 확산하는 데 도움이 될 수도 있다. 이 소프트웨어는 서로에게서 소정의 거리에서 연속 2회 발사를 거부하도록 스캐너를 프로그래밍할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 소프트웨어는 스캐너(30)를 채용해서 의사가 치료 영역을 스캔하거나 빗질하는 속도에 대하여 레이저 빔 프로파일이 치료 빔의 스캔 속도 또는 전달 속도를 제어하는 것을 정의한다.

본 발명의 하나의 실시예에서, 소프트웨어는 의사가 상기 치료 영역을 스캔하고 빗질하는 데 사용하는 이동 속도를 스캔 속도와 상호 연관시킨다. 이동 속도를 스캔 속도와 상호 연관시키게 되면 의사가 조직 표면을 스캔하거나 빗질하는 데 사용하는 속도에 관계없이 치료 지점의 특정한 균일한 분포의 제공을 보장하는 데 도움이 된다.

다른 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 상기 스캐너 및 소프트웨어는 도 18에 나타난 것과 같이, 치료 지점들의 2이상의 예정된 패턴들을 사용하도록 구성된다. 그 결과, 도 2의 상기 마이크로채널들(6a, 6b)의 깊이(D)에서 보여질 수 있는 것 처럼, 다른 조직 효과를 갖는 다른 치료 영역들의 동적인 분포가 피부 층에서 생성될 수 있다. 본발명에 따른 상기 소프트웨어는 다른 형태의 치료 영역들 또는 마이크로채널들(6a, 6b)의 선택 및 제어가 가능하게 한다. 상기 선택 및 제어는 적어도 상기 펄스 폭, 상기 에너지 밀도, 상기 펄스 반복 속도, 및 이들의 조합 중 적어도 하나로 이루어져, 다른 치료 영역들을 생성하고 상기 스캐너가 주어진 치료 영역에 다른 치료 지점들을 생성하는 레이저 에너지를 방출할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명에 따른 상기 소프트웨어는 상기 주어진 치료 영역에 적용되는 2이상의 다른 치료 지점들의 비율을 선택 및 제어할 수 있도록 할 것이다.

도 2 및 도 18은 2가지 다른 형태의 지점들 또는 마이크로채널들(6a, 6b) 및 그것들의 적용에 있어서의 2가지 다른 예정된 패턴들을 나타낸다. 본 발명에 따른 상기 스캐너(30) 및 소프트웨어는 무작위 서열로 이러한 다른 예정된 패턴들을 생성할 수 있으므로, 치료 영역내에서 치료 지점들의 다양한 분포 및 밀도를 보여준다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 상기 소프트웨어는 많은 다른 형태의 지점들 또는 마이크로채널들 및 다양한 지점 패턴들의 선택 및 제어를 허용한다.

본 발명에 따른 상기 소프트웨어는 상기 스캐너(30)의 피부 층으로의 다중 레벨(multi-level) 침투가 가능하도록 한다. 이는 의사들로 하여금 환자의 피부 질환 및 색소에 따라 상기 미세박피 치료를 용도에 맞추고, 용도에 맞춘 최적의 미세박피를 단일의 치료 영역에 전달할 수 있도록 해준다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 상기 스캐너(30) 및 소프트웨어는 균일하지 않은 치료 지점들의 예정된 패턴들의 선택 및 제어를 허용한다. 예를 들어, 패턴은, 상기 패턴의 겉면에 상대적으로 저밀도 치료 지점들을 생성하는 동안, 상기 패턴의 중앙 또는 그 근처에 고밀도 치료 지점들을 생성할 수 있다. 주어진 치료 영역에서 다른 불균일 치료 패턴 및 그것들의 밀도 및 분포의 선택 및 제어 가능성을 조합하는 것에 의하여, 본 발명은 의사들에게 다른 피부 특성들을 동시에 치료할 수 있는 능력, 박피 깊이의 변화가능성, 및 치료 영역 및 눈, 입술, 및 머리카락과 같은 비치료 영역간의 경계를 제공하기 위한 기술을 제공한다. 실제로, 상기 소프트웨어는, 정확하게 요구되는 치료 지점 밀도를 적용하면서, 반복 스캔 또는 빗질(brushing)을 가능하게 한다.

발 작동에 의한 제어에 대한 설명

도 20을 참조하면, 한 측면에서, 본 발명은 광 기반 시스템 또는 장치를 제어, 더 구체적으로는 활성화함에 있어서, 사용하기 위해 구성되고 배치되는 발-작동 제어 (이하 풋 스위치 자격)(410)을 제공한다. 상기 풋 스위치(410)는 하나 이상의 전기 케이블(413)을 포함해서 상기 광 기반 시스템 또는 장치에 상기 풋 스위치(410)를 연결한다. 이러한 광 기반 시스템 또는 장치는 다양한 치료 목적 조직의 표면에 대한 박피 방법에 따라 인가된 레이저 및/또는 기타 일관된 빛의 방출을 위한 구조로 되어 있다.

