KR20210102246A - 에너지의 경피 전달을 위한 세라믹 인가기 - Google Patents

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프레데릭 제이 베넷
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보슈 헬스 아일랜드 리미티드
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Abstract

고주파 에너지로 조직을 치료하는 에너지 전달 디바이스들 및 방법들. 에너지 전달 디바이스는 전극 및 기판을 갖는 인가기를 포함할 수 있다. 기판은 세라믹 재료로 구성될 수 있고 오목 표면과 같은, 가변 두께를 특징으로 하는 표면을 가질 수 있다.

Description

에너지의 경피 전달을 위한 세라믹 인가기
본 발명은 일반적으로 고주파 에너지로 조직을 치료하는 에너지 전달 디바이스들 및 방법들에 관한 것이다.
특정 유형들의 에너지 전달 디바이스들은 전자기 에너지로 환자의 조직을 치료할 수 있다. 조직 치료를 위해 전자기 스펙트럼의 상이한 영역들에서 전자기 에너지를 방출하는 이러한 에너지 전달 디바이스들은 다수의 다양한 피부 조건을 치료하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 에너지 전달 디바이스는 피부 조건 또는 다른 유형의 조직 조건을 비침습적으로 그리고 비외과적으로 치료할 수 있다.
이러한 에너지 전달 디바이스들의 하나의 종류는 전자기 스펙트럼의 라디오 주파수(radio-frequency)(RF) 대역에서 고주파 전자기 에너지를 방출한다. 고주파 에너지는 피부 표면에 더 가까운 피부의 표피 층에 대한 손상을 방지하기 위해 피부를 능동적으로 냉각하면서, 피부의 표면을 통해 고주파 에너지를 통과시킴으로써 피부 조직을 치료하기 위해 사용될 수 있다. 고주파 에너지는 표피 아래의 조직을 콜라겐을 변성시키기에 충분한 온도로 가열하며, 이는 콜라겐이 수축되고 줄어들게 되며, 그것에 의해 조직을 팽팽하게 한다. 고주파 에너지에 의한 치료는 또한 가벼운 염증을 야기한다. 조직의 염증 반응은 새로운 콜라겐이 시간에 따라(치료 후 3일과 6개월 사이에) 발생되게 하며, 이는 추가 조직 수축을 야기한다.
전형적으로, 에너지 전달 디바이스들은 환자의 피부 표면과 접촉하거나, 이 표면에 근접하여 배치되고 피부 표면을 통해 피부 표면 아래의 조직 내로 관통하는 전자기 에너지를 방출하는 치료 팁을 포함한다. 에너지 전달 디바이스의 비환자 측은 고주파 에너지를 환자의 조직에 공급하기 위한, 전극을 포함하는 인가기와 같은, 구성요소를 포함할 수 있다. 종래의 인가기들은 전극이 퇴적되는 유연성 폴리머 필름들을 포함한다. 그러나, 폴리머 필름들은 그들이 종종 다른 적용들을 위한 광범위한 채택을 누리지 못하기 때문에 재료 노후화의 쟁점들을 겪는다.
고주파 에너지를 전달하기 위한 종래의 인가기들이 그들의 의도된 목적에 적당한 것으로 증명되었지만, 요구되는 것은 그 결과 고주파 에너지를 전달하기 위한 개선된 에너지 전달 디바이스들 및 고주파 에너지를 전달하는 개선된 방법들이다.
일 실시예에서, 에너지 전달 디바이스는 전극 및 세라믹 재료의 기판을 갖는 인가기를 포함한다. 기판은 제1 표면, 제1 표면에 대향하는 제2 표면, 및 제1 표면과 제2 표면 사이에 배열되는 외부 에지들을 포함한다. 부가적으로, 기판은 외부 에지들에 대한 위치의 함수로서 변화되는 제1 표면과 제2 표면 사이의 두께를 갖는다.
다른 실시예에서, 에너지 전달 디바이스는 전극 및 세라믹 재료의 기판을 갖는 인가기를 포함한다. 기판은 제1 표면, 제1 표면에 대향하는 제2 표면, 및 제1 표면과 제2 표면 사이에 배열되는 외부 에지들을 포함한다. 부가적으로, 기판은 제1 표면 및 제2 표면의 주 치수에 수직으로 연장되는 가상 중심선에 대해 대칭적으로 변화되는 제1 표면과 제2 표면 사이의 두께를 갖는다.
