KR20160095602A

KR20160095602A - 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치

Info

Publication number: KR20160095602A
Application number: KR1020150162721A
Authority: KR
Inventors: 라종주
Original assignee: 라종주
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2015-11-19
Publication date: 2016-08-11

Abstract

피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치가 개시된다. 본 발명은, 시술 대상 피부에 삽입되어, 피부내 혈관에 전기적 자극을 가하는 복수의 전극, 및 복수의 전극과 전기적으로 연결되어 있는 전기적 신호 발생부를 구비한다. 본 발명에 따르면, 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 원인 또는 악화 요인이 되는 진피 또는 표피의 미세 혈관에 적절한 열 손상을 주어 원인 혈관의 비정상적인 과증식을 정상화하거나, 원인 혈관의 혈관세포의 대식작용(phagocytosis) 또는 세포자살(apoptosis)을 유도하여 치료 효과를 높일 뿐만 아니라, 종래의 치료법에서의 혈관에 과도하게 열 손상을 가하여 생기는 부작용을 줄이고, 제거된 미세 혈관의 재형성에 의한 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 재발생율을 낮출 수 있게 된다.

Description

피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치{Medical Device Generating Electrical Signal To affect Vascular Tissue in Dermatological Tissue}

본 발명은 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 치료 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 원인 또는 악화 요인이 되는 진피 또는 표피의 미세 혈관에 적절한 열 손상을 주어 원인 혈관의 비정상적인 과증식을 정상화하거나, 원인 혈관의 혈관세포의 대식작용(phagocytosis) 또는 세포자살(apoptosis)을 유도하여 치료 효과를 높일 뿐만 아니라, 종래의 치료법에서의 혈관에 과도하게 열 손상을 가하여 생기는 부작용을 줄이고, 제거된 미세 혈관의 재형성에 의한 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 재발생율을 낮출 수 있는 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 치료를 위해 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치에 관한 것이다.

기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등은 아직까지 발생 기전이 명확히 밝혀지지는 않았으나, 햇빛 노출, 임신, 약물, 체내 호르몬 변화, 유전적 요인 등이 그 원인으로 추정되고 있다.

기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 병변에는 공통적으로 주변부의 정상으로 보이는 피부에 비해 임상적으로나 조직학적으로 진피 또는 표피 내 혈관의 수와 크기가 의미있게 증가되어 있다.

전통적으로 혈관성 문제로 인한 대표적인 피부미용 관련 증상으로는 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등이 있으며, 최근 기미, 혈관성 기미, 색소침착 등의 증상도 그 원인으로 혈관성 문제가 밀접하게 연관되어 있다는 논문이 다수 나오고있다.

한편, 피부내 혈관을 치료하기 위한 치료법으로는 레이저를 이용한 치료법과, 아이피엘과 같은 다파장 광선치료와 같은 류의 빛을 이용한 치료방법이 주로 의학계에서 오랫동안 사용되어 왔으나, 이와 같은 치료방법들은 피부 깊숙히 분포하는 상기 증상들에 대한 원인 혈관들에 대한 효과적인 치료 효과를 보장할 수 없을 뿐만 아니라, 도 1에서와 같이 과도한 열 손상에 의한 부작용이 발생한다는 기술적 한계가 있었다.