풋 스위치(410)는 일 구성에서, 실질적으로 평면인 표면과 조작자의 발의 적어도 일부를 수용할 수 있는 충분한 영역(412A)을 가진 페달(412)이 포함되어 있다. 페달(412)은 표면(412A)에 있는 작업자의 발에 의해, 작동 또는 활성화되거나, 예를 들면 감쇠된다. 이러한 방법으로, 풋 스위치(410)는, 광 기반 시스템 또는 장치의 발화를 증가시키거나 감소시키는 가속기 역할을 해서, 상기 시스템 또는 장치가 예를 들어, 방출 박피 치료 방사선의 지속기간을 증가 또는 감소시킨다, 예를 들어, 풋 스위치(410)는 도 19에서 치료 지점(338)의 밀도와 깊이를 제어하는 것과 연계해서 유용할 수도 있다.

본 발명의 하나의 구성에서, 풋 스위치(410)는 반복 속도, 광 에너지, 광 침투, 광 깊이, 치료 지점 크기, 지점 밀도, 반복 율 등을 포함하지만 이에 국한되지 않는, 조직 박피 치료의 하나 이상의 매개변수의 동적 제어 범위를 제공하는 "스마트" 페달(412)로 구성되고 배치된다. 각 매개변수는 풋 스위치(410)와 통합되는 센서(414A, 414B, 414C 및 414D)에 연결되어있을 수 있으며, 예를 들어, 페달(412)의 표면(412A)를 커버하는 외부 피복 아래에 형성되어 있다 (도 20의 점선 표시). 이에 따라 작업자는 자신의 발로 하나 이상의 센서(414A, 414B, 414C, 및 414D), 단독 또는 임의의 조합을 활성화하여 치료 중에, 하나 이상의 매개변수를 동적으로 제어할 수 있다. 도 20은 네 개의 센서를 보여주고, 상기 센서(414A, 414B, 414C, 및 414D)의 페달(412) 상의 특정 배열을 보여주고 있다. 하지만, 본 발명은, 이러한 측면에 제한되지 않으며 임의의 수의 센서가 페달(12)과 통합되고 다양한 구성과 배치 중 하나로 될 수도 있을 것이다.

도 21를 참조하고, 도 20을 더 참조하면, 풋 스위치(410)은 작업자로 하여금 풋 스위치(410)에 의해 작동하기 위한 다양한 작동 모드 및 임의의 매개변수를 선택하게 할 수 있는 사용자 인터페이스(416)와 작동 측면에서 연결될 수 있다. 상기 인터페이스(416)은 풋 스위치(410)가 제어할 수 있는 모드(417A)와 매개변수(417B)의 시각적 표시(417)을 포함할 수 있다. 이러한 모드(417A) 및 매개변수(417B)는 예를 들어, 터치 스크린 소프트웨어에 의해 풋 스위치(410)에 의해 제어 선택하여 활성화할 수 있다.

하나의 구성에서, 인터페이스(416)은 풋 스위치(410)가 작동 연결되는 광 기반 시스템 또는 장치와 통합될 수도 있다. 또는, 추가적으로, 인터페이스(416)는 단독 작동하거나 또는 컨트롤러와 함께 작동하도록 구성되어있는 주변 장치가 될 수 있는데, 그것은 광 기반 시스템 또는 장치와 작동 연결되어 있다.

본 발명은 풋 스위치(410), 센서(414A, 414B, 414C, 및 414D)와 인터페이스(16)의 제어를 운영하고 제공하는 데 필요하며, 광 기반 시스템 또는 장치 및/또는 컨트롤러와 풋 스위치(10) 및 인터페이스(16)를 통합하는 데 필요한, 한 임의의 소프트웨어, 하드웨어, 및 펌웨어, 및 관련 전자 제품을 추가로 포함한다.

따라서 본 발명의 적어도 하나의 예시적인 측면을 설명해온 다양한 변경, 수정 및 개선은 당 기술 분야에서 통상의 지식을 사람들에게 쉽게 일어날 것이다. 이러한 변경, 수정 및 개선은 본 발명의 범위와 사상 사이에서 의도하기 위한 것이다. 따라서, 전술한 설명은 예시에 의한 것이고 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 본 발명의 한도는 다음 청구범위들과 그 등가물에만 정의되어 있다.