다른 실시예에서, 고주파 에너지를 전달하는 방법이 제공된다. 방법은 외부 에지들로부터 내부쪽보다 전극의 외부 에지들 부근에서 더 작은 전류 밀도로 전극에 근접한 조직을 치료하도록 전극으로부터 기판을 통해 고주파 에너지를 전달하는 단계를 포함한다. 기판은 기판의 복수의 외부 에지에 대한 위치의 함수로서 변화되는 두께를 갖고, 기판의 두께는 외부 에지들 부근에서 가장 크다.
이러한 개요는 상세한 설명에 추가로 후출되는 개념들의 선택을 간략화된 형태로 소개하기 위해 제공된다. 이러한 개요는 청구된 발명 대상의 중요한 특징들 또는 필수적 특징들을 식별하도록 의도되지 않으며, 청구된 발명 대상의 범위를 결정할 시에 원조로서 별개로 사용되도록 의도되지 않는다.
이러한 명세서에 포함되고 일부를 구성하며 유사한 참조 번호들이 유사한 특징들을 지칭하는 첨부 도면들은 본 발명의 실시예들을 예시하고, 위에 주어진 본 발명의 일반적 설명 및 아래에 주어지는 실시예들의 상세한 설명과 함께, 본 발명의 원리들을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본원에 설명되는 본 발명의 양태들을 구현하는데 적절한 예시적 에너지 기반 치료 디바이스의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 인가기의 정면도이다.
도 3은 도 2의 인가기의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 그리고 본 발명의 실시예들에 따라, 에너지 기반 치료 디바이스(200)는 시스템 컨트롤러(210), 인간-기계 인터페이스(human-to-machine interface)("HMI")(220), 고주파 발생기(230), 전원(240), 핸드피스(250), 및 치료 팁(260)을 포함한다. 시스템 컨트롤러(210)는 일반적으로 고주파 발생기(230) 및 전원(240)과 같은, 디바이스(200)의 다른 구성요소들을 제어함으로써 디바이스(200)의 동작 및 기능성을 제어하도록 구성된다. 시스템 컨트롤러(210)는 예를 들어, 경피 피부과학적 치료에서의 사용을 위해 환자의 치료 구역에 고주파 에너지(예를 들어, 라디오 주파수(RF) 에너지)의 인가를 가능하게 하는 하이 레벨 하드웨어 컨트롤러이다. 디바이스(200)의 다른 구성요소들 내에 위치되는 하위 레벨 하드웨어 컨트롤러들은 시스템 컨트롤러(210)의 지시 및 조정 하에 구성요소 레벨 동작들을 관리할 수 있다.
다른 구성요소들의 동작을 제어하고 조직화할 시에, 시스템 컨트롤러(210)는 또한 고주파 에너지를 치료 구역에 인가하는 절차 동안 하위 레벨 하드웨어 컨트롤러들로부터 수신되는 상태 메시지들 및 다양한 동작 파라미터들을 감시할 수 있다. 그러한 동작 파라미터들의 예들은 치료 팁(260)으로부터 방출되는 피크/평균 출력 전력, 치료 팁(260)에서의 온도, 환자 인가 기계력, 치료 팁에 대한 사용 데이터의 전류 값들 등을 포함한다. 시스템 컨트롤러(210)는 동작 파라미터들 또는 하위 레벨 하드웨어 컨트롤러들로부터의 상태 메시지들이 장애 조건을 표시하면 치료 구역에 고주파 에너지의 인가를 불가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 치료 팁(260)에 대한 사용 데이터의 전류 값이 임계 값을 초과하면, 시스템 컨트롤러(210)는 치료 구역에 고주파 에너지의 인가를 불가능하게 할 것이다.