구체적으로, 도 1의 (a)에서는 종래의 치료법 중 하나인 IPL(Intensive Pulsed Light) 실시후 화상을 입은 상태를 확인할 수 있으며, 도 1의 (b)에서는 레이저 치료후 과색소침착(PIH; Post Inflammatory Hyperpigmentation) 상태를 확인할 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 원인 또는 악화 요인이 되는 진피 또는 표피의 미세 혈관에 적절한 열 손상을 주어 원인 혈관의 비정상적인 과증식을 정상화하거나, 원인 혈관의 혈관세포의 대식작용(phagocytosis) 또는 세포자살(apoptosis)을 유도하여 치료 효과를 높일 뿐만 아니라, 종래의 치료법에서의 혈관에 과도하게 열 손상을 가하여 생기는 부작용을 줄이고, 제거된 미세 혈관의 재형성에 의한 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 재발생율을 낮출 수 있는 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 치료를 위해 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치는, 시술 대상 피부에 삽입되며, 상기 피부내 혈관에 전기적 자극을 가하는 복수의 전극; 및 상기 복수의 전극과 전기적으로 연결되어 있는 전기적 신호 발생부;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 복수의 전극은 상기 피부내 혈관에 인접하게 삽입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 피부내 혈관은, 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 및 모세혈관 확장 중 적어도 하나의 증상의 원인이 되는 원인 혈관인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전극의 상기 시술 대상 피부 내 삽입된 부위에 형성된 전기적 신호에 의해 상기 피부내 혈관에 열 손상이 가해지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전극의 상기 시술 대상 피부 내 삽입된 부위에 형성된 전기적 신호에 의해 상기 피부내 혈관의 외피층에 열 손상이 가해지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전극이 삽입된 피부 조직에서 상기 전극과 인접한 영역과, 상기 피부내 혈관 및 상기 혈관의 인접 조직 영역에만 열 손상이 가해지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전극이 삽입된 피부 조직에서 상기 전극과 인접한 영역과, 상기 피부내 혈관의 인접 조직 영역 사이의 피부 조직 영역에는 열 손상이 가해지지 않는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 전극은 상기 시술 대상 피부의 진피층까지 삽입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 전극은 다이폴라 또는 바이폴라의 극성을 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전기적 신호 발생부는, 고주파 신호 발생 장치인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전극으로부터 전달되는 출력은, 부하저항이 100Ω(Ohm; 저항)인 경우에, 0.25W 내지 90.25W인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전극으로부터 전달되는 출력은, 부하저항이 100Ω(Ohm; 저항)인 경우에, 2.25W 내지 42.25W인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전극으로부터 전달되는 출력은, 부하저항이 100Ω(Ohm; 저항)인 경우에, 4.41W 내지 18.49W인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 전극에 전기적 신호가 인가되는 시간은 10ms 내지 500ms인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 전극에 전기적 신호가 인가되는 시간은 60ms 내지 300ms인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 전극에 전기적 신호가 인가되는 시간은 90ms 내지 200ms인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 전극이 상기 시술 대상 피부에 소정의 깊이로 삽입되도록 구동되는 구동부를 더 포함한다.

또한, 상기 전극의 상기 시술 대상 피부로의 삽입 깊이, 상기 전극에 인가되는 전압값, 상기 전극으로부터 전달되는 전력값, 상기 전극에 상기 전기적 신호가 인가되는 시간 중 적어도 하나를 설정된 제어 정보에 기초하여 제어부를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 원인 또는 악화 요인이 되는 진피 또는 표피의 미세 혈관에 적절한 열 손상을 주어 원인 혈관의 비정상적인 과증식을 정상화하거나, 원인 혈관의 혈관세포의 대식작용(phagocytosis) 또는 세포자살(apoptosis)을 유도하여 치료 효과를 높일 뿐만 아니라, 종래의 치료법에서의 혈관에 과도하게 열 손상을 가하여 생기는 부작용을 줄이고, 제거된 미세 혈관의 재형성에 의한 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 재발생율을 낮출 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 치료 장치에서의 부작용을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치의 구조를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치에 의한 혈관 치료의 원리를 설명하는 도면, 및
도 4 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치의 동물 실험 및 임상 효과를 나타내는 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

일반적으로, 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 병변에는 주변부의 정상으로 보이는 피부에 비해 임상적으로나 조직학적으로 병변 피부 내 혈관의 수와 크기가 의미있게 증가되어 있다.

기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 환자에서 나타나는 이러한 혈관의 변화는 혈관내피성장인자(Vascular Endothelial Growth Factor, VEGF)의 증가와 연관된 혈관 신생 또는 혈관 확장에 의한 것이다.

또한, 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 병변 피부 내에 분포하는 혈관의 수는 병변 피부 내 색소의 양과 중요한 연관성을 보이므로 병변 피부 내 혈관 병변이 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 발생 또는 악화에 중요한 역할을 함을 알 수 있다.

이에 본 발명에서는 상기 증상들을 야기시키는 신생 혈관 또는 확장된 혈관에 해당하는 혈관인 원인 혈관을 제거하기 위한 치료 장치를 제안하게 되었다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치(100)의 구조를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치(100)는 전원 공급부(110), 전기적 신호 발생부(130), 전극 모듈(150), 구동부(170), 입력부(180), 및 제어부(190)를 포함한다.

먼저, 전극 모듈(150)은 두 개 이상의 전극(153)이 고정된 고정부(151)를 포함하며, 전원 공급부(110)는 외부로부터 공급되는 전원을 전기적 신호 발생부(130)에 공급하고, 전기적 신호 발생부(130)는 전기적 신호 인가선(135)과 같은 전기 전도성 물질을 통해 전기적 신호를 전극 모듈(150)의 전극(153)에 인가한다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서, 전극(153)은 도전성 재료로 제작된 침 형태의 전극인 침 전극이 될 수도 있을 것이다.

