KR20190015727A - 피부 처리를 위한 냉각 시스템 및 방법 - Google Patents

피부 처리를 위한 냉각 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일반적으로 개선된 의료 디바이스들, 시스템들 및 방법들에 관한 것으로서, 예시적인 실시예들은 개선된 냉각 처리 프로브들, 및 냉각 처리 방법들 및 시스템들을 제공한다. 일부 실시예들에서, 피부의 동결은 환자의 피부의 색소침착 저하를 유발하는데 바람직할 수 있다. 일반적으로, 실시예들은 냉각 처리 동안 환자의 피부의 과냉각을 제한할 수 있다. 게다가, 실시예들은 과다 색소침착과 같은 좋지 않은 부작용을 제한할 수 있다. 동결 거동(동결 빈도 및 시간)은 냉각 적용기의 열 파라미터들을 조정함으로써 수정될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 본 발명의 일부 양태들에서, 처리 동안 냉각 적용기의 열 파라미터들을 조정하는 피부 처리 방법이 제공될 수 있다.

Description

피부 처리를 위한 냉각 시스템 및 방법
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2016년 6월 3일자로 출원된 미국 특허 가출원 제62/345,303호 및 2016년 12월 6일자로 출원된 미국 특허 가출원 제62/430,782호의 이익을 주장하며, 이들 출원의 전체 개시 내용은 모든 목적을 위해 전체적으로 본 명세서에 참조로서 통합된다.
발명의 분야
본 발명의 실시예들은 일반적으로 환자의 피부의 색소침착을 줄이기 위한 방법들, 디바이스들 및 시스템들에 관한 것이다. 특히, 실시예들은 일반적으로 처리 동안 피부를 확실히 동결(freezing)(수상 전이(water phase transition))하고 피부 동결로부터의 좋지 않은 부작용을 제한함으로써 피부 처리의 일관성을 증가시키기 위한 방법들, 디바이스들 및 시스템들에 관한 것이다.
피부 조직과 같은 생체 조직의 제어된 동결은 다양한 효과를 유발할 수 있다. 종래의 냉동 프로브(cryoprobe)와 같은 소정의 조직 동결 절차들(tissue freezing procedures) 및 디바이스들은 조직의 극심한 동결을 유발하여, 세포 손상을 유발할 수 있다. 적당한 정도의 동결은 피부 색소침착의 발현에 영향을 주는 것(예로서, 색소침착 저하(hypopigmentation))과 같은 특별한 효과를 유발할 수 있는 것으로 밝혀졌다.
피부의 외관을 밝게 하거나 피부 색소침착에 제어 가능하게 영향을 줄 수 있는 화장품들에 대한 요구가 존재한다. 예를 들어, 미용상의 이유로 대체적인 외모를 바꾸기 위해 피부의 영역의 전반적인 피부색 또는 컬러를 밝게 하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 피부 안의 과도한 국지적인 색소량에 의해 유발될 수 있는 눈 아래의 큰 주근깨, 담갈색 반점, 기미 또는 다크서클과 같은 특정한 과다 색소침착(hyperpigmented)된 피부 영역을 밝게 하는 것도 미용상의 이유로 바람직할 수 있다. 과다 색소침착은 UV 노출, 노화, 스트레스, 트라우마, 염증 등과 같은 다양한 인자로부터 유발될 수 있다. 그러한 인자들은 멜라닌 세포들에 의한 피부 내의 과도한 멜라닌 생성 또는 멜라닌 형성(melanogenesis)을 유발할 수 있고, 이는 과다 색소침착 영역들의 형성을 유발할 수 있다. 그러한 과다 색소침착 영역들은 통상적으로 표피 내의 과도한 멜라닌과 관련되지만, 진피 안에 침착된 과도한 멜라닌으로부터 유발될 수도 있다.
피부 조직의 색소침착 저하는 냉동 수술 절차 동안 발생할 수 있는 것과 같은 조직의 일시적인 냉각 또는 동결로 인한 부작용으로 관찰되었다. 피부 냉각 또는 동결 후의 색소 침착의 손실은 표피층의 하부 영역에서의 멜라닌 생성의 감소, 멜라노솜(melanosome) 생성의 감소, 멜라닌 세포의 파괴, 또는 케라틴 세포( keratinocytes) 안으로의 멜라노솜의 전이(transfer) 금지로부터 유발될 수 있다. 결과적인 색소침착 저하는 오래 지속되거나 영구적일 수 있다. 그러나, 이러한 동결 절차들 중 일부는 피부 조직의 과다 색소침착(또는 피부 암화(skin darkening))의 영역들을 생성할 수 있는 것으로도 밝혀졌다. 색소침착의 증가 또는 감소 레벨은 냉각 처리의 온도, 및 조직이 동결된 상태로 유지되는 시간의 길이를 포함하는 냉각 또는 동결 조건들의 소정 양태들에 의존할 수 있다.
일부 색소침착 저하 처리들, 디바이스들 및 시스템들이 이전에 개발되었지만, 추가적인 개선이 요구될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 피부 동결의 일관성을 개선하는 것이 바람직할 수 있다. 그러한 개선은 전반적인 색소침착 저하 일관성을 개선하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 일부 냉각 처리들의 경우, 피부는 때때로 냉각 처리의 시작 무렵에 동결될 수 있거나, 때로는 소정 기간 동안 빙점 아래의 온도(예로서, 0℃ 내지 -5℃)로 냉각된 후에 소정의 가변 시간 동안 동결될 수 있다. 일부 냉각 처리들의 경우, 피부는 과냉각(supercooled)(빙점 아래의 온도로 냉각)될 수 있고, 냉각 처리 동안 전혀 동결되지 않을 수 있다. 그러한 피부 동결(즉, 피부 안의 얼음(water ice)의 형성)의 가변성은 최적이 아닌 처리를 유발할 수 있다. 게다가, 처리를 연장하고/하거나 더 낮은 온도를 적용하는 것은 과다 색소침착과 같은 좋지 않은 부작용을 유발할 수 있으므로 반드시 해결책인 것만은 아니다.
전술한 점을 고려할 때, 색소침착 저하 처리들, 특히 피부 동결을 통해 제공되는 색소침착 저하 처리들의 일관성 또는 반복성을 개선하는 것이 바람직할 수 있다. 본 발명의 적어도 일부 실시예들은 동결의 발생에 대한 추가적인 제어를 제공할 수 있으며, 냉각 처리 동안 피부의 과냉각을 제한할 수 있다. 게다가, 적어도 일부 실시예들은 과다 색소침착과 같은 좋지 않은 부작용을 제한하면서 피부 처리를 제공할 수 있다.
본 발명은 일반적으로 개선된 의료 디바이스들, 시스템들 및 방법들에 관한 것으로서, 예시적인 실시예들은 개선된 냉각 처리 프로브들, 및 냉각 처리 방법들 및 시스템들을 제공한다. 일부 실시예들에서, 피부의 동결은 환자의 피부의 색소침착 저하를 유발하는데 바람직할 수 있다. 일반적으로, 실시예들은 냉각 처리 동안 환자의 피부의 과냉각을 제한할 수 있다. 게다가, 실시예들은 과다 색소침착과 같은 좋지 않은 부작용을 제한할 수 있다.
본 발명의 일부 양태들에서, 환자의 피부에서 색소침착을 변경하는 방법이 제공될 수 있다. 방법은 처리 디바이스의 냉각 적용기(cooling applicator)와 환자의 피부 표면의 접촉 전에 냉각 적용기를 전처리 온도(pre-treatment temperature)로 사전 냉각하는 단계를 포함할 수 있다. 전처리 온도는 처리 온도보다 낮을 수 있다. 냉각 적용기가 피부 표면상에 배치된 후에 그리고 적용기가 피부에 대해 유지되는 동안, 냉각 적용기는 제1 지속기간(first duration of time) 동안 전처리 온도를 향해 구동되어, 동결할 피부를 사전 컨디셔닝(pre-condition)할 수 있다. 제1 지속기간 후에 그리고 냉각 적용기가 피부 표면에 대해 배치 및 유지되는 동안, 냉각 적용기는 제2 지속기간 동안 처리 온도를 향해 조정될 수 있다. 처리 온도는 냉각 적용기와 접촉하는 피부 조직의 적어도 일부를 동결하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제2 지속기간은 제1 지속기간보다 길 수 있다. 처리 온도는 0℃ 아래일 수 있다. 전처리 온도는 -10℃ 내지 -20℃의 범위 내일 수 있다. 처리 온도는 -2℃ 내지 -10℃ 범위 내일 수 있다.
선택적으로, 제2 지속기간은 제1 지속기간보다 3-10배 길 수 있다. 소정 실시예들에서, 제2 지속기간은 5초 미만일 수 있다.
방법은 제2 지속기간 후에 그리고 냉각 적용기가 피부에 대해 배치 및 유지되는 동안에 처리 온도보다 높은 후처리 온도(post-treatment temperature)를 향해 냉각 적용기를 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 후처리 온도는 동결된 피부 조직을 해동하도록 적용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 열전 냉각기(thermoelectric cooler)가 냉각 적용기와 열적으로 결합된다. 냉각 적용기를 후처리 온도로 조정하는 단계는 열전 냉각기를 통해 전류를 반전시키는 단계를 포함할 수 있다. 선택적으로, 전류는 냉각 적용기가 후처리 온도에 도달할 때까지 반전될 수 있다. 일부 실시예들에서, 후처리 온도는 0℃ 위이다. 후처리 온도는 10℃ 미만 또는 40℃ 미만일 수 있다. 냉각 적용기는 피부의 동결 부분이 해동될 때까지 후처리 온도에서 피부와 접촉된 상태로 유지될 수 있다.
또 다른 양태들에서, 환자의 피부를 처리하는 방법이 제공될 수 있으며, 방법은 피부를 처리 디바이스의 냉각 적용기와 접촉시키기 전에 처리 디바이스의 냉각 적용기를 전처리 온도로 냉각하는 단계를 포함한다. 전처리 온도는 처리 온도보다 낮을 수 있다. 전처리 온도는 동결할 피부의 적어도 일부를 사전 컨디셔닝하도록 구성될 수 있다. 이어서, 냉각 적용기는 피부 상에 배치될 수 있고, 처리 디바이스는 제1 지속기간 동안 냉각 적용기를 전처리 온도를 향해 냉각할 수 있다. 제1 지속기간 후에, 냉각 적용기는 처리 디바이스가 냉각 적용기를 처리 온도를 향해 조정하는 동안 제2 지속기간 동안 피부에 대해 유지될 수 있다. 냉각 적용기는 처리 디바이스의 냉각 적용기를 사용하여 피부를 처리 온도로 처리한 후에 환자의 피부로부터 제거될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 지속기간은 제1 지속기간보다 길 수 있다.
또 다른 양태들에서, 피부 처리 시스템은 환자의 피부와 접촉하기 위한 냉각 적용기, 냉각 적용기와 열적으로 결합되는 냉각 배열(cooling arrangement), 및 냉각 배열과 동작 가능하게 결합되는 제어기를 포함할 수 있다. 제어기는 냉각 배열을 제어하여 냉각 처리 사이클을 제공하도록 구성될 수 있다. 냉각 처리 사이클은 환자의 피부와의 접촉 전의 냉각 적용기의 전처리 온도로의 사전 냉각 및 냉각 적용기가 환자의 피부에 대해 배치된 후의 제1 지속기간 동안의 전처리 온도를 향한 냉각 적용기의 냉각을 포함할 수 있다. 냉각 처리 사이클은 제1 지속기간 후에 냉각 적용기가 피부에 대해 유지되는 동안 전처리 온도보다 높은 처리 온도를 향해 냉각 적용기의 온도를 조정하는 것 및 냉각 적용기가 피부에 대해 유지되는 동안 제2 지속기간 동안 냉각 적용기를 처리 온도를 향해 냉각하는 것을 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제2 지속기간은 제1 지속기간보다 길 수 있다. 처리 온도는 0 아래일 수 있다. 전처리 온도는 -10℃ 내지 -20℃일 수 있다. 선택적으로, 처리 온도는 -2℃ 내지 -10℃일 수 있다.
제2 지속기간은 제1 지속기간보다 3-10배 길 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 지속기간은 5초 미만일 수 있다.