HMI(220)는 커맨드들, 요청들, 정보, 데이터 등을 교환하기 위해 조작자(예를 들어, 임상의)와 디바이스(200) 사이에 인터페이스를 제공하며, 이는 조작자가 디바이스(200)에 의해 제공되는 기능성들과 상호작용할 수 있게 한다. 일 실시예에서, HMI(220)는 조작자와 디바이스(200) 사이에 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스 둘 다를 제공하는 터치 감응 터치 스크린을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, HMI(220)는 마이크로폰 및/또는 스피커와 같은, 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, HMI(220)는 물리적 입력 디바이스들, 예컨대 버튼들(예를 들어, 본 기술분야에 공지된 푸시 버튼들, 로커 버튼들, 또는 다른 버튼들), 다이얼들, 슬라이더 스위치들, 조이스틱들, 클릭 휠들, 키보드, 포인터 디바이스(예를 들어, 마우스) 등을 포함할 수 있다. 고주파 발생기(230)는 시스템 컨트롤러(210)에 의해 인에이블될 때 그리고 조작자로부터 HMI(220)를 통해 수신되는 커맨드들에 따라 치료 팁(260)에서 전극(12)을 구동하기 위한 고주파 에너지(예를 들어, RF 에너지)를 발생시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 고주파 에너지는 일(1) 메가헤르츠(MHz) 내지 이십(20) 메가헤르츠의 범위 내의 라디오 주파수 에너지일 수 있다.
전원(240)은 외부 전력원(예를 들어, 교류(alternating current)("AC") 콘센트)으로부터의 전기 전력을 디바이스(200)의 다양한 구성요소들에 전달하도록 구성된다. 일 실시예에서, 전원(240)은 다양한 구성요소들로의 전달을 위해 외부 전력원으로부터 획득되는 AC 전력을 직류(direct current)("DC") 전력으로 변환하도록 구성된다. 일 실시예에서, 전원(240)은 외부 전력원과 디바이스(200)의 다른 구성요소들 사이에 전기적 절연을 제공하도록 구성될 수 있다.
핸드피스(250)는 고주파 에너지 전파 경로를 따라 치료 팁(260)을 디바이스(200)의 다른 구성요소들에 결합하도록 구성된다. 핸드피스(250)는 핸드피스(250)를 다른 구성요소들에 전기적으로 결합하는 전도체들을 둘러싸는 가요성 도관을 통해 디바이스(200)에 연결된다. 핸드피스(250)는 조작자의 역할을 하는 임상의가 붙잡고 조작하기 위한 매끄러운 윤곽의 그립일 수 있으며, 이는 핸드피스(250)가 핸드피스(250) 및 치료 팁(260)의 위치를 조정하기 위한 임상의의 적어도 하나의 손에 의해 붙잡게 되는 것을 허가한다. 치료 절차 동안, 조작자는 환자의 치료 구역에 근접하고 치료 구역과 접촉하여 핸드피스(250)(및 그것에 의해 치료 팁(260) 및 그것의 인가기(10))를 위치시킨다. 나중에 설명되는 바와 같이, 치료 구역을 치료 팁(260)의 일부와 접촉시킨 후에, 조작자는 핸드피스(250)의 외향 표면 상에 배치되는 컨트롤들 및/또는 콘솔에서의 컨트롤들과 상호작용함으로써 인가기(10)로부터 치료 구역으로 고주파 에너지를 전달하라고 디바이스(200)에 명령할 수 있다. 예를 들어, 핸드피스(250)는 조작자가 고주파 에너지 전달을 치료 구역에 개시/종료하고 그리고/또는 치료 구역에 인가되는 고주파 에너지의 양을 조정할 수 있게 하는 컨트롤들을 포함할 수 있다.
치료 팁(260)은 치료 목적들을 위해 고주파 발생기(230)에 의해 발생되는 고주파 에너지를 환자에게 전달하도록 핸드피스(250)와 결합된다. 치료 팁(260)는 치료 절차 동안 고주파 에너지를 특정 밀도로 환자에게 전달하도록 디자인되는 인가기(10)를 포함한다. 치료 팁(260)은 인가기(10)가 포함되는 하우징을 포함할 수 있고 핸드피스(250)에 해제가능하게 부착되도록 구성될 수 있다. 치료 팁(260)에서의 온도를 나타내는 센서 데이터는 치료 팁(260)에 포함되는 온도 센서들(예를 들어, 서미스터들)을 사용하여 획득될 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 디바이스(200)를 형성하는 구성요소들의 서브세트는 콘솔(또는 기계적 인클로저) 내에 포함된다. 예를 들어, 콘솔은 시스템 컨트롤러(210), 고주파 발생기(230), 및 전원(240)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 핸드피스(250)는 핸드피스(250)를 디바이스(200)의 다른 구성요소들에 전기적으로 결합하는 전도체들을 둘러싸는 가요성 도관을 통해 콘솔에 물리적으로 결합된다. HMI(220)의 전부 또는 일부는 콘솔의 외향 표면 상에 배치될 수 있다.