전기적 신호 발생부(130)에 의해 발생되는 전기적 신호는 주로 전자기파(Electromagnetic Wave)의 형태로, 특히 300Hz 내지 300GHz의 주파수 범위를 갖는 신호에 해당된다.

본 발명을 실시함에 있어서, 전기적 신호 발생부(130)는 이중 중주파(Intermediate Frequency) 또는 고주파(High Frequency) 또는 라디오파(Radio Frequency) 또는 전자기파(Electro Magnetic Wave) 또는 초음파 영역의 전기적 신호를 발생시킬 수도 있을 것이다.

전기적 신호 발생부(130)에 의해 발생되는 전기적 신호는 소정의 주파수 영역대의 전자기파(Electromagnetic Wave) 형태로 발생되며, 상기 전기적 신호가 전극 모듈(150)에 구비된 두 개 이상의 전극(153)에 전달되도록 동작하며, 전극(153)을 통해 병변 내 피부(200)에 전달된 전기적 신호에 의해 혈관 또는 혈관 주위 조직(300)에 열이 발생하게 된다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 전극 모듈(150)에 고정된 전극(153)을 시술자가 직접 손으로 병변 피부(200) 내에 삽입할 수도 있을 것이다.

또한, 본 발명을 실시함에 있어서는, 미리 설정한 깊이만큼 자동으로 삽입되도록 전극 모듈(150)을 구동시키는 구동부(170)를 더 구비할 수 있을 것이다. 한편, 이 경우에 구동부(170)와 전극(153)은 직접 연결되거나, 중간의 다른 장치들에 의해 간접적으로 연결될 수 있을 것이다.

구동부(170)는 전극 모듈(150)에 구비된 두 개 이상의 전극(153)이 피부(200)의 진피층에 도달할 수 있는 소정의 깊이(대략 1mm 내지 2.5mm)로 피부 내에 삽입되도록 고정부(151)에 직접 또는 간접적으로 힘을 전달한다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 두 개 이상의 전극(153)은 표피층(210)에 삽입할 수 있는 깊이(대략 0.2mm 내지 1mm)로 삽입될 수 있으며, 피부(200)의 진피층(220)에 도달할 수 있는 소정의 깊이(대략 1mm 내지 4mm)로 삽입될 수도 있을 것이다.

이와 같이, 전극(153)의 시술 대상 피부(200) 내로의 삽입 깊이는 0.2mm 내지 4mm가 될 수 있을 것이다. 한편, 피부의 두께가 더 두꺼운 부위에서의 전극(153)의 시술 대상 피부(200) 내로의 삽입 깊이는 4mm보다 더 깊을 수 있으며, 피부 전층의 두께에 해당하는 깊이일 수 있을 것이다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서, 구동부(170)로는 엑추레이터, 모터, 리니어 모터, 스테핑모터, 전자석, 압전소자 등 전극 모듈(150)을 왕복 직선운동시킬 수 있는 다양한 수단이 사용될 수 있다.

입력부(180)는 시술자의 제어 명령이 입력되는 입력 장치를 구비하며, 입력부(180)를 통해 입력되는 제어 명령은, 전기적 신호 발생부(130)를 통해 전극(153)에 인가되는 전압의 크기, 전류의 양, 저항값, 임피던스, 또는 전압의 인가 시간과 같은 전기적 신호의 에너지의 양을 제어하는 명령이 될 수 있으며, 전극(153)의 피부 내부로의 삽입 깊이 또한 제어 명령을 통해 제어가능할 것이다.

제어부(190)는 입력부(180)로부터 전송되는 제어 명령에 따라 전기적 신호 발생부(130)를 통해 두 개 이상의 전극(153)에 인가되는 전압의 크기, 전류의 양, 저항값, 임피던스, 또는 전압의 인가 시간 등의 전기적 신호의 에너지의 양을 제어한다.

입력부(180)를 통해 시술자는 전극(153)의 피부 내부로의 삽입 깊이를 입력할 수 있고, 이에 따라 제어부(190)는 구동부(170)의 구동 정도를 제어한다.

즉, 시술자는 입력부(180)를 통해 전기적 신호의 전압값 또는 전력값, 전압 인가 시간 중 적어도 하나 또는 이러한 값들의 조합값을 입력하고, 전극(153)의 삽입 깊이를 설정하면, 제어부(190)는 이에 따라 전기적 신호 발생부(130)가 소정의 전기적 신호를 생성하도록 제어하고, 전기적 신호 발생부(130)는 전원 공급부(110)로부터 공급되는 교류 또는 직류 전류를 소정의 전기적 신호의 형태로 변환하며, 해당 전기적 신호는 전극 모듈(150)에 구비된 전극(153)으로 인가된다.