냉각 처리 사이클은 제2 지속기간 후에 그리고 냉각 적용기가 피부에 대해 배치되는 동안에 처리 온도보다 높은 후처리 온도를 향해 냉각 적용기의 온도를 조정하는 것을 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 냉각 적용기는 열전 냉각기일 수 있다. 제어기는 열전 냉각기를 통해 전류를 반전시킴으로써 냉각 적용기를 후처리 온도를 향해 조정할 수 있다.
후처리 온도는 0℃ 위일 수 있다. 후처리 온도는 소정 실시예들에서 10℃ 미만 또는 40℃ 미만일 수 있다.
일부 실시예들에서, 디바이스는 제어기와 결합되는 힘 센서(force sensor)를 더 포함할 수 있다. 힘 센서는 냉각 적용기와 환자의 피부 사이의 힘을 측정하도록 구성될 수 있다. 제1 지속기간 또는 제2 지속기간은 힘 센서에 의해 측정된 힘에 기초하여 변경될 수 있다.
일부 실시예들에서, 디바이스는 제어기와 결합되는 힘 센서를 더 포함할 수 있다. 힘 센서는 냉각 적용기와 환자의 피부 사이의 힘을 측정하도록 구성될 수 있다. 전처리 온도 또는 처리 온도는 센서에 의해 측정된 힘에 기초하여 변경될 수 있다.
선택적으로, 디바이스는 제어기와 결합되는 접촉 센서를 포함할 수 있다. 접촉 센서는 냉각 적용기와 환자의 피부 사이의 접촉을 결정하도록 구성될 수 있다. 제어기는 접촉 센서에 의해 결정된 바와 같은 피부 접촉에 기초하여 냉각 처리 사이클을 개시할 수 있다.
일부 실시예들에서, 접촉 센서가 제어기와 결합될 수 있다. 접촉 센서는 냉각 적용기와 환자의 피부 사이의 접촉을 결정하도록 구성될 수 있다. 제어기는 피부 접촉이 접촉 센서에 의해 감지되지 않을 때 냉각 배열을 사전 처리 온도로 복귀시킬 수 있다.
또 다른 양태들에서, 처리 디바이스의 냉각 적용기를 사용하여 환자의 피부 안의 멜라닌을 줄이는 방법이 제공될 수 있다. 방법은 냉각 적용기를 피부와 접촉하도록 배치하기 전에 냉각 적용기를 -10℃ 내지 -20℃의 전처리 온도로 사전 냉각하는 단계; 냉각 적용기가 피부 상에 배치된 후에 제1 지속기간 동안 냉각 적용기를 전처리 온도를 향해 냉각하는 단계; 제1 지속기간 후에 그리고 냉각 적용기가 피부에 대해 배치되는 동안에 제1 지속기간보다 긴 제2 지속기간 동안 냉각 적용기를 -2℃ 내지 -12℃의 처리 온도를 향해 조정하는 단계; 및 제2 지속기간 후에 그리고 냉각 적용기가 피부에 대해 배치되는 동안에 냉각 적용기를 0℃ 내지 40℃의 후처리 온도를 향해 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 냉각 적용기는 -2℃ 내지 -10℃의 처리 온도를 향해 조정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 냉각 적용기는 0℃ 내지 10℃ 또는 0℃ 내지 40℃의 후처리 온도를 향해 조정될 수 있다.
다른 양태들에서, 환자의 피부와 접촉하기 위한 냉각 적용기; 냉각 적용기와 열적으로 결합되는 열전 냉각기; 및 열전 냉각기와 동작 가능하게 결합되는 제어기를 포함할 수 있는 피부 색소침착 처리 시스템이 제공된다. 제어기는 열전 냉각기로의 전류를 제어하여 냉각 처리 사이클을 제공하도록 구성될 수 있다. 냉각 처리 사이클은 지속기간 동안 냉각 적용기가 피부에 대해 유지되는 동안 냉각 적용기를 처리 온도를 향해 냉각하기 위해 열전 냉각기에 전류를 인가하는 것; 및 지속기간 후에, 냉각 적용기가 피부에 대해 유지되는 동안 냉각 적용기의 온도를 후처리 온도를 향해 조정하기 위해 열전 냉각기로의 전류를 반전시키는 것을 포함할 수 있다. 후처리 온도는 10℃ 미만 또는 40℃ 미만일 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 환자의 피부 안의 색소침착을 변경하는 방법이 제공될 수 있으며, 방법은 처리 디바이스의 냉각 적용기를 피부 표면에 대해 배치함으로써 환자의 피부를 과냉각하는 단계를 포함한다. 피부를 과냉각한 후, 방법은 환자의 피부에 진동을 인가하여, 과냉각된 피부 안의 얼음 결정 형성을 촉진하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 환자의 피부는 진동의 인가 전에 사전 결정된 양의 시간 동안 과냉각될 수 있다.
선택적으로, 환자의 피부에 진동을 인가한 후, 방법은 제1 지속기간 동안 냉각 적용기를 피부 표면에 대해 유지하는 단계를 포함할 수 있다. 제1 지속기간 후에 그리고 냉각 적용기가 피부에 대해 배치 및 유지되는 동안, 방법은 온도를 후처리 온도를 향해 조정하여, 동결된 피부 조직을 해동하는 단계를 포함할 수 있다. 후처리 온도는 0℃ 내지 10℃ 또는 0℃ 내지 40℃일 수 있다. 제1 지속기간은 10-30초일 수 있다. 선택적으로, 냉각 적용기는 제1 지속기간 동안 처리 온도를 향해 구동될 수 있다. 처리 온도는 -2℃ 내지 -10℃ 또는 -2℃ 내지 -12℃일 수 있다.
일부 실시예들에서, 처리 온도 또는 제1 지속기간은 냉각 적용기와 환자의 피부 사이의 힘에 기초하여 변경될 수 있다.
일부 실시예들에서, 방법은 환자의 피부로부터의 냉각 적용기의 제거를 나타내는 접촉 센서로부터의 신호에 기초하여 처리 디바이스의 냉각 적용기를 유휴 상태(idle state)를 향해 복귀시키는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 환자의 피부와 접촉하기 위한 냉각 적용기, 냉각 적용기와 열적으로 결합되는 냉각 배열, 및 냉각 배열 및 진동기와 동작 가능하게 결합되는 제어기를 포함하는 피부 처리 시스템이 제공될 수 있다. 제어기는 냉각 배열 및 진동기를 제어하여 냉각 처리를 제공하도록 구성될 수 있다. 냉각 처리는 냉각 적용기를 냉각하여 환자의 피부를 과냉각하는 것 및 진동기를 적용하여 진동을 과냉각된 피부 안으로 전달함으로써 피부 안의 얼음 형성을 촉진하는 것을 포함할 수 있다.
제어기는 진동기로부터의 진동을 인가하기 전에 사전 결정된 양의 시간 동안 환자의 피부를 과냉각하도록 구성될 수 있다.
제어기는 환자의 피부에 진동을 인가한 후에 제1 지속기간 동안 냉각 적용기를 처리 온도로 조정하도록 구성될 수 있다.
제어기는 제1 지속기간 후에 그리고 냉각 적용기가 피부에 대해 배치 및 유지되는 동안에 냉각 적용기의 온도를 후처리 온도를 향해 조정하여 동결된 피부 조직을 해동하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 후처리 온도는 0℃ 내지 10℃ 또는 0℃ 내지 40℃일 수 있다.
일부 실시예들에서, 제1 지속기간은 10-30초일 수 있다.
선택적으로, 처리 온도는 -2℃ 내지 -10℃일 수 있다.
디바이스는 제어기와 결합되는 힘 센서를 더 포함할 수 있다. 힘 센서는 냉각 적용기와 환자의 피부 사이의 힘을 측정하도록 구성될 수 있다. 처리 온도 또는 제1 지속기간은 냉각 적용기와 환자의 피부 사이의 힘에 기초하여 변경될 수 있다.
일부 실시예들에서, 시스템은 제어기와 결합되는 접촉 센서를 더 포함할 수 있다. 제어기는 환자의 피부로부터의 냉각 적용기의 제거를 나타내는 접촉 센서로부터의 신호에 기초하여 처리 디바이스의 냉각 적용기를 유휴 상태를 향해 복귀시키도록 구성될 수 있다.
본 특허에 의해 커버되는 본 발명의 실시예들은 이 요약이 아니라 아래의 청구범위에 의해 정의된다. 이 요약은 본 발명의 다양한 양태들의 하이 레벨 개요이며, 아래의 상세한 설명 부분에서 더 설명되는 개념들 중 일부를 소개한다. 이 요약은 청구 발명의 중요한 또는 본질적인 특징들을 식별하는 것을 의도하지 않으며, 청구 발명의 범위를 결정하기 위해 별개로 사용되는 것도 의도하지 않는다. 본 발명은 본 특허의 전체 명세서 중 적절한 부분들, 임의의 또는 모든 도면 및 각각의 청구항을 참조하여 이해되어야 한다.
본 발명은 아래의 설명을 읽고 첨부 도면들을 검토할 때 더 잘 이해될 것이다. 이러한 도면들은 예시적으로 제공될 뿐이며, 본 발명을 결코 한정하지 않는다.
본 발명의 추가적인 상세들, 양태들 및 실시예들이 단지 예시적으로 그리고 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들에서, 동일하거나 기능적으로 유사한 요소들을 식별하기 위해 동일한 참조 번호들이 사용된다. 도면들 내의 요소들은 간명하게 도시되며, 반드시 축척에 따라 도시된 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 예시적인 처리 방법을 도시한다.
도 2-2e는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 피부 조직 안에 색소침착 저하를 유발하는 데 사용될 수 있는 예시적인 장치들의 측단면도들을 도시한다.
도 3은 일부 실시예들에 따른, 처리 사이클들을 전달(delivering)하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 4는 일부 실시예들에 따른, 하나 이상의 힘 센서를 갖는 예시적인 처리 디바이스의 단면도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 다른 예시적인 처리 방법을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 피부 조직 안에 색소침착 저하를 유발하는 데 사용될 수 있는 다른 예시적인 냉각 장치(cooling apparatus)를 도시한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들은 환자의 멜라닌 세포 및/또는 케라틴 세포에 영향을 주기 위한 기술들과 관련될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들은 환자의 피부를 냉각함으로써 피부 색소침착을 줄이기 위한 방법들 및 시스템들과 관련될 수 있다. 일부 실시예들에서, 피부를 동결하는 것이 유리할 수 있다. 게다가, 피부를 더 제어 가능하고 일관된 방식으로 동결하는 것이 유리할 수 있다. 동결 이벤트는, 필요하지 않을 수도 있지만, 색소침착 감소의 원하는 결과뿐만 아니라, 표피 괴사의 단기적인 부작용 및 경우에 따라서는 장기적인 홍반 및 과다 색소침착에도 영향을 주는 것으로 나타났다. 이전의 연구들에서는, 피부 동결의 타이밍이 일관되지 않은 것으로 밝혀졌다. 동일한 처리 파라미터들의 복제들(replicates)이 수행될 때 상이한 결과들(동결까지의 시간 또는 동결의 결여, time to freezing, or lack of freezing)이 나타났다. 따라서, 본 발명의 일부 실시예들은 환자의 피부에서의 동결의 발생에 대한 향상된 제어를 제공하며, 피부에서의 과냉각을 제한할 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 설명되는 방법들 및 시스템들은 환자의 피부에서의 동결의 기회(chance), 예측성(predictability) 및/또는 일관성(consistency)(예로서, 소정 온도들 및/또는 냉각 레이트들에서의 반복 가능한 동결)을 증가시킬 수 있으며, 따라서 처리 동안 피부 동결의 지속기간(duration)에 걸쳐 추가적인 제어를 제공할 수 있다. 일부 실시예들은 냉각 처리 동안 환자의 피부의 과냉각을 제한하는 것과 관련될 수 있다. 피부의 과냉각은 피부 안의 물의 응고 또는 결정화(crystallization) 없이 피부를 물의 빙점 아래로 냉각하는 것일 수 있다.