Claims (37)

1. 환자의 조직에 에너지를 유도해서 하나 이상의 채널을 형성시키는 제 1 에너지 인가 장치;
   상기 환자의 조직에 에너지를 유도해서 상기 하나 이상의 채널이 실질적으로 닫히는 것을 방지하는 제 2 에너지 인가 장치; 및
   상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 에너지의 인가를 제어해서 상기 하나 이상의 채널을 형성하고,
   상기 제 2 에너지 인가 장치로부터 상기 하나 이상의 채널로 에너지의 인가를 제어해서 적어도 미리 정해진 시간 간격 동안 상기 하나 이상의 채널이 실질적으로 닫히는 것을 방지하는 컨트롤러를 포함하는,
   조직을 치료하기 위한 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 에너지 인가 장치는
   유체 소스; 및
   상기 유체 소스에서 상기 하나 이상의 채널을 향하는 유체를 가압하는 펌프를 포함하는, 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 펌프는 상기 하나 이상의 채널 외부에 진공을 형성해서 상기 하나 이상의 채널로 향한 유체 중 적어도 일부를 제거하는 구조인, 장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 유체 소스의 유체는 가스, 가압된 강화 유체를 통해 전달된 레이저 에너지의 효과를 향상시키는 강화 유체, 및 의약 유체 중에서 하나 이상을 포함하는, 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 에너지 인가 장치는 상기 하나 이상의 채널의 길이방향 축에 실질적으로 평행한 방향으로 초음파 에너지를 인가해서 상기 조직의 탄성 수준을 변화시킬 진폭을 변화시키는 정상파를 생성하는 제어식 초음파 장치를 포함하는, 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 에너지 인가 장치는 상기 하나 이상의 채널에 대해 하나 이상의 정상파를 생성해서 상기 조직의 영률을 제고하는 제어식 에너지 인가 장치를 포함하는, 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 하나 이상의 채널은 복수의 채널을 포함하고, 상기 하나 이상의 정상파를 생성하는 상기 제어식 에너지 인가 장치는 상기 복수의 채널들 중 적어도 두 개 사이의 거리에 기반하여 파장을 갖는 하나 이상의 정상파를 생성하는 제어식 에너지 인가 장치를 포함하는, 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 에너지 인가 장치는 상기 하나 이상의 채널의 길이방향 축에 수직하는 환자의 조직을 따르는 방향으로 초음파 에너지를 인가해서, 환자의 조직의 효과적인 영률을 상승할 수 있는 제어식 초음파 장치를 포함하는, 장치.
9. 환자의 선택된 조직 표면에 에너지를 유도해서 하나 이상의 채널이 형성되게 하는 제 1 에너지 인가 장치;
   상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 에너지 인가를 제어해서 형성시키는 컨트롤러를 포함하되,
   상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치가 환자의 선택된 피부 표면에 하나 이상의 채널을 형성하게 하고, 상기 하나 이상의 채널이 상기 피부 표면 위에 비-균일하게 분포되어 있는, 조직을 치료하기 위한 장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 형성된 하나 이상의 채널은 상기 인간의 피부 표면에 대한 침투의 깊이가 다른, 장치.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 하나 이상의 채널을 형성하는 상기 제 1 에너지 인가 장치의 시간 속도는 상기 피부 표면에 대한 상기 제 1 에너지 인가 장치의 이동 속도에 의해 결정되는 것인, 장치.
12. 제 9 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치의 적용을 제어할 수 있는 수동 또는 발 조작 장치 중 하나에 작동 연결되어 있는, 장치.
13. 제 9 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 선택된 무작위로 결정한 밀도를 가진 선택 조직에 에너지를 인가하는 수동 또는 발 조작 장치를 포함하는, 장치.
14. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 에너지 인가 장치의 센서는 상기 컨트롤러에 연결되고, 상기 제 1 에너지 인가 장치의 이동 속도를 감지하고, 상기 컨트롤러에 신호를 제공해서 상기 제 1 에너지 인가 장치가 하나 이상의 채널을 형성하는, 장치.
15. 제 9 항에 있어서, 상기 형성된 채널은 모두 상기 피부 표면에 하나의 깊이를 가지는, 장치.
16. 제 9 항에 있어서, 상기 채널은 피부 표면에 깊이가 다양하고, 상기 깊이는, 상기 제 1 에너지 인가 장치의 센서 장치에 의한 상기 피부 표면 상의 상기 제 1 에너지 인가 장치의 위치 감지에 반응해서 상기 컨트롤러에 의해 제어되는 것인, 장치.
