KR20220129617A - 피부 타이트닝 시스템 - Google Patents

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KR20220129617A
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대니 베루베
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캔델라 코포레이션
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Abstract

피부 타이트닝 시스템 및 방법은 환자의 피부 표면으로의 적용을 위한 전극들의 어레이를 포함하는 기판을 특징으로 한다. 제1 온도 센서가 어레이의 외부 전극들에 근접하게 위치된다. 제2 온도 센서가 어레이의 내부 전극들에 근접하게 위치된다. 제1 RF 소스는 어레이의 외부 전극들에 전력을 공급하고, 제2 RF 소스는 어레이의 내부 전극들에 전력을 공급한다. 제1 제어기는 제1 온도 센서에 응답하고, 그리고 제1 온도 센서에 의해 감지되는 표피의 온도에 기반하여 제1 RF 소스를 제어하도록 구성된다. 제2 제어기는 제2 온도 센서에 응답하고, 그리고 진피의 가열을 제공하기 위해 제2 온도 센서에 의해 감지되는 표피의 온도에 기반하여 제2 RF 소스를 제어하도록 구성된다.

Description

피부 타이트닝 시스템
본 출원은, §§119, 120, 363, 365, 그리고 37 C.F.R. §1.55 및 §1.78 하에서 2020년 1월 21일자로 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 제16/748,108호를 우선권으로 주장하며, 미국 특허 출원 일련 번호 제16/748,108호는 이러한 인용에 의해 본원에 포함된다.
본 발명은 피부 타이트닝(skin tightening)을 포함하는 치료 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
RF 에너지를 진피에 인가하는 RF 전극들을 사용하는 피부 타이트닝을 포함하는 다양한 피부 치료 방법들이 알려져 있다. 일 예에서, 치료 핸드 피스는 흡착 컵 내로 가압된 피부를 치료하는 데 사용되는 한 쌍의 전극들을 내부에 갖는 흡착 컵을 포함한다. 이러한 인용에 의해 본원에 포함되는 미국 특허 번호 제6,662,054호를 참조한다. 그러나 그러한 시스템은, 조작자가 15분 내지 20분 동안 하나의 작은 영역을 치료할 것을 요구하며, 이어서, 조작자는 다른 영역들을 치료하기 위해 핸드 피스를 이동시켜야 하며, 이는 길고 노동 집약적인 절차를 초래한다.
RF 전극들의 어레이들이 또한 제안되었다. 미국 특허 번호 제8,321,031호 및 공개된 출원 번호들인 2017/0136237 및 2019/013373을 참조하며, 이들 전부는 이러한 인용에 의해 본원에 포함된다.
피부 타이트닝 시스템에서의 전극들의 어레이는 유리한데, 그 이유는 그러면 작은 핸드 피스를 원하는 치료 영역의 상이한 부분들로 연속적으로 이동시킬 필요 없이 진피의 더 큰 치료 영역이 치료될 수 있기 때문이다. 그러나 발명자들은, 어레이 내부에 있는 전극들이 어레이의 외부 부분에 있는 전극들보다 더 빠르게 더 고온으로 진피를 가열한다는 것을 밝혀냈다. 그 이유는, 내부 전극과 외부 전극 사이에서와 같이, 포지티브 전극과 임의의 주변 근접 네거티브 전극들 사이의 RF 커플링이 상이하기 때문이다. 5 × 5 어레이에서, 예컨대, 하나의 내부 포지티브 RF 전극이 4개의 인근 네거티브 전극들에 커플링되어, 외부 포지티브 전극이 단지 2개 또는 3개의 인근 네거티브 전극들에 커플링되는 것과 비교할 때 진피에서 더 높은 전류 밀도를 초래한다. 그 결과, 예컨대, 내부 전극들 아래의 진피 영역은 20분 내에 44℃의 온도에 도달할 수 있는 한편, 동일한 시간 기간 내에, 외부 전극들 아래의 진피 영역은 약 2℃ 더 낮을 수 있다. 결과적인 진피 온도 프로파일은, 균일하게 치료되지 않는 치료 영역을 초래한다.
본 발명에서는, 일 양상에서, 전극 어레이의 중심에 가까운, 전극 어레이 아래의 표피의 온도는 외부 전극들에 가까운, 치료 영역의 주변부에 있는 표피의 온도와 별개로 측정된다. 이러한 방식으로, 온도 센서들 중 하나에 각각 응답하는 2개의 제어기들은, 조작자 개입 없이 광역 치료 영역의 전체 범위에 걸쳐 보다 균일한 진피 가열을 달성하기 위해 2개의 상이한 RF 소스들(하나는 외부 전극들을 위한 것이고, 하나는 내부 전극들을 위한 것임)을 독립적으로 그리고 동시에 자동으로 제어할 수 있다.