한편, 제어부(190)가 시술자가 설정한 전극(153)의 피부 속으로의 삽입 깊이에 따라 구동부(170)의 구동 정도를 제어하면, 구동부(170)는 시술자가 설정한 전극(153)의 피부 내 삽입 깊이만큼 상기 피부(200) 내로 전극(153)이 삽입되도록 전극 모듈(150)을 이동시킨다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치에 의한 치료의 원리를 설명하는 도면이다.

도 3에서와 같이 피시술자의 피부층(200)은 표피층(210)과 진피층(220)을 포함하고 있으며, 주로 진피층(220)에는 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 원인이 되는 미세 혈관(300)이 분포되어 있다.

한편, 경우에 따라서는 표피층(210)에 원인이 되는 미세혈관(300)이 분포되어 있기도 하며, 미세혈관(300)이 표피층(210)과 진피층(220)에 함께 분포되어 있기도 한다.

본 발명을 실시함에 있어서는, 원인이 되는 미세혈관(300)의 분포 양상에 따라 전극(153)이 표피층(210)까지만 삽입되게 하거나, 또는 진피층(220)까지 삽입되도록 조절할 수 있을 것이다.

본 명세서에서는 이와 같은 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 원인이 되는 미세 혈관(300)을 원인 혈관(300)이라 명명하기로 한다.

도 3에서와 같이 원인 혈관(300)이 진피층(220)에만 존재하는 경우에는 전극(153)의 피부 내 삽입된 부위는 피부 진피층(220)까지 삽입되도록 함이 바람직하나, 전기적 신호의 종류나 에너지(전압 또는 전력의 값, 전도시간)에 따라 전극(153)의 피부 내 삽입된 부위가 표피층(210)까지만 삽입되도록 할 수도 있을 것이다.

한편, 피부 진피층(220)까지 삽입된 전극(153)의 피부 내 삽입된 부위는 병변 내의 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 원인 혈관(300)들 사이에 위치하게 된다.

또는, 2개의 전극(153) 사이에 원인 혈관(300)이 위치하게 될 수도 있을 것이다. 한편, 경우에 따라서는 원인 혈관(300)이 전극(153)에 인접하거나, 또는 상대적으로 원거리에 위치할 수 있는데, 본 발명을 실시함에 있어서, 시술자는 전극(153)과 원인 혈관(300)의 거리에 따라 전기적 신호의 종류를 선택하거나, 전기적 신호의 전압, 전력, 또는 전도시간 등을 조정할 수 있을 것이다.

보다 구체적으로, 진피층(220)에 삽입된 전극(153)은 전기적 신호 인가선(135)으로부터 전기적 신호를 인가받으며, 전극(153)의 피부 내 삽입된 부위에 형성되는 전기적 신호는 원인 혈관(300)을 손상시키게 된다.

이때 전기적 신호 인가선(135)은 직접 전극(153)과 연결될 수도 있으나, PCB 보드, 납땜, 전기핀(전기를 전도하고, 구부려졌다 펴졌다하는 운동이 가능한 형태의 핀으로, 일예로 속안에 스프링 등이 든 금속성 전기 전도용 탄성핀과 같은 형태들을 의미한다.), 포고핀, 전기 전도판, 전기전도 막대, 또는 전기 커넥터 등에 연결되어 간접적으로 전극(153)과 연결되어 전기적 신호를 인가할 수도 있을 것이다.

전기적 신호가 원인 혈관(300)을 손상시키는 기전을 먼저 간단히 설명하면, 병변 내 인가된 전기적 신호가 원인 혈관(300) 주위에 특히 집중되어, 집중된 부위에 열이 발생하고, 열에 의해 원인 혈관(300)이 치료되도록 하는 것이다.

즉, 본 발명에 따른 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치(100)는 원인 혈관(300) 또는 그 주위에 적절한 열이 발생하도록 전기적 신호를 전극(153)에 인가하도록 하는 장치이다.

한편, 본 발명에 따른 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치(100)를 개발하기 위한 임상 실험 과정을 통해 본 발명자는 다음과 같은 사실을 발견하게 되었다.

기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 원인 혈관(300)은 대부분 신생 혈관(미성숙 혈관)으로서, 혈관벽을 구성하는 세포간의 결합이 일반 정상 혈관에 비해 느슨한 상태에 있으며, 그 두께가 정상 혈관에 비하여 가늘고, 혈관벽의 세포 구조가 연약하여 정상 혈관과는 달리, 상대적으로 약한 전기적 에너지에 의해서도 쉽게 파괴되는 성향을 갖고 있다.