피부의 색소침착을 줄이기 위한 다수의 냉각 시스템이 개발되었다(예를 들어, 2009년 8월 7일자로 출원된 미국 특허 공개 공보 제2011/0313411호; 2012년 11월 16일자로 출원된 미국 특허 공개 공보 제2014/0303696호; 2012년 11월 16일자로 출원된 미국 특허 공개 공보 제2014/0303697호; 2015년 2월 12일자로 출원된 미국 특허 공개 공보 제2015/0223975호; 및 2016년 9월 6일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/257,827호를 참조하며, 이들 내용 전체는 본 명세서에 참고로 통합된다). 일반적으로, 시스템은 피부 조직(통상적으로, 피부의 표면층(superficial layer) 아래로 진피/표피 접합부까지)과 접촉하여 이를 동결하도록 구성된 냉각 접촉 표면을 제공한다. 피부 조직의 동결은 표피층의 하부 영역 내에서 멜라닌 생성을 감소시키고, 멜라노솜 생성을 감소시키고, 멜라닌 세포를 파괴하고/하거나, 케라틴 세포 안으로의 멜라노솜의 전이를 막을 수 있으며, 따라서 소정 기간 동안 또는 영구적으로 피부 미백(즉, 색소침착 저하)을 유도할 수 있다.
일부 처리들은, 예로서 15초 이하 그리고 최대 2분 이상 정도와 같은 짧은, 상당히 짧은 시간 프레임들에 걸쳐 0℃ 내지 -20℃ 범위 내의 온도로의 비교적 적당한 피부 냉각을 사용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 피부 냉각은 알루미늄 판(예로서, 냉각기 또는 냉각 적용기)의 온도를 제어하고, 냉각기를 피부에 직접 적용하여, 피부로부터 냉각기로의 열 전도를 통해 피부를 냉각함으로써 수행될 수 있다.
냉각 적용기와 피부 사이의 계면의 소정 양태들의 제어가 피부의 동결 거동을 수정할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 예를 들어, 동결은 적용되는 적용기와 피부 사이의 계면에 유체를 지정 및 유지함으로써 더 확실하게 트리거될 수 있다. 물은 적용기와 피부 사이의 열 접촉 저항을 줄임으로써 냉각을 개선하는 데 사용될 수 있는 결합 유체(coupling fluid)이다. 물은 순수이거나, 점도를 증가시키기 위해 농조화제(thickening agent)를 포함할 수 있다. 물은 조직의 빙점에 매우 가까운 일반적으로 0℃의 빙점을 갖는다. 그러나, 물은 특히 소량일 경우에 그의 통상적인 빙점 아래로, 특히 더 느린 냉각 레이트로 과냉각되는 것으로 알려져 있다. 따라서, 물질들을 물과 혼합하여, 바람직하지 않은 큰 빙점 저하 없이 과냉각의 기회를 최소화할 수 있다. 일부 그러한 물질들은 그을음, 먼지, 미세 미립자 또는 요오드화 은 결정과 같은 무기물들이다. 첨가될 수 있는 다른 물질들은 단백질, 지방 단백질, 박테리아 또는 균류와 같은 유기물들이다. 또한, 조직에서의 과냉각의 기회를 줄이기 위해, 장쇄 지방족 알콜 및 아미노산, 예로서 L-아스파르트산이 0℃에 가까운 빙점을 갖는 다른 유체 또는 물에 첨가될 수 있다.
동결은 흠뻑 젖은(saturated) 거즈 조각 또는 다른 직물 또는 비직물(non-woven material)과 같은 캐리어를 계면에 적용함으로써 더 촉진될 수 있다. 캐리어는 소정의 볼륨을 점유할 것이지만, 그를 통한 자유로운 물 전달을 허용한다. 이러한 캐리어는 충분히 많고 균일한 양의 물 또는 다른 유체가 계면에 존재하여 피부의 동결을 촉진하는 것을 보장할 것이다.
과냉각은 물의 빙점에서 또는 바로 아래에서 물에 대한 핵형성 소스(nucleation source)로서 역할을 하는 시드 결정을 제공함으로써 최소화될 수 있다. 최상의 시드 결정들 중 하나는 동결된 물 또는 얼음이다. 적용기가 비교적 낮은 습도에서도 공기로부터 이용 가능한 얼음 결정들을 갖는 것을 보장하기 위해, 적용기 표면의 표면 거칠기가 증가될 수 있다. 적용기 표면상에 구석들 및 틈들(nooks and crannies)을 제공함으로써, 적용기의 표면적이 증가되며, 오목 영역들은 알콜 또는 다른 세정제로 세정된 후에도 얼음 결정들을 보유할 것이다. 게다가, 이러한 오목 영역들은 얼음이 따뜻한 피부에 처음 적용될 때 얼음이 녹는 것을 방지한다. 적용기 표면이 처리 전에 소정 기간 동안 영하의 온도(temperature below freezing)로 유지될 수 있게 하여 공기로부터의 물이 그의 표면상에 동결되는 것을 보장하는데 유용할 수 있다. 대안으로서, 적용기 표면에 물 또는 다른 액체를 분무할 수 있으며, 이들은 처리 전에 그의 표면상에 동결될 것이다.
과냉각된 매질 내의 얼음 핵형성을 트리거하기 위한 다른 메커니즘들은 진동 또는 다른 기계적 섭동들(perturbations), 및 초음파 또는 음향 조사(acoustic irradiation)를 포함한다. 냉각기의 설계는 냉각 사이클 내의 소정 시점에서 동결을 유도하기 위한 진동 요소(vibrating element)를 포함할 수 있다. 초음파 또는 음향 트랜스듀서들도 핵형성 이벤트를 제어하기 위해 시스템 설계 내에 통합될 수 있다.
계면에서 얼음이 형성되기 시작하면, 얼음을 피부 안으로 전달하는 것이 필요하다. 표피는 일반적으로 물을 차단하지만, 이러한 장벽을 가로지르는 수분의 흐름을 제어하도록 특별히 설계된 땀샘들과 같은 특수화된 영역들(specialized areas)이 존재한다. 그러나, 피부가 냉각됨에 따라 표피를 가로지르는 얼음 전파는 제한될 수 있으며, 이는 조직에서의 과냉각을 유발할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 표피에 작은 구멍들을 형성하여, 얼음이 이 장벽을 가로질러 자유롭게 전파되는 것을 가능하게 할 수 있다. 구멍들은 거친 천 또는 브러시로, 미세 연마 롤러(microderm abrasion roller) 또는 시스템으로, 레이저로 또는 다수의 추가적인 기술로 연마함으로써 개시될 수 있다. 냉각 적용기와 피부 사이의 계면의 양태들을 제어하기 위한 방법들 및 디바이스들의 추가 상세들은 미국 특허 출원 제15/257,827호에 설명되어 있으며, 그 전체 내용은 이전에 참고로 통합되었고, 본 명세서에서 설명되는 개시의 양태들과 함께 사용될 수 있다.
냉각 적용기와 피부 사이의 계면의 양태들을 제어하는 것에 더하여, 동결 거동(동결 빈도 및 시간)은 냉각 적용기의 열 파라미터들을 조정함으로써 수정될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 본 발명의 일부 양태들에서, 처리 동안 냉각 적용기의 열 파라미터들을 조정하는 피부 처리 방법이 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 1은 일부 실시예들에 따른 예시적인 처리 방법(100)을 도시한다. 방법(100)은 이전에 참고로 통합된 미국 특허 출원 제15/257,827호에 설명된 방식으로 환자의 피부를 수정하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 방법(100)은 피부 안에 작은 구멍들을 배치함으로써 시작될 수 있다. 예를 들어, 0.3 mm, 0.25 mm 또는 0.5 mm 더마롤러(dermaroller)를 사용하여 표피에 작은 구멍들을 배치할 수 있다. 이것은 후속 생성되는 얼음이 각질층을 가로질러 자유롭게 전파되는 것을 가능하게 할 수 있다. 종래의 연구들에서, 각질층은 얼음 전파에 대한 장벽을 생성하는 것으로 나타났으며, 동결이 계면에서 발생했더라도, 피부는 일관된 처리 조건들에서도 가변적이고 예측 불가능한 시간들에 동결되었을 것이다.
방법(100)은 냉각 적용기와 환자의 피부 표면의 접촉 전에 냉각 적용기를 전처리 온도로 사전 냉각하는 단계(102)를 더 포함할 수 있다. 냉각 적용기를 전처리 온도로 사전 냉각한 후, 적용기는 환자의 피부 상에 배치될 수 있다(103). 냉각 적용기가 피부 표면 상에 배치된 후, 냉각 적용기는 제1 지속기간 동안 전처리 온도를 향해 구동되어, 동결할 피부를 사전 컨디셔닝할 수 있다(104). 제1 지속기간 후에 그리고 냉각 적용기가 피부 표면에 대해 배치 및 유지되는 동안, 냉각 적용기의 온도는 제2 지속기간 동안 처리 온도를 향해 조정될 수 있다(106). 제2 지속기간 후에 그리고 냉각 적용기가 피부에 대해 배치 및 유지되는 동안, 냉각 적용기의 온도는 후처리 온도를 향해 조정되어, 동결된 피부 조직을 해동할 수 있다(108). 이어서, 냉각 적용기는 냉각 적용기와 피부 사이의 계면이 해동된 후에 환자의 피부로부터 제거될 수 있다(110).
더 낮은 온도를 초기에 적용하여 냉각기와 피부 사이에 더 큰 온도 기울기(temperature gradient)를 설정함으로써 피부를 더 일관되게 동결할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 다른 조건들이 동일할 경우, 피부에 -5℃의 더 낮은 온도를 적용하는 것은 -2℃의 온도를 적용하는 것보다 더 짧은 기간에 걸쳐 더 일관된 동결을 유발할 것이다. -10℃의 온도는 -5℃의 온도보다 더 일관되고 더 빠르게 동결할 것이며, -20℃의 온도는 -10℃의 온도보다 더 일관되고 더 빠르게 동결할 것이다. 더 낮은 온도가 피부를 더 일관되고 더 빠르게 동결할 것이지만, 처리의 지속기간 동안 피부에 그러한 낮은 온도를 적용하는 것은 바람직하지 않을 수 있는데, 이는 더 낮은 온도 및/또는 더 긴 지속기간은 과다 색소침착과 같은 좋지 않은 부작용의 증가를 유발할 수 있기 때문이다. 그러므로, 냉각기는 동결을 트리거하기 위해 제1의 더 낮은 온도(또는 전처리 또는 사전 컨디셔닝 온도)에서 적용될 수 있고, 그 후에 처리의 지속기간 동안 여전히 피부 조직의 빙점보다 낮은 더 높은/더 따뜻한 온도로 조정될 수 있다.
게다가, 피부 접촉 전에 냉각 적용기를 사전 냉각함으로써, 공기 중의 수분을 통한 또는 냉각 적용기에 대한 직접적인 물 적용(예로서, 분무 등)을 통한 냉각 적용기 상의 얼음 결정 형성이 제공될 수 있다. 또한, 더 낮은 사전 냉각 온도의 경우, 적용기가 환자 피부와 접촉하도록 배치될 때 적용기의 표면 상에 형성된 얼음 결정이 녹을 가능성이 더 낮을 것이다. 따라서, 냉각 적용기 상의 얼음 형성은 환자 피부와의 초기 접촉 후에 유지되어, 계면에서의 그리고 피부 안으로의 얼음 형성의 시드가 될 수 있다.
사전 냉각 온도가 너무 높은 경우, 냉각 적용기 상에 형성된 얼음은 적용기와 피부 사이의 초기 접촉시에 녹을 수 있고, 계면에서의 그리고 피부 안으로의 얼음 형성의 시드로 이용 가능하지 않을 수 있다. 대신에 물은 액체 상태로 돌아가고 그 상태로 머물 수 있으며, 소정의 가변적인 양의 시간 동안 과냉각되어 동결의 일관성을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예들에서, 냉각 적용기는 -10℃ 내지 -20℃의 온도로 사전 냉각된다(102). 선택적으로, 냉각 적용기는 -12℃ 내지 -18℃, 예를 들어 -15℃로 사전 냉각된다(102). 일부 실시예들에서, 냉각 적용기는 -15℃ 이하의 온도로 사전 냉각된다(102).