일 예에서, 내부 전극들을 위한 RF 소스는 20분 동안 제1 전압 프로파일을 어레이의 내부 전극들에 인가하도록 자동으로 제어되었으며, 내부 전극들의 영역에 있는 진피는 44℃의 온도에 도달하였다. 외부 전극들을 위한 RF 소스는 20분 동안 제2의 상이한 전압 프로파일을 통해 자동으로 그리고 동시에 제어되었으며, 외부 전극들의 영역 내의 치료 영역의 주변부에 있는 진피는 (동일한 시간량 내에) 거의 동일한 온도에 도달하였다.
바람직한 일 실시예에서, 그 결과는 보다 균일한 가열 프로파일, 핫 스팟 및 쿨 스팟의 결핍, 및 치료 영역 또는 다른 조작자 개입에 관하여 핸드 피스를 이동할 필요가 없는 더 빠른 치료였다.
피부 타이트닝 시스템이 특징이다. 기판은 환자의 피부 표면으로의 적용을 위한 전극들의 어레이를 포함한다. 제1 온도 센서는 어레이의 외부 전극들에 근접하게 위치되며, 제2 온도 센서는 어레이의 내부 전극들에 근접하게 위치된다. 제1 RF 소스는 어레이의 외부 전극들에 전력을 공급하고, 제2 RF 소스는 어레이의 내부 전극들에 전력을 공급한다. 제1 제어기는 제1 온도 센서에 응답하도록 그리고 제1 온도 센서에 의해 감지되는 표피의 온도에 기반하여 제1 RF 소스를 제어하도록 구성된다. 제2 제어기는 제2 온도 센서에 응답하도록 그리고 진피의 가열을 제공하기 위해 제2 온도 센서에 의해 감지되는 표피의 온도에 기반하여 제2 RF 소스를 제어하도록 구성된다.
일 설계에서, 전극들의 어레이는 교번하는 포지티브 및 네거티브 전극들을 포함한다. 전극들을 환자의 표피에 고정시키기 위해 기판을 위한 하나 이상의 스트랩들이 있을 수 있다. 바람직하게는, 전극 어레이는 5 × 5를 초과한다. 일 실시예에서, 전극들은 X의 직경 및 전극들 사이의 적어도 X의 간격을 가지며, 여기서, X는 바람직하게는 1㎜ 내지 3㎜이다. 제1 및 제2 온도 센서들은 기판에 부착되는 열전대들일 수 있다. 기판은 가요성 부재일 수 있다. 각각의 제어기는 바람직하게는 타깃 온도로 세팅된 PID 제어기이다. 세팅된 타깃 온도는 각각의 PID 제어기에 대해 동일하거나 또는 각각의 PID 제어기에 대해 상이할 수 있다. 세팅된 타깃 온도는 42℃ 내지 45℃일 수 있다. 일 설계에서, 각각의 PID 제어기는 10분 내지 30분일 수 있는 세팅된 적용 시간 동안 자신의 세팅된 타깃 온도에 도달하여 유지하도록 구성된다.
바람직하게는, 적어도 하나의 제어기는, 감지된 온도의 함수로써 열 선량(thermal dose)을 계산하고, 그리고 미리 결정된 열 선량, 예컨대 1 내지 10의 미리 결정된 열 선량에 도달할 때 치료를 중단하도록 구성된다.
피부 타이트닝 방법이 또한 특징이며, 방법은, 환자의 피부 표면으로의 적용을 위한 전극들의 어레이를 포함하는 기판을 공급하는 단계, 어레이의 외부 전극들에 근접하게 제1 표피 온도를 감지하는 단계, 어레이의 내부 전극들에 근접하게 제2 표피 온도를 감지하는 단계, 감지된 제1 표피 온도에 기반하여 어레이의 외부 전극들에 전력을 공급하는 제1 RF 소스를 제어하는 단계, 및 진피의 가열을 제공하기 위해, 감지된 제2 표피 온도에 기반하여 어레이의 내부 전극들에 전력을 공급하는 제2 RF 소스를 별개로 제어하는 단계를 포함한다.
피부 타이트닝 방법이 또한 특징이며, 방법은, 환자의 표피로의 적용을 위해 전극들의 어레이를 기판에 적용하는 단계, 어레이의 외부 전극들에 근접하게 제1 온도 센서를 포지셔닝하는 단계, 어레이의 내부 전극들에 근접하게 제2 온도 센서를 포지셔닝하는 단계, 어레이의 외부 전극들에 전력을 공급하도록 제1 RF 소스를 제공하는 단계, 어레이의 내부 전극들에 전력을 공급하도록 제2 RF 소스를 제공하는 단계, 제1 온도 센서에 응답하도록 그리고 제1 온도 센서에 의해 감지되는 표피의 온도에 기반하여 제1 RF 소스를 제어하도록 제1 제어기를 구성하는 단계, 및 제2 온도 센서에 응답하도록 그리고 진피의 가열을 제공하기 위해 제2 온도 센서에 의해 감지되는 표피의 온도에 기반하여 제2 RF 소스를 별개로 제어하도록 제2 제어기를 구성하는 단계를 포함한다.
그러나 본 발명은, 다른 실시예들에서, 모든 이들 목표들을 달성할 필요가 없으며, 그리고 본 발명의 청구항들은 이들 목표들을 달성할 수 있는 구조들 또는 방법들로 제한되지 않아야 한다.