따라서, 혹자는 이와 같은 원인 혈관(300)을 단순하게 전기적 신호의 에너지를 가하여 파괴시킴으로써 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등을 쉽게 치료할 수 있다고 믿기 쉬우나 실제 치료에서는 그렇지 않다.

왜냐하면, 이와 같은 원인 혈관(300)은 상대적으로 강한 전기적 에너지에 의한 인위적인 소작, 제거, 심한 파괴가 이루어진 다음에는, 혈관의 보상 기전에 의해 더욱 강화된 형태로 빠르게 새로운 혈관이 복구되는 혈관 과증식 과대 재발생 현상(Vascular Hyperplasia)을 수반하는 특징이 있기 때문이다.

따라서, 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 원인 혈관(300)을 단순하게 무작위의 인위적인 전기적 신호의 에너지를 가하여 파괴하는 치료 방법은 오히려 치료 이전보다 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 상태를 더욱 심각하게 악화시키는 현상인 혈관 과증식(Vascular Hyperplasia) 또는 염증후 과색소침착(Post Inflammatory Hyperpigmentation; PIH)을 유발하게 되는 것이다.

본 발명에 따른 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치(100)를 개발하기 위한 임상 실험 과정에서 발견한 전기적 신호에 의한 병변 피부의 변화를 좀 더 자세히 살펴보면 다음과 같다.

도 4 및 도 5에서와 같이, 본 발명에서의 치료 장치(100)를 사용하여 미니 돼지(micro pig)의 피부에 전기적 신호를 인가하였을 때 진피 내 혈관에 선택적으로 흡수됨을 관찰할 수 있었으며, 혈관이 파괴되거나 과도하게 진피 내 출혈이 발생하는 소견은 나타나지 않았다.

한편, 도 5를 구체적으로 살펴보면, 도 5의 (a)에서와 같이 전극(153)이 삽입된 주변 조직 영역(A)의 내부에는 옅은 핑크색을 띄고 있는 열 손상을 입은 조직이 관찰되며, 원인 혈관(300) 주변 조직 영역(B)의 내부에도 혈관벽 근처에 옅은 핑크색을 띄고 있는, 선택적으로 열 손상을 입은 조직이 관찰된다.

구체적으로, 도 5의 (a)에서의 원인 혈관(300) 주변 조직 영역(B)을 확대한 사진인 도 5의 (b)를 통해 혈관벽 근처에 옅은 핑크색을 띄고 있는, 선택적으로 열 손상을 입은 조직을 더욱 명확하게 관찰할 수 있다.

한편, 삽입된 전극(153)의 주변 조직 영역(A)과 원인 혈관(300) 주변 조직 영역(B) 사이의 조직에는 어떠한 열 손상도 발생되지 않음을 확인할 수 있다.

한편, 도 6 및 도 7에서와 같이, 본 발명에 따른 치료 장치(100)를 사용하여 소의 간 조직에 전기적 신호를 인가하였을 때에도 간 조직 내 혈관에 선택적으로 흡수됨을 확인할 수 있었다.

이때 혈관의 외피층(Tunica Adventitia)에서는 전기적 신호에 의한 열 또는 에너지(초음파와 같은 분자생물학적 진동에 의한 물리적 손상을 야기하는 에너지 등)가 전달이 되는 조직 변화를 주로 관찰할 수 있었고, 내피층과 중피층에서는 상대적으로 조직이 보존 되는 것을 확인할 수 있었다.

병변 피부 내 혈관을 비선택적으로 과도하게 파괴시키는 경우에는 혈관 과증식(Vascular Hyperplasia)에 의해 혈관내피성장인자(Vascular Endothelial Growth Factor; VEGF)를 과발현시키고 혈관 재생이 촉진되어 병변이 악화될 수 있다.

그러나 선택적으로 원인 혈관(300)에, 또는 혈관(300)의 외피층에, 전기적 신호에 의해 발생되는 열 또는 에너지(초음파와 같은 분자생물학적 진동에 의한 물리적 손상을 야기하는 에너지 등)를 전달하는 경우에는, 병변 피부 내의 원인 혈관(300) 구조를 정상적인 피부 혈관 구조로의 재생을 촉진시키게 되며, 과도한 물리적인 비선택적 혈관 파괴시 나타날 수 있는 부작용의 위험을 줄임으로써, 임상적으로 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등이 호전되는 효과를 보였다.