유체 전달 부재(270)는 핸드피스(250) 및/또는 치료 팁(260) 내부에 배열될 수 있다. 냉각제의 공급부(예를 들어, 냉각제 캐니스터)는 디바이스(200)의 콘솔에 위치되고 튜빙에 의해 유체 전달 부재(270)와 결합될 수 있다. 유체 전달 부재(270)는 치료 절차와 함께 냉각제의 스프레이 또는 스트림을 인가기(10)에 제어가능하게 전달하도록 구성될 수 있다. 냉각제는 인가기(10)로부터 환자의 조직으로 고주파 에너지의 전달 전에, 동안에, 및/또는 후에 냉각제 스프레이 또는 스트림을 전달하도록 시스템 컨트롤러(210)의 제어 하에 트리거될 수 있다.
진동 디바이스(280)는 핸드피스(250) 및/또는 치료 팁(260) 내부에 배열될 수 있다. 진동 디바이스(280)는 핸드피스(250) 및 치료 구역에 대해 비교적 낮은 주파수에서 치료 팁(260) 및 인가기(10)를 발진하거나 진동하도록 구성된다. 특히, 진동 디바이스(280)는 치료 팁(260)이 치료 구역에 수직이거나 실질적으로 수직인 축을 따르는 경로에서 발진하거나 진동하게 하며 치료 팁(260)의 적어도 일부는 진동을 치료 구역에 전달하기 위해 치료 구역과 접촉한다. 임의의 특정 이론에 의해 구속되도록 의도하는 것 없이, 그러한 진동은 치료 절차 동안 환자에게 통증 제어 메커니즘을 제공할 수 있는 것으로 생각된다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 인가기(10)는 전극(12) 및 전극(12)을 위한 기계적 지지를 제공하는 기판(14)을 포함한다. 기판(14)은 표면(16), 표면(16)에 대향하는 표면(18), 및 표면(16)과 표면(18) 사이에 배열되고 기판(14)의 주변 주위에 연장되는 외부 에지들(20)을 포함한다. 전극(12)은 또한 기판(14)의 표면(16)이 전극(12)에 의해서만 부분적으로 커버되도록 기판(14)의 외부 에지들(20) 내에 삽입되는 외부 에지들(13)을 포함한다.
기판(14)은 전극(12)이 위치되는 기판(14)의 구역을 둘러싸는 프레임(22)을 포함할 수 있다. 전극(12) 및 프레임(22)은 개별 구성요소들일 수 있거나 단일 재료로부터의 성형 및 기계가공에 의해 형성(fashion)될 수 있다. 따라서, 프레임(22) 및 전극(12)은 동일한 재료 또는 적어도 2개의 상이한 재료로 구성될 수 있다. 전극(12)은 프레임(22) 내부에 삽입되고, 프레임(22) 상의 표면(16)의 부분은 전극(12)이 위치되는 구역과 대조적으로 프레임(22)이 균일한 두께를 갖도록 전극(12)에 의해 커버되는 표면(16)의 부분에 대해 그리고 표면(18)의 평면에 평행한 평면에서 리세스될 수 있다.