다른 목적들, 특징들 및 이점들은 바람직한 실시예 및 첨부 도면들의 다음의 설명으로부터 당업자들에게 발생할 것이다.
도 1은 종래 기술의 피부 타이트닝 핸드 피스의 개략적인 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 피부 타이트닝 시스템과 연관된 주요 컴포넌트를 도시하는 블록 다이어그램이다.
도 3a 및 도 3b는, 도 2의 제어기들과 연관된 컴퓨터 명령들을 묘사하고 그리고 또한 피부 타이트닝의 새로운 방법과 연관된 주요 단계들을 묘사하는 흐름도들이다.
도 4는 환자의 복부를 위한 제1 및 제2 전극 어레이들을 갖는 벨트를 도시하는 개략도이다.
도 5는 도 2에서 묘사되는 바와 같이 2개의 제어기들 및 2개의 RF 소스들이 사용되었을 때 내부 및 외부 전극들의 온도를 나타내는 1/4-모델(quarter-model) 개략도이다.
도 6은 도 3의 흐름도를 통해 제어되는, 도 2의 2개의 RF 에너지 소스들의 2개의 상이한 전압 프로파일들을 나타내는 예시적인 그래픽이다.
도 7은 단지 단일의 제어기 및 RF 소스가 어레이의 내부 및 외부 전극들 모두를 위해 사용될 때의 온도 프로파일을 나타내는 개략도이다.
아래에 개시되는 바람직한 실시예 또는 실시예들 이외에도, 본 발명은 다른 실시예들이 가능하고, 본 발명은 다양한 방식들로 실시될 수 있거나 또는 수행될 수 있다. 따라서, 본 발명은, 도면들에서 예시되거나 또는 다음의 설명에서 제시되는 컴포넌트들의 어레인지먼트(arrangement)들 및 구성의 세부사항들로 본 발명의 적용이 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 단지 하나의 실시예가 본원에 설명된다면, 본원의 청구항들은 그 실시예로 제한되지 않아야 한다. 더욱이, 본 발명의 청구항들은 특정 배제, 제한, 또는 부인을 나타내는 명백하고 설득력 있는 증거가 존재하지 않는 한 제한적으로 판독되지 않아야 한다.
도 1은 전극들(12a 및 12b)을 갖는 종래 기술의 피부 타이트닝 핸드 피스(10)를 도시한다. 진공 펌프는 어플리케이터의 내부 내로 돌출되도록 피부(14)의 구역을 가압하기 위해 사용된다. 이러한 인용에 의해 본원에 포함되는 미국 특허 번호 제6,662,054호를 참조한다. 위의 배경 섹션에서 언급된 바와 같이, 그러한 시스템은, 조작자가 15분 내지 20분 동안 하나의 작은 영역을 치료할 것을 요구하며, 이어서, 조작자는 다른 영역들을 치료하기 위해 핸드 피스를 이동시켜야 하며, 이는 길고 노동 집약적인 절차를 초래한다.
일 양상에서, 도 2의 새롭고 더 큰 전극 어레이는 기판(20), 통상적으로는, 테플론, 폴리이미드, 세라믹, 또는 인쇄 회로부에 일반적으로 사용되는 다른 유전체 재료들과 같은 유전체 매체로 만들어진 경성 또는 가요성 기판을 포함하며, 교번적인 포지티브 및 네거티브 전극들(22a 내지 22t)이 기판(20)에 부착되거나 또는 기판(20)과 통합된다. 통상적으로, 어레이는 더 많은 전극들, 예컨대, 5 × 5 내지 19 × 19 전극들 이상의 어레이를 포함할 것이다. 어레이의 면적은 통상적으로, 치료될 신체 면적에 따라 최대 100㎠ 이상일 수 있다. 전극들은 1㎜ 내지 3㎜의 직경을 가질 수 있고, 전극들 사이의 공간은 적어도 1㎜ 내지 3㎜일 수 있다. 일반적인 개념은 진피의 두께(이는 통상적으로 신체 영역에 따라 2 내지 4㎜로 변함)에 가까운 전극 치수들 및 간격을 사용하는 것이다. 실제로, 전류 라인들은 보통, 생물학적 조직에 대해, 치료될 타깃 조직, 이 예에서는 진피 전체에 걸쳐 상당히 균일한 온도 프로파일을 생성할 수 있는 역극성의 2개의 인접 전극들 사이의 간격만큼 깊어진다. 일 예에서, 전극들은 직경이 2㎜였고, 전극 간격은 2㎜였다. 전극들은 구역(24)에 하나 이상의 내부 전극들 그리고 구역(26)에 외부 또는 주변 전극들을 포함하도록 배열된다. 따라서, 이러한 특정 예에서, 전극들(22f, 22g, 22j, 22k, 22n, 및 22p)은 "내부" 전극들이고, 전극들(22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22h, 22i, 22l, 22m, 22o, 22q, 22r, 22s, 및 22t)은 "외부" 전극들이다. 일반적인 언급으로서, "내부" 및 "외부" 전극들은 하나 초과의 열(row)을 포함할 수 있다.