한편, 본 발명에 따른 치료 장치(100)를 개발하기 위한 임상 실험 과정에서, 본 발명자는 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 원인 혈관(300)을 물리적으로 과도하게 파괴하는 것이 아니라, 해당 혈관의 혈관벽에 열을 가하여, 혈관 내피 세포(Endothelial Cell)(vessel wall)에 적정한 손상을 가하면, 원인 혈관(300)의 비정상적인 과증식을 정상화하거나, 증가되어 있던 혈관내피성장인자(Vascular Endothelial Growth Factor, VEGF)의 양 또는 농도를 정상화하거나, 이와 연관된 혈관 신생을 줄이고 혈관 확장을 정상 크기로 돌려놓게 된다는 사실을 발견하게 되었다.

한편, 혈관 세포에 적정한 손상을 가하면, 혈관세포(Endothelial Cell)의 대식작용(phagocytosis) 또는 세포자살(apoptosis)을 유도함으로써, 치료 효과를 높일 수 있게 된다는 사실을 발견하게 되었다.

뿐만 아니라, 도 11 및 도 12에서와 같이, 이와 같이 자발적인 혈관세포(Endothelial Cell)의 대식작용(phagocytosis) 또는 세포자살(apoptosis)을 유도하는 메커니즘에 의해 제거된 혈관은 재발생 빈도가 현격하게 떨어진다는 사실 또한 환자 임상 실험을 통해 확인할 수 있었다.

본 발명에 따른 치료 장치(100)를 통해 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 원인 혈관(300)의 혈관세포(Endothelial Cell)에 적정한 손상을 가해하는 기술적 원리는 다음과 같다.

기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 원인 혈관(300) 내부의 혈액의 대부분은 물로 구성되어 있으며, 혈액을 구성하는 물 분자와 이온 물질들은 전자기파 형태의 전기적 신호에 의해 진동을 일으키며, 진동에 의한 마찰에 의해 열을 발생시킨다.

이때 혈관의 경계와 맞닿는 부위의 혈액이 전기적 신호에 의해 가장 먼저 진동을 하게 되고, 혈관의 경계를 이루는 조직과의 임피던스 차이에 의해, 임피던스 차이가 큰 혈관의 경계 부위에 열이 집중되게 된다.

만약 전기적 신호의 인가 시간을 더 늘리면 전체적으로 더 많은 열이 발생하며, 더 많은 열에 의해 과도하게 혈관이 손상을 입게 된다.

한편, 피부 진피층(220)에 삽입되어 있는 전극(153)의 피부 내 삽입된 부위로부터 전달되는 전기적 신호는 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 원인 혈관(300)의 내부 혈액을 구성하는 물 분자와 이온 물질들의 진동을 통해 열을 발생시키게 되며, 혈관벽에 열을 발생시키게 되는데 이와 같이 혈관벽에서 발생된 열은 혈관세포(Endothelial Cell)에 열 손상을 유발하게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 치료 장치(100)는 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 원인 혈관(300)의 주변의 피부 조직에는 손상을 가하지 않은 상태에서, 혈관벽에 열을 일으키는 치료 장치이다.

즉, 본 발명에 따른 치료 장치(100)는 해당 혈관의 혈관세포(Endothelial Cell)에만 열 손상을 유발할 수 있는 장치이며, 물, 이온물질(또는 전해질)의 진동에 의한 마찰열을 일으킬 수 있는 전기적 신호를 이용하여, 혈관에 열 손상을 가하는 치료 장치이다.

본 발명에 따른 치료 장치(100)는 혈관세포(Endothelial Cell)의 비정상적인 과증식을 정상화하거나, 증가된 혈관내피성장인자(Vascular Endothelial Growth Factor, VEGF)의 양 또는 병변 피부 내 농도를 정상화하거나, 이와 연관된 혈관 신생 또는 혈관 확장을 치료한다.

아울러, 본 발명에 의한 치료 장치(100)는 혈관세포(Endothelial Cell)의 대식작용(phagocytosis) 또는 세포자살(apoptosis)을 유도하여 치료 효과를 나타낸다.

한편, 열 손상에 의한 혈관세포(Endothelial Cell)의 대식작용(phagocytosis) 또는 세포자살(apoptosis)이 유도되기 위해서는 혈관세포(Endothelial Cell)에 적정 수준의 열손상이 가해져야 하는데, 본 발명자는 적정 수준의 열 손상이 가해지도록 하는 치료 장치(100)의 구동 조건을 찾아내기 위한 반복적 임상 실험 과정을 통해 다음의 표 1에서와 같은 실험 결과값을 획득하였다.