17. 제 9 항에 있어서, 상기 피부 표면에 있는 하나 이상의 채널의 밀도는 상기 제 1 에너지 인가 장치에 작동 면에서 연결된 센서 장치에 의한 상기 피부 표면의 제 1 에너지 인가 장치의 위치 감지에 반응해서 상기 컨트롤러에 의해 제어되는 것인, 장치.
18. 환자의 조직에 에너지를 유도해서 하나 이상의 채널을 형성시키는 제 1 에너지 인가 장치;
    상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 에너지의 인가를 제어해서 상기 하나 이상의 채널을 형성하는 컨트롤러를 포함하되,
    상기 컨트롤러는 상기 컨트롤러에 작동 연결된 발 조작 장치의 활성화에 대응해서 에너지의 인가를 제어하는 것인, 조직을 치료하기 위한 장치.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 발 조작 장치는 하기 매개변수들 중 하나 이상을 제어할 수 있는 발로 작동 가능한 장치를 포함하는 것인, 장치:
    상기 제 1 에너지 인가 장치의 작동 사이의 시간 간격;
    상기 제 1 에너지 작동 장치에 전달된 에너지의 양;
    형성된 채널들의 깊이;
    상기 피부 표면에 형성된 채널들의 분포; 및
    상기 형성된 채널들의 폭.
20. 제 18 항에 있어서, 각각의 매개변수는 상기 발 조작장치에 탑재된 개별 센서에 의해 제어되는 것인, 장치.
21. 제 20 항에 있어서, 상기 매개변수들을 제어하는 센서들 중 적어도 하나는 다변적으로 작동 가능한 것인, 장치.
22. 환자의 조직에 에너지를 유도해서 하나 이상의 채널을 형성시키는 제 1 에너지 인가 장치;
    상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 에너지의 인가를 제어해서 상기 하나 이상의 채널을 형성하는 컨트롤러를 포함하되,
    상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치에서 에너지를 인가해서 중앙 채널을 형성하고;
    상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치에서 에너지를 추가로 인가해서 상기 중앙 채널의 주변에 하나 이상의 이차 채널을 형성하는, 조직을 치료하기 위한 장치.
23. 제 22 항에 있어서, 상기 하나 이상의 이차 채널은 상기 중앙 채널에서 소정의 거리에 이격된, 장치.
24. 제 22 항에 있어서, 상기 하나 이상의 이차 채널은 상기 중앙 채널 주변에 실질적으로 인접한, 장치.
25. 제 22 항에 있어서, 상기 하나 이상의 이차 채널은 임의의 구성으로 배치되고 상기 중앙 채널을 실질적으로 둘러싼, 장치.
26. 제 22 항에 있어서, 상기 중앙 채널은 깊이 X 이고, 상기 하나 이상의 이차 채널은 깊이 A < X인, 장치.
27. 제 22 항에 있어서, 상기 중앙 채널 및 하나 이상의 이차 채널의 직경은 실질적으로 동일한 직경인, 장치.
28. 제 22 항에 있어서, 상기 중앙 채널의 직경은 X이고, 상기 하나 이상의 이차 채널의 직경 x > X 인, 장치.
29. 환자의 조직 표면에 에너지를 유도해서 하나 이상의 채널을 형성시키는 제 1 에너지 인가 장치;
    상기 제 1 에너지 인가 장치로부터 에너지의 인가를 제어해서 상기 하나 이상의 채널을 형성하는 컨트롤러를 포함하되,
    상기 컨트롤러는 감소형 나선 형태의 하나 이상의 채널을 형성하는, 장치.
30. 제 29 항에 있어서, 상기 채널의 깊이, 상기 채널의 폭, 및 인접 채널 간 거리 중 하나 이상은 상기 컨트롤러에 의해 제어되는, 장치.
31. 제 29 항에 있어서, 하나 이상의 감소형 나선은 미리 피부 구역 내에서 환자의 피부에 형성되는, 장치.
32. 제 29 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치로 하여금 상기 감소형 나선 채널에 하나 이상의 미세-지점을 형성하게 하는, 장치.
33. 제 29 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치로 하여금 상기 하나 이상의 채널 외부에 하나 이상의 미세-지점을 형성하게 하는, 장치.
34. 제 29 항에 있어서, 상기 감소형 나선은 하기 형태 중 하나 이상으로 형성되는, 장치:
    삼각형;
    사각형;
    정사각형; 및
    육각형.
35. 제 29 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 제 1 에너지 인가 장치로 하여금 열 가열 영역에 이어지는 응고 영역에 이어지는, 박피 영역을 갖는 하나 이상의 채널을 생성하게 하는, 장치.
36. 제 29 항에 있어서, 상기 제 1 에너지 인가 장치는 CO₂, Er: YAG, Nd:YAG; 연속 파 모드와 펄스 모드 중 하나에서 작동하는 Er:GHss Ulium 레이저 중 하나인, 장치.
37. 제 30 항에 있어서, 상기 채널의 깊이는 상기 제 1 에너지 인가 장치에 의해 형성된 감소형 나선을 따라 상기 컨트롤러에 의해 가변하는 것인, 장치.

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