외부 전극들에 근접하게 위치된 제1 온도 센서(26a) 및 내부 전극들에 근접하게 위치된 제2 온도 센서(26b)가 있다. 온도 센서들은 통상적으로, 피부 표면과 열 접촉하고, 2개의 인접 전극들 사이에 위치된다. 온도 센서들은 기판(20)에 부착되는 열전대들 또는 서미스터들일 수 있거나, 또는 적외선 온도 센서들 또는 다른 온도 감지 수단일 수 있다. 적어도 제1 라디오 주파수 소스(28a)는 도시된 바와 같이 포지티브 외부 전극들에 전력을 공급한다. 통상적으로, 모든 네거티브 전극 외부 전극들은 함께 연결되며, 그리고 모든 포지티브 전극 외부 전극들은 함께 연결되고 RF 소스(28a)의 네거티브 단자 및 포지티브 단자에 각각 연결된다. RF 소스(28b)의 네거티브 단자 및 포지티브 단자에 각각 연결되는 내부 네거티브 전극들 및 내부 포지티브 전극들에 대해서도 동일한 내용이 적용된다. 2개의 라디오 주파수 소스들의 접지는 함께 연결될 수 있거나(이는 그 단순함으로 인해 바람직한 구성임), 또는 예컨대 변압기(transformer)에 의해 전기적으로 격리될 수 있다.
제어기(30a)는 온도 센서(26a)에 응답하고, 제1 온도 센서(26a)에 의해 감지되는 표피의 온도에 기반하여 제1 RF 소스(28a)를 제어하도록 구성된다. 제어기(30b)는 제2 온도 센서(26b)에 응답하고, 진피의 보다 균일한 가열을 제공하기 위해 제2 온도 센서(26b)에 의해 감지되는 표피의 온도에 기반하여 제2 RF 소스(28b)를 제어하도록 구성된다.
제어기들(30a, 30b)은 본원에 개시된 바와 같이 구성된 주문형 집적 회로들, 마이크로제어기들, 비례-적분-미분 제어기들(PID(Proportional-Integral-Derivative) 제어기들) 또는 임의의 적절한 프로세서일 수 있다. 통상적으로, 그렇게 구성된 명령들은 메모리에 저장되고 프로세서에 의해 실행된다. 이들 컴퓨터 명령들은 바람직하게는, 도 3a의 단계들(32a, 32b)에서 도시된 바와 같이 도 2의 각각의 온도 센서(26a, 26b)로부터 온도를 주기적으로 판독하고, 동시에, 도 3a의 단계들(34a, 34b)에서 도시된 바와 같이 도 2의 각자의 개개의 RF 소스들(23a, 28b)의 전압을 조정한다.
일 PID 실시예에서, 도 3b의 단계(50)에서 사용자는 원하는 타깃 온도(아래의 방정식에서 Tset)를 선택할 것이고, 그리고 단계(52)에서 PID는 PID 방정식을 사용하여 제어 변수(보통, 전력, 전압 또는 전류)를 계산하여 자신과 연관된 RF 소스를 제어할 것이다. 원하는 타깃 온도는 또한, 컴퓨터의 메모리 내의 값 또는 한 세트의 값들로부터 시스템에 의해 자동으로 선택될 수 있다.
전압이 제어 변수인 일 예에서, 제어 전압(V)은 다음의 방정식에 의해 주어진다:
Figure pct00001
여기서, kp, ki 및 kd는 상수들이고(kp는 비례 상수이고, ki는 적분이며, kd는 미분 상수임), Tset은 세팅점 온도이며, 그리고 Tmeasured는 위에서 설명된 온도 센서들에 의해 측정되는 측정 온도이다. PID 제어기들이 상이한 형태들로 수학적으로 표현될 수 있으며, 그리고 이러한 문헌에서 설명되는 개념들이 PID 방정식의 구현된 수학적 형태와 관계없이, 광범위하고 유효하다는 것은 유의할 가치가 있다.
바람직한 실시예에서, PID 제어기는 PID 방정식의 미분 부분에 대한 계수(위의 방정식에서, kd)가 0인 "PI" 제어기이다. 실제로, PI, PI 제어기들이 측정 소음에 대해 덜 민감하고 이에 따라 더 안정적이고 견고하다는 것이 잘 알려져 있다. PID(또는 PI) 제어기는 바람직하게는, 5분 내지 10분 내에 타깃 온도에 도달한 다음 RF 치료의 나머지 시간 동안 타깃 온도를 유지하기 위해 상수들(위의 방정식에서, kp, ki, 및 kd)을 세팅함으로써 조정된다. 환자들 및 사용자들에 대한 편리한 이유들로, 총 RF 치료 시간(또는 절차 시간)은 10분 내지 30분이어야 한다. 그러나 보다 짧거나 보다 긴 치료 세션들이 사용될 수 있다.