	구동조건1	구동조건2	구동조건3	구동조건4
전압(Vrms:100Ω기준)	5~95	15~65	21~43	25~38
전력(W:100Ω기준)	0.25~90.25	2.25~42.25	4.41~18.49	6.25~14.44
인가 시간(mS)	10~500	60~300	90~200	100~180

상기 표 1에서의 전압값과 전력값은, 본 발명에 따른 치료 장치(100)에 부하저항으로 100Ω(Ohm; 저항)을 걸고, 측정하였을 때의 측정값이다.

달리 표현하면, 전압(Vrms 단위; Volt)과 전력은 부하저항이 100Ω(Ohm; 저항)인 것을 기준으로 하였을 때의 전압과 전력 측정값으로써, 시술 대상 피부층(200)(표피층(210), 또는 진피층(220))에 삽입되는, 전극(153)에 인가되는 전기적 신호의 전압, 전력값을 의미한다.

한편, 표 1에서의 인가 시간(msec 단위; 0.001Second)은 피부층(200)에 전극(153)이 삽입된 상태에서 전기적 신호가 전극(153)에 인가되는 시간을 의미한다.

간단히 표현하면 전기적 신호를 시술 대상 피부층(200)에 1회 샷(shot)할 때, 인가하는 시간을 의미한다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 표 1의 파라미터 값들을 어느 하나 또는 둘 이상을 상기 치료 장치(100)의 입력부(180)에 입력하여, 제어부(190)와 같은 제어 장치를 통해 미리 설정된 값으로 치료 장치(100)를 제어할 수도 있을 것이다.

즉, 표 1에서의 같이 10 ~ 500 msec의 인가 시간 동안 5 ~ 95 Vrms 크기의 전압이 인가되는 구동조건 1에서 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 병변이 호전되었으며, 60 ~ 300 msec의 인가 시간 동안 15 ~ 65 Vrms 크기의 전압이 인가되는 구동조건 2로 구동조건을 좁게 설정하였을 때, 병변의 치료 효과가 더욱 개선되었다.

또한, 구동조건 2에서보다, 90 ~ 200 msec의 인가 시간 동안 21 ~ 43 Vrms 크기의 전압이 인가되는 구동조건 3으로 구동조건을 설정하였을 때, 세포 자살 유도 또는 병변의 치료 효과는 가장 두드러지게 나타났다.

아울러, 본 발명에 따른 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 치료 장치(100)에 대한 구동조건 2~3의 범위 내에서의 각각의 파라미터를 적용하여, 사람 또는 동물을 대상으로 한 다양한 임상 실험을 실시하였으며, 그 결과를 도 4 내지 도 12를 참조하여 설명하기로 한다.

도 4를 참조하면, 미니 돼지(micro pig) 피부를 대상으로 동물 실험을 한 결과를 나타내는 사진으로, 실험전 상태 사진(a)과 비교하여 볼 때, 실험후 상태 사진(b)에서, 전기적 신호를 인가하였을 때 진피 내 혈관에 선택적으로 전기적 신호가 흡수됨을 조직 변화를 통해 간접적으로 관찰할 수 있었으며, 혈관이 파괴되거나 과도하게 진피 내 출혈이 발생하는 소견은 나타나지 않았으며, 세포 자살을 유도하는 혈관 세포의 손상을 확인할 수 있었다.

도 6 및 도 7은 소 간(Bovine Liver)을 대상으로 동물 실험을 한 결과를 나타내는 사진으로, 전기적 신호를 인가한 직후 상태의 사진을 도시하고 있다.

도 6, 도 7을 보면, 소의 간 조직에 전기적 신호를 인가하였을 때에도 간 조직 내 혈관에 선택적으로 전기적 신호가 반응하는 것을 확인할 수 있었고, 이때 혈관의 외피층(Tunica Adventitia)에 주로 전기적 신호에 의한 열 또는 에너지(초음파와 같은 분자생물학적 진동에 의한 물리적 손상을 야기하는 에너지 등)에 의한 손상을 조직 변화를 통해 관찰할 수 있었고, 내피층과 중피층은 상대적으로 보존이 되는 것을 확인 할 수 있었다.

그 외에도, 도 8에서의 제1 임상시험 환자를 대상으로 한 치료전 피부 상태 사진(a), 2개월 동안의 주1회 정기 치료후의 피부 상태 사진(b)을 통해 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 획기적인 개선 효과를 확인할 수 있다.

도 9에서의 제2 임상시험 환자를 대상으로 한 치료전 피부 상태 사진(a), 2개월 동안의 주1회 정기 치료후의 피부 상태 사진(b)을 통해 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 획기적인 개선 효과를 확인할 수 있다.