기판(14)은 표면들(16, 18) 사이의 분리에 의해 주어지는 두께를 갖는다. 표면(16)과 표면(18) 사이의 두께는 기판(14)의 외부 에지들(20)에 대한 위치의 함수로서 변화된다. 특히 그리고 도 3에 최상으로 도시된 바와 같이, 기판(14)은 표면들(16, 18)에 수직으로 연장되는 가상 중심선(26)으로부터의 거리가 증가함에 따라 증가하는 두께를 가질 수 있다. 그러한 두께 증가들은 중심선(26)으로부터 균일할 필요는 없지만, 중심선(26)의 어느 하나의 측면 상의 두께의 증가들은 중심선(26)에 대해 대칭이어야 한다. 예시적 비선형 프로파일들은 토러스 프로파일 또는 중심선(26)으로부터의 증가하는 방사상 거리에 따라 두께가 초기에 증가하고, 굴절 지점을 정의하는 주어진 반경에서, 중심선(26)으로부터의 증가하는 방사상 거리에 따라 두께가 감소하기 시작하는 프로파일을 포함한다. 일 실시예에서, 기판(14)의 표면(16)은 위치 의존 두께 변화를 제공하는 곡률 반경을 가진 오목형일 수 있다. 일 실시예에서, 기판(14)의 두께는 위치 의존 두께 변화가 마찬가지로 중심선(26)에 대해 회전 대칭이도록 중심선(26)에 대해 회전 대칭일 수 있다. 일 실시예에서, 기판(14)의 두께는 위치 의존 두께 변화가 마찬가지로 중심선(26)에 대한 회전 대칭이 결여되도록 중심선(26)에 대한 회전 대칭이 결여될 수 있다. 기판(14)의 표면(18)은 실질적으로 평면이고 의도적으로 형성된 오목부 또는 볼록부가 결여될 수 있다. 표면(18)은 기판(14)의 두께의 변화를 측정하기 위한 참조 평면을 제공할 수 있다.
인가기(10)는 기판(14)이 전극(12)과 고주파 에너지로 치료될 조직 사이에 배열되도록 치료 팁(260) 내에 위치될 수 있다. 대표적 실시예에서, 전극(12)은 기판(14)의 표면(16) 상에 위치될 수 있고, 표면(18)은 치료 팁(260)으로부터 외부로 향하도록 배향될 수 있고 환자의 조직과 직접 접촉하여 배치될 수 있다. 대안 실시예에서, 전극(12)은 표면(18) 상에 위치될 수 있고, 표면(16)은 치료 팁(260)으로부터 외부로 향하도록 배향될 수 있고 환자의 조직과 직접 접촉하여 배치될 수 있다. 전극(12)의 형상은 도 2에 도시된 대표적 형상과 다를 수 있다.
전극(12)은 또한 기판(14)의 중심선(26)을 중심으로 센터링될 수 있다. 대안적으로, 전극(12)의 중심은 기판(14)의 중심선(26)으로부터 오프셋될 수 있다. 연결 지점들(24)은 전극(12)을 포함하는 표면(16) 상에 배치되는 부가 메탈리제이션(metallization)으로서 포함될 수 있다. 예를 들어, 연결 지점들(24)은 온도 센서들, 예컨대 서미스터 패키지들, 또는 다른 유형들의 센서들을 부착하기 위해 사용되는 패드들일 수 있다.
치료 절차 동안의 사용에서, 고주파 에너지는 치료 팁(260)에 근접한 조직을 치료하도록 전극(12)으로부터 기판(14)의 두께를 통해 전달된다. 기판(14)의 두께의 변화는 전극(12)의 에지들(13) 부근에서 전달된 고주파 에너지의 전류 밀도를 감소시킬 시에 효과적일 수 있으며, 이 전류 밀도는 전형적으로 전극(12)의 에지들로부터 내부쪽의 전류 밀도보다 더 크다. 기판(12)의 에지들(13) 부근에서의 전류 밀도의 감소는 환자의 조직으로 고주파 에너지의 전달의 균일성 및, 그러한 이유로, 조직 가열 및 치료의 균일성을 개선할 수 있다.
기판(14)은 두께의 변화를 제공하기 위해 기계가공되는 세라믹 재료로 구성될 수 있다. 예시적 세라믹 재료들은 질화 일루미늄, 일루미나, 이트리아 안정화 지르코니아("YTZP" 또는 "YSZ"), 또는 그들의 조합을 포함하지만, 이들에 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 세라믹 재료는 일루미나일 수 있다.
실시예들에서, 기판(14)은 폴리이미드와 같은, 종래에 이용된 폴리머 기판들의 열 전도율보다 더 큰 열 전도율을 갖는 세라믹 재료로 구성될 수 있으며, 이는 종래에 이용된 폴리머 기판들과 비교하여 열을 전도하는 능력을 개선한다. 일부 실시예들에서, 기판(14)은 20 와트/미터-켈빈(watts per meter-Kelvin)보다 더 큰 열 전도율을 갖는 세라믹 재료로 구성될 수 있다. 예를 들어, 일루미나는 30 와트/미터-켈빈의 열 전도율을 갖고 질화 일루미늄은 60 와트/미터-켈빈의 열 전도율을 갖는 반면, 폴리이미드는 0.46 와트/미터-켈빈의 열 전도율을 갖는다.