하나의 제어기는 도시된 바와 같이 하나의 RF 소스와 연관된다. 그 결과로서, PID 제어기가 온도를 제어하기 위해 사용될 때, 하나의 타깃 온도는 하나의 RF 소스와 연관된다. 바람직한 실시예에서, 모든 RF 소스들에 대한 타깃 온도들은 동일하다. 더 구체적으로는, 42℃ 내지 45℃의 타깃 온도들은 피부 타이트닝 절차들을 위해 유용하다. 그러나 각각의 PID 제어기는 상이한 타깃 온도로 전송될 수 있다.
개념을 추가로 확장하여, 본 문헌에서 설명된 시스템의 피부 표면 온도 모니터링 능력들은, 열 선량을 계산하기 위해 사용될 수 있으며, 이는 사용자에게 정보를 제공하기 위해 GUI 상에 디스플레이될(또는 디스플레되지 않을) 수 있다. 열 선량은 보통, 아래에 도시되는 아레니우스(Arrhenius) 적분을 사용하여 온도 측정으로부터 계산된다.
Figure pct00002
여기서, A는 분자들 사이의 충돌들의 주파수들을 표현하는 "주파수 팩터(frequency factor)"로서 알려진 상수이며, E는 활성화 에너지이며, R는 유니버설 가스 상수이며, 그리고 T는 온도(보통, 켈빈 온도(Kelvins))이며, 그리고 t는 시간이다. 피부 타이트닝 절차들은 보통, 진피 내의 콜라겐을 변성(denaturing)시키는 것을 목적으로 하기 때문에, 이 문헌에서 설명되는 바와 같이, 진피 내의 콜라겐에 의해 수용되는 열 선량을 계산하고, 이것이 피부 표면에서 취해진 온도 측정들을 사용함으로써 근사화되는 것이 유용할 수 있다. 콜라겐의 경우, A는 보통 1.14E+86 sec-1, E는 보통 5.62E+05 J/mol, 그리고 R은 8.314 J/molㆍK이다. 이들은 단지 예로서 주어지며, 다른 일정한 값들이 사용될 수 있다. 약 0.1 내지 약 10의 열 선량이 진피와 같은 콜라겐-풍부 조직(collagen-rich tissue)에 의해 수용되었을 때 발생하는, 콜라겐을 부분적으로 변성시키는 것이 당업계에 알려져 있다. 따라서, 시스템은, 단계(54)에서, 진피에 수용된 열 선량을 계산할 수 있고, 단계(56, 58)에서, 보다 구체적인 바람직한 실시예에서는 0.3 내지 5일 수 있는 원하는 선량이 획득되었을 때 치료를 중단할 수 있다. 타깃 온도에 대해서와 같이, 원하는 열 선량은 사용자에 의해 선택될 수 있거나, 제어기, 컴퓨터, 또는 디지털/아날로그 메모리 피처(들)의 메모리에 저장된 단일의 원하는 열 선량 값 또는 원하는 열 선량 값들의 범위로부터 시스템에 의해 자동으로 선택될 수 있다. 계산된 열 선량의 값은 실시간으로, 준실시간으로, 또는 절차가 완료된 후에, GUI 상에 수치적 형태, 영숫자 형태, 색상 범위, 그래프들, 또는 임의의 다른 그래픽 형태들을 사용하여 디스플레이될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 벨트(40)는 스트랩들(42a, 42b)을 통해 환자의 복부에 맞닿게 유지되는 2개 이상의 그러한 기판들(20a, 20b)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 2개의 인접 기판들 사이의 갭은 이들 사이에 치료되지 않은 피부를 회피하기 위해 최소로 감소된다.
도 5는 일 실시예에서, 2개의 PID 제어기들(30a, 30b)의 타깃 온도들이 44℃로 어떻게 세팅되었는지를 도시한다. 내부 전극(22k) 부근에서의 2개의 인접 전극들 사이의 피부(표피) 조직은 20분 내에 약 44℃의 온도에 도달한 한편, 외부 주변 전극(22b) 부근에서의 2개의 인접 전극들 사이의 피부 조직은, 상이한 RF 전력 레벨들을 도 6에 도시된 개개의 전극들에 인가하는 2개의 상이한 제어기들의 상이한 제어 알고리즘들로 인해, 거의 동일한 온도에 도달하였다.
도 7에서 도시되는 바와 같이 단지 하나의 온도 센서 및 하나의 제어기가 사용되었을 때, 모든 포지티브 전극들에 인가된 결과적인 전압은 동일하였고, 내부 전극들은 36분 내에 44℃의 온도에 도달했지만, 주변 외부 전극들은 동일한 시간 기간 내에 단지 42℃ 이하의 온도에 도달하였다. 이러한 온도 차이는 효과적인 치료와 덜 효과적인 치료 사이에 차이를 만들 수 있다.