전술한 바와 같이, 환자의 피부와의 접촉 후에, 냉각 적용기의 온도는 환자의 피부로부터의 열 전달로 인해 증가할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 냉각 적용기는 초기 접촉 후에 지속기간 동안 전처리 온도를 향해 구동된다(104). 냉각 적용기가 전처리 온도를 향해 구동되는 지속기간은 일부 실시예들에서 5초 미만(예를 들어, 0-3초 등)일 수 있다. 일부 실시예들에서, 지속기간은 사전 프로그래밍된 처리 사이클의 사전 설정된 파라미터일 수 있다. 더 낮은 전처리 온도는 냉각 적용기와 피부 사이의 더 큰 온도 기울기를 제공할 수 있고, 따라서 피부를 더 일관된 방식으로 동결되도록 컨디셔닝하고/하거나 냉각 적용기와 피부 사이의 계면에 이전에 시드화된 얼음 결정을 유지할 수 있다.
계면 재료 및 적용기 재료의 열 분출율(thermal effusivity)이 여기서 작용할 수 있다. 적용기가 계면에 비하여 높은 열 분출율을 갖는 경우, 그의 온도는 비교적 안정적으로 유지될 수 있고(예를 들어, 많이 상승하지 않음), 따라서 그의 표면에 형성된 임의의 작은 얼음 결정이 동결된 상태로 유지될 수 있기 때문에 동결을 시작할 수 있다. 적용기 재료의 두께도 작용한다. 높은 열 분출율의 두꺼운 재료는 비교적 일정한 온도를 유지하는 반면, 더 낮은 열 분출율의 다른 재료에 의해 지지되는 얇은 재료는 온도가 상당히 상승할 것이다. 일부 실시예들에서, 적용기는 약 0.5 인치의 두께를 갖는 알루미늄 표면을 포함할 수 있다. 대안으로, 적용기는 높은 과도 열 부하에 응답할 수 있는 더 강력한 TEC와 결합된 0.25 인치 이하의 두께를 갖는 냉각 표면을 가질 수 있다. 냉각 판은 또한 적절히 높은 열 분출율을 갖는 구리 또는 다른 재료로 제조될 수 있다.
적용기가 적용된 후에, 적용기는 짧은 기간 동안 전처리 온도를 향해 구동되어, 충분한 에너지가 계면으로부터 추출되어 동결을 시작하는 것을 보장한 다음, 적용기는 제1 온도보다 높은 제2 온도(또는 처리 온도)로 조정되거나 상승될 수 있다(106). 처리 온도는 전처리 온도보다 높지만, 적어도 소정 실시예들에서는 피부 동결 온도 아래인 것이 바람직하다. 일부 실시예들에서, 처리 온도는 -2℃ 내지 -12℃ 또는 -2℃ 내지 -10℃, 예를 들어 -8℃ 내지 -10℃이다. 제2의 더 높은 처리 온도는 처리 효과가 조절되는 것을 가능하게 하고(온도가 높을수록 효과가 낮음), 부작용(더 낮은 온도에서 더 많이 발생함)을 줄인다. 이어서, 적용기는 원하는 처리 효과를 달성하지만 원하지 않는 부작용을 피하기에 충분한 기간 동안 제2 온도를 향해 구동될 수 있다. 일부 실시예들에서, 냉각 적용기의 온도는 적용기가 피부에 대해 배치되는 동안 10-30초의 지속기간 동안 처리 온도를 향해 조정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 처리 온도를 적용하는 지속기간은 사전 프로그래밍된 처리 사이클의 사전 설정된 파라미터일 수 있다.
전술한 바와 같이, 냉각 적용기가 처리 온도를 향해 구동되는 지속기간은 사전 설정된 처리 사이클로 프로그래밍된 사전 결정된 파라미터일 수 있다. 일부 실시예들에서, 냉각 적용기가 처리 온도를 향해 구동되는 지속기간은 가변적일 수 있으며, 소정 실시예들에서는 피부 동결의 개시에 의존할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 센서가 적용기에 근접한 조직의 동결을 검출하도록 통합될 수 있다. 동결이 검출된 후, 더 온화한(더 따뜻한) 제2 동결 온도가 동결의 검출에 이어서 사전 설정된 지속기간 동안 적용될 수 있다. 이러한 실시예는 미리 지정된 지속기간 동안 조직을 동결 상태로 유지함으로써 처리 효과를 조절할 수 있다.
소정 실시예들에서, 동결 검출 센서는 국지적인 조직 동결의 발생을 검출하도록 구성된 온도 센서일 수 있다. 온도 센서에 의해 검출된 온도는 그것이 접촉하고 있는 냉각 적용기의 온도에 대응할 수 있다. 적용기가 피부 표면상에 배치될 때, 검출되는 온도는 적용기의 바닥 표면이 피부에 의해 약간 따뜻해질 때 상승할 것이다. 적용기에 의한 피부의 전도성 냉각(conductive cooling)이 진행됨에 따라, 측정되는 온도는 감소할 것이다. 이러한 감소의 레이트 및 정도(rate and extent)는 여러 인자, 예를 들어 적용기의 초기 온도, 재료 및 기하 구조, 적용기를 냉각하는 데 사용되는 냉각 배열의 효율 등에 의존할 수 있다. 조직 동결이 적용기의 바닥 표면 근처에서 발생할 때, 동결 상태 변환(phase transformation) 중에 방출된 잠열로부터 발생하는 국지적인 온도의 약간의 일시적인 증가가 검출될 수 있다. 이어서, 검출되는 온도는 동결 조직의 추가 냉각이 진행됨에 따라 계속 감소할 수 있다. 따라서, 온도 센서에 의해 일시적 냉각 곡선에서 검출된 "범프(bump)"는 또한 국지적인 조직 동결의 발생을 나타낼 수 있다. 앞서 통합된 미국 특허 공개 공보 제2014/0303696호 및 미국 특허 공개 공보 제2014/0303697호는 피부 동결의 개시를 결정하기 위한 목적으로 본 개시의 실시예들과 통합될 수 있는 다른 동결 검출 센서들을 설명한다.
유사하게, 냉각 적용기가 초기 접촉 후에 전처리 온도를 향해 구동되는 지속기간은 가변적일 수 있으며, 소정 실시예들에서는 피부 동결의 개시에 의존할 수 있다. 예를 들어, 동결 검출 센서는 적용기에 근접한 조직의 동결을 검출하도록 통합될 수 있다. 동결이 검출된 후, 냉각 적용기는 전처리 온도를 향해 구동되는 것을 멈출 수 있고, 이어서 더 온화한(더 따뜻한) 제2 동결 온도가 적용될 수 있다.
냉각 처리의 지속기간 후, 냉각 적용기의 온도는 후처리 온도를 향해 조정될 수 있다(108). 일부 실시예들에서, 후처리 온도는 처리를 중단하고, 계면을 해동하거나 피부로부터 냉각 적용기를 떼어내기 위해 0℃ 이상일 수 있다. 일부 실시예들에서, 후처리 온도는 0℃ 내지 10℃(예를 들어, 5℃ 등), 또는 0℃ 내지 40℃이다. 일부 실시예들에서, 적용기는 처리 후 30초 이상 동안 환자의 피부에 대해 유지될 수 있다. 계면이 해동된 후에, 적용기는 피부로부터 제거될 수 있다(110). 시간 및 온도는 중요하지 않다는 것을 이해해야 한다. 일부 실시예들에서, 목표는 비교적 짧은 기간 내에 조직을 녹이며 적용기를 조직으로부터 해제하는 것이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 피부 조직에서 색소 침착 저하를 생성하는 데 사용될 수 있는 예시적인 장치(10)의 예시적인 측단면도를 도시한다. 예시적인 장치(10)는 열전 냉각기(12)와 열적으로 통(thermal communication)하도록 제공된 냉각 적용기(11)를 포함할 수 있다. 열 교환기(16)는 냉각 적용기(11)의 반대 측에서 열전 냉각기(12)와 열적으로 결합될 수 있다. 소정의 예시적인 실시예들에서, 냉각 적용기(11) 및 냉각 배열(12)은 단일 재료로 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 제어기(15)는 방법(100)의 양태들을 수행하기 위해 열전 냉각기(12)의 소정 양태들, 예를 들어 온도, 시한 차단(timed shutoff) 등을 제어하도록 제공 및 사용될 수 있다. 예를 들어 장치(10)의 핸들링 및 위치결정을 용이하게 하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 열전 냉각기(12), 제어기(15) 및/또는 냉각 적용기(11)가 선택적으로 하우징 또는 핸드피스(13) 내에 제공되거나 그에 부착될 수 있다. 도 2에 도시된 예시적인 장치(10)는 반드시 축척으로 그려진 것은 아니다. 예를 들어, 열전 냉각기(12) 및 냉각 적용기(11)의 상대적인 치수는 도 2에 도시된 비율로 제한되지 않는다. 본 개시의 추가적인 예시적인 실시예들에서, 냉각 적용기(11)는 열전 냉각기(12)의 치수에 비해 폭 또는 단면적이 더 크거나 작을 수 있다.
냉각 적용기(11)는 피부 표면과 접촉하도록 구성된 말단(distal)(접촉) 표면(14)을 포함할 수 있다. 말단 표면(14)은 실질적으로 편평할 수 있다. 본 개시의 추가적인 예시적인 실시예들에서, 말단 표면(14)은 처리되는 피부 조직의 국지적인 형상에 더 잘 맞고/맞거나 장치(10)가 처리될 피부의 영역 상에 배치될 때 피부 표면과의 양호한 열 접촉을 제공하기 위해 볼록 또는 오목할 수 있다. 본 개시의 또 다른 예시적인 실시예들에서, 냉각 적용기(11)는 예를 들어 열전 냉각기(12)로부터 탈착 가능할 수 있으며, 따라서 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 상이한 크기, 형상 및/또는 표면 특징을 갖는 복수의 냉각 적용기(11)가 단일 열전 냉각기(12)와 함께 사용될 수 있다.
말단 접촉 표면(14)은 피부의 영역의 표면과 접촉하도록 구성된 큰 폭 또는 직경, 예를 들어 피부의 큰 영역들의 처리를 용이하게 하기 위해 약 3-10cm보다 크거나 약 5cm보다 큰 직경 또는 폭을 가질 수 있다. 추가적인 실시예들에서, 말단 표면(14)의 폭은 예를 들어 1-2cm 이하 정도로 작을 수 있으며, 이는 피부 상의 특정 특징들의 개선된 온도 제어 및/또는 처리를 용이하게 할 수 있다.
냉각 적용기(11)는 예를 들어 금속 또는 금속 합금, 또는 열 분출율이 높은 다른 재료로 형성될 수 있으며, 따라서 이러한 열 물리 특성들(thermophysical properties)의 값들은 피부 조직에 대한 대응하는 값들보다 크다. 열 분출율 ε는 재료의 열 전도도(thermal conductivity)와 그의 체적 열용량(volumetric heat capacity)의 곱의 제곱근과 같다. 열 분출율은 재료가 그의 주위 환경과 열을 교환하고 그에 따라 일관된 온도를 유지하는 능력의 척도이다. 예를 들어, 각각 온도 T1 및 T2의 2개의 반무한 재료(semi-infinite materials)가 접촉하는 계면 온도 Ti는 Ti=T1+(T2-T1)x[ε2/(ε2+ε1)]로서 그들의 상대 분출율(relative effusivities) ε1 및 ε2에 의존할 것이다. 따라서, 예를 들어, ε2 >> ε1의 경우, 2개의 재료가 접촉하는 계면 온도는 하나에서 다른 하나로 열이 흐름에 따라 T2에 가깝게 유지될 것이다. 이러한 방식으로, 제1 재료의 표면은 제2 재료가 제1 재료와 접촉하게 될 때 훨씬 더 높은 열 분출율을 갖는 제2 재료의 온도에 근접하게 냉각될 것이다.