열 전도율에 직접 관련되는, 열을 효율적으로 전달하기 위한 기판(14)의 능력은 표층 조직을 보호하고 기본 조직을 치료 온도로 가열하기 위해 조직 냉각에 의존하는 인가기(10)를 사용하는 치료 절차들에 유익할 수 있다. 더 높은 열 전도율은 종래의 폴리이미드 기판들을 사용할 때 종종 발견되는 더 국부화된 핫 스폿들과 대조적으로, 개선된 냉각 분포 및/또는 더 일관된 표면 온도를 제공할 수 있다. 그 목적을 위해, 인가기(10)는 핸드피스(250) 및/또는 치료 팁(260) 내부에 배열되는 유체 전달 부재(270)(도 1)로부터 전달되는 냉각제를 수용할 수 있다. 냉각제의 공급부(예를 들어, 냉각제 캐니스터)는 디바이스(200)의 콘솔에 위치될 수 있다. 유체 전달 부재(270)는 치료 절차와 연관하여 냉각제의 스프레이 또는 스트림을 인가기(10)에 제어가능하게 전달하도록 구성될 수 있다. 냉각제는 전극(12)으로부터 환자의 조직으로 고주파 에너지의 전달 전에, 동안에, 및/또는 후에 냉각제 스트림 또는 스프레이를 전달하도록 시스템 컨트롤러(210)의 제어 하에 트리거될 수 있다. 냉각된 인가기(10)와 전달된 고주파 에너지에 의해 가열되는 접촉된 조직 사이에 존재하는 온도차로 인해, 열은 접촉된 조직으로부터 기판(14)의 두께를 통해 전도되고 그것에 의해 접촉된 조직으로부터 추출된다. 핸드피스(150) 및/또는 치료 팁(260)의 부분들은 추출된 열을 소산시키는 히트 싱크를 주위 환경에 제공할 수 있다. 열 제거는 접촉된 조직을 조직 표면으로부터 내부쪽으로 냉각시키며, 이는 조직 표면에 근접한 가열을 보상하고 그것에 의해 조직 표면으로부터 주어진 깊이로 연장되는 반대 열 경사도를 조직 내로 발생시킬 수 있다. 냉각 및 에너지 전달은 조직 깊이들과 치료 온도로의 가열이 요구되지 않는 조직 표면 사이에서 조직을 동시에 냉각하면서, 치료가 요구되는 조직 깊이들에 걸쳐 발생하는 조직 가열을 상당히 방해하지 않도록 밸런싱될 수 있다.
일부 실시예들에서, 기판(14)은 일(1) 메가헤르츠(MHz) 내지 이십(20) 메가헤르츠의 주파수 범위에서 팔(8)보다 더 큰 유전 상수(즉, 유전율)를 갖는 세라믹 재료로 구성될 수 있다. 예를 들어, 일루미나는 1 메가헤르츠 내지 20 메가헤르츠의 주파수 범위에서 약 십(10)의 유전 상수를 갖고 질화 일루미늄은 1 메가헤르츠 내지 20 메가헤르츠의 주파수 범위에서 약 구(9)의 유전 상수를 갖는 반면, 폴리이미드는 동일한 주파수 범위에서 약 4.2의 더 낮은 유전 상수를 갖는다. 일부 실시예들에서, 기판(14)은 1 메가헤르츠 내지 20 메가헤르츠의 주파수 범위에서 1x10-4 미만인 유전 손실 탄젠트를 갖는 세라믹 재료로 구성될 수 있는 반면, 폴리이미드는 이러한 주파수 범위에서 5x10-3 미만의 유전 탄젠트 손실을 갖는다. 일부 실시예들에서, 기판(14)의 세라믹 재료는 열 전도율, 유전 상수, 및 유전 손실 탄젠트의 이러한 지정된 성질들 중, 하나 초과, 또는 전부를 소유할 수 있다.