어레이의 전극들은 진피 온도 프로파일 균일성을 최적화하기 위해 약 2㎜인 진피 두께와 필적하도록 사이즈가 선택된 작은 원형 전극들일 수 있다. 높은 진피 전도도를 이용하고 진피에서 온도 프로파일을 유지하기 위해 양극성 모드(bi-polar mode)가 사용될 수 있다. 통상적으로, 피부 온도는 약 44℃의 온도로 가열되고, 피부 타이트닝 절차 동안의 약 20분 동안 그 온도에서 유지된다. 통상적으로, 피부 표면 냉각이 필요하지 않다. 진피 및 피하 두께들은 통상적으로 각각 2 내지 10㎜이다. 전극 반경, 및 2개의 인접 전극들 사이의 갭은 바람직하게는, 전류 라인들이 이전에 설명된 바와 같이 깊은 진피에 도달하게 하기 위해서 2 내지 4㎜로 세팅될 수 있다. 각각의 제어기로부터의 결과적인 전압 프로파일은 진피 공간 전체에 걸쳐 균일한 가열을 획득하는 데 필요한, 진피 전체에 걸친 전압 구배를 적용한다. 통상적으로, 증가된 전압은, 그렇지 않으면 어레이의 에지들을 따른 에너지 배치(energy deposition) 및 불균일한 가열에서 취약한 스팟들을 유발시킬, 일 측의 접지 전극들의 결핍으로 인해 더 높은 임피던스를 보상하기 위해 경계 또는 외부 전극들 상에서 인가된다. 바람직한 실시예에서, 경계 전극들에 인가되는 전압들은, 열적 프로파일 균일성을 최적화하기 위해 그리고 특정 타깃 온도, 즉, 44℃에 도달하여 유지하기 위해 PID 제어기에 의해 자동으로 조정되었다.
일 실시예에서, 사이즈 또는 어레이는 대략 5.2 × 5.2 cm이다. 온도 센서들은 임의의 2개의 전극들 사이의 갭에 위치될 수 있다. 이어서, PID 제어기의 적절한 구성에 의해, 규정된 타깃 온도에 약 5분 내에 도달한 다음, 절차의 나머지 동안 온도를 유지하는 것이 가능하다.
그 결과는, 바람직한 일 실시예에서, 전극 어레이 바로 아래에서 치료되는 환자의 진피의 전체 영역에 대한 보다 균일한 진피 온도 프로파일이다. 그 결과는 보다 균일한 가열 프로파일, 핫 스팟 및 쿨 스팟의 결핍, 및 치료 영역에 관하여 핸드 피스를 이동할 필요가 없는 더 빠른 치료이다.
본 발명의 특정 특징들이 일부 도면들에서는 도시되고, 다른 도면들에서는 도시되지 않지만, 이는 각각의 특징이 본 발명에 따라 다른 특징들 중 임의의 특징 또는 모든 특징들과 조합될 수 있기 때문에 단지 편의를 위한 것이다. 본원에 사용된 바와 같은 단어들인 "구비하는(including)", "포함하는(comprising)", "가지는(having)" 및 "갖는(with)"은 폭넓게 그리고 포괄적으로 해석되어야 하고, 임의의 물리적인 상호연결에 제한되지 않는다. 게다가, 본 출원에서 개시된 임의의 실시예들은 유일하게 가능한 실시예들로서 취해지지 않아야 한다.
부가하여, 본 특허에 대한 특허 출원의 진행 동안 제시되는 임의의 보정은 출원된 바와 같은 출원에서 제시된 임의의 청구항 요소의 부인이 아니며: 당업자들은 문자 그대로 가능한 모든 등가물들을 포함할 청구의 초안을 작성할 것으로 합리적으로 기대할 수 없고, 많은 등가물은 보정 당시에 예측할 수 없을 것이며 양도할 대상(있는 경우)에 대한 공정한 해석을 넘어서는 것이고, 보정의 근원이 되는 근거는 많은 등가물에 대한 접선적 관계에 불과할 수 있으며, 그리고/또는 출원인이 보정된 임의의 청구항 요소에 대한 특정 비실질적인 대체물들을 설명할 것으로 기대할 수 없는 다른 많은 이유들이 있다.
다른 실시예들은 당업자들에게 발생할 것이고, 다음의 청구항들 내에 있다.

Claims (57)

  1. 피부 타이트닝(skin tightening) 시스템으로서,
    환자의 피부 표면으로의 적용을 위한 전극들의 어레이를 포함하는 기판;
    상기 어레이의 외부 전극들에 근접한 제1 온도 센서;
    상기 어레이의 내부 전극들에 근접한 제2 온도 센서;
    상기 어레이의 외부 전극들에 전력을 공급하는 제1 RF 소스;
    상기 어레이의 내부 전극들에 전력을 공급하는 제2 RF 소스;
    상기 제1 온도 센서에 응답하고, 그리고 상기 제1 온도 센서에 의해 감지되는 표피의 온도에 기반하여 상기 제1 RF 소스를 제어하도록 구성된 제1 제어기; 및
    상기 제2 온도 센서에 응답하고, 그리고 진피의 가열을 제공하기 위해 상기 제2 온도 센서에 의해 감지되는 상기 표피의 온도에 기반하여 상기 제2 RF 소스를 제어하도록 구성된 제2 제어기
    를 포함하는,
    피부 타이트닝 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전극들의 어레이는 교번하는 포지티브 및 네거티브 전극들을 포함하는,
    피부 타이트닝 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 전극들을 환자의 표피에 고정시키기 위해 상기 기판을 위한 하나 이상의 스트랩들을 더 포함하는,
    피부 타이트닝 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 전극들의 어레이는 5 × 5를 초과하는,
    피부 타이트닝 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 전극들은 X의 직경 및 전극들 사이의 적어도 X의 간격을 갖는,
    피부 타이트닝 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 X는 1㎜ 내지 3㎜인,
    피부 타이트닝 시스템.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 온도 센서 및 상기 제2 온도 센서는 상기 기판에 부착되는,
    피부 타이트닝 시스템.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 기판은 가요성 부재인,
    피부 타이트닝 시스템.