예를 들어, 냉각 적용기(11)는 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 황동, 구리, 은, 알루미늄, 알루미늄 합금, 강, 흑연, 다이아몬드, 다이아몬드형 탄소, 전통적인 접촉 냉동 프로브들에서 사용되는 다른 재료들, 또는 이들의 조합들로 제조될 수 있다. 예를 들어, 냉각 적용기(11)는 전체적으로 또는 부분적으로 피부 조직보다 훨씬 더 높은 열 전도도를 갖는 재료들로 형성될 수 있으며, 냉각 적용기(11)의 말단 표면(14)에 의해 접촉되는 조직의 부분으로부터의 열의 추출을 용이하게 하는 데 사용될 수 있다. 또한, 피부 조직보다 훨씬 더 높은 열 분출율, 예로서 피부의 열 분출율의 적어도 약 10배의 열 분출율을 갖는 재료들이 낮은 온도에서 더 쉽게 유지될 수 있다. 따라서, 이러한 고 분출율 재료들은 더 낮은 열 분출율을 갖는 재료들보다 냉각 적용기(11)에 의해 접촉된 조직의 부분으로부터 더 효과적으로 열을 추출할 수 있고, 접촉 계면에서의 조직 온도의 더 양호한 제어를 용이하게 할 수 있다.
본 개시의 소정의 예시적인 실시예들에서, 냉각 적용기(11)의 말단 접촉 표면(14)은 열전 냉각기(12)와 접촉하는 냉각 적용기(11)의 근위단(proximal end)보다 면적이 더 작을 수 있다. 그러한 기하 구조는 소정의 이점들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 냉각 적용기(11)의 더 좁거나 가늘어지는 말단은 예를 들어 하우징(13)에 의한 시각 장애를 감소시키면서 냉각될 피부 표면의 특정 위치상의 말단 표면(14)의 더 정확한 배치를 용이하게 할 수 있다. 또한, 냉각 적용기(11)의 상대적으로 더 큰 근위단은 열전 냉각기(12)에 의해 직접 냉각될 수 있는 더 큰 영역을 제공하여 더 작은 말단 접촉 표면(14)으로부터의 열 추출의 증가를 촉진할 수 있다. 소정 실시예들에서, 냉각 적용기(11)의 근위단의 면적은 말단 접촉 표면(14)의 면적보다 적어도 2배, 예를 들어, 3-5 배 클 수 있다.
일부 실시예들에서, 냉각 적용기(11)의 말단 표면(14)은 이전에 참고로 통합된 미국 특허 공개 제2011/0313411호 또는 미국 특허 공개 제2014/0303697호에 설명된 것과 유사한 복수의 돌출부를 구비할 수 있다. 도 2a 및 2b는 본 개시에 따른, 냉각 처리를 제공할 수 있는 피부의 영역의 불연속 처리를 위한 돌출부들(17)을 갖는 예시적인 처리 디바이스들을 도시한다. 대안적으로, 전술한 바와 같이, 말단 표면은 미국 특허 공개 공보 제2014/0303696호에 설명된 적용기와 유사한 연속적인 접촉 표면을 제공하도록 편평하거나 둥글 수 있다. 도 2c는 본 개시에 따른, 냉각 처리를 제공할 수 있는 피부의 영역의 연속적인 접촉 및 처리를 위한 편평한 표면을 갖는 예시적인 처리 디바이스를 도시한다. 또 다른 실시예에서, 말단 표면(14)은 미국 특허 공개 공보 제2015/0223975호에 설명된 적용기와 유사한 오목부들(dimples)을 포함할 수 있다. 도 2d는 본 개시에 따른, 냉각 처리를 제공할 수 있는 피부의 영역의 처리를 위한 오목 표면(21)을 갖는 예시적인 처리 디바이스를 도시한다. 선택적으로, 말단 표면(14)은 미국 특허 가출원 제62/214,446호에 설명된 적용기와 유사하게 거칠거나 우툴두툴할 수 있다. 도 2e는 본 개시에 따른, 냉각 처리를 제공할 수 있는 피부의 영역의 처리를 위한 거친 표면(roughened surface)을 갖는 예시적인 처리 디바이스를 도시한다.
전술한 바와 같이, 열전 냉각기(12)를 제어하기 위해 제어기(15)가 제공될 수 있다. 도 3은 일부 실시예들에 따른, 처리 사이클을 전달하기 위한 예시적인 방법(300)을 도시한다. 일부 실시예들에서, 제어기(15)는 방법(100)의 소정 양태들을 수행하는 냉각 처리 사이클을 제공하기 위해 열전 냉각기(12) 또는 다른 냉각 배열을 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기(15)는 제1 전류를 열전 냉각기(12)에 전달하여, 냉각 적용기(11)를 환자의 피부와 접촉하기 전에 전처리 온도로 사전 냉각할 수 있다(302). 제1 전류는 열전 냉각기(12)로 전달되어, 냉각 적용기가 환자의 피부에 대하여 배치된 후에 제1 지속기간 동안 냉각 적용기를 전처리 온도를 향해 냉각할 수 있다(302). 제1 지속기간 후에 그리고 냉각 적용기가 환자의 피부에 대해 유지되는 동안, 제2 전류가 열전 냉각기(12)로 전달되어, 제2 지속기간 동안 전처리 온도보다 높은(더 높지만, 일반적으로 피부 동결을 위한 온도보다 낮은) 처리 온도를 향해 냉각 적용기(11)의 온도를 조정할 수 있다(304). 제2 지속기간 후에 그리고 냉각 적용기가 환자의 피부에 대해 유지되는 동안, 제3 전류가 열전 냉각기(12)로 전달되어, 제3 지속기간 동안 처리 온도보다 높은 후처리 온도를 향해 냉각 적용기(11)의 온도를 조정할 수 있다(306).
일부 실시예들에서, 냉각 적용기(11)의 온도와 관련된 신호를 제어기(15)에 제공하기 위해 온도 센서가 제공될 수 있다. 온도 센서로부터의 신호는 언제 냉각 적용기(11)가 전처리 온도에 도달하고 환자의 피부에 적용될 준비가 되는지를 나타낼 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기(15)는 디바이스(10)가 환자의 피부에 적용할 준비가 되는지를 나타내기 위해 사용자 인식 가능 신호(user perceptible signal)를 제공할 수 있다. 사용자 인식 가능 신호는 오디오, 시각 또는 햅틱 등일 수 있다.
제어기(15)는 또한, 온도 신호에 응답하여, 열전 냉각기(12)로 전달되는 전류 및/또는 전력을 자동으로 조정하여 냉각 적용기를 원하는 온도를 향해 구동할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어 시스템의 응답성(responsiveness)에 따라, 열전 냉각기로 전달되는 전류는 제1 전류의 전달로부터 제2 전류의 전달로의 전이 동안 일시적으로 반전될 수 있다. 유사하게, 일부 실시예들에서, 열전 냉각기로 전달되는 전류는 제2 전류의 전달로부터 제3 전류의 전달로의 전이 동안 일시적으로 반전될 수 있다.
선택적으로, 일부 실시예들에서, 열전 냉각기로 전달되는 전력(power)은 제1 전류의 전달로부터 제2 전류의 전달로의 전이 동안 감소 또는 턴오프될 수 있다. 유사하게, 일부 실시예들에서, 열전 냉각기로 전달되는 전력은 제2 전류의 전달로부터 제3 전류의 전달로의 전이 동안 감소 또는 턴오프될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제1 지속기간 및 제2 지속기간 후의 열전 냉각기(12)에 대한 조정들도 자동적일 수 있다. 예를 들어, 사용자는 냉각 적용기가 환자의 피부에 대해 적용될 때 스위치를 작동시킬 수 있다. 스위치의 작동은 처리 사이클의 개시를 제어기(15)에 시그널링할 수 있다. 이어서, 제어기(15)는 열전 냉각기(12)로 전달되는 전류 및/또는 전력을 사전 프로그래밍된 방식으로 조정하여 사전 설정된 시간들에 온도들을 조정할 수 있다.
추가적인 예에서는, 냉각 적용기(11)가 환자의 피부에 대해 배치되는 것을 나타내는 신호를 제어기(15)에 제공하는 접촉 센서가 제공될 수 있다. 이어서, 제어기(15)는 냉각 처리 사이클을 자동으로 개시할 수 있다(예를 들어, 제어기(15)는 제1 및 제2 지속기간 후에 냉각 배열(12)이 구동되어 향하는 온도들을 자동으로 조정한다). 접촉 센서는 힘 센서, 광학 센서, IR 센서, 온도 센서, 또는 저항, 용량 등의 변화와 같은 판 및 계면(plate and interface)의 전기적 특성들의 변화를 측정하는 센서일 수 있다.
예를 들어, 일부 실시예들에서, 온도 센서가 제공될 수 있다. 처리 사이클은 온도 센서가 전처리 온도로부터의 온도 증가를 검출할 때 개시될 수 있다. 온도 증가는 환자의 피부와의 접촉 및 피부로부터 냉각 판으로의 열 전달에 기인할 수 있다. 이어서, 처리 사이클이 온도 증가에 의해 (예로서, 자동으로) 트리거될 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서로부터의 온도 신호는 지속기간(예로서, 1-2초) 또는 이동 시간대(moving time window)에 걸쳐 평균된 후에 임계치와 비교될 수 있다. 이것은 감지되는 온도의 과도 저하 또는 스파이크(transient drops or spikes)로 인한 의도되지 않은 트리거의 감소를 도울 수 있다.
일부 실시예들에서, 냉각 적용기에서 경험되는 힘에 기초하여 냉각 적용기가 언제 피부와 접촉되는지를 검출하는 힘 센서가 제공될 수 있다. 감지되는 힘의 증가는 적용기가 환자의 피부에 대해 가압되고 있다는 것을 나타낼 수 있다. 이어서, 처리 사이클이 감지되는 힘의 증가에 의해(예로서, 자동으로) 트리거될 수 있다. 유사하게, 감지되는 음의 힘(negative force)은 적용기가 부주의한 디바이스 제거 동안 환자 피부에 여전히 동결/부착되어 있다는 것을 나타낼 수 있다. 이어서, 최종 사용자에 대한 경고가 트리거되어 환자 피부에 대한 잠재적 손상을 방지할 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서로부터의 힘 신호는 지속기간(예로서, 1-2초) 또는 이동 시간대에 걸쳐 평균된 후에 임계치와 비교될 수 있다. 이것은 감지되는 힘의 과도 저하 또는 스파이크로 인한 의도되지 않은 트리거의 감소를 도울 수 있다.
냉각 장치와 피부의 초기 접촉은 또한 열전 냉각기로 전달되는 전력의 양의 변화에 기초하여 검출될 수 있다. 예를 들어, 장치가 환자의 피부와의 초기 접촉을 행할 때, 열전 냉각기의 온도는 환자의 피부로부터의 열 전달로 인해 증가할 수 있다. 따라서, 제어기(15)는 온도 피드백을 사용하여 추가 전력을 열전 냉각기에 전달하여 열전 냉각기를 원하는 온도로 유지할 수 있다. 열전 냉각기로 전달되는 전력의 증가는 처리 사이클의 개시를 트리거할 수 있다. 대안으로, 냉각 판의 측정된 온도 변화를 관찰함으로써 접촉이 검출될 수 있다.
대안으로, 적용기가 피부와 접촉하도록 배치될 때 사용자에 의해 작동되는 기계 스위치에 의해 처리가 트리거될 수 있다. 따라서, 접촉 센서로부터의 하나 이상의 신호, 전력 소비 측정치, 열속(heat flux) 측정치 또는 다른 측정된 신호도 처리 동안 처리 파라미터/알고리즘을 수정할 수 있다.
일부 실시예들에서, 처리 디바이스는 도 4의 예시적인 단면 구성으로 도시된 바와 같이 하나 이상의 힘 센서를 구비할 수 있다. 예시적인 장치(400)는 핸들(402), 냉각 배열(420), 및 냉각 배열(420)의 하면 상에 제공된 옵션인 냉각 판(422)을 포함할 수 있다. 힘 센서(들)(410)는 냉각 판의 적용 표면 크기에 기초하여 압력으로 변환될 수 있는 힘을 검출하여, 예를 들어 장치(400)의 동작 동안 장치(400)의 접촉 표면(440)과 피부 또는 조직 표면 사이의 접촉 압력을 전달하는 데 사용될 수 있다. 그러한 압력 검출은 예를 들어 접촉 요소(422)와 처리되는 조직 사이의 양호한 열 접촉을 촉진하기 위해 충분하거나 적절한 압력이 인가되는 것을 보장하는 데에 유용할 수 있다. 수 PSI 이상(예를 들어, 혈관 내의 수축 압력(systolic pressure)보다 큰, 예컨대 2.5 PSI 이상)의 접촉 압력은 또한 조직 표면 근처의 혈류의 일부의 국지적 블랜칭(blanching) 또는 제한을 유발할 수 있다. 국지적 블랜칭은 흐르는 혈액에 의한 국지적 조직으로의 열 전달을 줄일 수 있으며, 따라서 조직 또는 피부 표면 근처에서의 장치(400)에 의한 냉각 또는 열 추출을 개선할 수 있다.