도 10에서의 제3 임상시험 환자를 대상으로 한 치료전 피부 상태 사진(a), 2개월 동안의 주1회 정기 치료후의 피부 상태 사진(b)을 통해 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 및 모세혈관 확장 등의 획기적인 개선 효과를 확인할 수 있다.

도 11에서의 제4 임상시험 환자를 대상으로 한 치료전 피부 상태 사진(a), 2개월 동안의 주1회 정기 치료후의 피부 상태 사진(b), 치료 종료후 1년 경과후의 피부 상태 사진(c)을 통해 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 획기적인 개선 효과를 확인할 수 있었고, 또한 종래의 치료법과는 달리, 본 발명의 치료 종료후 1년이 경과한 후에도 병변이 재발생하지 않고, 오히려 2개월의 치료 직후보다 더 호전된 모습을 보이고 있음을 확인할 수 있었다.

도 12에서의 제5 임상시험 환자를 대상으로 한 치료전 피부 상태 사진(a), 2개월 동안의 주1회 정기 치료후의 피부 상태 사진(b), 치료 종료후 1년 경과후의 피부 상태 사진(c)을 통해 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 또는 모세혈관 확장 등의 획기적인 개선 효과를 확인할 수 있었고, 또한 종래의 치료법과는 달리, 본 발명의 치료 종료후 1년이 경과한 후에도 병변이 재발생하지않고, 오히려 2개월의 치료 직후보다 더 호전된 모습을 역시 보이고 있음을 확인할 수 있었다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100: 치료 장치, 135: 전기적 신호 인가선,
151: 고정부, 153: 전극,
200: 피부층, 210: 표피층,
220: 진피층, 300: 원인 혈관.

Claims

시술 대상 피부에 삽입되며, 상기 피부내 혈관에 전기적 자극을 가하는 복수의 전극; 및
상기 복수의 전극과 전기적으로 연결되어 있는 전기적 신호 발생부;
를 포함하는 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 전극은 상기 피부내 혈관에 인접하게 삽입되는 것인 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 피부내 혈관은, 기미, 혈관성 기미, 색소침착, 주사, 홍조, 및 모세혈관 확장 중 적어도 하나의 증상의 원인이 되는 원인 혈관인 것인 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 전극의 상기 시술 대상 피부 내 삽입된 부위에 형성된 전기적 신호에 의해 상기 피부내 혈관에 열 손상이 가해지는 것인 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 전극의 상기 시술 대상 피부 내 삽입된 부위에 형성된 전기적 신호에 의해 상기 피부내 혈관의 외피층에 열 손상이 가해지는 것인 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 전극이 삽입된 피부 조직에서 상기 전극과 인접한 영역과, 상기 피부내 혈관 및 상기 혈관의 인접 조직 영역에만 열 손상이 가해지는 것인 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 전극이 삽입된 피부 조직에서 상기 전극과 인접한 영역과, 상기 피부내 혈관의 인접 조직 영역 사이의 피부 조직 영역에는 열 손상이 가해지지 않는 것인 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 전극은 상기 시술 대상 피부의 진피층까지 삽입되는 것인 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 전극은 다이폴라 또는 바이폴라의 극성을 가지는 것인 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 전기적 신호 발생부는, 고주파 신호 발생 장치인 것인 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 전극으로부터 전달되는 출력은, 부하저항이 100Ω(Ohm; 저항)인 경우에, 0.25W 내지 90.25W인 것인 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 전극으로부터 전달되는 출력은, 부하저항이 100Ω(Ohm; 저항)인 경우에, 2.25W 내지 42.25W인 것인 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 전극으로부터 전달되는 출력은, 부하저항이 100Ω(Ohm; 저항)인 경우에, 4.41W 내지 18.49W인 것인 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 전극에 전기적 신호가 인가되는 시간은 10ms 내지 500ms인 것인 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 전극에 전기적 신호가 인가되는 시간은 60ms 내지 300ms인 것인 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 전극에 전기적 신호가 인가되는 시간은 90ms 내지 200ms인 것인 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 전극이 상기 시술 대상 피부에 소정의 깊이로 삽입되도록 구동되는 구동부를 더 포함하는 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치.
제1항에 있어서,
상기 전극의 상기 시술 대상 피부로의 삽입 깊이, 상기 전극에 인가되는 전압값, 상기 전극으로부터 전달되는 전력값, 상기 전극에 상기 전기적 신호가 인가되는 시간 중 적어도 하나를 설정된 제어 정보에 기초하여 제어부를 더 포함하는 피부내 혈관에 작용하는 전기적 신호를 생성하는 치료 장치.