  9. 제1 항에 있어서,
    각각의 온도 센서는 열전대인,
    피부 타이트닝 시스템.
  10. 제1 항에 있어서,
    각각의 제어기는 PID 제어기인,
    피부 타이트닝 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    각각의 PID 제어기는 타깃 온도로 세팅되는,
    피부 타이트닝 시스템.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 세팅된 타깃 온도는 각각의 PID 제어기에 대해 동일한,
    피부 타이트닝 시스템.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 세팅된 타깃 온도는 PID 제어기들에 대해 상이한,
    피부 타이트닝 시스템.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 세팅된 타깃 온도는 42℃ 내지 45℃인,
    피부 타이트닝 시스템.
  15. 제11 항에 있어서,
    각각의 PID 제어기는 자신의 세팅된 타깃 온도에 도달하여 유지하도록 구성되는,
    피부 타이트닝 시스템.
  16. 제15 항에 있어서,
    각각의 PID 제어기는 세팅된 적용 시간 동안 자신의 세팅된 타깃 온도를 유지하도록 구성되는,
    피부 타이트닝 시스템.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 세팅된 적용 시간은 10분 내지 30분인,
    피부 타이트닝 시스템.
  18. 제1 항에 있어서,
    적어도 하나의 제어기는 감지된 온도의 함수로써 열 선량(thermal dose)을 계산하도록 구성되는,
    피부 타이트닝 시스템.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어기는 미리 결정된 열 선량에 도달할 때 치료를 중단하도록 추가로 구성되는,
    피부 타이트닝 시스템.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어기는 1 내지 10의 미리 결정된 열 선량에 도달할 때 치료를 중단하도록 추가로 구성되는,
    피부 타이트닝 시스템.
  21. 피부 타이트닝 방법으로서,
    환자의 피부 표면으로의 적용을 위한 전극들의 어레이를 포함하는 기판을 공급하는 단계;
    상기 어레이의 외부 전극들에 근접하게 제1 표피 온도를 감지하는 단계;
    상기 어레이의 내부 전극들에 근접하게 제2 표피 온도를 감지하는 단계;
    감지된 제1 표피 온도에 기반하여 상기 어레이의 외부 전극들에 전력을 공급하는 제1 RF 소스를 제어하는 단계; 및
    진피의 가열을 제공하기 위해, 감지된 제2 표피 온도에 기반하여 상기 어레이의 내부 전극들에 전력을 공급하는 제2 RF 소스를 별개로 제어하는 단계
    를 포함하는,
    피부 타이트닝 방법.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 전극들의 어레이는 교번하는 포지티브 및 네거티브 전극들을 포함하는,
    피부 타이트닝 방법.
  23. 제21 항에 있어서,
    상기 전극들의 어레이를 환자의 복부에 고정시키기 위한 하나 이상의 스트랩들을 더 포함하는,
    피부 타이트닝 방법.
  24. 제21 항에 있어서,
    상기 전극들의 어레이는 5 × 5를 초과하는,
    피부 타이트닝 방법.
  25. 제21 항에 있어서,
    상기 전극들은 X의 직경 및 전극들 사이의 적어도 X의 간격을 갖는,
    피부 타이트닝 방법.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 X는 1㎜ 내지 3㎜인,
    피부 타이트닝 방법.
  27. 제21 항에 있어서,
    상기 기판은 가요성 부재인,
    피부 타이트닝 방법.
  28. 제21 항에 있어서,
    상기 제1 RF 소스를 제어하는 단계는 제1 PID 제어기를 사용하는 단계를 포함하고, 상기 제2 RF 소스를 제어하는 단계는 제2 PID 제어기를 사용하는 단계를 포함하는,
    피부 타이트닝 방법.
  29. 제28 항에 있어서,
    각각의 PID 제어기는 타깃 온도로 세팅되는,
    피부 타이트닝 방법.
  30. 제29 항에 있어서,
    상기 세팅된 타깃 온도는 각각의 PID 제어기에 대해 동일한,
    피부 타이트닝 방법.
  31. 제29 항에 있어서,
    상기 세팅된 타깃 온도는 각각의 PID 제어기들에 대해 상이한,
    피부 타이트닝 방법.
  32. 제29 항에 있어서,
    상기 세팅된 타깃 온도는 42℃ 내지 45℃인,
    피부 타이트닝 방법.
  33. 제28 항에 있어서,
    각각의 PID 제어기는 자신의 세팅된 타깃 온도에 도달하여 유지하도록 구성되는,
    피부 타이트닝 방법.