힘 센서(들)(410)는 예를 들어 압전 재료, 피에조저항 변형 게이지(piezoresistive strain gauge), 용량 또는 유도 센서(capacitive or inductive sensor), 압력 감지 잉크 등과 같이 힘을 검출하는 데 사용될 수 있는 임의의 전통적인 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 힘 센서(410)가 장치(400) 내에 제공될 수 있다. 힘 센서들(410)의 수, 타입 및/또는 위치들은 예를 들어 검출된 접촉 힘의 신뢰성을 포함하는 여러 인자에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 힘 센서(410)는 작고, 낮은 열 질량(thermal mass)을 갖고/갖거나, 높은 열 전도율을 가져서, 장치(400)의 열 전달 특성의 임의의 감소를 최소화하거나 방지할 수 있다.
하나 이상의 힘 센서(410)의 위치는 장치(400)의 사용 동안 접촉 표면(440)과 피부 표면 사이의 접촉 압력의 정확한 지시를 제공하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 냉각 배열(420)과 핸들(402)이 양호한 기계적 접촉을 갖는 경우에, 도 4에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 힘 센서(410)가 냉각 배열(420)의 상부와 핸들(402) 사이에 제공될 수 있다. 이러한 예시적인 구성은 냉각 배열(420)과 피부 표면 사이의 열 흐름 또는 전달의 임의의 감소를 피하면서 힘 감지 능력(force sensing capabilities)을 제공할 수 있다. 본 개시의 추가의 예시적인 실시예들에서, 하나 이상의 힘 센서(410)가 냉각 배열(420)과 접촉 요소(422) 사이에, 접촉 요소(422)의 접촉 표면(440) 상에, 접촉 요소(422) 내에, 또는 그러한 위치들의 임의의 조합에 제공될 수 있다.
힘 지시기(force indicator, 460)가 장치(400) 상에 또는 근처에 제공될 수 있다. 그러한 힘 지시기는 검출된 접촉 힘의 디지털 또는 아날로그 판독치, 언제 접촉 힘이 특정 힘 범위 안에 또는 밖에 또는 특정 한도 위/아래에 있는지를 나타내기 위해 턴 온/오프되거나 컬러를 변경할 수 있는 지시등, 가청 신호 등을 포함할 수 있다.
힘 지시기는 장치(400)의 사용 동안 적절한 접촉 힘의 존재를 보장하기 위해 오퍼레이터에게 신호를 제공하거나 전송하는 데 사용될 수 있다. 이러한 힘 감지 특징은 본 명세서에서 설명되는 장치 및 방법의 임의의 예시적인 실시예와 함께 사용될 수 있다.
선택적으로, 일부 실시예들에서, 힘 센서(410)는 제어기(450)와 결합될 수 있으며, 냉각 적용기가 전처리 및/또는 처리 온도를 향해 구동되는 지속기간은 힘 센서(410)에 의해 감지되는 힘에 기초하여 자동으로 조절될 수 있다. 예를 들어, 힘 센서(410)가 소정의 임계치 아래의 힘을 감지하는 경우, 냉각 적용기가 전처리 및/또는 처리 온도를 향해 구동되는 지속기간이 조정(연장 또는 조정)될 수 있다. 유사하게, 힘 센서(410)가 소정의 임계치 위의 힘을 감지하는 경우, 냉각 적용기가 전처리 및/또는 처리 온도를 향해 구동되는 지속기간이 조정(예컨대, 연장 또는 단축)될 수 있다. 일부 예들에서, 힘은 압력을 유발하는 접촉 표면의 표면적에 의해 정규화될 것이다. 일부 실시예들에서, 전처리 시간 또는 처리 시간을 위한 타이머는 감지되는 압력이 임계치 아래일 때 중지되고, 감지되는 압력이 임계치 위로 상승할 때 재개될 수 있다. 선택적으로, 전처리 온도 또는 처리 온도를 위한 타이머는 감지되는 압력이 임계치 아래로 떨어질 경우에 재설정될 수 있다. 추가적인 예들에서, 처리 시간은 압력이 임계치, 예로서 1 psi 아래로 떨어질 경우에 연장될 수 있다. 또한, 처리 시간은 압력이 임계치를 초과할 경우에 연장될 수 있다. 이러한 처리 시간들은 TEC 전력 및/또는 측정된 열속의 임계치들에 기초하여 유사하게 수정될 수 있다.
일부 실시예들에서, 힘 센서(410)가 원하는 범위 밖의 힘을 감지하는 경우, 냉각 적용기의 온도가 조정될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 힘 센서(410)가 임계치 아래의 힘을 감지하는 경우, 제어기(450)는 (전처리 및/또는 처리 동안) 더 낮은 온도를 전달하도록 냉각 배열을 조정할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 힘 센서(410)가 임계치 위의 힘을 감지하는 경우, 제어기(450)는 (전처리 및/또는 처리 동안) 더 높은 온도를 전달하도록 냉각 배열을 조정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서로부터의 신호는 지속기간(예로서, 1-2초) 또는 이동 시간 창에 걸쳐 평균된 후에 임계치와 비교될 수 있다. 이것은 감지되는 힘의 과도 저하 또는 스파이크로 인한 트리거의 감소를 도울 수 있다.
더구나, 일부 실시예들에서, 힘 센서(410)로부터의 피드백이 처리 사이클의 종료를 시그널링할 수 있다. 예를 들어, 압력 저하가 예를 들어 2-5 파운드(lbs)로부터 약 0 파운드로의 전이를 감지하는 힘 센서(410)에 의해 검출될 수 있으며, 이는 사용자(임상의 등)가 환자의 피부로부터 장치를 제거했음을 시그널링한다. 이어서, 제어기(450)는 장치를 원하는 상태 또는 유휴 상태로 재설정할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 제어기(450)는 다음 냉각 처리 적용을 준비하기 위해 접촉 표면(422)을 전처리 온도를 향해 구동하도록 냉각 배열(420)을 제어할 수 있다. 대안으로서, 일부 실시예들에서, 제어기(450)는 힘 센서(410)가 접촉 표면(422)이 환자의 피부로부터 분리되었음을 나타낼 때 냉각 배열(420)로의 전력 전달을 중단할 수 있다. 위의 여러 양태는 일반적으로 힘 센서(410)를 사용하여 설명되었지만, 전술한 바와 같이 다른 접촉 센서들 또는 측정 신호들(예로서, 열속 측정)이 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 스프링 기반 접촉 센서, 적외선 접촉 센서 등이 환자의 피부로부터의 접촉 표면(422)의 분리를 감지하여 장치의 원하는 또는 유휴 상태로의 복귀를 자동으로 트리거하는 데 사용될 수 있다.
언제 장치가 환자의 피부로부터 제거되는지를 감지하기 위해 힘 센서(예로서, 센서(410))를 이용하는 실시예들의 경우, 배향 센서(470)(예로서, 가속도계(accelerometer) 등)로부터의 신호를 이용하여, 압력 판독치를 교정(예로서, 센서에 의해 검출되는 중력 효과(gravitational effects)를 조정)하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 장치(400)가 접촉 요소(422)가 위로 향하도록 (즉, 도 4에 도시된 것과 반대로) 배향될 때, 힘 센서들(410)은 냉각 배열(420) 및 접촉 요소(422)의 무게를 감지할 수 있다. 대안으로서, 장치(400)가 (도 4에 도시된 바와 같이) 접촉 요소(422)가 아래로 향하도록 배향될 때, 힘 센서들(410)은 냉각 배열(420) 및 접촉 요소(422)의 무게를 감지하지 않을 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 장치(400)의 배향을 감지하여, 중력 또는 배향 효과를 조정함으로써, 제어기(450)가 언제 장치가 환자의 피부로부터 제거되는지를 정확하게 결정하는 것을 보장하기 위해, 가속도계 또는 다른 배향 센서(470)가 제공될 수 있다.
또한, 배향 센서를 이용하는 실시예들에서, 다수의 힘 센서에 결합되는 제어기는 언제 장치가 처리 사이클 동안 부적절한 기울기(tilt) 또는 각도로 피부에 적용되는 지를 결정하도록 구성될 수 있다. 피부에 대한 장치의 기울기가 원하는 범위를 벗어날 때, 사전 냉각 지속기간/온도 및/또는 처리 지속기간/온도는 피부에 대한 장치의 부적절한 기울기를 해결하도록 조정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 배향 센서로부터의 신호는 지속기간(예로서, 1-2초)에 걸쳐 평균된 후에 기울기 임계치와 비교될 수 있다.
전술한 많은 실시예는 일반적으로 피부 조직의 의도하지 않은 과냉각을 제한하는 것으로 설명되었지만, 본 발명의 다른 실시예들은 동결을 개시하기 전에 조직을 의도적으로 과냉각할 수 있다. 예를 들어, 도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 다른 예시적인 처리 방법(500)을 도시한다. 방법(500)은 환자의 피부 상에 냉각 적용기를 배치하는 것으로부터 시작될 수 있다(502). 이어서, 환자의 피부는 냉각 적용기로 의도적으로 과냉각될 수 있다(504). 피부를 과냉각한 후에 그리고 냉각 적용기가 피부 표면에 대해 배치 및 유지되는 동안, 진동기로 피부의 동결이 개시될 수 있다(506). 이어서, 냉각 적용기는 동결 개시 후에 제1 지속기간 동안 피부 표면에 대해 유지될 수 있다(508). 제1 지속기간 후에 그리고 냉각 적용기가 피부에 대해 배치 및 유지되는 동안, 냉각 적용기의 온도는 동결된 피부 조직을 해동하기 위해 후처리 온도를 향해 조정될 수 있다(510). 냉각 적용기와 피부 사이의 계면이 해동된 후, 냉각 적용기는 환자의 피부로부터 제거될 수 있다(512). 예를 들어, 피부는 조직에서 결정화를 유도하기 전에 20초 동안 과냉각될 수 있다. 이어서, 조직은 조직을 해동하기 위한 재가열(rewarming) 전에 추가적인 15초 동안 동결 상태로 유지될 수 있다. 이론에 구애되지 않고, 얼음 결정의 구조는 과냉각의 레벨에 따라 변한다. 또한, 결정화는 과냉각된 조직에서 더 빠르게 발생한다. 피부 내의 얼음 결정의 구조 및 형성 속도 양자는 과냉각된 조직에서 유도될 때 유리한 임상 결과를 유발할 수 있다. 마지막으로, 외부 자극으로 얼음 결정화를 개시함으로써, 처리는 더 제어 가능하고 일관성을 갖게 된다.
도 6은 방법(500)에 따라 피부 조직에서 색소침착 저하를 유발하는 데 사용될 수 있는 예시적인 냉각 장치(600)를 도시한다. 예시적인 장치(600)는 열전 냉각기(612)와 열적으로 통하도록 제공되는 냉각 적용기(611)를 포함할 수 있다. 열 교환기(616)가 냉각 적용기(611)의 반대쪽에서 열전 냉각기(612)와 열적으로 결합될 수 있다. 소정의 예시적인 실시예들에서, 냉각 적용기(611) 및 냉각 배열(612)은 단일 재료로 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 진동기(618)(예로서, 음향 트랜스듀서, 초음파 트랜스듀서 등)가 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 진동기(618)는 열 교환기(616)의 말단 측과 결합될 수 있으며, 따라서 진동기(618)는 열전 냉각기에 대해 열 교환기(616)의 반대쪽에 존재한다. 제어기(615)가 제공되어, 열전 냉각기(612)의 소정 양태들, 예로서 온도 등을 제어하는 데 사용될 수 있다. 또한, 제어기(615)는 진동기(618)와 결합되어, 진동기(618)로부터의 초음파의 전달(예로서, 타이밍, 전력, 주파수 등)을 제어할 수 있다. 열전 냉각기(612), 제어기(615), 진동기(618) 및/또는 냉각 적용기(611)는 선택적으로, 예를 들어 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징 또는 핸드피스(613) 내에 제공되거나 그에 부착되어, 장치(600)의 핸들링 및 위치결정을 용이하게 할 수 있다. 도 6에 도시된 예시적인 장치(600)는 반드시 축척으로 그려진 것은 아니다.