전극(12)은 구리 또는 일루미늄과 같은, 전도체로 구성될 수 있다. 전극(12)은 예를 들어, 본 기술분야에 공지된 적층, 기상 증착, 스퍼처 증착, 또는 다른 방법들에 의해 기판(14)에 도포될 수 있고, 전극(12)의 외부 에지들(13) 및 전극(12)의 외부 에지들(13) 주위에 배열되는 연결 지점들(24)을 정의하기 위해 도포 후에 포토리소그래피 및 에칭 공정들에 의해 패턴화될 수 있다. 전극(12)은 예를 들어, 치료 팁(260)이 핸드피스(250)와 결합될 때 핸드피스(250) 또는 치료 팁(260) 내의 포고 핀들에 의해 접촉될 수 있다.
본원에서 "수직", "수평" 등과 같은 용어들에 대한 참조들은 참조 프레임을 확립하기 위해, 예로서 이루어지고, 제한으로서 이루어지지 않는다. 여러가지 다른 참조 프레임들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나는 것 없이 본 발명을 설명하는데 이용될 수 있다는 점이 이해된다. 또한 본 발명의 특징들이 반드시 도면들에 축척에 따라 도시되는 것은 아니라는 점이 이해된다. 더욱이, 용어들 "구성되는", "포함한다", "갖는", "갖는다", "가진", 또는 그것의 변형들이 상세한 설명 또는 청구항들에 사용되는 정도까지, 그러한 용어들은 용어 "포함하는"에 유사한 방식으로 포괄적이고 제한이 없도록 의도된다.
본원에서 "약", "대략", 및 "실질적으로"와 같은, 근사의 언어에 의해 수정되는 용어들에 대한 참조들은 지정되는 정밀 값에 제한되는 것은 아니다. 근사의 언어는 값을 측정하기 위해 사용되는 도구의 정밀도에 대응할 수 있고, 도구의 정밀도에 달리 의존하지 않는 한, 정해진 값(들)의 +/- 10%를 표시할 수 있다.
다른 특징에 또는 다른 특징과 "연결된" 또는 "결합된" 특징은 다른 특징에 또는 다른 특징과 직접 연결 또는 결합될 수 있거나, 그 대신에, 하나 이상의 개재 특징이 존재할 수 있다. 특징은 개재 특징들이 부재이면 다른 특징에 또는 다른 특징과 "직접 연결될" 또는 "직접 결합될" 수 있다. 특징은 적어도 하나의 개재 특징이 존재하면 다른 특징에 또는 다른 특징과 "간접 연결될" 또는 "간접 결합될" 수 있다. 다른 특징 "위의" 특징 또는 다른 특징과 "접촉하는" 특징은 다른 특징 위에 직접 있거나 다른 특징과 직접 접촉할 수 있거나, 그 대신에, 하나 이상의 개재 특징이 존재할 수 있다. 특징은 개재 특징들이 부재이면 다른 특징 "위에 직접" 있거나 다른 특징과 "직접 접촉할" 수 있다. 특징은 적어도 하나의 개재 특징이 존재하면 다른 특징 "위에 간접적으로" 있거나 다른 특징과 "간접적으로 접촉할" 수 있다.
본원에 사용되는 전문용어는 특정 실시예들만을 설명하는 목적을 위한 것이고 본 발명의 제한하도록 의도되지 않는다. 본원에 사용되는 바와 같이, 단수 형태들(하나의("a", "an") 및 상기("the"))은 맥락이 달리 분명히 지시하지 않는 한, 복수 형태들을 포함하도록 의도된다. 용어들 "포함한다" 및/또는 "포함하는"은 이러한 명세서에 사용될 때, 정해진 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 요소들, 및/또는 구성요소들의 존재를 지정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 구성요소, 및/또는 그것의 그룹들의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 점이 추가로 이해될 것이다.
본 발명이 다양한 실시예들의 설명에 의해 예시되었고 이러한 실시예들이 상당히 상세히 설명되었지만, 첨부된 청구항들의 범위를 그러한 상세에 제약하거나 어떤 식으로 제한하는 것은 출원인의 의도는 아니다. 부가 장점들 및 수정들은 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 용이하게 분명해질 것이다. 따라서, 더 넓은 양태에서의 본 발명은 그 결과 구체적 상세들, 대표적 장치 및 방법, 및 도시되고 설명되는 예시적 예에 제한되지 않는다. 따라서, 방침들은 출원인들의 일반적 발명 개념의 사상 또는 범위로부터 벗어나는 것 없이 그러한 상세들로부터 이루어질 수 있다.