  34. 제33 항에 있어서,
    각각의 PID 제어기는 세팅된 적용 시간 동안 자신의 세팅된 타깃 온도를 유지하도록 구성되는,
    피부 타이트닝 방법.
  35. 제34 항에 있어서,
    상기 세팅된 적용 시간은 10분 내지 30분인,
    피부 타이트닝 방법.
  36. 제21 항에 있어서,
    감지된 온도의 함수로써 열 선량을 계산하는 단계를 더 포함하는,
    피부 타이트닝 방법.
  37. 제36 항에 있어서,
    미리 결정된 열 선량에 도달할 때 치료를 중단하는 단계를 더 포함하는,
    피부 타이트닝 방법.
  38. 제37 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 열 선량이 1 내지 10일 때 치료를 중단하는 단계를 더 포함하는,
    피부 타이트닝 방법.
  39. 피부 타이트닝 방법으로서,
    환자의 표피로의 적용을 위해 전극들의 어레이를 기판에 적용하는 단계;
    상기 어레이의 외부 전극들에 근접하게 제1 온도 센서를 포지셔닝하는 단계;
    상기 어레이의 내부 전극들에 근접하게 제2 온도 센서를 포지셔닝하는 단계;
    상기 어레이의 외부 전극들에 전력을 공급하도록 제1 RF 소스를 제공하는 단계;
    상기 어레이의 내부 전극들에 전력을 공급하도록 제2 RF 소스를 제공하는 단계;
    상기 제1 온도 센서에 응답하도록 그리고 상기 제1 온도 센서에 의해 감지되는 표피의 온도에 기반하여 상기 제1 RF 소스를 제어하도록 제1 제어기를 구성하는 단계; 및
    상기 제2 온도 센서에 응답하도록 그리고 진피의 가열을 제공하기 위해 상기 제2 온도 센서에 의해 감지되는 상기 표피의 온도에 기반하여 상기 제2 RF 소스를 별개로 제어하도록 제2 제어기를 구성하는 단계
    를 포함하는,
    피부 타이트닝 방법.
  40. 제39 항에 있어서,
    상기 전극들의 어레이는 교번하는 포지티브 및 네거티브 전극들을 포함하는,
    피부 타이트닝 방법.
  41. 제39 항에 있어서,
    상기 전극들을 환자의 표피에 고정시키기 위해 상기 기판을 위한 하나 이상의 스트랩들을 공급하는 단계를 더 포함하는,
    피부 타이트닝 방법.
  42. 제39 항에 있어서,
    상기 전극들의 어레이는 5 × 5를 초과하는,
    피부 타이트닝 방법.
  43. 제39 항에 있어서,
    상기 전극들은 X의 직경 및 전극들 사이의 적어도 X의 간격을 갖는,
    피부 타이트닝 방법.
  44. 제43 항에 있어서,
    상기 X는 1㎜ 내지 3㎜인,
    피부 타이트닝 방법.
  45. 제39 항에 있어서,
    상기 제1 온도 센서 및 상기 제2 온도 센서는 각각 열전대인,
    피부 타이트닝 방법.
  46. 제39 항에 있어서,
    상기 기판은 가요성 부재인,
    피부 타이트닝 방법.
  47. 제39 항에 있어서,
    각각의 제어기는 PID 제어기인,
    피부 타이트닝 방법.
  48. 제47 항에 있어서,
    각각의 PID 제어기는 타깃 온도로 세팅되는,
    피부 타이트닝 방법.
  49. 제48 항에 있어서,
    상기 세팅된 타깃 온도는 각각의 PID 제어기에 대해 동일한,
    피부 타이트닝 방법.
  50. 제48 항에 있어서,
    상기 세팅된 타깃 온도는 PID 제어기들에 대해 상이한,
    피부 타이트닝 방법.
  51. 제47 항에 있어서,
    상기 세팅된 타깃 온도는 42℃ 내지 45℃인,
    피부 타이트닝 방법.
  52. 제47 항에 있어서,
    각각의 PID 제어기는 자신의 세팅된 타깃 온도에 도달하여 유지하도록 구성되는,
    피부 타이트닝 방법.
  53. 제52 항에 있어서,
    각각의 PID 제어기는 세팅된 적용 시간 동안 자신의 세팅된 타깃 온도를 유지하도록 구성되는,
    피부 타이트닝 방법.
  54. 제53 항에 있어서,
    상기 세팅된 적용 시간은 10분 내지 30분인,
    피부 타이트닝 방법.
  55. 제39 항에 있어서,
    적어도 하나의 제어기는 감지된 온도의 함수로써 열 선량을 계산하도록 구성되는,
    피부 타이트닝 방법.
  56. 제55 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어기는 미리 결정된 열 선량에 도달할 때 치료를 중단하도록 추가로 구성되는,
    피부 타이트닝 방법.
  57. 제56 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어기는 미리 결정된 열 선량이 1 내지 10일 때 치료를 중단하도록 추가로 구성되는,
    피부 타이트닝 방법.
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