예를 들어, 열전 냉각기(612) 및 냉각 적용기(611)의 상대적인 치수들은 도 6에 도시된 비율들로 제한되지 않는다. 본 개시의 추가의 예시적인 실시예들에서, 냉각 적용기(611)는 열전 냉각기(612)의 치수들에 비해 폭 또는 단면적 이 더 크거나 작을 수 있다.
냉각 적용기(611)는 피부 표면과 접촉하도록 구성되는 말단(접촉) 표면(614)을 포함할 수 있다. 말단 표면(614)은 실질적으로 편평할 수 있다. 본 개시의 추가의 예시적인 실시예들에서, 말단 표면(614)은, 장치(600)가 처리될 피부의 영역 상에 배치될 때 처리되는 피부 조직의 국지적 형상에 더 잘 맞고/맞거나, 피부 표면과의 양호한 열 접촉을 제공하기 위해 볼록하거나 오목할 수 있다. 본 개시의 또 다른 예시적인 실시예들에서, 냉각 적용기(611)는 예를 들어 열전 냉각기(612)로부터 탈착될 수 있으며, 따라서 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 상이한 크기, 형상 및/또는 표면 특징을 갖는 복수의 냉각 적용기(611)가 단일 열전 냉각기(612)와 함께 사용될 수 있다.
말단 접촉 표면(614)은 피부의 영역의 표면과 접촉하도록 구성된 큰 폭 또는 직경, 예를 들어 피부의 큰 영역들의 처리를 촉진하기 위해 약 3-10cm보다 크거나 약 5cm보다 큰 직경 또는 폭을 가질 수 있다. 추가적인 실시예들에서, 말단 표면(614)의 폭은 예를 들어 l-2cm 이하 정도로 작을 수 있으며, 이는 피부 상의 특정 특징들의 개선된 온도 제어 및/또는 처리를 용이하게 할 수 있다.
냉각 장치(600)는 환자의 피부와의 초기 접촉 후에 기간 동안 환자의 피부를 의도적으로 과냉각하도록 구성될 수 있다(504). 냉각 장치(600)는 목표 표면을 0-5℃ 사이 또는 5-10℃ 사이일 수 있는 제1 온도로 점차 냉각함으로써 피부를 과냉각할 수 있다. 아마도, 동결이 개시된 후, 조직은 더 높은 온도로, 여전히 조직의 빙점 아래로 가열될 수 있다.
피부를 과냉각한 후 그리고 냉각 적용기(600)가 피부 표면에 대해 배치 및 유지되는 동안, 피부의 동결이 진동기로 개시될 수 있다(506). 진동 또는 다른 종류의 기계적 섭동들은 유체 매질 및/또는 환자의 피부에서의 얼음 핵생성을 트리거하거나 용이하게 하거나 촉진하는 것을 도울 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 진동기(618)는 하나 이상의 음향 또는 초음파 트랜스듀서(피에조 요소들 등)를 포함할 수 있다. 초음파 트랜스듀서는 20-100 kHz 범위의 음향 에너지를 전달할 수 있다. 선택적으로, 진동기(618)는 그의 구동축 상에 불균형 질량을 갖는 전기 모터일 수 있다. 방법(500)은 통합 진동기(integrated vibrator, 618)를 갖는 디바이스(600)로 수행될 수 있지만, 방법(500)은 본 발명의 다른 실시예들에서 냉각 장치 및 개별 진동 디바이스로 수행될 수 있음을 이해해야 한다.
이어서, 냉각 적용기(600)는 동결 개시 후 제1 지속기간 동안 피부 표면에 대해 유지될 수 있다(508). 일부 실시예들에서, 냉각 적용기(600)는 제1 지속기간 동안 처리 온도를 향해 구동될 수 있다. 처리 온도는 적어도 소정 실시예들에서 피부 동결 온도 아래일 수 있다. 일부 실시예들에서, 처리 온도는 -2℃ 내지 -12℃ 또는 -2℃ 내지 -10℃, 예를 들어 -8℃ 내지 -10℃이다. 일부 실시예들에서, 냉각 적용기(600)는 적용기(600)가 피부에 대해 배치되는 동안 10-30초의 지속기간 동안 처리 온도를 향해 구동될 수 있다. 일부 실시예들에서, 처리 온도를 적용하는 지속기간은 사전 프로그래밍된 처리 사이클의 사전 설정된 파라미터일 수 있다. 일부 실시예들에서, 지속기간은 가변적일 수 있고, 센서들(예를 들어, 접촉 센서, 배향 센서)로부터의 신호들 또는 전술한 실시예들과 유사한 다른 측정 신호들에 기초하여 재설정되거나 중지될 수 있다.
제1 지속기간 후 그리고 냉각 적용기가 피부에 대해 배치 및 유지되는 동안, 냉각 적용기의 온도는 동결된 피부 조직을 해동하도록 후처리 온도를 향해 조정될 수 있다(510). 일부 실시예들에서, 후처리 온도는 처리를 중단하며, 계면을 해동하거나 냉각 적용기를 피부에서 떼어내기 위해 0℃를 초과할 수 있다. 일부 실시예들에서, 후처리 온도는 0℃ 내지 10℃(예를 들어, 5℃ 등), 또는 0℃ 내지 40℃이다. 일부 실시예들에서, 적용기는 처리 후 30초 이상 동안 환자의 피부에 대해 유지될 수 있다. 냉각 적용기와 피부 사이의 계면이 해동된 후, 냉각 적용기는 환자의 피부로부터 제거될 수 있다(512). 시간 및 온도는 중요하지 않다는 것을 이해해야 한다. 일부 실시예들에서, 목표는 비교적 짧은 기간 내에 조직을 녹여서 적용기를 조직으로부터 해제하는 것이다.
하나 이상의 컴퓨팅 디바이스가 컴퓨터 판독 가능 형태로 렌더링된 소프트웨어 명령어들에 액세스함으로써 원하는 기능을 제공하도록 적응될 수 있다. 소프트웨어가 사용될 때, 본 명세서에 포함된 교시를 구현하기 위해 임의의 적절한 프로그래밍, 스크립팅 또는 다른 타입의 언어 또는 언어 조합이 사용될 수 있다. 그러나 소프트웨어가 독점적으로 사용되거나 또는 전혀 사용될 필요가 없다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 방법들 및 시스템들의 일부 실시예들은 주문형 회로들을 포함하지만 이에 한정되지 않는 하드와이어드 로직(hard-wired logic) 또는 기타 회로에 의해 구현될 수도 있다. 컴퓨터 실행 소프트웨어 및 하드와이어드 로직 또는 기타 회로의 조합도 적합할 수 있다.
본 명세서에 개시된 방법들의 실시예들은 하나 이상의 적절한 컴퓨팅 디바이스에 의해 실행될 수 있다. 이러한 시스템(들)은 본 명세서에 개시된 방법들의 하나 이상의 실시예를 수행하도록 적응되는 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이러한 디바이스들은 적어도 하나의 컴퓨터에 의해 실행될 때 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 본 발명의 방법들의 하나 이상의 실시예를 구현하게 하는 컴퓨터 판독 가능 명령어들을 구현하는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체에 액세스할 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 컴퓨팅 디바이스(들)는 본 발명의 방법들 중 하나 이상을 구현하도록 디바이스(들)를 동작시키는 회로를 포함할 수 있다.
디스켓, 드라이브 및 다른 자기 기반 저장 매체, 디스크(예로서, CD-ROMS, DVD-ROMS, 이들의 변형 등)를 포함하는 광학 저장 매체, 플래시, RAM, ROM 및 다른 메모리 디바이스 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 적절한 컴퓨터 판독 가능 매체 또는 매체들이 현재 개시되는 발명을 구현하거나 실시하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 주제가 본 명세서에서 구체적으로 설명되었지만, 청구 발명은 다른 방식으로 구현될 수 있고, 상이한 요소 또는 단계를 포함할 수 있으며, 다른 기존의 또는 미래의 기술과 함께 사용될 수 있다. 이 설명은 개별 단계들의 순서 또는 요소들의 배열이 명시적으로 설명되는 경우를 제외하고는, 다양한 단계들 또는 요소들 사이의 임의의 특정 순서 또는 배열을 암시하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 도면에 도시되거나 위에서 설명된 컴포넌트들의 상이한 배열들은 물론, 도시 또는 설명되지 않은 컴포넌트들 또는 단계들이 가능하다. 유사하게, 일부 특징들 및 하위 조합들이 유용하며, 다른 특징들 및 하위 조합들에 관계없이 이용될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 제한이 아닌 예시적인 목적으로 설명되었으며, 대안적인 실시예들이 이 특허의 독자에게 명백해질 것이다. 따라서, 본 발명은 위에서 설명되거나 도면에 도시된 실시예들로 제한되지 않으며, 아래의 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 다양한 실시예들 및 수정들이 이루어질 수 있다.

Claims (57)

  1. 환자의 피부 조직에서 색소침착을 변경하는 방법으로서,
    처리 디바이스의 냉각 적용기(cooling applicator)와 상기 환자의 피부 표면의 접촉 전에 상기 냉각 적용기를 전처리 온도로 사전 냉각하는 단계;
    상기 냉각 적용기가 상기 피부 표면상에 배치되고 그에 대해 유지되는 이후에, 상기 냉각 적용기를 제1 지속기간 동안 상기 전처리 온도를 향해 구동하여, 동결할 상기 피부를 사전 컨디셔닝하는 단계; 및
    상기 제1 지속기간 후에 그리고 상기 냉각 적용기가 피부 표면에 대해 배치 및 유지되는 동안, 상기 냉각 적용기의 온도를 제2 지속기간 동안 처리 온도를 향해 조정하는 단계
    를 포함하고, 상기 처리 온도는 상기 냉각 적용기와 접촉하는 상기 피부 조직의 적어도 일부를 동결하도록 구성되는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 지속기간은 상기 제1 지속기간보다 긴, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리 온도는 0℃ 아래인, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전처리 온도는 -10℃ 내지 -20℃의 범위 내인, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 온도는 -2℃ 내지 -10℃ 범위 내인, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 지속기간은 상기 제1 지속기간보다 3-10배 긴, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 지속기간은 5초 미만인, 방법.
  8. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 지속기간은 피부 동결의 개시 후의 사전 결정된 양의 시간인, 방법.
  9. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 동결된 피부 조직을 해동하기 위해 상기 제2 지속기간 후에 그리고 상기 냉각 적용기가 상기 피부에 대해 배치 및 유지되는 동안에 상기 처리 온도보다 높은 후처리 온도를 향해 상기 냉각 적용기를 조정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서, 열전 냉각기가 상기 냉각 적용기와 열적으로 결합되며, 상기 냉각 적용기를 상기 후처리 온도를 향해 조정하는 단계는 상기 열전 냉각기를 통해 전류를 반전시키는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 후처리 온도는 0℃ 위인, 방법.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 후처리 온도는 10℃ 미만인, 방법.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각 적용기는 상기 동결된 피부 조직이 해동될 때까지 상기 후처리 온도에서 상기 피부와 접촉된 상태로 유지되는, 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전처리 온도는 상기 처리 온도보다 낮은, 방법.
  15. 환자의 피부를 처리하는 방법으로서,
    상기 피부를 처리 디바이스의 냉각 적용기와 접촉시키기 전에 상기 처리 디바이스의 상기 냉각 적용기를 전처리 온도로 냉각하는 단계로서, 상기 전처리 온도는 동결할 상기 피부의 적어도 일부를 사전 컨디셔닝하도록 구성된, 단계;
    상기 처리 디바이스가 상기 냉각 적용기를 상기 전처리 온도를 향해 냉각하는 동안 제1 지속기간 동안 상기 냉각 적용기를 상기 피부 상에 배치하는 단계;
    상기 제1 지속기간 후에, 상기 처리 디바이스가 상기 냉각 적용기의 상기 온도를 처리 온도를 향해 조정하는 동안 제2 지속기간 동안 상기 냉각 적용기를 상기 피부에 대해 유지하는 단계;
    상기 제2 지속기간 후에, 상기 처리 디바이스의 상기 냉각 적용기를 사용하여 상기 피부를 상기 처리 온도를 향해 처리한 후에 상기 환자의 상기 피부로부터 상기 냉각 적용기를 제거하는 단계
    를 포함하는 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 지속기간은 상기 제1 지속기간보다 긴, 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 전처리 온도는 상기 처리 온도보다 낮은, 방법.