Claims (21)

  1. 에너지 전달 디바이스로서,
    세라믹 재료로 구성되는 기판 및 전극을 포함하는 인가기를 포함하고, 상기 기판은 제1 표면, 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면, 및 상기 제1 표면과 상기 제2 표면 사이의 하나 이상의 외부 에지를 갖고, 상기 기판은 상기 복수의 외부 에지에 대한 위치의 함수로서 변화되는 제1 표면과 제2 표면 사이의 두께를 갖는, 에너지 전달 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판의 제1 표면은 곡률 반경을 가진 오목 형상을 갖는, 에너지 전달 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기판의 제2 표면은 평면인, 에너지 전달 디바이스.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전극은 상기 기판의 제2 표면 상에 배열되는, 에너지 전달 디바이스.
  5. 제2항에 있어서, 상기 전극은 상기 기판의 제1 표면 상에 배열되는, 에너지 전달 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기판은 중심선을 갖고, 상기 기판의 두께는 상기 중심선으로부터의 거리가 증가함에 따라 증가하는, 에너지 전달 디바이스.
  7. 제1항에 있어서, 상기 기판은 중심선을 갖고, 상기 기판의 두께는 상기 중심선에 대해 회전 대칭인, 에너지 전달 디바이스.
  8. 제1항에 있어서, 상기 기판은 중심선을 갖고, 상기 전극은 상기 기판의 중심선을 중심으로 센터링되는, 에너지 전달 디바이스.
  9. 제1항에 있어서,
    하우징을 갖는 치료 팁을 추가로 포함하고,
    상기 인가기는 상기 하우징 내부에 배열되는, 에너지 전달 디바이스.
  10. 제9항에 있어서,
    핸드피스를 추가로 포함하고,
    상기 치료 팁은 상기 상기 핸드피스에 해제가능하게 부착되도록 구성되는, 에너지 전달 디바이스.
  11. 제1항에 있어서, 상기 세라믹 재료는 일루미나인, 에너지 전달 디바이스.
  12. 제1항에 있어서, 상기 세라믹 재료는 질화 일루미늄, 일루미나, 이트리아 안정화 지르코니아, 또는 그들의 조합인, 에너지 전달 디바이스.
  13. 제1항에 있어서, 상기 세라믹 재료는 폴리이미드의 열 전도율보다 더 큰 열 전도율을 갖는, 에너지 전달 디바이스.
  14. 제1항에 있어서, 상기 세라믹 재료는 20 와트/미터-켈빈(watts per meter-Kelvin)보다 더 큰 열 전도율을 갖는, 에너지 전달 디바이스.
  15. 제1항에 있어서, 상기 세라믹 재료는 1 메가헤르츠 내지 20 메가헤르츠의 주파수 범위에서 8보다 더 큰 유전 상수를 갖는, 에너지 전달 디바이스.
  16. 제1항에 있어서, 상기 세라믹 재료는 1 메가헤르츠 내지 20 메가헤르츠의 주파수 범위에서 1x10-4 미만인 유전 손실 탄젠트를 갖는, 에너지 전달 디바이스.
  17. 제1항에 있어서, 상기 기판의 두께는 상기 중심선에 대한 회전 대칭이 결여되는, 에너지 전달 디바이스.
  18. 제1항에 있어서, 상기 기판은 중심선을 갖고, 상기 전극은 상기 기판의 중심선으로부터 오프셋되는, 에너지 전달 디바이스.
  19. 제1항에 있어서, 상기 기판은 중심선을 갖고, 상기 기판은 상기 중심선으로부터의 거리가 증가함에 따라 비선형으로 변화되는 두께를 갖는, 에너지 전달 디바이스.
  20. 제19항에 있어서, 상기 기판의 두께는 상기 중심선에 대해 회전 대칭인, 에너지 전달 디바이스.
  21. 고주파 에너지를 전달하는 방법으로서,
    전극의 외부 에지들 부근에서 외부 에지들로부터 내부쪽보다 더 작은 전류 밀도로 상기 전극에 근접한 조직을 치료하도록 상기 전극으로부터 기판을 통해 상기 고주파 에너지를 전달하는 단계를 포함하고,
    상기 기판은 상기 기판의 복수의 외부 에지에 대한 위치의 함수로서 변화되는 두께를 갖고, 상기 기판의 두께는 상기 외부 에지들 부근에서 가장 큰, 방법.
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