  18. 피부 처리 시스템으로서,
    환자의 피부와 접촉하기 위한 냉각 적용기;
    상기 냉각 적용기와 열적으로 결합되는 냉각 배열;
    상기 냉각 배열과 동작 가능하게 결합되는 제어기
    를 포함하고, 상기 제어기는 상기 냉각 배열을 제어하여 냉각 처리 사이클을 제공하도록 구성되고, 상기 냉각 처리 사이클은,
    상기 환자의 상기 피부와의 접촉 전에 상기 냉각 적용기를 전처리 온도로 사전 냉각하고, 상기 냉각 적용기가 상기 환자의 상기 피부에 대해 배치된 후에 제1 지속기간 동안 상기 냉각 적용기를 상기 전처리 온도를 향해 냉각하는 것; 및
    상기 제1 지속기간 후에 그리고 상기 냉각 적용기가 상기 피부에 대해 유지되는 동안, 제2 지속기간 동안 상기 전처리 온도보다 높은 처리 온도를 향해 상기 냉각 적용기의 상기 온도를 조정하는 것
    을 포함하는, 피부 처리 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제2 지속기간은 상기 제1 지속기간보다 긴, 피부 처리 시스템.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 처리 온도는 0℃ 아래인, 피부 처리 시스템.
  21. 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전처리 온도는 -10℃ 내지 -20℃인, 피부 처리 시스템.
  22. 제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 온도는 -2℃ 내지 -10℃인, 피부 처리 시스템.
  23. 제18항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 지속기간은 제1 지속기간보다 3-10배 긴, 피부 처리 시스템.
  24. 제18항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 지속기간은 5초 미만인, 피부 처리 시스템.
  25. 제18항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각 처리 사이클은 상기 제2 지속기간 후에 그리고 상기 냉각 적용기가 상기 피부에 대해 배치되는 동안에 상기 처리 온도보다 높은 후처리 온도를 향해 상기 냉각 적용기를 조정하는 것을 더 포함하는, 피부 처리 시스템.
  26. 제25항에 있어서, 상기 냉각 적용기는 열전 냉각기를 포함하고, 상기 제어기는 상기 열전 냉각기를 통해 전류를 반전시킴으로써 상기 냉각 적용기를 상기 후처리 온도를 향해 조정하는, 피부 처리 시스템.
  27. 제25항 또는 제26항에 있어서, 상기 후처리 온도는 0℃ 위인, 피부 처리 시스템.
  28. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 후처리 온도는 10℃ 미만인, 피부 처리 시스템.
  29. 제18항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기와 결합되는 접촉 센서를 더 포함하고, 상기 접촉 센서는 상기 냉각 적용기와 환자의 상기 피부 사이의 힘을 측정하도록 구성되고; 상기 제1 지속기간 또는 상기 제2 지속기간은 상기 접촉 센서에 의해 측정되는 상기 힘에 기초하여 자동으로 조정되는, 피부 처리 시스템.
  30. 제18항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기와 결합되는 접촉 센서를 더 포함하고, 상기 접촉 센서는 상기 냉각 적용기와 환자의 상기 피부 사이의 힘을 측정하도록 구성되고; 상기 전처리 온도 또는 상기 처리 온도는 상기 접촉 센서에 의해 측정되는 상기 힘에 기초하여 자동으로 조정되는, 피부 처리 시스템.
  31. 제18항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기와 결합되는 접촉 센서를 더 포함하고, 상기 접촉 센서는 상기 냉각 적용기와 환자의 상기 피부 사이의 접촉을 결정하도록 구성되며, 상기 제어기는 상기 접촉 센서에 의해 결정되는 바와 같은 피부 접촉에 기초하여 상기 냉각 처리 사이클을 자동으로 개시하는, 피부 처리 시스템.
  32. 제18항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기와 결합되는 접촉 센서를 더 포함하고, 상기 접촉 센서는 상기 냉각 적용기와 환자의 상기 피부 사이의 접촉을 결정하도록 구성되며, 상기 제어기는 상기 접촉 센서에 의해 피부 접촉이 감지되지 않을 때 상기 냉각 배열을 상기 전처리 온도로 자동으로 복귀시키는, 피부 처리 시스템.
  33. 제31항에 있어서, 상기 접촉 센서는 힘 센서, 광학 센서, IR 센서 또는 온도 센서를 포함하는, 피부 처리 시스템.
  34. 제32항 또는 제33항에 있어서, 상기 접촉 센서는 힘 센서를 포함하고, 상기 피부 처리 시스템은 상기 피부 처리 시스템의 배향을 감지하도록 구성되는 배향 센서를 더 포함하며, 상기 제어기는 상기 배향 센서에 의해 감지되는 상기 피부 처리 시스템의 상기 배향에 기초하여 상기 힘 센서로부터의 압력 측정을 조정하도록 구성되는, 피부 처리 시스템.
  35. 처리 디바이스의 냉각 적용기를 사용하여 환자의 피부 안의 멜라닌을 줄이는 방법으로서,
    냉각 적용기를 상기 피부와 접촉하도록 배치하기 전에 상기 냉각 적용기를 -10℃ 내지 -20℃의 전처리 온도로 사전 냉각하는 단계;
    상기 냉각 적용기가 상기 피부 상에 배치된 후에, 제1 지속기간 동안 상기 냉각 적용기를 상기 전처리 온도를 향해 냉각하는 단계;
    상기 제1 지속기간 후에 그리고 상기 냉각 적용기가 상기 피부에 대해 배치되는 동안에, 상기 제1 지속기간보다 긴 제2 지속기간 동안 상기 냉각 적용기를 -2℃ 내지 -12℃의 처리 온도를 향해 조정하는 단계; 및
    상기 제2 지속기간 후에 그리고 상기 냉각 적용기가 상기 피부에 대해 배치되는 동안에, 상기 냉각 적용기를 0℃ 내지 40℃의 후처리 온도를 향해 조정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  36. 피부 색소침착 처리 시스템으로서,
    환자의 피부와 접촉하기 위한 냉각 적용기;
    상기 냉각 적용기와 열적으로 결합되는 열전 냉각기; 및
    상기 열전 냉각기와 동작 가능하게 결합되는 제어기
    를 포함하고, 상기 제어기는 상기 열전 냉각기로의 전류를 제어하여 냉각 처리 사이클을 제공하도록 구성되고, 상기 냉각 처리 사이클은,
    지속기간 동안 상기 냉각 적용기가 상기 피부에 대해 유지되는 동안 상기 냉각 적용기를 처리 온도를 향해 냉각하기 위해 상기 열전 냉각기에 전류를 인가하는 것; 및
    상기 지속기간 후에, 상기 냉각 적용기가 상기 피부에 대해 유지되는 동안 상기 냉각 적용기의 온도를 후처리 온도를 향해 조정하기 위해 상기 열전 냉각기로의 상기 전류를 반전시키는 것
    을 포함하고, 상기 후처리 온도는 40℃ 미만인, 피부 색소침착 처리 시스템.
  37. 제36항에 있어서, 상기 후처리 온도는 10℃ 미만인, 피부 색소침착 처리 시스템.
  38. 환자의 피부에서 색소침착을 변경하는 방법으로서,
    처리 디바이스의 냉각 적용기를 피부 표면에 대해 배치함으로써 동결 전에 상기 환자의 상기 피부를 과냉각하는 단계; 및
    상기 환자의 상기 피부에 진동을 인가하여, 상기 과냉각된 피부 안의 얼음 결정 형성을 촉진하는 단계
    를 포함하는 방법.
  39. 제38항에 있어서, 상기 환자의 상기 피부는 상기 진동의 인가 전에 사전 결정된 양의 시간 동안 과냉각되는, 방법.
  40. 제38항 또는 제39항에 있어서, 상기 환자의 상기 피부에 진동을 인가한 후에 제1 지속기간 동안 상기 냉각 적용기를 상기 피부 표면에 대해 유지하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  41. 제40항에 있어서, 상기 제1 지속기간 후에 그리고 상기 냉각 적용기가 상기 피부에 대해 배치 및 유지되는 동안, 상기 온도를 후처리 온도를 향해 조정하여, 동결된 피부 조직을 해동하는, 방법.
  42. 제41항에 있어서, 상기 후처리 온도는 0℃ 내지 40℃인, 방법.
  43. 제40항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 지속기간은 10-30초 사이인, 방법.
  44. 제40항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각 적용기는 상기 제1 지속기간 동안 처리 온도를 향해 구동되는, 방법.
  45. 제44항에 있어서, 상기 처리 온도는 -2℃ 내지 -12℃인, 방법.
  46. 제44항에 있어서, 상기 처리 온도 또는 상기 제1 지속기간은 상기 냉각 적용기와 상기 환자의 상기 피부 사이의 힘에 기초하여 자동으로 조정되는, 방법.
  47. 제38항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환자의 상기 피부로부터의 상기 냉각 적용기의 제거를 나타내는 접촉 센서로부터의 신호에 기초하여 상기 처리 디바이스의 상기 냉각 적용기를 유휴 상태를 향해 복귀시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  48. 피부 처리 시스템으로서,
    환자의 피부와 접촉하기 위한 냉각 적용기;
    상기 냉각 적용기와 열적으로 결합되는 냉각 배열; 및
    상기 냉각 배열 및 진동기와 동작 가능하게 결합되는 제어기
    를 포함하고, 상기 제어기는 상기 냉각 배열 및 상기 진동기를 제어하여 냉각 처리를 제공하도록 구성되고, 상기 냉각 처리는,
    상기 냉각 적용기를 냉각하여 상기 환자의 상기 피부를 과냉각하는 것; 및
    상기 진동기를 적용하여 진동을 상기 과냉각된 피부 안으로 전달함으로써 상기 피부 안의 얼음 형성을 촉진하는 것
    을 포함하는, 피부 처리 시스템.
  49. 제48항에 있어서, 상기 제어기는 상기 진동기로부터의 진동을 인가하기 전에 사전 결정된 양의 시간 동안 상기 환자의 상기 피부를 과냉각하도록 구성되는, 피부 처리 시스템.
  50. 제48항 또는 제49항에 있어서, 상기 제어기는 상기 환자의 상기 피부에 진동을 인가한 후에 제1 지속기간 동안 상기 냉각 적용기를 처리 온도로 조정하도록 구성되는, 피부 처리 시스템.
  51. 제50항에 있어서, 상기 제어기는 상기 제1 지속기간 후에 그리고 상기 냉각 적용기가 상기 피부에 대해 배치 및 유지되는 동안에 상기 냉각 적용기의 상기 온도를 후처리 온도를 향해 조정하여 동결된 피부 조직을 해동하도록 구성되는, 피부 처리 시스템.
  52. 제51항에 있어서, 상기 후처리 온도는 0℃ 내지 10℃인, 피부 처리 시스템.
  53. 제50항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 지속기간은 10-30초 사이인, 피부 처리 시스템.
  54. 제50항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 온도는 -2℃ 내지 -10℃인, 피부 처리 시스템.
  55. 제50항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기와 결합되는 접촉 센서를 더 포함하고, 상기 접촉 센서는 상기 냉각 적용기와 상기 환자의 상기 피부 사이의 힘을 측정하도록 구성되고, 상기 처리 온도 또는 상기 제1 지속기간은 상기 냉각 적용기와 상기 환자의 상기 피부 사이의 힘에 기초하여 자동으로 조정되는, 피부 처리 시스템.
  56. 제48항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기와 결합되는 접촉 센서를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 환자의 상기 피부로부터의 상기 냉각 적용기의 제거를 나타내는 상기 접촉 센서로부터의 신호에 기초하여 상기 냉각 적용기를 유휴 상태를 향해 복귀시키도록 구성되는, 피부 처리 시스템.
  57. 제56항에 있어서, 상기 접촉 센서는 힘 센서, 광학 센서, IR 센서 또는 온도 센서를 포함하는, 피부 처리 시스템.
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